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- b2 |. Z8 U! p& x L3 V 题型训练 计算应用题
( Q% m% ^' t; ?: v 1.(6分)如图T4-1所示,小强沿着斜坡进行晨跑。已知小强体重500 N,他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡。求: 0 @* N$ Z: j& x( x
(1)小强的平均速度是多少?
' ^% F( f5 f$ F6 `$ X (2)小强克服重力做功的功率是多少?
! K j0 T H+ R8 R( p (3)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上,单只脚与地面的接触面积为125 cm2,小强对地面的压强是多少?
1 k- I* {& P& c* a' p 0 D( X A" N( V3 k6 ?6 X3 ]! ~
图T4-1 $ \& H' v# U9 e! S
答案
% s( P: T+ y3 F1 Z
6 o, O4 q/ R Z3 U+ A
9 V: q) L- n4 u2 F% H4 E 2.(9分)图T4-2是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置。已知货箱重5600 N,动滑轮总重400 N,声音在海水中的传播速度是1500 m/s。在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过0.06 s后收到回波。(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,ρ海水=1.0×103 kg/m3) 0 Y0 E; u8 x) G& A J$ E
(1)沉船在水下的深度是多少?
! V$ n5 l4 Z4 E- u# y r (2)货箱离开水面匀速上升的过程中,该滑轮组的机械效率是多少?
) L0 @7 v) i$ a. W ]/ J3 l# \& @ (3)当货箱在水面下匀速上升时,如果绳子自由端的拉力为800 N,那么货箱的体积是多少?(不计动滑轮体积) 0 }, E# i: ]' k1 s# _" `6 D
3 w; {! S' S7 j8 ^" [& \ 图T4-2 4 ~- w' N5 r c: r( Z, k
答案:
' T" |* @! N) Z y" X) V0 V " ]4 T8 e6 N1 W/ y" V& ]" g
3.(10分)某电梯的部分工作原理如图T4-3甲所示,R是一个压敏电阻,加在压敏电阻R上的压力增大时,它的阻值减小,当控制电路中的电流达到设定值时超载电铃报警。
i- `$ o: V$ A# J# I& a/ T3 H1 m (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警?
" E# m0 S: V4 v3 K& O (2)压敏电阻R的阻值随着压力的变化规律如图乙所示,当控制电路中的电流达到0.06 A时,衔铁被吸下,报警电铃响起,求此时R的大小及这部电梯设计的最大载重是多少?(电磁铁线圈的电阻不计)
! ~) N$ S' u8 y" [' ?4 V (3)电梯自重500 kg,带动电梯升降的电动机上标有“220 V10 kW”的字样。当电梯载重500 kg时,中途匀速运行10 s内上升了10 m,则此过程电动机将电能转化为机械能的效率是多少? . i8 d7 _9 H O& z. Z8 ~
1 l. v. K `7 U/ s A
图T4-3
; ?- S* g6 c9 P5 K% } 答案: / i$ Q l# ?) B! V" o$ J2 r
; c4 Y1 j, u6 t" X' w4 d1 D
4.(6分)如图T4-4所示,一位质量为48 kg的同学乘电梯上楼,每只脚与电梯接触的面积均为0.015 m2。电梯向上匀速运动时,2 s内上升的高度为4 m。g取10 N/kg。求:
( K$ r3 k! ?/ u4 s! R- m (1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
7 J! t4 n' S7 ], O, _ (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
: Z1 m, b9 m4 C" R 图T4-4
: \: r" L9 c, e& g3 _ 答案:
) G/ \0 v" T0 W+ a; x
; |3 d( F( p* v- t 5.(9分)在图T4-5甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为6 V。R1为某特殊电阻元件,通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3,断开S2,滑片P置于b端时,灯泡L正常发光,电流表的示数为0.9 A。求:
$ T& v5 M9 q: m4 S6 M+ G; U9 p 3 _5 O4 ~' }. m& w0 @) `
图T4-5
( |, D; o) V8 m4 A& p N/ @ (1)灯泡L的额定功率; 2 c$ |" t1 [6 U' I# s7 m
(2)当闭合开关S2、S3,断开S1,滑片P置于a端时,电流表的示数为0.4 A,R2的最大阻值;
* s, B- s$ x- {+ |* I* m (3)当只闭合开关S2,滑片P置于a端时,电路消耗的总功率为1.2 W,此时灯泡1 min内消耗的电能。
# P) H9 z" ?2 H1 W6 ^$ V 答案: 7 P% k" H) ~7 h6 Q8 |3 h3 F4 d
$ Q$ W" C; ?- v' \% `9 t
6.(10分)质量为60 kg的工人用如图T4-6甲所示的滑轮组运送货物上楼,滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示,机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg)
3 p8 w2 S" z& s (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
1 R. P. x# k u" c5 h8 Z (2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m,作用在钢绳上的拉力为400 N,求拉力的功率。 2 G7 J& d3 t: C4 R# J9 }
(3)求动滑轮受到的重力。 2 w! y3 R8 E3 e x
(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时,此滑轮组的机械效率最大值是多少?
