已知柴油的密度为0.8×103kg/m3,热值为4.O×107J/kg。
(2013南通)32.(9分)我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×107kg,它以54km/h
的速度匀速航行,受到的阻力?=1.0×107N.取海水密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求: (1)航行2h通过的路程;
(2)航母受到的浮力和排开海水的体积; (3)航母航行2h推进力做的功。 解:(1)匀速航行2h的路程 s=vt=54km/h×2h=108km (2分)
(2)“辽宁”号受到的浮力
F浮=G排液=mg=6.8×107kg×10N/kg=6.8×108N (2分) 排开海水的体积
V排液= F浮/ρg=6.8×108N÷(1.0×103kg/m3×10N/kg)=6.8×104 m3 (2分) (3)因为航母匀速,所以推进力F与阻力是一对平衡力
F=?=1.0×107 N (1分) 推进力做的功
W=Fs=1.0×107 N×1.08×105 m=1.08×1012 J (2分)
(2013齐齐哈尔)33.电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具。如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N,在水平公路上匀速直线行驶了4.8千米用了10分钟,行驶时受到的阻力是40N。
(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒?牵引力做功是多少?
(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa,求
该车的最大载重量是多少牛?
33.解:(1) v=s/t= 4800m/600s =8m/s ????????????????(1分)
因为该车在水平面上做匀速直线运动,
所以F =f=40N(直接写F =f也给分) ?????????????(1分)
W = Fs ?????????????????????????(1分) = 40N×4800m =1.92×105J????????????????(1分)
(2)由p=F/S得F = pS(直接写F = pS也给分)?????????(1分)
=2×105Pa×2×0.01m= 4000N???????????????(1分)
2
在水平面上,G = F =4000N?????????????????(1分)
G载 =4000N-600N=3400N ???????????????? (1分) 评分说明:⑴其它做法只要正确也得满分
⑵计算性错误不累积扣分
(2013陕西)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? (1)不变;
(2)解:吸盘对玻璃的压力 由p?F得F?pS?1.5?105Pa?1.2?10?3m2?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 (2013内江)46.(5分)如图甲所示,物体在水平拉力F=12N的作用下,沿水平地面向右做直线运动,传感器发出的超声波友遇
到运动的物体后将被反射回传感器,传感器显示出物体在水平方向通过的距离随时间变化的s—t图像,如图乙所示.用:
(1)在0—15s内,物体受到的摩擦力的大小是多少?方向如何? (2)在0—15s内,拉力F的功率是多少?
解:(1)由图乙可知:物体在0—15s内做匀速直线运动 所以摩擦力等于拉力,即:F摩=F=12N
(2)由图乙可知:物体在15s内通过的路程是30m W=Fs=12N×30m=360J P=W/t=360J/15s=24W
(2013内江)47.(6分)随着社会的进步,人们生活水平不断提高,电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家用电器,右表是小明家某品牌电冰箱的铭牌。周末小明全家到外婆家看望外婆,他们从星期六上午10:00出门到星期天上午10:00回家的这一天中,他家的用电器只有电冰箱工作(正常且自动间歇),且他们出门和回家时电能表前、后两次的示数如图所示。则:
(1)该电冰箱正常工作时的电流是多少?
(2)电冰箱在这一天中实际停机的时间是多少小时? (计算结果保留一位小数)
(3)电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,如果压缩机线圈的电阻是8Ω,那么电冰箱正常工作时压缩机的机械功率是多少瓦?
