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5 p1 M# H1 L" p2 Z2 w# ? 题型训练 计算应用题
5 o. ~! C( M+ a3 }/ M7 i, {6 S 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:
6 `' U) N- @2 n2 b+ w; Y5 l ]2 p8 [ (1)小强的平均速度是多少? # O% U! t. d& _0 \( o
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
2 m( M5 e6 V$ e2 d" D5 l7 g (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# n% n' a: S) l8 S3 Z; d$ E
4 b7 H4 T4 g u1 p
图T4-1
2 x- M) ]8 x6 c4 o8 I0 x' [ 答案
1 A. X5 C+ W# P x# o0 a) t
2 t- I8 L8 N3 j( c% b- `% ^. B
# r Q' [) v5 A$ _6 y, R7 L8 l+ H 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)
& l7 G% b5 P$ C3 ~/ S, ^ (1)沉船在水下的深度是多少?
; U$ E' G. t4 j# q' Z4 L (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? 8 M1 d ]) @5 E @1 f
(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) 6 L' w- V; L- }+ X+ e
3 L# y7 `: U+ F% B& s2 Y5 g, w# g+ {& {0 q
图T4-2 $ D# f! W0 u! J5 u7 P
答案: : L; K4 E6 q9 B% M9 B5 p6 [
. B0 w" V* v% q3 n, i8 s: W
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。
+ o2 d. I- w, A (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? - I, b; j/ B! l& e% 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) ; t$ e/ ]7 i+ n! g6 E X- 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? : j; M5 E. u5 U2 V, \0 J" y4 e8 v* a
/ q+ k. r* p8 o/ L( @ r) o4 \ 图T4-3
# {, r6 T g4 } 答案: 7 q, U6 E$ I" D& I- f) e! o
( i" N: C4 X( s+ i. z) ` 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: - J. `3 E" O6 S( l! m% B( |. `
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
+ p, ]3 f6 T8 ]/ T0 v2 z7 t+ } (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。 . f/ ^$ E1 z5 |
图T4-4 8 {0 x. E& V/ C
答案: 2 g" y) ~; F" e# x1 x# o1 w4 e
7 e4 I+ t3 p; R/ R! Q! 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: * t, Y# f. e: ~ {. x* U
/ q% l: l0 B; U. {
图T4-5 - s& ~: m1 i+ l; I# W6 x
(1)灯泡L的额定功率; ) z$ x+ S8 a! F- B$ y6 z6 {$ o" l) w2 J
(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;
$ P- y8 i/ T- r ~ r/ ^9 K (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。 4 \/ B: D8 K% E6 d& {
答案: : k, {# M r0 y6 k
4 W1 g! ?( W4 U6 ]1 E, b O
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 J: X' R# `: G; v# y: b( e$ K; g
(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
. W$ ?; E) X% A) G' }. |2 ~1 X8 z (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- Q; i8 F3 P
(3)求动滑轮受到的重力。
( ^1 b+ W" H$ A; N% ?" U# b9 V (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( B1 T& J: i
/ ^9 c d7 Y3 g. Q) D3 y: T 图T4-6 ! ]5 T4 Q f7 c9 b
答案: ' P+ I6 F9 L0 h& s1 z+ f
0 a- V: b/ w; U9 ` p' B$ q* t6 I8 j
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 S# G6 z/ E/ s0 ]
(1)小明骑车的速度是多少? ! R" f7 j9 J: s |7 Y
(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?
+ h- h- P: S' M (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?
$ |$ ^ f# E+ z! L4 G/ g9 r
: ]9 y4 y' k. x4 ^& H4 G 图T4-7 . F- s1 Z6 ?9 E* T, e2 h' t+ M6 z
答案: # @" k0 k( x$ C
$ r$ i! n. U( w, d. i6 [6 S7 C1 f 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:
* m6 H5 u. T+ B( a$ ^! W; r5 B. h 1 b0 x$ M4 A( e* `& h
图T4-8
: w3 d; X% N( d$ m6 W3 B! l* q (1)温水挡的额定功率是多少?
j$ H {/ N x8 f9 u; ~2 M! { (2)R2的阻值是多少?
* x r; [) G& O (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) + z( G* Z9 j8 L
答案:
9 k. v; w/ G0 F& M T
; N! Q |' n2 c8 B! y, N 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。
8 a( |. A+ V5 Z$ ] (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? * w2 J! [" T8 W: j 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? : W6 e! \2 j5 c9 F$ Z% o) G# T/ w! R
: ?0 \/ J- T2 d) P7 s( H) _- G 答案:
" m9 r* G3 I- r0 t& g 5 K; F6 |+ U4 |3 w8 m8 R
0 g& s$ o* a+ z& s$ d1 S6 r
2 Y2 j7 o4 w j
F2 r1 n8 i2 E2 f0 j
5 L8 t$ ?# z. ]& v) }4 y
0 u/ h+ V& a8 f6 O' X6 R' G* v: v) t9 B( ] n
2 O' K: `0 x% G
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