2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题及评分标准
注意事项:
1 ?请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。 2 ?用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。 3.
本试卷共有六个大题，满分为 100分。
4. 答卷时间：2011年4月17日（星期日）上午9: 30?11 : 10。
一、（16分）测定患者的血沉，是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段。 把新鲜的血液，加入抗凝剂，静置一定时间后形成抗凝血后，
下沉。设抗凝血是由红血球和血浆组成的悬浮液，血浆的密度 的密度p~ 1.3X 103kg/m3。将抗凝血放进竖直放置的血沉管内， 沉，然后一直匀速下沉，其匀速下沉的速度称为“血沉” /h。如果把红血球近似看作半径为
_3
红血球即从血浆中分离出来而
p~ 1. 0 X 103kg/m3，红血球
红血球起初在血浆中加速下
。正常人血沉的值大约是
=12mm
R的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为
4 3
3
f =6二R ,在室温下
题：
=1.8X 10_Pa. s,已知V球 R，试根据以上信息解答下列问
1.
一直匀速下沉
红血球在血浆中为什么先加速下沉后
？
2. 计算红血球半径的大小。
二、（16分）为了推进环保和节能理念的实施，某公司开发生产了“风光互补路灯” 路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，如图 有风时通过风力发电机发电，
，该
I所示。它在有阳光时通过太阳能电池板发电，
供路灯
二者皆备时同时发电， 并将电能输至蓄电池储存起来，
照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 停止，放电余留20%左右即停止电能输出。
90%左右即
F表为某型号风光互补路灯系统配置方案。问:
风力发电机 最小启动风速 最小充电风速 最大限制风速 太阳能电池组件 1.0m/s 2.0m/s 12.0m/s 400W 太阳能电池 太阳能转化效率 蓄电池 大功率LED路灯 36W 15% 500Ah-12V 80W-12V 图
最大输出功率 1
1 .当风速为6. 0m/s时，风力发电机的输出功率将变为 50W，在这种情况下，将蓄
2
电池的电量由20 %充至90 %需多长时间？
2?如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为
能电池的最大功率达到 36W，太阳能电池板的面积至少要多大 ？
240W/ m1 2，要想太阳
3?若遇到阴天无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间
？
三、(16分)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图 在原来的普通自行车的基础上，
增加了电动机及供电、传动设备，
2所示。其主要结构就是
它可以电动骑行，亦可以
脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为车提供动力；脚踏骑行时, 与普通白行车相同。
F表是某型号电动白行车主要技术参数。
整车质量 整车 最咼车速 最大噪声 电压 蓄电池 容量 额定电压
电动机 40kg < 30km/h w 62dB 48V 12A- h 48V 240W 额定功率
1 ?仔细观察电动自行车的构造， 会发现很多地方用到了物理知识。
再列举三处应用物理知识进行设计的事例。
示例：电动自行车的车座大而扁平，可减小压强。 答：⑴
请仿照下面的示例，
(2) (3)
2?当一个初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时，轮胎与地面的总接触
面积约为40cm2，此时路面受到的压强约为多大 ？
3?电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大 4?蓄电池充足电后储存的能量是多少 5.
把储存能量的80%提供给电动机后就
应进行充电。若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为 车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为 电能连续行驶多远？
？
？
在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中， 当
75%，电动自行
30N,则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的
6.
摩托车相比，电动自行车有什么优缺点
从环保的角度来看，与
？(各列举一条)
3
2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题及评分标准
