2022年中考物理一輪復(fù)習(xí):功、功率綜合計(jì)算題精選匯編1.(2021長(zhǎng)沙模擬)如圖所示,小明在跑步機(jī)上鍛煉身體。設(shè)他在跑步機(jī)上以5m/s的速度勻速跑動(dòng)30min,跑動(dòng)的總動(dòng)力為50N。求:(1)他在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于跑了多少路程?(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做了多少功?(3)他做功的功率是多少?2.(2021營(yíng)口模擬)如圖所示的小轎車(chē),車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.15m2,人與車(chē)總重為1.55×104N.該車(chē)以72km/h的速度在某段水平路面上勻速直線行駛了5min,共消耗汽油0.8kg,其輸出功率是40kW.問(wèn):(1)該車(chē)在這段路程中所受的阻力是多少?(2)這段路程汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)(3)轎車(chē)在平直路面上高速行駛時(shí),由于車(chē)身上下表面空氣流速不同,對(duì)車(chē)身產(chǎn)生壓力差。壓力差△F與車(chē)速v的關(guān)系如表所示。當(dāng)轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)平直路面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少?第32頁(yè)共32頁(yè)
3.(2021遵義模擬)2015年6月10日上午,第十七屆中國(guó)?重慶國(guó)際汽車(chē)工業(yè)展正式開(kāi)幕,坐鎮(zhèn)重慶的中國(guó)自主品牌車(chē)企龍頭﹣﹣﹣﹣﹣長(zhǎng)安汽車(chē)也推出了其旗艦SUV車(chē)型長(zhǎng)安CS75四驅(qū)版。如圖所示,車(chē)靜止于水平地面,整車(chē)質(zhì)量為1600kg,每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2,展覽當(dāng)天由長(zhǎng)安工作人員駕駛行進(jìn)路程約3Km時(shí),用時(shí)20min。求:(1)該車(chē)行駛的平均速度;(2)該車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)若該車(chē)在南濱路某水平路段勻速直線行駛了500m耗時(shí)2min,受到水平方向的阻力為自重的0.1倍,求牽引力在此路段所做的功。第32頁(yè)共32頁(yè)
4.(2021瀘州模擬)某型號(hào)挖掘機(jī)的實(shí)物圖甲和作業(yè)范圍圖乙以及部分相關(guān)數(shù)據(jù)(如表)。求:(1)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)(如圖甲),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(2)挖掘機(jī)在4s內(nèi)將裝滿鏟斗的泥土(密度為2.5×103kg/m3),從最大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車(chē)上。則鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量為多少?在此次移送泥土的過(guò)程中,挖掘機(jī)的功率為多大?第32頁(yè)共32頁(yè)
5.(2021普寧模擬)新的《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》正式實(shí)施要求:最大速度≤25km/h,電動(dòng)機(jī)輸出功率≤400W。質(zhì)檢員小華對(duì)某款電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)行測(cè)試,沿水平直路面從A出發(fā)騎行至D結(jié)束,測(cè)試情況如表格所示。(1)測(cè)試過(guò)程中,在AB段,小華看到路旁的樹(shù)木在后退,她是以 (選填“電動(dòng)自行車(chē)”或“地面”)為參照物;(2)在BC段,電動(dòng)自行車(chē)速度為 km/h,動(dòng)力做功 J,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 W, ?。ㄟx填“符合”或“不符合”)新《規(guī)范》關(guān)于電動(dòng)機(jī)輸出功率的要求;(3)在CD段,電動(dòng)自行車(chē)受 (填“平衡”或“非平衡”)力的作用;(4)從A到D全程,電動(dòng)自行車(chē)的平均速度為 km/h。第32頁(yè)共32頁(yè)
6.(2021煙臺(tái)模擬)學(xué)習(xí)了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒之后,老師讓同學(xué)們觀察日常生活中有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。小明說(shuō):有資料顯示,氣象站要每日放飛探空氣球,氣球下吊有測(cè)量?jī)x器,氣球和儀器一起勻速上升。(1)探空氣球和測(cè)量?jī)x器上升時(shí),阻力不可忽略,它們所受的重力 ?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保┛諝飧×Γ凰鼈兊臋C(jī)械能 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”)。(2)液體和氣體具有很多相似的性質(zhì)。浸沒(méi)在水中的木塊上浮后,一部分水沉下填補(bǔ)木塊原來(lái)占據(jù)的位置,水面下降,水的重力勢(shì)能 (填“增加”或“減少”),轉(zhuǎn)化為木塊的機(jī)械能。同樣的道理可知探空氣球和測(cè)量?jī)x器變化的機(jī)械能是由 轉(zhuǎn)化而來(lái)的。(3)阿基米德原理同樣適合于空氣中,某個(gè)探空氣球帶著測(cè)量?jī)x器以15m/s的速度勻速上升,總質(zhì)量為2kg,總體積為5m3,那么它們受到的空氣阻力為 N,空氣浮力做功的功率為 W.(取ρ氣=1.3kg/m3,g=10N/kg)第32頁(yè)共32頁(yè)
