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/ h7 V* o+ x* F! r1 G8 o
题型训练 计算应用题
/ C0 [" z8 r0 z$ W% U 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:
$ H0 H6 u: M, g: N (1)小强的平均速度是多少?
+ Q# `, ^& Y' k; M5 X4 h (2)小强克服重力做功的功率是多少? 0 d3 Y- B; z- Q2 i' G: p
(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?
, k# \# ~, X4 {2 @6 T & ^ k3 ?. D& e7 f% w
图T4-1
8 D& C+ T- n4 r! W 答案
, h7 I: R5 u1 r& \
1 _% N1 Q- p+ |$ Z7 M
4 T5 D+ n1 M8 ~1 h" z 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) ) Q4 {9 j' N) Z, m
(1)沉船在水下的深度是多少?
7 {- | B0 _! s& w8 b, L- {7 U' q (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? # R7 b3 L0 \! W7 I
(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) 1 n2 g+ f& W; z0 G+ D
4 [2 t3 I. I( Q
图T4-2 1 f r$ V, R! \' z, m+ I* ~
答案: $ j9 ?+ F! I1 @8 i
0 {8 G6 [! X9 p
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。
6 Y* q, ]" i, V: T3 _" V" g, b (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? ; }) E1 P% W. ]4 m& ^- `. N
(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) 9 Y$ U: z: K( o: x
(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? 1 x) d) O6 x" L! c' k8 j8 `
@0 a5 c1 n& T- h0 g, F* D3 J
图T4-3 . N4 O! I! a0 N+ T( g' E% z ^
答案:
, L. O( g& H2 i; \! X) s1 J% L
6 H: Z" J+ i# G0 F' H3 R) P8 [ 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: 5 ~9 j5 A3 T& a# g" l) C7 G1 R
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
5 H6 T! b1 F C, ?2 h q (2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
, N2 ~( K' v" y 图T4-4
/ @7 M. K5 p& T$ ^% O 答案:
- ~. r$ ~. K* i6 Q3 y3 \3 K& b 8 k2 ]3 ~5 [6 c& Z5 T
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: % {& {: X2 k; Q/ I7 ^
0 s' d1 \* @4 ` 图T4-5
# s" f8 [" Z% `) \$ [7 L0 k (1)灯泡L的额定功率; * _+ } n% ], {- Z1 [- b
(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 l; d5 w0 W% f, `1 e, e7 B (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。
* _' Q" q- T/ [8 I5 r* c2 W 答案: : m% G+ O; p0 _ D( v
2 I% Y- ~2 a7 h9 m+ t1 R
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)
) `; X! j5 M7 \0 ~0 K (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。
) z3 V9 }$ O& W, L3 `# V- Q2 S0 B: Q (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。
6 l1 f, ]+ K* V* e6 X) p: _3 T2 D4 P7 Z7 N (3)求动滑轮受到的重力。 5 \1 O0 `6 j1 P: j+ 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? : M2 l: H1 |4 f! u) a
+ z4 `" u+ x I 图T4-6
# d& K* e7 a) F/ A/ l0 h 答案:
8 _' r W2 C* K% e/ Q " j5 m) R! u! S$ i+ e, |4 E
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: 3 Z7 e: N- f1 t
(1)小明骑车的速度是多少?
( o$ S& C$ b! O4 ]1 S0 g0 a2 } (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? / J$ l+ I6 i0 W8 g" p s
(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?
9 K2 F! X4 ]& N9 D R
& u/ ^( u, ~% s 图T4-7
; {0 g% v8 t- T 答案:
/ M; {: j* O9 S. ? I % m7 l4 L* p& M8 e3 `- }2 L
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: - T" E& N5 q; Q0 K* e- ]; s4 [
8 k; e7 T* f$ i+ O 图T4-8
# v) d: J% x% N (1)温水挡的额定功率是多少?
6 c) E+ {' N9 M. x1 d (2)R2的阻值是多少? * x. ]% ^; `: X1 W3 c5 r( y* w( N
(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 u, V Y& T% Q" W- M7 a1 E
答案:
0 g* x" \; ?. J) m* p \8 u
$ |5 O4 k( i/ f 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。
$ @0 @0 ^ K: i0 S; 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? J7 O5 u! Y0 d/ \* W. D! y
(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? 8 B! }: t, C& }8 c
* f2 R* ~7 N3 ^' b6 S4 ~! N8 l
答案: 8 d$ q/ t/ w7 @0 D% F* b& Y& S$ H- t
! i+ b+ ~& L k 8 }6 R4 D+ V- N; K# T( A1 M4 M5 s
* ^% c) {3 k3 g: K- w+ S4 i" b: b
* o8 Z5 w- w( t: B U9 j, ]% H, q9 u0 o" O9 P# l
1 h! @& n8 G5 `# j4 @, j; [4 T
" l$ V; a" u* C* m1 U4 K/ Q6 L1 u( f4 F3 g
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