解:(1)由P=UI得: I=P/U=110W/220V=0.5A
(2)W=5653.7kWh-5652.8kWh=0.9 kWh t工=W/P=0.9 kWh/0.11 kW=90/11h≈8.2h t停=t-t工=24h-8.2h≈15.8h
(3)解法一:P热=I2R=(0.5A)2×8Ω=2W P机=P-P热=110W-2W=108W
解法二:Q=I2Rt=(0.5A)2×8Ω×90/11×3600s=648000J/11
W机=W-Q=0.9×3.6×106J-648000J/11=34992000J/11
P机= W机/ t工=(34992000J/11)/(90/11×3600s)=108W
(2013内江)47.(6分)随着社会的进步,人们生活水平不断提高,电冰箱已成为现代家庭不可或缺的家用电器,右表是小明家某品牌电冰箱的铭牌。周末小明全家到外婆家看望外婆,他们从星期六上午10:00出门到星期天上午10:00回家的这一天中,他家的用电器只有电冰箱工作(正常且自动间歇),且他们出门和回家时电能表前、后两次的示数如图所示。则:
(1)该电冰箱正常工作时的电流是多少?
(2)电冰箱在这一天中实际停机的时间是多少小时? (计算结果保留一位小数)
(3)电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,如果压缩机线圈的电阻是8Ω,那么电冰箱正常工作时压缩机的机械功率是多少瓦?
解:(1)由P=UI得: I=P/U=110W/220V=0.5A
21世纪教育网[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网 (2)W=5653.7kWh-5652.8kWh=0.9 kWh t工=W/P=0.9 kWh/0.11 kW=90/11h≈8.2h t停=t-t工=24h-8.2h≈15.8h
(3)解法一:P热=I2R=(0.5A)2×8Ω=2W P机=P-P热=110W-2W=108W
解法二:Q=I2Rt=(0.5A)2×8Ω×90/11×3600s=648000J/11
W机=W-Q=0.9×3.6×106J-648000J/11=34992000J/11
P机= W机/ t工=(34992000J/11)/(90/11×3600s)=108W
(2013宜宾)2.最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片。纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄。为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。
现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车。实验中用实心圆柱体A代替小车,已知A的体积为0.12m3,质量为210kg。(g取10N/kg,设整个过程A均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响。)
33
(1)求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ水=1.0×10kg/m)
(2)若A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60%。那么A完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F为多大?
(3)若A完全打捞出水面后,以0.5m/s的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F的功率。 (4)从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中,滑轮组机械效率如何变化?请简述理由。
F A 答案:(1)F浮??水gV排?1?103kg/m3?10N/kg?0.12m3?1200N (2)G物?m物g?210N?10N/kg?2100N A在水中时η=60%,则W有?G物?F浮?h W总???G物?G动?F浮?5h
5 ?G物?F浮2100N?1200N?0.6 ?0.6,即?2100N?G动?1200NG物?G动?F浮 解得G动=600N
A完全出水后,钢绳拉力F? (3)V?5VA
P?F?V?F?5VA?540N?5?0.5m/s?1350W
(4)A从上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中,A受到的浮力在减小,
绳子对A的拉力在增大,滑轮组对A做的有用功在增加。在额外功一定的情况下,整个过程滑轮组的机械效率在变大。
(2013镇江)27.(7分)一辆汽油和电力混合轿车,仅凭汽油动力在平直公路上以v1 = 90
km/h匀速行驶时,输出功率P = 50kW.当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置(限速70km/h)时,在保持输出功率不变的情况下,立即启动充电装置给电池充电,达到使轿车减速的目的,轿车行驶3s后,速度减为v2 = 70km/h,在这一段时间内,轿车的平均速度v = 72 km/h,发动机输出功率的80%用于充电,充电效率为 50%.轿车在上述过程中所受的阻力保持不变. ⑴ 求轿车所受阻力的大小;
⑵ 通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照;
⑶ 若将上述过程充电所获得的电能全部用来维持 90 km/h匀速行驶,求轿车行驶距离. ⑴ 由公式P = fv(1分) 代入数据 f = 2000N(1分)
⑵ 由公式 s = vt 代入数据 s = 60m (1分)
因为s = 60m > 55m 所以轿车会因为超速而被拍照(1分) ⑶ 获得的电能E电 = Pt·80%·50% (1分)
根据能量守恒E电 = fs (1分)代入数据s = 30m(1分)
(2013云南 )24.(8分)一轿车包括乘客质量1600kg,轿车静止时
G物?G动2100N?600N??540N 55