7.(2021南京模擬)“綠色出行,低碳生活”的理念使城市里共享單車(chē)快速出現(xiàn),極大地方便了人們的短途出行?,F(xiàn)在流行的“摩拜”共享單車(chē)締造了“無(wú)樁單車(chē)共享”新模式,用戶只要打開(kāi)手機(jī)上的摩拜APP,就可查看附近可租用摩拜單車(chē)的分布圖,也可以進(jìn)行15分鐘預(yù)約。找到車(chē)后,用手機(jī)掃描車(chē)上二維碼即可自動(dòng)開(kāi)鎖(如圖1所示),若打開(kāi)手機(jī)藍(lán)牙,開(kāi)鎖更快,解鎖成功率更高。新車(chē)型設(shè)計(jì)更貼近傳統(tǒng)自行車(chē),增加了車(chē)筐,自充電體系也改為由太陽(yáng)能發(fā)電,如圖2所示。假日期間,小強(qiáng)和爸爸決定騎共享單車(chē)外出游玩,他們騎著自行車(chē)在平直的水平路面上以速度v勻速行駛,已知小強(qiáng)同學(xué)的質(zhì)量為60kg,自行車(chē)質(zhì)量為10kg,前后輪胎和地面總接觸面積為2×10﹣3m2,g取10N/kg。則:(1)使用共享單車(chē)時(shí),用手機(jī)掃描單車(chē)的二維碼,單車(chē)信息便會(huì)通過(guò) 波傳輸?shù)椒?wù)器,進(jìn)而獲取解鎖密碼開(kāi)鎖;新款中利用的太陽(yáng)能屬于 ?。ㄟx填“可”或“不可”)再生能源。(2)在小強(qiáng)騎行的過(guò)程中,自行車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng);(3)假設(shè)小強(qiáng)在騎行的過(guò)程中,人和車(chē)受到的阻力恒為f,小強(qiáng)對(duì)自行車(chē)做功的功率;(4)小強(qiáng)估計(jì)其車(chē)架所用材料體積為2000cm3,車(chē)架質(zhì)量為6kg,該車(chē)架的密度是多少?8.(2021上海模擬)某校學(xué)生乘校車(chē)到校外參加活動(dòng)。該校車(chē)在某段平直公路上勻速行駛9km,用時(shí)15min.若發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW.求:(1)校車(chē)行駛速度。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力所做的功。第32頁(yè)共32頁(yè)
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小。9.(2021陜西模擬)為了減少擁堵和污染,電動(dòng)自行車(chē)在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用非常廣泛,如圖所示甲所示。(1)如表乙是某品牌電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)參數(shù),從物理學(xué)的角度看,表中有一個(gè)物理量的名稱與單位不一致,請(qǐng)你指出錯(cuò)誤為: ,改正為 。(2)電動(dòng)自行車(chē)運(yùn)用了許多物理知識(shí),觀察如圖甲所示電動(dòng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)圖,填寫(xiě)表格。(3)若電動(dòng)自行車(chē)的效率為80%,一個(gè)質(zhì)量80kg的成年人騎車(chē)勻速行駛過(guò)程中所受阻力為總重的0.06倍,求車(chē)以4m/s的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)的工作電流。(g取10N/kg)第32頁(yè)共32頁(yè)
10.(2021連云港模擬)一底部帶有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上,一個(gè)體積和質(zhì)量均忽略不計(jì)的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和柱狀物體底面的中心?,F(xiàn)向容器中加入密度為ρ0的水,直到物體上表面與液面相平,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度與其沒(méi)有發(fā)生形變時(shí)相比變化了l0,彈簧受力的大小為F0,如圖所示。打開(kāi)出水口,緩慢向外放水,當(dāng)彈簧對(duì)物體作用力的大小與放水前相等時(shí),關(guān)閉出水口,此時(shí)物體有的體積浸在水中。求:(1)物體受到的最大浮力和物體的重力;(2)在整個(gè)放水的過(guò)程中,物體重力做的功。第32頁(yè)共32頁(yè)
11.(2021山西模擬分)平衡車(chē)是一種新興的代步工具,深受年輕人的喜愛(ài)。周末,質(zhì)量為62kg的小文同學(xué)騎平衡車(chē)去距家3.6km的公園游玩,經(jīng)過(guò)18min到達(dá)公園。當(dāng)她站立在平衡車(chē)上保持靜止時(shí),車(chē)輪與水平地面的總接觸面積為4×10﹣3m2.下表為某品牌平衡車(chē)的主要參數(shù)。(g取10N/kg)求:(1)她從家到公園的平均速度是多少千米每小時(shí)?(2)她站立在平衡車(chē)上靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(3)返程時(shí),小文以最高車(chē)速?gòu)墓珗@行駛到家,電動(dòng)機(jī)提供的牽引力為120N,則牽引力的功率是多少?13.(2021漣水模擬)新能源公交汽車(chē)在淮安市正式投入使用。它即可以用充電樁充電,也可以用車(chē)輛頂部的太陽(yáng)能電池板為車(chē)輛提供輔助充電,還可以使用天然氣。當(dāng)蓄電池電力儲(chǔ)存不夠時(shí),就用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)為汽車(chē)提供動(dòng)力,太陽(yáng)能電池板每天能向蓄電池充入20kW?h﹣30kW?h的電能。已知蓄電池消耗的電能有90%轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所做的功,天然氣完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所做的功,天然氣熱值為4.5×107J/kg,該車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為7.2×103N。新能源公交汽車(chē)總質(zhì)量為4×103kg,輪胎與地面總接觸面積為0.4m2。(取g=10N/kg,忽略司機(jī)的質(zhì)量)(1)當(dāng)車(chē)輛以36km/h勻速行駛時(shí),牽引力的功率為多少?第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)新能源公交汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(3)若汽車(chē)使用太陽(yáng)能電池板提供電能,則每天最多可以節(jié)約天然氣的質(zhì)量為多少?14.(2021錦州模擬)電動(dòng)平衡車(chē),又叫體感車(chē)。市場(chǎng)上有獨(dú)輪和雙輪兩類(lèi)。雙輪電動(dòng)平衡車(chē)因其體積小,操控新穎方便,越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。下表是某雙輪電動(dòng)平衡車(chē)的部分技術(shù)參數(shù)。(1)充滿電后,電動(dòng)平衡車(chē)最少能行駛多長(zhǎng)時(shí)間?(2)李明體重為55kg,站在該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)上時(shí),則地面受到的壓強(qiáng)是多大?(3)該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)充滿電后,若電動(dòng)平衡車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.2倍,李明騎著它在水平路面上勻速行駛10km。則李明需要行駛多長(zhǎng)時(shí)間?(g取10N/kg)第32頁(yè)共32頁(yè)
