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* l8 O" E$ n7 k
题型训练 计算应用题 ' z h( R" Q% Z N+ J/ ~: c% ?; [1 F
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:
! F- m0 j; r7 t7 c( R3 J- L/ K (1)小强的平均速度是多少? ; Z. b. J, K% H- w
(2)小强克服重力做功的功率是多少? ' ~4 b& T7 R+ W6 r# H
(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? 2 |" C/ _ _0 c
0 w* ?( H' E1 k
图T4-1
: X5 W! D4 i2 x! Z# Y 答案
+ d) p6 Y; E( T' e
% A/ t# h! z: q; j$ K4 n. L
- u( s0 z6 B0 B5 X3 `1 F# ^ 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) , V4 x& T" a5 X* |5 y7 v5 P# [3 m
(1)沉船在水下的深度是多少?
' y2 A' k* O- _3 m; 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?
# h: \& s) F$ d% _" x7 D (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) 7 ]! s5 {8 V' a2 X" L
+ m# ^1 @2 e3 H- K2 z( d
图T4-2 " H9 e0 U8 N- V/ ?+ Z5 i% G# }, i
答案:
+ M9 W$ h* W, [% w& x( \- c' Y & V7 P, m* U) s, K) w+ d
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。 ! z5 l) y$ Y% {" j% k
(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? ! l+ Y& @) [0 D
(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) 2 T4 G) {. F2 o! G: {) I# t( T
(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? 5 v$ A" E. v& Y0 R
$ ], D. p# O4 c6 L2 r' V$ `; A 图T4-3 8 C, Z ~; t% _
答案: 5 y3 K: P$ ] \
3 m/ U) t# a9 L2 }; C5 B* k- p
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:
' g& X- Q7 q9 H4 K0 r5 h (1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
& w3 I$ A) }9 N" j1 v (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
/ T% A( S; Y, |. s( d+ T# D4 q+ N 图T4-4
) M0 _3 a$ U: P7 u, C/ D 答案: / |* R+ L" | N. L2 V
# B8 g* ? s# V9 y. O1 O' ] 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:
1 L$ F4 B% _1 E: n" W; z
+ W' {8 B3 _ e' \$ e/ ^1 M 图T4-5 9 ?5 ~4 R; B- A2 n, u
(1)灯泡L的额定功率;
- V, b2 Z# m& p( ] (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;
" N+ i! B% H: s4 R+ @5 V- N (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。 ' B, B/ _2 l0 u% R4 f
答案: ; R! C( M0 Z4 C7 n4 F5 ~
. t; {8 H, F! d2 o: n8 s 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)
5 D0 v+ u# _; z; O( @' a (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。 7 S( |0 ^5 W5 }9 x' \& _3 n
(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。
. L5 q+ ^* e2 e& q6 a$ z3 w (3)求动滑轮受到的重力。 # U# j6 t' L& `. c# Q7 d
(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? + n. B2 J/ w% | A! D+ v, H: Z
# v, \! `$ _7 m7 ~ 图T4-6 Y" N4 c) G% m2 P7 ^+ u! ^* X
答案: ; x; J+ ^3 }& j# D- K6 X$ {
% I# w; @! C4 U6 T' l, W
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:
$ L E: j5 a; s# g! Z d0 e! P( o, } (1)小明骑车的速度是多少? 6 G* ^% I$ f% v4 x; d
(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?
' g, x# w* T/ ~! w: X (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? . a' G, y" ^% m
6 S; ?" y, f/ A# h, A% ` \$ Q 图T4-7 + Q! C1 e# y' \& [- V1 M9 y, X
答案:
' A0 @- K0 a+ ? 8 m" d/ r6 i8 T0 m' I) d/ T
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:
$ _! r; x8 k. r8 e
% Y" b. I+ F% P 图T4-8 + R# K. Y9 ?6 D
(1)温水挡的额定功率是多少?
; z8 a+ o) l& K0 `; T) [$ B (2)R2的阻值是多少?
8 D! V% N/ t0 r8 q (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) - }) t7 c/ X- E @1 m
答案: . F$ X+ n1 s+ e5 |% S
: Q' J* J3 [9 O5 X1 s 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。 + s! ^- C( m% t* E7 n) |- _5 `6 {
(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?
9 p8 S3 N' D; 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? 2 M8 Z3 v7 M2 ~. ~- F
" V: E! h" l, ]( e$ Z l! A; ]. p% r 答案:
( |3 l' e% f; A' r; Y! ]4 J* b( q
4 T6 s: e0 P2 [# K/ z8 Q
& h @, h5 r& z7 b
- C$ {: H# H, f7 ^/ w2 K5 ~' A3 p. x" R5 I( X# Z
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