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1 v0 O, V( @/ @& A9 x$ |% }4 B
题型训练 计算应用题
5 e3 ?. Z! R% t. |+ G. b* B 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: / D) M) ^& @4 y' I) \5 q
(1)小强的平均速度是多少? 5 g( _5 F6 ^# }. p: i
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
: f. U3 L- x# S8 ~4 \ (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?
3 d2 j0 h! C$ ~+ Y6 \5 w# g
1 \% B; _: o& D0 G+ r 图T4-1
! i3 w4 K# [; C8 J* | 答案
) d3 k( O1 ^# C! \1 v: }, J ; F1 B4 M& S5 `" N' t7 j: s
# o) r( x) ^+ f6 }# y
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)
& a8 G* r' P& q3 b1 K (1)沉船在水下的深度是多少?
|5 i0 q. }) @" T+ ~ (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? 8 j& {) U: C4 `& ~4 v
(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 {2 X+ B* Q8 Z9 G
3 N! D& C1 Y% S3 S 图T4-2 ' W f8 V+ e- u `5 q0 w1 e# q
答案: 0 B4 R+ |) H: m+ y: D
5 s# l D. d( w1 c/ I+ z1 J
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。
$ G% L0 w4 S0 x, P (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警?
& V- j6 w( s0 @: b. l" i (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)
1 k2 z* H& e( o6 G$ p (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?
7 x7 z1 n: g! [ 9 {$ g3 U+ ?: R7 K; K7 @: n! b" V
图T4-3 % d7 ]4 s ~7 G' u, X, R
答案:
9 Y/ _6 q- L( |
# M, X: |/ e3 c; S- _+ u6 k 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: % |9 i* _9 O$ K0 k0 P
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强; . W+ m+ O( G) E: r0 W4 ^4 v; I
(2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。 & ?5 i1 b" r+ I7 R( P+ i
图T4-4 & p" V9 }6 q$ j1 ~) |$ _
答案: : u( N: c( G1 @/ o |' g' d
" I- D0 @+ C% j: Y; u3 ]/ u 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:
. m4 M+ _! J- v8 g - l4 B2 V4 v7 t. S7 m
图T4-5 8 L4 t' X0 T; q# m/ ?8 h
(1)灯泡L的额定功率; " n- X. x O/ i0 g
(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; - A3 Q Y a! v3 U
(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。
9 C# e# D& ?) B8 a! E: } 答案:
Y: s. q8 Y' k5 o
! n9 P/ x4 c5 s, T7 Q! @& @; c$ f 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) # e3 V( j" b1 M! D! \' t' }) A# \
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
8 Y$ W/ A2 ?0 k; r (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。
' ]- ?& F7 s& b (3)求动滑轮受到的重力。 / r1 B- y' _! s& p$ |, O
(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 O. j& y" y. z/ N5 h: a9 R$ I
6 h" q6 A o1 h. g j, A 图T4-6 ) Y. |. ?# @/ E8 Y: U
答案:
& A' c6 K5 x& m/ T) Q0 A % p5 p& F1 Q, a6 v# @) g5 H" Z
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:
; X6 d4 f+ E. U% E4 x3 P6 ]0 c (1)小明骑车的速度是多少? 0 A% L1 W) X+ y% K7 ]3 O! e, W
(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?
6 X: q" |' L6 y/ C" Y5 e& h# w (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?
8 y$ v: s$ g( @7 P8 E1 C2 x9 l- |
7 ]& x. N/ N9 n9 k6 c5 h7 | 图T4-7 ! T! U3 m& @4 N R: V) p" Q
答案: + l1 M# z% v) [; x i+ M: b
/ l. {4 t$ c# V; y* J) v- q( k 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:
$ ^: ]2 n$ }5 ]4 H0 x / e, F/ [0 f5 `8 i$ I6 `9 _
图T4-8 5 l# Q# {/ A, i( D2 f
(1)温水挡的额定功率是多少? ; P( n, z, M. b: \
(2)R2的阻值是多少?
2 ^- W q- S+ S" E% a' U (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)
0 D3 E- B2 g. V( s- A8 u 答案:
6 X) Q9 ~! [- T! \! T( J
: T& L* j" {0 v' {" X5 w 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。 8 Z6 i; p k3 w3 ?' k) o: N
(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? # S( _& l; R$ ?! r2 u# q6 H
(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?
! a. D$ N6 Z6 O3 m9 P
0 @5 B( s6 X/ N" i 答案:
. A) q7 _- ^. U& p+ m7 }3 E
, s2 s4 C; ]+ Y7 c
, G O4 M% r# z4 o3 E
6 r1 B# n- f5 ?5 a$ N3 b5 x; {$ }$ j: B6 z+ T' \2 W0 K
8 H6 u' k. d* _, P
3 W- R& ~2 E2 l" U+ X V. K; C5 Y' _1 u
9 \8 F! m9 s; u |