15.(2021鐵嶺模擬)小宇同學(xué)家新買(mǎi)的小轎車(chē)重2×104N,靜止在水平路面時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.2m2。該轎車(chē)在水平高速公路上勻速直線行駛時(shí),20min內(nèi)行駛了30km,行駛過(guò)程中轎車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.05倍。(汽油的熱值為4.6×107J/kg)求:(1)轎車(chē)在高速公路上行駛的速度;(2)轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)轎車(chē)在高速公路上勻速行駛時(shí),牽引力在20min內(nèi)做的功;(4)若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,該過(guò)程中轎車(chē)消耗汽油的質(zhì)量。(結(jié)果保留1位小數(shù))16.(2021廣州模擬)如圖所示是一款新型的負(fù)壓救護(hù)車(chē)。該車(chē)由于配置了負(fù)壓裝置,使得負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)氣壓小于外界氣壓,將內(nèi)部空氣“吸入”排風(fēng)凈化裝置進(jìn)行處理,從而有效避免了病毒的傳播。在抗擊新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了重要作用。已知某次轉(zhuǎn)運(yùn)病人時(shí),救護(hù)車(chē)以90kW的恒定功率在平直公路上勻速行駛54km,用時(shí)30min。請(qǐng)解答下列問(wèn)題:(1)救護(hù)車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)的速度。第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)救護(hù)車(chē)勻速行駛54km動(dòng)力做的功。(3)救護(hù)車(chē)所受的阻力。(4)按照衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差應(yīng)在10~38Pa之間。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),該車(chē)負(fù)壓倉(cāng)0.9m2的面積上內(nèi)外氣體壓力差為1.8N,通過(guò)計(jì)算判斷負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差是否符合標(biāo)準(zhǔn)。17.(2021株洲模擬)隨著科技的發(fā)展,未來(lái)的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離,如圖甲所示,航空母艦的水平跑道總長(zhǎng)L=180m,其中電磁彈射器是一種長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=120m的直線電機(jī),該電機(jī)可在彈射時(shí)提供一個(gè)恒定的牽引力F牽=5×105N.求:(1)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功。(2)該艦載機(jī)加速起飛后掠海勻速直線飛行至目標(biāo)地執(zhí)行任務(wù)。圖乙是該過(guò)程中艦載機(jī)的速度和時(shí)間圖象,請(qǐng)計(jì)算出目標(biāo)地離航母的距離。(3)為了獲得更大的升力,起飛時(shí)應(yīng)讓飛機(jī)逆風(fēng)起飛。請(qǐng)用物理知識(shí)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。第32頁(yè)共32頁(yè)
18.(2021寧波模擬)按照規(guī)定,貨車(chē)車(chē)輛對(duì)路面的壓力不能超過(guò)2.5×105N.某型號(hào)貨車(chē)自重0.5×105N,車(chē)廂容積10m3.司機(jī)師傅在一次運(yùn)輸任務(wù)中,開(kāi)著裝滿沙子的貨車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛了8km,所用時(shí)間6min,該路段限速60km/h.(g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)(1)車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的重力是多少?(2)貨車(chē)的速度為多少km/h?(3)貨車(chē)在行駛時(shí)的阻力為車(chē)重的0.03倍,這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功和功率分別是多大?(4)根據(jù)你的分析,指出該車(chē)存在的一條違規(guī)行為并說(shuō)出其危害。第32頁(yè)共32頁(yè)
2022年中考物理考點(diǎn)專(zhuān)題復(fù)習(xí):功、功率綜合計(jì)算題精選匯編參考答案1.(2021長(zhǎng)沙模擬)如圖所示,小明在跑步機(jī)上鍛煉身體。設(shè)他在跑步機(jī)上以5m/s的速度勻速跑動(dòng)30min,跑動(dòng)的總動(dòng)力為50N。求:(1)他在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于跑了多少路程?(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做了多少功?(3)他做功的功率是多少?【答案】解:(1)t=30min=30×60s=1800s,則根據(jù)v=可得,跑步的路程:s=vt=5m/s×1800s=9000m=9km;(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做的功:W=Fs=50N×9000m=450000J=4.5×105J;(3)他做功的功率:P===250W。答:(1)他在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于跑了9km路程;(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做了4.5×105J功;(3)他做功的功率是250W。2.(2021營(yíng)口模擬)如圖所示的小轎車(chē),車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.15m2,人與車(chē)總重為1.55×104N.該車(chē)以72km/h的速度在某段水平路面上勻速直線行駛了5min,共消耗汽油0.8kg,其輸出功率是40kW.問(wèn):(1)該車(chē)在這段路程中所受的阻力是多少?第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)這段路程汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)(3)轎車(chē)在平直路面上高速行駛時(shí),由于車(chē)身上下表面空氣流速不同,對(duì)車(chē)身產(chǎn)生壓力差。壓力差△F與車(chē)速v的關(guān)系如表所示。當(dāng)轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)平直路面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少?