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* F: m9 ^1 p$ p) t% `$ t 题型训练 计算应用题
0 |& d. e) K1 g+ D0 H7 [ 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:
& m8 R* m) ^5 l" h. h5 h (1)小强的平均速度是多少? 7 x( f0 g* r+ c" Y8 i5 j/ K
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
" [. D y8 ?* @& ^3 ` (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?
( I3 h. Q* p3 I - W( N+ h" k& |0 @, @( K \
图T4-1
( ^; S6 X4 q x 答案
8 J+ `! g: U* ` Q7 `7 K ; K5 V" c. D4 I
% N9 y" @1 O: N5 v 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) , G v: i# Q" Q: S. O k3 \
(1)沉船在水下的深度是多少?
4 m b* b2 B; p (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? " ?( U" r u% ]. L" 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)
7 S7 h" L: M7 F ! F; F- [# O5 d; c$ V
图T4-2
+ K& r# m6 K3 T( d# A2 k' c 答案:
% v/ M+ h4 L1 {; a6 Q4 F" P* J: Q; m
4 t1 x% Q' L; r5 F% h0 O! [/ b& u0 O 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。
! C+ C& f2 Q% N! b0 A, v7 `; u, M! C (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警?
. X7 H1 T1 D0 d; m5 x (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) 3 c V9 J& Y* b( \
(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?
- x6 U0 a5 ~8 }& i8 ], X3 N0 i3 m9 g
% z8 a7 B0 J! ~1 G3 h 图T4-3 . m" W1 M3 @+ ]9 d M# d8 b4 ]7 r4 K
答案: # @, S3 J& I2 ~1 P: }8 d1 k0 |8 W
, |. i4 S! S: j9 H$ P* R. i* c 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: ) ~ e2 r8 o1 r% L8 g, `
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
+ }( |2 s- P/ V& ^; A3 Q$ _& J* V (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
$ J, k! }1 n5 A& S/ B$ l) Q 图T4-4
5 `( a' Y9 | j 答案:
9 N8 T+ e; z8 X( p# C# [5 {* w, p0 g4 \
+ C5 ~8 D# e- p( z! l! A 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: A2 [/ ~( C$ h3 H: _( {+ j! C
8 t8 s1 L. y0 B( k 图T4-5 8 z! r6 }: j2 f3 ?: M5 ?
(1)灯泡L的额定功率; 6 W; A1 u: K0 c* a( Z- X7 U
(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;
9 q& l! n& u1 y3 m (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。 3 b5 x0 F2 E( _- w8 R
答案:
! j$ P7 z5 H1 a$ X3 ? % @4 d- E5 a: B) u9 ?) F2 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) 6 K( ` E. b9 {- x
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。 ; m' R: Z# n! ^) P: p/ \
(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。
3 V; x7 v5 n8 P4 B) o: Z (3)求动滑轮受到的重力。 * l3 e7 Z; S. b; p. |
(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?
# O# z3 _, s$ i3 G1 W8 f/ A
% b; b2 p4 X2 O. Y8 e 图T4-6
. ? u" e4 O$ r0 A$ l; C 答案:
' |+ F1 u) `/ y9 w! L
1 P; B1 J8 h1 d. p, W5 T( k$ A 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: ) Q* n/ [4 y/ j/ ^ {' [' L" [
(1)小明骑车的速度是多少?
3 Y$ ~0 f( M: \5 k9 v3 j* S6 R0 _8 r (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? ) k5 J) H$ a$ U# Z- t
(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? . U4 o; Y* G+ e- z) d0 {3 r+ V! F3 `
6 E' o4 @0 z* [. S+ l3 I 图T4-7 & l+ l/ O1 C2 B% j) C: D
答案:
+ {. T3 J8 t) [$ m$ B% ~
" y: b. J% g& q$ c4 r0 Z* K3 { 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: " V% K3 {% C4 K# {5 @' d
# l g" G. E1 u1 z; w
图T4-8 * Z( j& `. l! W4 Y" `
(1)温水挡的额定功率是多少?
% y0 s/ W& M$ A( R$ C# i (2)R2的阻值是多少?
, L9 c2 a; V# I: d (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)
6 o7 d5 |" |7 {! U( E7 H 答案:
& K) j0 j" ~: p6 F
9 t0 J; {; Y" F2 ^: P 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。 - v3 _3 \$ U' k6 x) |8 f+ P
(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? + z& y4 G/ c6 c$ S6 L
(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? ; V: {9 Q, e6 }1 `
, f4 S( e) ]+ o7 x6 e3 i6 ` 答案: $ C" s/ k& B1 V2 Y( e
% x, x3 W Z8 R1 u Z
7 n% C& ^* |+ L5 U% h. |6 C& ^1 E R: y+ f) P; y
" G o6 e M" }1 L+ j- w" C
6 F5 F2 X+ v3 B' X
8 i$ M( _) u" ?5 j, C6 f; x: T) i( A/ ]/ S
+ H" b& j& w, W6 d7 ^# k" f |