7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,?沙=2.5?103 kg/m3)。
(1)车厢内所装沙子的质量是多少? (2)货车的速度为多少km/h? (3)货车轮胎对地面的压强是多少?
自重 车轮个数 5?104N 10 每个轮胎触地面积 3?10-2m2 10m3 (4)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,车厢容积 这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大?
(5)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。 答案:25.解:
(1)车厢内所装沙子的质量:m=ρV=2.5?103 kg/m3×10m3=2.5?104 kg …2分 (2)货车的速度:V?S8km??80km/h……………… ……………2分 t0.1h(3)沙子的重力:G=mg=2.5?104 kg×10N/kg =2.5?105N……… ………1分
车轮对路面的压力为:F=G总= G沙+G车=2.5?105N+0.5?105N =3.0?105N
F3.0?105N??1?106Pa… …2分 车轮对路面的压强为:p??22S3?10?10m(4)货车匀速运动F牵=F阻=0.03 G总=0.03?3.0?105N=9?103N
牵引力做的功是W=F牵S=9?103N? 8?103m=7.2?107J……………………2分
W7.2?107J??2?105W…………………………1分 牵引力的功率是p?t6?60s(5)违规行为:超载(或超速)(答出一种即可)。…………………………1分
危害:超载易压坏路面(或缩短汽车使用寿命、 汽车难以制动易发生交通事故等);
超速易发生交通事故(或汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等)。 (答案合理即可)………1分
34. (?分)某工地用电动起重机吊起重物,重物的质量m=400kg,电源提供的电压U=220V,
不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.lm/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=2Aa (g取l0N/kg) (1)电动机线圈的电阻R是多少?
(2)电动机匀速提升质量m’ = 200kg的重物,电动机的输人功率不变,提升速度是多少? 答案:
(2013年衢州卷)36.通过多年的努力,今年5月,我国正式获得北极圈观察员国身份。破冰船是赴北极考察的重要工具。如图是我国“雪龙”号破冰船。该破冰船自身质量约10000吨,满载时总质量约20000吨,在普通海域最大航速为36千米/小时,在1米厚冰层海域破冰航速1米/秒。已知破冰船在最大航速时受到
67
的阻力为1.5×10牛,在1米厚冰层海域破冰前行所受的阻力为l.5×l0牛。试计算:
(1)“雪龙”号破冰船在普通海域以最大航速航行1昼夜通过的距离。 (2)“雪龙”号在1米厚冰层海域破冰前行1O00米,克服阻力所做的功。
(3)破冰时,船头的一部分压在冰面上,利用巨大的压强使冰层破裂。若船头压在冰面上
2
的受力面积是10米,冰面受到的压力为破冰船满载时总重力的0.1倍。那么船对冰面的压强是多少。
答案:36.(1)s=vt=36千米/小时×24小时=864千米 2分
710
(2)W=Fs=1.5×10牛×1000米=15×10焦 2分
77
(3)F=0.1G=0.1mg=0.1×2×10千克×10牛/千克=2×10牛 2分
726
p=F/S=2×10牛/10米=2×10帕 2分 (2013东营)38.下表是制造赛车(一种自行车)的各种材料的技术指标:
(1)若车架材料的体积约为2.5 x 103m3,则车架的最小质量是多大?
(2)晓军骑赛车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力是120N,求行驶500m所做的功。 (3)若晓军和赛车的总皿是600N,每个车胎与地而的接触而套提40cm2,晓军骑车在水 平路面上行驶时,赛车对地面的压强是多少?
(2013年丽水卷)36.压路机是一种利用碾轮的碾压作用,使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械,广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为3×104千克,发动机的额定功率为120千瓦,g取10牛/千克。求:
(1)如图所示该压路机在沥青路面辗压时,压路机对水平路面的压强为2×105帕,压路机对水平路面的压力为多少牛顿?压路机与路面的接触面积为多少米2?
(2)该压路机发动机正常工作,压路机在沥青路面上行驶500秒,发动机所做的功为多少焦?
(3)该压路机发动机正常工作,压路机在水平地面以4米/秒的速度匀速直线行驶,则压路机的牵引力为多少牛?压路机受到的阻力为多少牛?