【答案】解:(1)汽車(chē)的輸出功率P=40kW=4×104W,汽車(chē)的速度v=72km/h=20m/s,由P===Fv得,汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力:F===2×103N,由于汽車(chē)在水平路面勻速直線行駛,根據(jù)二力平衡可知,該車(chē)在這段路程中所受的阻力:f=F=2×103N。(2)行駛時(shí)間t=5min=300s,則發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功:W=Pt=4×104W×300s=1.2×107J,汽油完全燃燒放出的熱量:Q=m汽油q汽油=0.8kg×4.6×107J/kg=3.68×107J,則這段路程汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率:η=×100%=×100%≈32.6%。(3)由表可知:當(dāng)轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛時(shí),壓力差△F=500N,則車(chē)對(duì)平直路面的壓力:第32頁(yè)共32頁(yè)
F壓=G﹣△F=1.55×104N﹣500N=1.5×104N,則車(chē)對(duì)平直路面的壓強(qiáng):p===1.0×105Pa。答:(1)該車(chē)在這段路程中所受的阻力是2×103N;(2)這段路程汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是32.6%;(3)當(dāng)轎車(chē)以100km/h的速度勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)平直路面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是1.0×105Pa。3.(2021遵義模擬)2015年6月10日上午,第十七屆中國(guó)?重慶國(guó)際汽車(chē)工業(yè)展正式開(kāi)幕,坐鎮(zhèn)重慶的中國(guó)自主品牌車(chē)企龍頭﹣﹣﹣﹣﹣長(zhǎng)安汽車(chē)也推出了其旗艦SUV車(chē)型長(zhǎng)安CS75四驅(qū)版。如圖所示,車(chē)靜止于水平地面,整車(chē)質(zhì)量為1600kg,每個(gè)輪胎與地面的接觸面積為200cm2,展覽當(dāng)天由長(zhǎng)安工作人員駕駛行進(jìn)路程約3Km時(shí),用時(shí)20min。求:(1)該車(chē)行駛的平均速度;(2)該車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)若該車(chē)在南濱路某水平路段勻速直線行駛了500m耗時(shí)2min,受到水平方向的阻力為自重的0.1倍,求牽引力在此路段所做的功。【答案】解:(1)路程s=3km,時(shí)間t=20min=h,則該車(chē)行駛的平均速度v===9km/h。(2)車(chē)的重力G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N,車(chē)對(duì)水平地面的壓力F=G=1.6×104N,第32頁(yè)共32頁(yè)
受力面積S=4S1=4×200cm2=800cm2=0.08m2,則該車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p===2×105Pa。(3)車(chē)在水平方向上所受的阻力f=0.1G=0.1×1.6×104N=1.6×103N,因?yàn)槠?chē)勻速直線行駛時(shí),牽引力和阻力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以F牽=f=1.6×103N,在牽引力方向上行駛的距離s′=500m,則牽引力在此路段所做的功W=F牽s′=1.6×103N×500m=8×105J。答:(1)該車(chē)行駛的平均速度為9km/h;(2)該車(chē)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2×105Pa;(3)牽引力在此路段所做的功為8×105J。4.(2021瀘州模擬)某型號(hào)挖掘機(jī)的實(shí)物圖甲和作業(yè)范圍圖乙以及部分相關(guān)數(shù)據(jù)(如表)。求:(1)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)(如圖甲),對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?(2)挖掘機(jī)在4s內(nèi)將裝滿鏟斗的泥土(密度為2.5×103kg/m3),從最大挖掘深度處送到位于最大卸料高度的裝載車(chē)上。則鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量為多少?在此次移送泥土的過(guò)程中,挖掘機(jī)的功率為多大?【答案】解:(1)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作,對(duì)地面產(chǎn)生的壓力:F=G=5000N,第32頁(yè)共32頁(yè)
對(duì)地面的壓強(qiáng):p===1.25×103Pa;(2)由ρ=可得,泥土的質(zhì)量:m泥=ρ泥V=2.5×103kg/m3×0.5m3=1250kg;一次移送泥土的過(guò)程中,挖掘機(jī)對(duì)泥土所做的功:W有=G泥h=m泥gh=1250kg×10N/kg×(3m+5m)=105J;挖掘機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)4s內(nèi)的功率:P===2.5×104W。答:(1)挖掘機(jī)靜止在水平地面上不工作時(shí)(如圖甲),對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.25×103Pa;(2)鏟斗內(nèi)泥土的質(zhì)量為1250kg;在此次移送泥土的過(guò)程中,挖掘機(jī)的功率為2.5×104W。5.(2021普寧模擬)新的《電動(dòng)自行車(chē)安全技術(shù)規(guī)范》正式實(shí)施要求:最大速度≤25km/h,電動(dòng)機(jī)輸出功率≤400W。質(zhì)檢員小華對(duì)某款電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)行測(cè)試,沿水平直路面從A出發(fā)騎行至D結(jié)束,測(cè)試情況如表格所示。(1)測(cè)試過(guò)程中,在AB段,小華看到路旁的樹(shù)木在后退,她是以 ?。ㄟx填“電動(dòng)自行車(chē)”或“地面”)為參照物;(2)在BC段,電動(dòng)自行車(chē)速度為 km/h,動(dòng)力做功 J,電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 W, ?。ㄟx填“符合”或“不符合”)新《規(guī)范》關(guān)于電動(dòng)機(jī)輸出功率的要求;(3)在CD段,電動(dòng)自行車(chē)受 ?。ㄌ睢捌胶狻被颉胺瞧胶狻保┝Φ淖饔茫唬?)從A到D全程,電動(dòng)自行車(chē)的平均速度為 km/h?!敬鸢浮浚?)電動(dòng)自行車(chē);(2)24;2.88×105;400;符合;(3)非平衡;(4)20。第32頁(yè)共32頁(yè)
