( Q2 Q) d) x0 c- q4 K/ Z, @
题型训练 计算应用题
: h+ T) y* c: 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:
; J9 q* z" _. v8 P( _ (1)小强的平均速度是多少? ' M9 W# p3 T( b" w0 {4 M' [/ A$ x
(2)小强克服重力做功的功率是多少? + b# G) }4 z6 ~6 v | w
(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?
& @' z$ o. x: z @9 I 2 h# ?" p1 z& z
图T4-1 & O/ X; s. z( V+ N( Y4 d f* T
答案
; ? f" Q0 B. r
4 A* k( U9 g) k# ^ : [/ f3 U& b1 }; ]
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) - m, X' s; p6 R& |2 B
(1)沉船在水下的深度是多少?
, _) @3 H+ r; S+ k (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?
, e% I2 W& @+ H9 z" _! \ (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) 4 t$ e o1 F( W& o0 A6 @/ ?
9 @* K0 j6 w; U x 图T4-2 9 m; O) O( P- t
答案: / y- Z; J s3 b% F
: [+ `) M! c" m& C" ?, 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。
7 f% U, B; ?( q3 ^ (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? . n m; d1 A" P( _- [' G0 W+ _
(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) " }# d4 R1 Y, F! g; P# F
(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? + v/ Y. I' J8 H( Z3 ~! o0 V
2 X' }9 r" `/ Y$ f* q1 A 图T4-3
6 R2 x4 K: I" e/ X 答案: % U l0 B$ ^/ Q' {2 O
* b9 X& t- o9 v1 M0 b" j/ Q
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:
! H1 k- R) S* A* O" P' t. o (1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
8 z* \4 d; y6 F3 @8 U- D+ D0 C (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
/ n& l" b8 r5 B Q& b- O/ d 图T4-4 + d# C& P6 ]/ I. I7 ~5 ]" E
答案: 6 |- ~- ~+ c+ I7 n
4 l% o) f1 b) r- [. 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:
+ X+ H+ U3 E8 e2 Q
! W# N ]2 B: N' o 图T4-5
% j. j# o9 E, P (1)灯泡L的额定功率;
2 R. b* Z1 i9 o% J, f: U. T F1 Y9 N (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;
& ?( I. i' \* X$ P5 z+ e (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。
0 o$ u" V) }* K- x L3 E 答案:
# h' D3 ?1 ~3 F' w
9 K9 ]% L! D' ~3 |- l) C5 A1 B 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) # V+ w4 M- V9 S
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
4 _+ x- w- s; q$ O! X (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 G f% y7 B2 f (3)求动滑轮受到的重力。 " G% e# [3 w0 M1 j4 l% 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? " R, b% P+ y8 w) w1 w
0 C; p* I8 n+ H* D9 P 图T4-6
8 E# Z* o l8 p+ B+ Z 答案:
: r/ e+ _6 F8 J; t 9 O, Y8 V3 V) o; Q' ?+ P
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: # x4 O) z% J2 ^$ L( ]. ?
(1)小明骑车的速度是多少?
; |7 o+ V# \+ H& A2 `0 I2 K- P4 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 o! s- c" g0 A# b) 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?
. R) F& x7 X2 W ]7 H- C ' N) ~! I: ~9 F$ B) R& C1 l. d2 D
图T4-7
( }3 B# x: F% w7 S+ k' n c' @- j 答案:
8 k' |% d' t8 M: r1 Y. e' V* U- W ! W) v( k7 p' 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: $ k- |7 p' d5 \. V5 ^- Y o: |
3 h d2 ~6 F# o3 S0 Q+ y 图T4-8
* q, r% o% H" O/ Z& K (1)温水挡的额定功率是多少?
0 t, j: k% U! p! }) _ K (2)R2的阻值是多少? / ]& {7 Q1 K: H0 m- i
(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)
# H0 H- {* x1 q6 E 答案: ) Y& i) o' l) W* c3 ~
* Q. J t+ c* P$ Z; j4 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。 9 U6 t0 \1 F8 u5 T* H2 Y
(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: s# Q1 }: b% j- g9 T (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 ?! I8 G8 z2 \* e( F" C1 h 6 Q- R3 q. @/ P
答案:
3 R) i9 H1 N9 D- Z9 h
2 i! l) B' W; O, L* _3 q0 e+ F3 | Q& t) n9 z+ p3 U" B9 w3 U
. H- c/ `/ T" x- n3 o3 s- `# ]
1 F! E. k; [% ~6 q' P$ t' W1 G; |' U# z
" u: g4 o8 O* M) G3 {
c$ y: P/ i0 C" k. a$ K3 e4 m/ [! Z2 N0 f5 l6 N, ]3 o) Q" X
+ j/ R# [) A1 a, h) R |