答案:36.解:(1)压路机对路面的压力F=mg=3×104千克×10(牛/千克)=3×105牛 (1分)
根据p=F/S
压路机与路面的接触面积S=F/p (1分)
=3×105牛/(2×105帕)=1.5米2 (1分)
(2)发动机所做的功W=Pt (1分)
=1.2×105瓦×500秒=6×107焦 (1分)
(3)根据P=Fv (1分) 压路机的牵引力F=P/v=1.2×105瓦/(4米/秒)=3×104牛 (1分) 根据二力平衡条件压路机受到的阻力f=F=3×104牛 (1分)
(2013嘉兴卷)35.交通已经成为许多城市发展最棘手的问题之一。如图所示的“空中列车” 作为新型交通工具,能充分利用空中资源,有效减缓地面交通的拥堵。 (1)“空中列车”悬挂在水平轨道上。有一列车的总质量为14000千克,则列车对轨道的压力为多少牛?若列车与轨道的总接触面积为0.1m2,则列车对轨道的压强为多少帕?(g取10牛/千克)
(2)“空中列车”以电为动力,匀速行驶时每公里耗电约为0.5千瓦时。
假设70%的电能用于克服阻力做功,则列车受到的阻力约为多少牛? 答案:35. 解:(1)F=G=mg
=14000千克×10牛/千克=1.4×105牛 P=F/S
第36题图
=1.4×105牛/0.1米2=1.4×106帕
答:列车对轨道的压力为1.4×105牛,压强为1.4×106帕。 (2)W=0.5×3.6×106焦×70%=1.26×106焦
∵W=FS ∴f=F=W/S=1.26×106焦/1000米=1260牛 答:列车受到的阻力约为1260牛
(二0一三年东营市)25.(12分)按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,?沙=2.5?103 kg/m3)。
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
自重 5?104N 1车轮个数 0 每个轮胎触地面积 ?10-2m2 1车厢容积 0m3 3(2)货车的速度为多少km/h? (3)货车轮胎对地面的压强是多少?
(4)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大?
(5)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。 答案:25.解:
(1)车厢内所装沙子的质量:m=ρV=2.5?103 kg/m3×10m3=2.5?104 kg …2分 (2)货车的速度:V?S8km??80km/h……………… ……………2分 t0.1h(3)沙子的重力:G=mg=2.5?104 kg×10N/kg =2.5?105N……… ………1分
车轮对路面的压力为:F=G总= G沙+G车=2.5?105N+0.5?105N =3.0?105N
F3.0?105N6??1?10Pa… …2分 车轮对路面的压强为:p??22S3?10?10m(4)货车匀速运动F牵=F阻=0.03 G总=0.03?3.0?105N=9?103N
牵引力做的功是W=F牵S=9?103N? 8?103m=7.2?107J……………………2分
W7.2?107J??2?105W…………………………1分 牵引力的功率是p?t6?60s(5)违规行为:超载(或超速)(答出一种即可)。…………………………1分
危害:超载易压坏路面(或缩短汽车使用寿命、 汽车难以制动易发生交通事故等);
超速易发生交通事故(或汽车刹车距离变长、影响操作稳定性等)。
(答案合理即可)………1分
(2013年陕西省)18、(8分)“擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘.当
擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上.(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.2?10?3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5?105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大?
(3)擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动8s,它所受重力做的功是多少?重力做功的功率是多大? 答案:18. (1)不变; (2)解:吸盘对玻璃的压力 由p?F5?32得F?pS?1.5?10Pa?1.2?10m?180N S(3)擦窗机器人8s下降的高度 h?s?vt?0.1m/s?8s?0.8m
擦窗机器人的重力
G?mg?2kg?10N/kg?20N
重力做的功
W?Gh?20N?0.8m?16J
重力做功的功率
P?W16J??2W t8s运动员总质量为2 5×103kg ,在一次龙舟赛上,该队以1min40s 的成绩夺得500m比赛冠军。已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重力的0.12倍.
(2013年广东省)19.(7分)龙舟比赛是中国传统运动项目之一如题19 图,某队龙舟和