6.(2021煙臺(tái)模擬)學(xué)習(xí)了機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒之后,老師讓同學(xué)們觀察日常生活中有關(guān)的能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。小明說(shuō):有資料顯示,氣象站要每日放飛探空氣球,氣球下吊有測(cè)量?jī)x器,氣球和儀器一起勻速上升。(1)探空氣球和測(cè)量?jī)x器上升時(shí),阻力不可忽略,它們所受的重力 ?。ㄌ睢按笥凇薄暗扔凇被颉靶∮凇保┛諝飧×Γ凰鼈兊臋C(jī)械能 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”)。(2)液體和氣體具有很多相似的性質(zhì)。浸沒(méi)在水中的木塊上浮后,一部分水沉下填補(bǔ)木塊原來(lái)占據(jù)的位置,水面下降,水的重力勢(shì)能 ?。ㄌ睢霸黾印被颉皽p少”),轉(zhuǎn)化為木塊的機(jī)械能。同樣的道理可知探空氣球和測(cè)量?jī)x器變化的機(jī)械能是由 轉(zhuǎn)化而來(lái)的。(3)阿基米德原理同樣適合于空氣中,某個(gè)探空氣球帶著測(cè)量?jī)x器以15m/s的速度勻速上升,總質(zhì)量為2kg,總體積為5m3,那么它們受到的空氣阻力為 N,空氣浮力做功的功率為 W.(取ρ氣=1.3kg/m3,g=10N/kg)【答案】(1)小于;增大;(2)減少;重力勢(shì)能;(3)45;975。7.(2021南京模擬)“綠色出行,低碳生活”的理念使城市里共享單車(chē)快速出現(xiàn),極大地方便了人們的短途出行?,F(xiàn)在流行的“摩拜”共享單車(chē)締造了“無(wú)樁單車(chē)共享”新模式,用戶只要打開(kāi)手機(jī)上的摩拜APP,就可查看附近可租用摩拜單車(chē)的分布圖,也可以進(jìn)行15分鐘預(yù)約。找到車(chē)后,用手機(jī)掃描車(chē)上二維碼即可自動(dòng)開(kāi)鎖(如圖1所示),若打開(kāi)手機(jī)藍(lán)牙,開(kāi)鎖更快,解鎖成功率更高。新車(chē)型設(shè)計(jì)更貼近傳統(tǒng)自行車(chē),增加了車(chē)筐,自充電體系也改為由太陽(yáng)能發(fā)電,如圖2所示。假日期間,小強(qiáng)和爸爸決定騎共享單車(chē)外出游玩,他們騎著自行車(chē)在平直的水平路面上以速度v勻速行駛,已知小強(qiáng)同學(xué)的質(zhì)量為60kg,自行車(chē)質(zhì)量為10kg,前后輪胎和地面總接觸面積為2×10﹣3m2,g取10N/kg。則:第32頁(yè)共32頁(yè)
(1)使用共享單車(chē)時(shí),用手機(jī)掃描單車(chē)的二維碼,單車(chē)信息便會(huì)通過(guò) 波傳輸?shù)椒?wù)器,進(jìn)而獲取解鎖密碼開(kāi)鎖;新款中利用的太陽(yáng)能屬于 ?。ㄟx填“可”或“不可”)再生能源。(2)在小強(qiáng)騎行的過(guò)程中,自行車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng);(3)假設(shè)小強(qiáng)在騎行的過(guò)程中,人和車(chē)受到的阻力恒為f,小強(qiáng)對(duì)自行車(chē)做功的功率;(4)小強(qiáng)估計(jì)其車(chē)架所用材料體積為2000cm3,車(chē)架質(zhì)量為6kg,該車(chē)架的密度是多少?【答案】解:(1)手機(jī)是利用電磁波傳遞信號(hào)的,所以人們使用共享單車(chē)時(shí),使用手機(jī)掃描單車(chē)的二維碼,單車(chē)信息便會(huì)通過(guò)電磁波傳輸?shù)椒?wù)器,進(jìn)而獲取解鎖密碼開(kāi)鎖。太陽(yáng)能可以從自然界源源不斷得到,屬于可再生能源;(2)自行車(chē)對(duì)水平路面的壓力:F=G總=(m人+m車(chē))g=(60kg+10kg)×10N/kg=700N;自行車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng):p===3.5×105Pa;(3)小強(qiáng)騎著自行車(chē)在平直的水平路面上勻速行駛,則動(dòng)力:F=f,小強(qiáng)做功的功率:P===Fv;(4)該車(chē)架的密度:ρ===3×103kg/m3。答:(1)電磁(無(wú)線電);可;第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)自行車(chē)對(duì)水平路面的壓強(qiáng)為3.5×105Pa;(3)小強(qiáng)做功的功率為P=fv;(4)該車(chē)架的密度是3×103kg/m3。8.(2021上海模擬)某校學(xué)生乘校車(chē)到校外參加活動(dòng)。該校車(chē)在某段平直公路上勻速行駛9km,用時(shí)15min.若發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW.求:(1)校車(chē)行駛速度。(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力所做的功。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力大小?!敬鸢浮拷猓海?)15min=h,校車(chē)行駛速度v===36km/h;(2)∵P=,∴汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的功W=Pt=60×1000W×15×60s=5.4×107J。(3)∵W=Fs,∴牽引力F===6×103N,因?yàn)槠?chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng),由二力平衡條件知:f=F=6×103N。答:(1)校車(chē)行駛的速度是36km/h;(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做功為5.4×107J。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力是6×103N。9.(2021陜西模擬)為了減少擁堵和污染,電動(dòng)自行車(chē)在現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用非常廣泛,如圖所示甲所示。(1)如表乙是某品牌電動(dòng)自行車(chē)的部分技術(shù)參數(shù),從物理學(xué)的角度看,表中有一個(gè)物理量的名稱與單位不一致,請(qǐng)你指出錯(cuò)誤為: ,改正為 。(2)電動(dòng)自行車(chē)運(yùn)用了許多物理知識(shí),觀察如圖甲所示電動(dòng)自行車(chē)的結(jié)構(gòu)圖,填寫(xiě)表格。第32頁(yè)共32頁(yè)
(3)若電動(dòng)自行車(chē)的效率為80%,一個(gè)質(zhì)量80kg的成年人騎車(chē)勻速行駛過(guò)程中所受阻力為總重的0.06倍,求車(chē)以4m/s的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)的工作電流。(g取10N/kg)【答案】解:(1)經(jīng)分析,銘牌中質(zhì)量、電能、電壓、噪聲、車(chē)速等單位均正確,只有壓強(qiáng)單位應(yīng)該為Pa,不是P,所以2×105P改為2×105Pa。(2)①電動(dòng)車(chē)尾燈能使入射光平行反向射回,這是利用直角反射器的原理。如圖,從右上方射來(lái)的方向,經(jīng)直角反射器之后,又反射回右上方。②車(chē)座設(shè)計(jì)成馬鞍狀是為了在壓力一定時(shí),增大受力面積來(lái)減小車(chē)座對(duì)臀部的壓強(qiáng),人感到比較舒服。(2)人車(chē)總重G=(m車(chē)+m人)g=(80kg+80kg)×10N/kg=1600N,自行車(chē)勻速行駛,則F=f=0.06G=0.06×1600N=96N因?yàn)镻電=UI,P車(chē)=Fv第32頁(yè)共32頁(yè)
