力學(xué)電學(xué)綜合題

1、力學(xué)綜合題37、(6分)據(jù)報(bào)道，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的幾位學(xué)生發(fā)明了一種水面垃圾清理船，它能將水面上漂浮的垃圾通過(guò)前端的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)收集后，由傾斜的傳送帶送至船尾的垃圾箱中，如圖是設(shè)計(jì)的樣艇。若相關(guān)數(shù)據(jù)如下表：名稱水面垃圾清理船發(fā)動(dòng)機(jī)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率5kW質(zhì)量（空載）200排水量1000(1)工作前，質(zhì)量為60 的駕駛員登上船后，它排開(kāi)水的體積是多少?(2)正常工作時(shí)，傳送帶將收集的垃圾升高05m 后，落入垃圾箱中，這要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的1的能 量。它在5分鐘內(nèi)可傳送300的垃圾，求傳 送帶的傳送效率。(3)如何提高該船效率，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理化的建議。37. 有一種用于清理河道、港口泥沙的抽砂船。工作時(shí)，用

2、高壓水槍噴射出的水柱將細(xì)砂沖起，再利用水泵將細(xì)砂抽起通過(guò)管道輸送到目的地。下面是某型號(hào)抽砂船的有關(guān)參數(shù)。（設(shè)濕砂的平均密度為2.0103/m3，河水的密度為1.0103/m3、g取10N/）（1）該抽砂船在非工作狀態(tài)下，排開(kāi)水的體積是多少？（2）高壓水槍水壓為3.0107Pa，水槍噴嘴的面積為5.0106，若不考慮水從噴嘴噴出時(shí)橫截面積的變化，高壓水流產(chǎn)生的壓力為多少？（3）若某一次抽砂的高度為12m，抽砂船的工作效率為80%，則抽砂船實(shí)際消耗的功率為多少？（結(jié)果保留整數(shù)）37愛(ài)湖小分隊(duì)的同學(xué)為對(duì)西湖水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，他們找來(lái)了一根長(zhǎng)1.2 m粗細(xì)均勻的木條，在其底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮在

3、水中，做好相應(yīng)的標(biāo)記后就做成一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)，該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5 kg (1)先將該木條放入足夠深的清水中，測(cè)得木條露出水面0.2m，在水面處畫(huà)上白線，請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。 (2)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)在木條的什么位置上表示污水密度達(dá)到1.05l03kgm3紅線，以監(jiān)測(cè)水密度是否超標(biāo)。20小晨同學(xué)注意到新聞經(jīng)常說(shuō)國(guó)際原油價(jià)格漲至多少多少美元一桶，又說(shuō)我國(guó)進(jìn)口每噸原油提高多少元。他不知道原油的單位“桶”和質(zhì)量常用單位“噸”之間有什么關(guān)系。他設(shè)法獲得原油樣品若干，將密度為0.6103kgm3、體積為100cm3的木塊放入原油中，木塊漂浮在油面上，有的體積露出油面。

4、求：（1）木塊受到的浮力。（2）若每桶油的體積為m3，1噸原油等于多少桶？20解：（1）木塊質(zhì)量：m=v=0.6103 kgm310010-6 m3=0.06 kg （1分）木塊重力：G =mg=0.06 kg10N/kg=0.6N （1分）漂浮時(shí)：F浮= G=0.6N （1分）（2）根據(jù)阿基米德原理F浮=油gV排 V排= 油= （2分）1噸原油的體積：1噸原油等于多少桶： （1分）20在南極考察中使用的海洋破冰船，針對(duì)不同的冰層有不同的破冰方法。其中一種破冰的方法是：接觸冰面前，船全速航行，船體大部分沖上冰面，就可以把冰壓碎。（1）當(dāng)破冰船航行于海面時(shí)，它的排水體積約為1500m3，求船自身

5、的重力。（3分）（2）在一次破冰行動(dòng)中，當(dāng)船沖到冰面上時(shí)，船的排水體積變?yōu)樵瓉?lái)的三分之一，船與冰層接觸面積為5m2，此時(shí)破冰船對(duì)冰層的壓強(qiáng)是多少？（海水的密度取1.0103/m3） 20、（1）F浮=水gV排=103101.5103 N=1.5107N 因?yàn)榇∷?G= F浮=1.5107N（2）F浮=1/3水gV排 (1分) P=F/S=2G/3S=2106Pa（05中）39(5分)伍實(shí)同學(xué)利用密度為1.5103kgm3的橡皮泥進(jìn)行造“船”比賽，他所用橡皮泥的體積為20cm3，造成的小船最大排水體積為100cm3求：(1)他所用的橡皮泥的重力；(2)他所做的小船能裝載的貨物最重為多大?1

