太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染,其产业的发展日益蓬勃.某太阳能汽车,质量为350kg,顶部安装了太阳能电池板.
(1)当车上载有1500N的人和物品时,车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2,则汽车对地面的压强为 Pa.(g=10N/kg)
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 能.一般情况下,汽车在运动时,被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统.当汽车不运动时,太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内;当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池 (选填“储存”或“释放”)能量.
(3)若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2,它正对太阳时电池能够产生100V的电压,并对车上电动机提供8.4A的电流,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2,则电池的输出功率为 W,将太阳能转化为电能的效率为 .如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为90N,则汽车的行驶速度为 m/s.
(4)太阳能汽车采用四轮鼓式制动,有效地减少了制动距离.通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/ (m∙s-1) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
制动距离/m | 0.53 | 1.20 | 2.13 | 3.33 | 4.80 |
请在图中描点作出s- v2图象.根据图象反映的规律可知,当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m.
小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示.今把20g某种固体碾碎后放入试管中,插入温度计,再将试管放在装有水的烧杯中加热.根据实验数据画出的图像如图乙所示.根据图像回答问题:
(1)这种物质是__________(选填“晶体”或“非晶体”).你判断的依据:___________
(2)这种物质的沸点是_________℃.
(3)实验中,热从火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有 性.
(4)这种物质的液态比热容c=3×103J/(kg·℃),从熔点升高到沸点吸热________J.实验结束时,小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗酒精约5g.请估算出这种装置能量的转化效率约为_________%.(酒精的热值3.0×107J/kg,估算结果保留整数)
(5)小明还发现,液体沸腾的过程中如果撤去酒精灯,试管中液体会继续沸腾片刻.其原因是______________.
如图所示是观察水沸腾实验的装置.
(1)常用的温度计是根据液体 的规律制成的,图中温度计的示数是_____℃.
(2)根据下面表格中的数据,在图中用平滑的曲线画出实验过程中的“水温-时间”图象.
(3)在0~4min这段时间内,水的内能______(选填“变大”、“变小”或“不变”),理由是______________________________________________.
(4)若烧杯中水的质量为0.05kg,从80℃加热到90℃时,水需要吸收热量_______J.[ 已知水的比热容为c水= 4.2×103J/(kg·℃)]
(5)实验中,我们会看到水沸腾后,在烧杯口有很多“白气”.请你运用物理知识简要说明“白气”形成的原因.
太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃。求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[c水 =4.2×103J/(kg·℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收,q煤气=4.2×107J/kg)
分某物理兴趣小组的同学,用煤炉给l0kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107 J/kg。求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。