所以UI×80%=Fv,則I===10A。故答案為(1)2×105P;2×105Pa;(2)直角反射器;增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng);(3)車(chē)以4m/s的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)的工作電流為10A。10.(2021連云港模擬)一底部帶有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上,一個(gè)體積和質(zhì)量均忽略不計(jì)的彈簧,其兩端分別固定在容器底部和柱狀物體底面的中心?,F(xiàn)向容器中加入密度為ρ0的水,直到物體上表面與液面相平,此時(shí)彈簧長(zhǎng)度與其沒(méi)有發(fā)生形變時(shí)相比變化了l0,彈簧受力的大小為F0,如圖所示。打開(kāi)出水口,緩慢向外放水,當(dāng)彈簧對(duì)物體作用力的大小與放水前相等時(shí),關(guān)閉出水口,此時(shí)物體有的體積浸在水中。求:(1)物體受到的最大浮力和物體的重力;(2)在整個(gè)放水的過(guò)程中,物體重力做的功?!敬鸢浮浚?)當(dāng)物體浸沒(méi)在水中時(shí),所受浮力F浮1最大,此時(shí)物體在水中受到豎直向上的浮力,豎直向下的重力以及彈簧豎直向下的拉力三個(gè)力,則F浮1=G物+F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)物體有的體積浸在水中時(shí),所受浮力為F浮2,此時(shí)物體在水中受到豎直向上的浮力,豎直向下的重力以及彈簧豎直向上的彈力三個(gè)力,則F浮2=G物﹣F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①、②可得物體在水中受到的浮力的變化量為:△F?。?F0,根據(jù)阿基米德原理可得,物體在水中受到的浮力的變化量為::△F?。溅?g△V排=ρ0g(1﹣)V物=ρ0gV物,物體受到的最大浮力為:F浮1=ρ0gV物=3△F?。?×2F0=6F0;第32頁(yè)共32頁(yè)
由F浮1=G物+F0得,物體的重力為:G物=F浮1﹣F0=6F0﹣F0=5F0;(2)由題意可知,物體向下移動(dòng)的距離為2l0,在整個(gè)放水的過(guò)程中,物體重力做的功為:W=G物h=5F0×2l0=10F0l0。答:(1)物體受到的最大浮力為6F0;物體的重力為5F0;(2)在整個(gè)放水的過(guò)程中,物體重力做的功為10F0l0。11.(2021山西模擬分)平衡車(chē)是一種新興的代步工具,深受年輕人的喜愛(ài)。周末,質(zhì)量為62kg的小文同學(xué)騎平衡車(chē)去距家3.6km的公園游玩,經(jīng)過(guò)18min到達(dá)公園。當(dāng)她站立在平衡車(chē)上保持靜止時(shí),車(chē)輪與水平地面的總接觸面積為4×10﹣3m2.下表為某品牌平衡車(chē)的主要參數(shù)。(g取10N/kg)求:(1)她從家到公園的平均速度是多少千米每小時(shí)?(2)她站立在平衡車(chē)上靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(3)返程時(shí),小文以最高車(chē)速?gòu)墓珗@行駛到家,電動(dòng)機(jī)提供的牽引力為120N,則牽引力的功率是多少?【答案】解:(1)從家到公園需要的時(shí)間t=18min=0.3h;則從家到公園的平均速度v===12km/h;(2)該車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力:F=G總=(m人+m車(chē))g=(62kg+14kg)×10N/kg=760N,對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p===1.9×105Pa;(3)最高車(chē)速v=18km/h=5m/s,第32頁(yè)共32頁(yè)
牽引力的功率P===Fv=120N×5m/s=600W。答:(1)她從家到公園的平均速度是12km/h;(2)她站立在平衡車(chē)上靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.9×105Pa;(3)牽引力的功率是600W。13.(2021漣水模擬)新能源公交汽車(chē)在淮安市正式投入使用。它即可以用充電樁充電,也可以用車(chē)輛頂部的太陽(yáng)能電池板為車(chē)輛提供輔助充電,還可以使用天然氣。當(dāng)蓄電池電力儲(chǔ)存不夠時(shí),就用燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)為汽車(chē)提供動(dòng)力,太陽(yáng)能電池板每天能向蓄電池充入20kW?h﹣30kW?h的電能。已知蓄電池消耗的電能有90%轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所做的功,天然氣完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所做的功,天然氣熱值為4.5×107J/kg,該車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為7.2×103N。新能源公交汽車(chē)總質(zhì)量為4×103kg,輪胎與地面總接觸面積為0.4m2。(取g=10N/kg,忽略司機(jī)的質(zhì)量)(1)當(dāng)車(chē)輛以36km/h勻速行駛時(shí),牽引力的功率為多少?(2)新能源公交汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少?(3)若汽車(chē)使用太陽(yáng)能電池板提供電能,則每天最多可以節(jié)約天然氣的質(zhì)量為多少?【答案】解:(1)汽車(chē)的速度v=36km/h=10m/s,因?yàn)槠?chē)勻速行駛,所以汽車(chē)牽引力F=f=7.2×103N,則牽引力的功率P===Fv=7.2×103N×10m/s=7.2×104W。(2)汽車(chē)的總重力G=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N,汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓力F=G=4×104N,新能源公交汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)第32頁(yè)共32頁(yè)
