|
% h6 y( n3 n$ g
题型训练 计算应用题
; H) G4 h- A9 M+ F3 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:
& R% R4 P1 _; g# ]" Y (1)小强的平均速度是多少? & {$ F6 g4 H. L# L% E6 X' ?; ]
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
: l6 K3 ?" N/ f: L% L+ Q (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?
! J' A# o& `& z+ u# [( y, N8 u, m# Y8 c
0 V8 y4 I1 K3 L N3 z% i 图T4-1 5 ?- a' l8 ?7 t4 v5 n! t. q( p2 @0 s
答案
: N/ E F3 c5 g, r/ l# ^' ` d
* c/ g8 p& U$ M' j* U$ |1 ?
]! e6 _2 v* N# j7 n$ m" y2 ] X 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) $ l; p/ z* b. D l
(1)沉船在水下的深度是多少?
& o/ N" ? B( Y# E1 J* z (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?
; I% z% ?' h+ R e (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) " k1 _; ^" w) U
0 c# Z6 g. O% i; ~. k9 f 图T4-2
/ F, t$ g- ^% t 答案:
3 U/ h& L# `( [+ i5 ~. s! f. c u
6 l7 x2 z9 r. S y* [1 c! V 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。 : z( m: K( A% o, E8 A& @% I
(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警?
$ T, K9 _' O. l (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)
! |- k$ Y; ]% h* i; B; Q6 \8 {8 ~) K1 m& A (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?
6 l/ V9 d. q, e
2 k3 H3 Q) U& j1 f7 K" b 图T4-3
: A3 q( V+ G9 d4 G6 j 答案: 9 o u/ r9 c- Y9 p! W' G
" J& j/ p2 N4 P- ] f3 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: : q" [* M Z8 a9 D5 `# b7 V
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强; 7 T+ K7 R+ T' M# T6 _
(2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
4 E2 n0 I' s9 K, N% m5 \$ o 图T4-4
& \6 c! N" L9 _ \: D 答案: ( M% \2 |8 L* \3 y* G* _+ t9 X3 ?+ X$ e
6 F# W& j/ M; x }. @! h
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: $ M/ N. X2 o+ k& m
6 Y Z5 o8 `3 O4 ]* F/ P8 \6 `
图T4-5
$ c! m% I! u. j. H/ m3 j (1)灯泡L的额定功率; 7 g! i. m T7 }2 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;
# i4 ~9 U% ?2 {1 U0 m1 t (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。 ! z3 g" k% F ^, A T8 j
答案:
! ?% f; P, K5 O+ S
5 t6 |- I9 V3 P: C 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) : [% E" F+ S6 n
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
8 f! X% m, q* Y! r' Q) K6 k" A 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。 : d/ l% B7 X/ O; f1 T- X
(3)求动滑轮受到的重力。
* _2 _& `- o4 Q& m- 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? * Q3 g0 M: J) [: I2 u S
6 F4 d/ \& \7 U/ t- z3 B( R L
图T4-6 ( q& H$ R) x0 U( ]6 K. x' x; ]4 l2 m; W
答案:
: B$ z. X% `+ l! G
- o) k' \9 C4 l 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: 5 f; \) p- r9 |2 X
(1)小明骑车的速度是多少?
6 S. Q# S' z; ?, G (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? ' V5 z v: j' T1 ^! C( w2 @
(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?
) e/ q) z8 F% }" A ! r) K* _- l3 R/ E! g* {: h) ?
图T4-7
5 ^$ l) O8 A4 b: b4 V$ V: z 答案: # a3 d! T% O" c- o, L" u1 _
0 q7 m! L _1 }+ u2 ~6 V 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: & A% x- m5 P+ ?) }5 i6 R
. }: K ~ {; {# Z: }6 [
图T4-8
+ v9 k8 ?4 S' K2 b (1)温水挡的额定功率是多少? 5 Q, o) [' W- I$ b, O0 q
(2)R2的阻值是多少? ! T* N W2 Q- E. D" l" C# c
(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)
. c8 O0 ? f* @/ d" O2 v) k9 S: i 答案:
) ~) p4 v$ Y% [4 N+ ?" ^6 t
) B5 i( [6 m/ 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。
9 P) j c- c7 a* ]; `3 D5 Q (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? / |+ s3 ?) `- T9 I# U6 P# _) g/ q! n
(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? 6 v1 @. [0 m6 j! \: s
$ z d4 O% d7 h' ^% Y0 m 答案:
6 Z2 j0 R3 U) e3 O
& P; X, A! F& S6 V5 j
, e1 X6 u9 O' J# N w' [
, u- d; P4 i* T# A7 j2 s `0 p% M$ U9 s* {: \9 `
& y8 ~2 a, H% B2 |. e; Y% W. D+ I+ D, _+ G/ I" p4 g
( h8 ^2 G: }6 ?: M; `: \! n
# Q. R2 _$ ~5 w! A
|