8 l5 K; {* |& |& C, L9 g
0 Z# t) \; A% o: H! g( V2 q, r4 ?' P i( q 图T4-6 * B+ t$ \( f H' M; v& |6 ]
答案:
$ l: K7 ?: y9 @- {; Q
2 ?; v# u+ A- p/ y+ @+ v- o* f. m 7.(6分)为了响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55 kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车,从站点到学校的路程为1500 m,骑车用时5 min(设小明骑车上学做匀速直线运动)。则: * u' B& Q: R' j# y. N3 c
(1)小明骑车的速度是多少? / A( S5 E+ x- Q4 m: D) Q
(2)若自行车的质量为15 kg,每个轮胎与地面的接触面积为0.005 m2,则小明骑车时对地面的压强是多少? ' j! p, j0 H6 r, _2 j. b% P0 n
(3)若自行车匀速行驶时所受阻力为人和车重的0.1倍,则小明骑车的功率是多少?
$ m+ P* L" A! J) M9 o0 p : r6 U3 { a# j- M" ~6 V9 q
图T4-7 $ U- }9 l3 u4 V6 ?. k
答案:
5 y* n: n" I+ I / J a4 A7 i' S" l4 u
8.(9分)如图T4-8所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水,通电时直接将冷水加热供使用)的原理图。R1、R2为电热丝,R1=44 Ω。通过挡位开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水和热水之间的切换,相关参数如下表。(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)求: " b" }' r' C- V4 M% J2 x* S* {
& U1 ?- r. j. f& }% w 图T4-8 1 B6 U8 Q" m/ g" z3 F3 I
(1)温水挡的额定功率是多少?
5 Q* Z0 \" r8 H. {) L (2)R2的阻值是多少? ; ^' ]5 g- M! y
(3)当处于热水挡时,正常工作42 s正好放出热水1 L,则水龙头出水口与进水口的水温温差有多大?(不计热量损失) 2 ~: y$ F# b4 C1 T
答案:
# M# H1 b- ~9 _% Q" w/ ?7 s 2 K& F9 v8 l$ D+ Z" b0 b3 R
9.(10分)小雨受到的重力为640 N,他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104 Pa。
, {" J% g5 u E' A. |' ~9 m (1)他用图T4-9甲所示滑轮组匀速提升物体A,滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦),此时他对水平地面的压强为6×103 Pa。则物体A的重力GA的是多少? / q- f; f) z' r4 w& m8 M( w
(2)如图乙所示,若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3 m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦),当物体B的下表面所受水的压强为2×103 Pa时,小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的1/2,则物体B的密度ρB是多少? + Y% {" Q( P1 J1 `7 U$ I$ A# E8 L+ t
$ S1 U! }+ d2 P( b' u
答案: : _; C: I6 f [; x; X: W' F
# }2 ]: j0 t* \) L' a
" {5 I: ?8 Z7 B! e5 o, C( e
5 G4 U( J8 f# M
5 s# c2 \2 A- T6 \3 o
; @7 x5 K; f5 w- h$ X# P# T+ [: W' O- b
1 B2 l5 p& p$ V! [5 I u
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