p====1×105Pa。(3)由題意可知,太陽(yáng)能電池板每天充入的最多電能W最多=30kW?h=30×3.6×106J=1.08×108J,此時(shí)電能轉(zhuǎn)化的有用功W有1=W最多×η1=1.08×108J×90%=9.72×107J,由題可知天然氣完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所做的功的效率η2=30%,假設(shè)天然氣完全燃燒時(shí)放出的熱量為Q放,若這些有用功由燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)提供,則Q放×η2=W有1,即Q放===3.24×108J,根據(jù)Q放=mq可得,需要天然氣的質(zhì)量m===7.2kg。答:(1)當(dāng)車(chē)輛以36km/h勻速行駛時(shí),牽引力的功率為7.2×104W。(2)新能源公交汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1×105Pa。(3)每天最多可以節(jié)約天然氣的質(zhì)量為7.2kg。14.(2021錦州模擬)電動(dòng)平衡車(chē),又叫體感車(chē)。市場(chǎng)上有獨(dú)輪和雙輪兩類(lèi)。雙輪電動(dòng)平衡車(chē)因其體積小,操控新穎方便,越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。下表是某雙輪電動(dòng)平衡車(chē)的部分技術(shù)參數(shù)。(1)充滿電后,電動(dòng)平衡車(chē)最少能行駛多長(zhǎng)時(shí)間?第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)李明體重為55kg,站在該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)上時(shí),則地面受到的壓強(qiáng)是多大?(3)該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)充滿電后,若電動(dòng)平衡車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.2倍,李明騎著它在水平路面上勻速行駛10km。則李明需要行駛多長(zhǎng)時(shí)間?(g取10N/kg)【答案】解:(1)充滿電后,行駛的距離為s=20km,行駛的最大速度為v=18km/h=5m/s,根據(jù)速度公式v=得,電動(dòng)平衡車(chē)最少能行駛的時(shí)間:t===4000s;(2)該平衡車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力:F=G=mg=(55kg+25kg)×10N/kg=800N,對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p===2×105Pa;(3)電動(dòng)平衡車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.2倍,所以f=0.2G=0.2×800N=160N,因?yàn)槠胶廛?chē)的勻速直線行駛時(shí)處于平衡狀態(tài),平衡車(chē)的動(dòng)力和所受的阻力是一對(duì)平衡力,根據(jù)F=f=160N,根據(jù)P===Fv得,平衡車(chē)的速度為:v′===3.125m/s,行駛10km李明需要的時(shí)間為:t′===3200s。第32頁(yè)共32頁(yè)
答:(1)充滿電后,電動(dòng)平衡車(chē)最少能行駛4000s;(2)李明體重為55kg,站在該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)上時(shí),則地面受到的壓強(qiáng)是2×105Pa;(3)該雙輪電動(dòng)平衡車(chē)充滿電后,若電動(dòng)平衡車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為總重的0.2倍,李明騎著它在水平路面上勻速行駛10km。則李明需要行駛3200s。15.(2021鐵嶺模擬)小宇同學(xué)家新買(mǎi)的小轎車(chē)重2×104N,靜止在水平路面時(shí)輪胎與地面接觸的總面積為0.2m2。該轎車(chē)在水平高速公路上勻速直線行駛時(shí),20min內(nèi)行駛了30km,行駛過(guò)程中轎車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.05倍。(汽油的熱值為4.6×107J/kg)求:(1)轎車(chē)在高速公路上行駛的速度;(2)轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng);(3)轎車(chē)在高速公路上勻速行駛時(shí),牽引力在20min內(nèi)做的功;(4)若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,該過(guò)程中轎車(chē)消耗汽油的質(zhì)量。(結(jié)果保留1位小數(shù))【答案】解:(1)轎車(chē)在高速公路上行駛的速度:v===90km/h;(2)轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力:F=G=2×104N,對(duì)水平地面的壓強(qiáng):p===1×105Pa;(3)因轎車(chē)在高速公路上勻速行駛時(shí)時(shí)處于平衡狀態(tài),牽引力和受到的阻力是一對(duì)平衡力,所以,轎車(chē)的牽引力:F′=f=0.05G=0.05×2×104N=1000N,則牽引力在20min內(nèi)做的功:W=F′s=1000N×30×103m=3×107J;(4)由η=×100%可得,轎車(chē)消耗汽油完全燃燒釋放的熱量:Q放===1×108J,第32頁(yè)共32頁(yè)
由Q放=mq可得,該過(guò)程中轎車(chē)消耗汽油的質(zhì)量:m==≈2.2kg。答:(1)轎車(chē)在高速公路上行駛的速度為90km/h;(2)轎車(chē)靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1×105Pa;(3)轎車(chē)在高速公路上勻速行駛時(shí),牽引力在20min內(nèi)做的功為3×107J;(4)若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,該過(guò)程中轎車(chē)消耗汽油的質(zhì)量為2.2kg。16.(2021廣州模擬)如圖所示是一款新型的負(fù)壓救護(hù)車(chē)。該車(chē)由于配置了負(fù)壓裝置,使得負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)氣壓小于外界氣壓,將內(nèi)部空氣“吸入”排風(fēng)凈化裝置進(jìn)行處理,從而有效避免了病毒的傳播。在抗擊新冠肺炎疫情期間發(fā)揮了重要作用。已知某次轉(zhuǎn)運(yùn)病人時(shí),救護(hù)車(chē)以90kW的恒定功率在平直公路上勻速行駛54km,用時(shí)30min。請(qǐng)解答下列問(wèn)題:(1)救護(hù)車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)的速度。(2)救護(hù)車(chē)勻速行駛54km動(dòng)力做的功。(3)救護(hù)車(chē)所受的阻力。(4)按照衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差應(yīng)在10~38Pa之間。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),該車(chē)負(fù)壓倉(cāng)0.9m2的面積上內(nèi)外氣體壓力差為1.8N,通過(guò)計(jì)算判斷負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差是否符合標(biāo)準(zhǔn)?!