6、9.（6分）如圖是某養(yǎng)魚(yú)專業(yè)戶設(shè)置在魚(yú)池中央的增氧機(jī)，它由三個(gè)浮球和連桿把電動(dòng)水泵固定在一起構(gòu)成，整個(gè)設(shè)備總質(zhì)量300，潛水泵額定電功率3kW.增氧機(jī)不工作時(shí)，浮球有一半漏出水面.增氧機(jī)工作時(shí)，即潛水泵抽水，每5min可將1.44104水送到5m高的空中讓其自由下落，從而達(dá)到增氧的目的. （1）連桿和水泵的體積不計(jì)，每個(gè)浮球的體積是多少？ （2）增氧機(jī)正常工作時(shí)，其效率為多少？（3）增氧機(jī)工作時(shí)，試分析浮球漏出水面的體積有何變化？（不計(jì)算，只作答） 電學(xué)綜合計(jì)算題38、(7分)熱熔膠在室溫下為固體，加熱到一定程度時(shí)變?yōu)檩^強(qiáng)粘性的液體，冷卻后，將物體牢牢地粘在一起。如圖甲是熱熔膠槍的外形，其內(nèi)部

7、有2只相同的PTC加熱元件，電路如圖乙。單只PTC元件的電阻與溫度的變化如圖丙所示?？蹌?dòng)扳機(jī)能使固體膠條向前擠壓，聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)S同時(shí)倒向A、B，槍口冒出膠液，松開(kāi)扳機(jī)S同時(shí)倒向B、C。(1)松開(kāi)扳機(jī)時(shí)為預(yù)熱狀態(tài)，當(dāng)溫度為80時(shí)，電路中的電流是多少?(2)當(dāng)溫度為180時(shí)，膠液有最佳粘性，已知一根膠條的質(zhì)量為40g，若熔化lkg膠需要吸收6.0105J熱量，試計(jì)算在正常情況下使用完一根膠條至少要多長(zhǎng)時(shí)間?(3)試根據(jù)PTC特性定性分析該裝置能使溫度穩(wěn)定在180附近的道理。38. 根據(jù)國(guó)際泳聯(lián)規(guī)定，泳池的水溫應(yīng)控制在25到27.北京奧運(yùn)會(huì)中“水立方”彰顯“科技奧運(yùn)”理念，引進(jìn)科技手段，將水溫精確地控制

8、在人體最適宜的26.5到26.9之間。如圖甲是泳池水溫自動(dòng)控制電路，其中熱敏電阻作為感應(yīng)器探測(cè)水溫，其阻值與溫度之間滿足關(guān)系：R5t500（0t50）,定值電阻R0的阻值為4，R為加熱水溫的發(fā)熱電阻，銜鐵只有在不小于5N吸引力的作用下才能動(dòng)作。電磁鐵產(chǎn)生的吸引力與電磁鐵中電流的關(guān)系如圖乙所示。（1）在給池水加熱的過(guò)程中，發(fā)熱電阻在2分鐘內(nèi)給池水提供了1.21010J的熱量，則工作電路中發(fā)熱電阻R的功率應(yīng)為多少？（2）為了把溫度控制在26.5到26.9之間，設(shè)定在水溫低于26.8時(shí)自動(dòng)加熱，在水溫達(dá)到26.8時(shí)停止加熱，則控制電路中電源電壓U0應(yīng)為多少？（電磁鐵電阻不計(jì)）（3）為了便于工作人員觀

9、察發(fā)熱電阻是否在加熱，請(qǐng)你在圖中畫(huà)出改進(jìn)電路，并說(shuō)明發(fā)熱電阻是否在加熱的判斷方法。（07中）21你見(jiàn)過(guò)戴著面罩或墨鏡的工人進(jìn)行電焊作業(yè)嗎？電焊是利用電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生高溫，將焊條熔化，從而使兩金屬部件焊接在一起。電焊機(jī)工作時(shí)有很大電流，但不會(huì)連續(xù)工作，所以導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生迅速變化、時(shí)斷時(shí)續(xù)的電流。（1）電焊機(jī)輸出電壓40 V、輸出功率2000W，某種橡皮絕緣銅芯導(dǎo)線在常溫下安全載流量（長(zhