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题型训练 计算应用题 7 @8 o2 I7 A0 \+ q" S7 B; {+ r( j
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: 5 C% w' \/ b' p" u2 Z
(1)小强的平均速度是多少? 4 A8 g) G, t4 k& w
(2)小强克服重力做功的功率是多少? " [9 c b" t/ f8 D( h- M
(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?
( g6 W/ I4 P2 H2 b" [; \+ H; u 5 q+ S, e: r! i/ g- A: I! U( ]# l
图T4-1 5 a# N# Q: ~$ J5 I7 g
答案
# T0 B7 V" Y: }/ ~3 x# f# A. v3 I( G! w " G4 Y t. }( j( w! M: j1 H
7 t$ w- @( e8 e% s, `
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)
* y) l- i8 L2 A, \" }. F (1)沉船在水下的深度是多少? 5 F7 r `9 p: c5 w
(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?
/ b3 D% ^( K0 ]- W9 m4 c ] (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)
& T ^ l ]# }* L6 a3 X4 q # Q1 s2 O7 \( s+ _3 }
图T4-2 1 [/ x) {& J2 D& H( \1 ^6 t
答案: Q* f% H( q* C* g; U6 D8 r
: C% G4 N: {& j3 e1 M3 m 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。 # E, ]* H! y3 A$ B; `( f7 {
(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? 1 o! _+ r" @5 z
(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) # R2 Q" C# T8 d" y& g$ H+ M7 ?
(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? , t) S1 D; `+ P) Z C* j# j7 i
) ^9 a0 h4 x- l3 t; ~7 q2 N' U 图T4-3 : m; E2 _6 \4 n9 ~
答案:
$ E; t5 @9 b+ @: V0 x J L
, U& x0 }0 w$ w! n 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:
+ `3 T' o- o0 O (1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
, u7 E8 q3 ^6 N N5 L! ? (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。 - j$ N5 i4 T+ R* X6 @
图T4-4 " Q J+ ]! i: l1 A: K8 f# C
答案:
% ~; f' U5 Z( Q' S! Y4 U/ ] & n2 V0 o* }) D1 S
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:
% \9 o X- C4 q 9 P# H9 s; @2 T
图T4-5 * d$ e# J6 [/ n* h) S
(1)灯泡L的额定功率;
' Y0 R6 W$ _+ {; L: s5 z (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;
( ]& g% j4 P- y- S& m- O# o (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。 # H( O& ~2 V: q
答案: , N! T2 s5 l& h! M- l
6 r" Y4 o- L6 W3 m) f% ^6 X" I
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)
2 w+ F% @% M0 E! A (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
5 n" x- f! z( i' h: Y. { (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。
" p$ m3 Z. d6 P: u8 c$ a (3)求动滑轮受到的重力。
; { C0 T' z" n8 N4 ?5 i q6 C (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?
4 [. L) O! j2 g 5 G* h$ F5 g, n2 e5 O' C2 Z8 G; A. T% I, p
图T4-6 1 [: C8 n& B4 [2 f
答案: ' v* R3 F9 L9 T) r% Z# S% O
+ ^1 I; l6 v, F- S 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: 6 G) f7 ^! R4 |. ~1 \
(1)小明骑车的速度是多少? % s9 Z2 ?9 i' b2 b
(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? a Q& o7 c* ?2 O" X; m% 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?
% s$ v* z3 A0 Q/ E8 x 2 w7 ^& T" `' o: j; }0 t
图T4-7 1 k( I' y5 k' Q
答案: & V! e2 ]6 }3 {9 Y% L, m# s# G
0 {+ a2 P/ l) N# M* B1 d: Z" i 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: & m1 ]7 v, ]6 h5 C- T, K( m* m
4 u, ]$ d6 F) o0 L3 ?$ I6 a
图T4-8
* N/ ]( l% ]* p0 d% V. b1 |6 C (1)温水挡的额定功率是多少?
6 x6 h' |/ ~0 e. `! O (2)R2的阻值是多少? - i3 q( E2 _( m9 o7 ^! p
(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)
1 D2 A( f/ J: F" ^: I7 ` 答案: " W9 g' b% a0 _. H; q
, `9 k% v7 h& F# M, H- g8 k: f! Y
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。 & `6 P# y% h+ `) {$ [# K4 l" R
(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?
, n9 P/ B& o4 C( x& j7 n" q, B. A (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? s% _# ~0 t8 x- U
2 o4 X. W U; I4 A" O 答案:
% G3 P/ J) y4 k . I7 T1 R0 N; T6 W( P6 ?
. \3 j$ k6 C* E! D2 Y; T4 W U" w
. S& O* l( h2 ^( \6 J# p, v. J \8 z f( F0 r4 X
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