敬鸢浮浚?)30m/s;(2)1.62×108J;(3)3000N;(4)符合標(biāo)準(zhǔn)【解析】解:(1)救護(hù)車(chē)在平直公路上30min內(nèi)勻速行駛的路程54km=5.4×104m則救護(hù)車(chē)勻速行駛的速度第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)救護(hù)車(chē)的恒定功率90kW=9×104W由可得救護(hù)車(chē)勻速行駛54km動(dòng)力做的功W=Pt=9×104W×30×60s=1.62×108J(3)救護(hù)車(chē)在平直公路上勻速行駛,牽引力和阻力是一對(duì)大小相等的平衡力,由可得救護(hù)車(chē)所受的阻力(4)根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算可知內(nèi)外氣壓差按照衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差應(yīng)在10-38Pa之間,故該負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差不符合標(biāo)準(zhǔn)。答:(1)救護(hù)車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)的速度是30m/s;(2)救護(hù)車(chē)勻速行駛54km動(dòng)力做的功是1.62×108J;(3)救護(hù)車(chē)所受的阻力是3000N;(4)按照衛(wèi)生部標(biāo)準(zhǔn),負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差應(yīng)在10~38Pa之間。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),該車(chē)負(fù)壓倉(cāng)0.9m2的面積上內(nèi)外氣體壓力差為1.8N,負(fù)壓倉(cāng)內(nèi)外氣壓差不符合標(biāo)準(zhǔn)。17.(2021株洲模擬)隨著科技的發(fā)展,未來(lái)的航空母艦上將安裝電磁彈射器以縮短飛機(jī)起飛距離,如圖甲所示,航空母艦的水平跑道總長(zhǎng)L=180m,其中電磁彈射器是一種長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=120m的直線電機(jī),該電機(jī)可在彈射時(shí)提供一個(gè)恒定的牽引力F牽=5×105N.求:(1)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功。第32頁(yè)共32頁(yè)
(2)該艦載機(jī)加速起飛后掠海勻速直線飛行至目標(biāo)地執(zhí)行任務(wù)。圖乙是該過(guò)程中艦載機(jī)的速度和時(shí)間圖象,請(qǐng)計(jì)算出目標(biāo)地離航母的距離。(3)為了獲得更大的升力,起飛時(shí)應(yīng)讓飛機(jī)逆風(fēng)起飛。請(qǐng)用物理知識(shí)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由?!敬鸢浮拷猓海?)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功:W=F牽L1=5×105N×120m=6×107J;(2)由題知,艦載機(jī)加速起飛后掠海勻速直線飛行,由圖乙可知v=300m/s,t=15min﹣0.5min=14.5min=870s,由v=得:s=vt=300m/s×870s=2.61×105m;(3)因?yàn)轱w機(jī)起飛時(shí)流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快,流過(guò)機(jī)翼下方的空氣流速慢。機(jī)翼上下方所受空氣的壓力差形成向上的升力。當(dāng)飛機(jī)逆風(fēng)起飛時(shí)飛機(jī)的速度不需要加速到很大,飛機(jī)就可相對(duì)空氣有一個(gè)較大的相對(duì)速度,從而獲得足夠的升力。答:(1)彈射器對(duì)艦載機(jī)所做的功為6×107J。(2)目標(biāo)地離航母的距離為2.61×105m。(3)飛機(jī)逆風(fēng)起飛時(shí)飛機(jī)的速度不需要加速到很大,飛機(jī)就可相對(duì)空氣有一個(gè)較大的相對(duì)速度,從而獲得足夠的升力。18.(2021寧波模擬)按照規(guī)定,貨車(chē)車(chē)輛對(duì)路面的壓力不能超過(guò)2.5×105N.某型號(hào)貨車(chē)自重0.5×105N,車(chē)廂容積10m3.司機(jī)師傅在一次運(yùn)輸任務(wù)中,開(kāi)著裝滿沙子的貨車(chē)在一段平直的公路上勻速行駛了8km,所用時(shí)間6min,該路段限速60km/h.(g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)(1)車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的重力是多少?(2)貨車(chē)的速度為多少km/h?(3)貨車(chē)在行駛時(shí)的阻力為車(chē)重的0.03倍,這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功和功率分別是多大?(4)根據(jù)你的分析,指出該車(chē)存在的一條違規(guī)行為并說(shuō)出其危害?!敬鸢浮拷猓旱?2頁(yè)共32頁(yè)
(1)根據(jù)ρ=可得,車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的質(zhì)量:m沙=ρ沙V=2.5×103kg/m3×10m3=2.5×104kg;車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的重力:G沙=m沙g=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N;(2)貨車(chē)行駛路程s=8km,行駛時(shí)間t=6min=0.1h,則貨車(chē)的速度:v===80km/h;(3)貨車(chē)的總重力:G總=G沙+G車(chē)=2.5×105N+0.5×105N=3×105N,貨車(chē)勻速行駛,則貨車(chē)受到的牽引力:F=f=0.03G總=0.03×3×105N=9×103N;這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功:W=Fs=9×103N×8×103m=7.2×107J;牽引力的功率:P===2×105W;(4)通過(guò)上面的計(jì)算可知,貨車(chē)對(duì)路面的壓力F=G總=3×105N>2.5×105N,即存在超載的違規(guī)行為,超載容易壓壞路面;貨車(chē)的速度v=80km/h>60km/h,還存在超速的違規(guī)行為,容易造成交通事故。答:(1)車(chē)廂內(nèi)所裝沙子的重力是2.5×105N;(2)貨車(chē)的速度為80km/h;(3)這段時(shí)間內(nèi)貨車(chē)牽引力所做的功和功率分別是7.2×107J、2×105W;(4)該車(chē)存在的違規(guī)行為是超載(或超速),其危害是容易壓壞路面(或容易造成交通事故)。第32頁(yè)共32頁(yè)