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& F8 V T; u/ v& e 题型训练 计算应用题 1 U" L" R9 @- e, S& X5 F
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:
' R2 {. \& d r+ ]+ @ (1)小强的平均速度是多少?
1 c8 C2 B1 M: F8 W$ A: M1 |" w5 H (2)小强克服重力做功的功率是多少? - b. f( v; C3 h( \+ r; M7 l, S7 v
(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?
$ Q) Y1 |- H; I( h8 O1 f6 @! F3 r k. N. G& ?" D( V! D( x
图T4-1
# ~; {; E7 A) z# [: X# C! u 答案
& I0 f- T( t2 c+ N) m2 ~4 H
6 D7 b8 m+ H. u/ Q6 X" w$ G & H; A U1 C! ?3 s5 K# f5 w5 Y
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)
) U3 k! k9 G T' M8 x, o (1)沉船在水下的深度是多少?
f7 M8 c' S* v: _: M7 Q0 i (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?
2 s' ]- ]# X' C: I. s (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)
. y# W7 n: @5 v* r+ n9 w) q3 u 8 r q- U; I F5 `2 V* ]
图T4-2 9 p: n9 l- [; e- `
答案:
9 |+ i( Z5 x/ Z P& p: S4 b* [) R
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。 8 Y0 P# c- F+ N0 ~1 |& K' {! D' E
(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警? 8 r/ Y( l$ V7 q) U1 y- L$ ^( g; n$ g
(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)
- l! o& `+ t1 t5 Z: j/ x& 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? $ C) x' M' H! N8 i& m
) g6 I% }; S* E* }( v 图T4-3
( c2 l0 G; J% b( R% f8 R- g! v 答案:
8 f3 D, p) E( @ p9 }$ z' d$ i* C" L6 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:
& S* P( l8 e9 c6 U (1)电梯静止时,该同学对电梯的压强; + e3 ?. G4 U0 o) X. L K
(2)在2 s内,电梯对该同学做功的功率。
8 r; r+ f3 n8 Z& e; ? 图T4-4 1 \( a+ @. R, K( ~* j. C4 |; K4 |
答案:
, W( m( ` Y, u4 y* X- U/ z
1 U" G U5 ]2 X0 Y) 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:
# T6 ^6 P; `, e . C( d, |4 S9 T/ W- [
图T4-5
6 S) V9 c8 G) B* T" r# l8 O A' Z (1)灯泡L的额定功率;
- P9 s2 G+ }, X. W5 E# K7 ` (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;
5 `* @' l( ^6 G3 p (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。
: c: L( y8 G$ G 答案:
$ b, k; A: G$ {1 f ' H% E( |, Z. l9 Z3 Z: p
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)
& `) _* P r4 V5 e7 v3 U (1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。 ( |8 G& o& |8 ~& e( v( L
(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。
) N9 S1 d8 Q2 V$ l (3)求动滑轮受到的重力。 ' T0 {) W7 o* Y3 c% A
(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? d' K" l V4 T0 |
4 Y$ _2 l& Y* q/ x2 Y8 W+ L0 _4 _
图T4-6 & R+ G+ P& o6 C' S
答案: + G8 A" ^$ r" c, q1 b
. k' R- V. H' A. X: e6 t3 i
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:
' u: X8 a( Q4 l8 c, K. W7 W- S (1)小明骑车的速度是多少?
- J5 F; a& v( l9 [1 ^ (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?
u% F: {* r- J! s6 {/ m& j: D (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? ( f7 y- h5 ?' r
+ z( Q* f7 t) d
图T4-7 $ j6 {9 V( {* s3 ?3 o
答案: # f$ K4 h' S7 v3 E
) n8 K' h4 K$ 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: . ^( {3 B. y }- o/ r, D& ]
: b. U. ]* g% C- z) P 图T4-8 3 c( \: v% d7 V; D4 l
(1)温水挡的额定功率是多少? / A! U' } M- M" N# X8 r
(2)R2的阻值是多少? # E) d! @4 q5 g+ N$ F1 o5 }
(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) 9 C5 l4 ]7 B9 ~
答案: f1 o- U8 I8 M# N9 _
' h7 {1 K$ o6 O* f3 y Z 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。 2 ?2 O! C2 T7 c t( h
(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?
/ l0 f4 p6 }% V (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? + A3 }6 O3 `7 q- G
9 Z% g6 f3 N) G' j2 X$ \/ D
答案:
4 w0 h4 J$ a3 y! w u& P, `4 T W2 u
) e& {+ p5 |! B4 \. x
3 `0 F% k9 ~* E g2 r9 ?
5 ^. T! t9 I7 G% }9 \6 n" A, i0 {6 c
' E7 o' N& V8 H5 `3 s9 F3 A4 e) j ?" E" U4 U, n) Y% p. Q! y8 E' }
. A9 k2 e# O* f4 `- Z0 M3 { |