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题型训练 计算应用题
- j# I2 i, c, W0 t2 k7 {( v- d$ y 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:
9 k( \6 A7 W. W" A1 S+ r! G: h8 D9 _% r8 @ (1)小强的平均速度是多少?
* c1 P3 _3 J& D4 y (2)小强克服重力做功的功率是多少?
" q% W+ |1 c8 R5 O) Q8 {: H1 { (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?
2 R+ T B. [) T- D, D
g5 Q% E/ \9 I 图T4-1
% X& B% a+ X* I) w+ J 答案
. z0 O Y, D2 l1 p% t4 M+ K
2 D, F; i- {, K; r; e f 6 w6 V" B# j) D1 C; I
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)
* s/ T- ]: f8 n5 _; S8 i* i (1)沉船在水下的深度是多少?
3 S. k# `$ H( L4 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?
$ Y7 A) a4 g7 o7 p5 ] (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)
. z5 F, _* M" i( N' G$ }
$ O* q. R$ v4 O 图T4-2 ! o& s% T" F7 U' N( f j
答案: * {+ i# H) z7 \
! d: @' D$ q, ?# y; s- I- F c X% j4 m2 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。
; ?# h2 [: b# |9 r% O* ?% m8 Y (1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? 4 n0 q% R3 Q6 ~1 X5 H( [
(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)
! O g2 m1 r9 y (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? $ O5 g( o3 \+ w) ?
- Q4 `- n7 F- u( ?! u 图T4-3 " t7 S" Y! s0 z, b' }' @9 j
答案:
. J# N2 J4 d, E1 E 0 g5 K( G4 v' ~, ]
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: 9 W+ B: U% T8 ~4 i
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强; ( o" y- d0 p9 Q
(2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
5 v/ d1 A) R( ]; s9 h 图T4-4
$ O8 p5 ]" p h9 b* i& T 答案: & O) |' J: t3 G( O2 m* J
. }' V1 l8 V1 H! D" j& o8 L 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: 0 r' e3 y" _" x& L
! |3 L: T# ]! H- Z8 R0 X
图T4-5
4 N: x$ R4 b" w% M- V9 e" [4 C" g (1)灯泡L的额定功率;
( S0 F9 e- v3 M5 O* K (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; 7 O8 |- T! m/ V! Z9 M* X0 V
(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。 1 m4 D8 U+ H% r$ u
答案: " Z) `2 I2 z$ o: ~. u9 m
, V2 J% f6 |% T) V
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 h. g; m+ \5 D- M: _ (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。 : z. {1 @' P. M" f' U
(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 [5 ^1 ?! ?# `# R9 e/ b' _: i
(3)求动滑轮受到的重力。 5 U( r# x0 P9 q! m; h
(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? . z# P) n4 d& a. _( K9 [$ ~$ d
2 j S2 W& m: J( `9 c. @/ k5 t 图T4-6 % `- F$ L- K/ L
答案:
& E2 c- K: ]" N: G. c $ T: u% R% j; C* x& n
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: / z+ r# ?% q8 e& O
(1)小明骑车的速度是多少? + V; u1 V4 l w) D& K% P# 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?
( ^# A: _' K" ]9 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? ' x: R- _! }8 d, t& d, O) G2 t
- s3 U* @) {/ A7 q8 C 图T4-7 ; G5 _, j$ o- d; N: f
答案:
% }& [; [$ d* X! a. U6 y' W 0 c7 T" y. J0 W0 p4 H( r
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: 8 m8 Q0 ?: F; Q" M3 E5 O
) C+ e6 @" S3 i# V# N* m, ~9 A" B 图T4-8
* c8 h% g, t+ F8 W (1)温水挡的额定功率是多少? 1 j( ^5 z7 l$ ]# _, R" ]) t# a7 Z
(2)R2的阻值是多少?
' `$ j9 X1 V) A, @9 e (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) # _5 L) e: R P
答案: 8 F. s! G# g6 L- H7 M1 N! g
* Z$ o* K: ^4 V& u- H
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 m$ Q/ X, M+ I6 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? - o8 k' F T7 i$ v h3 Z2 A" h5 u
(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 I/ ^+ n1 x$ K, l9 Z
+ v0 S/ E7 E) b) O& `
答案:
' q) C5 \9 m- P2 Y$ p( H8 F
7 {+ h5 X; a. u$ W3 C9 r
( b! k9 N$ k# z! O q$ s8 g2 g # Z1 ^, C3 f4 G+ B
& a! p5 |/ |( i2 s, r
* P' q! M" A( S$ G, |- X y0 W- W+ X! G7 [7 L A
* F# P" D) a. Z( A
$ ~1 q$ ~) ]2 P% H& [5 }$ l
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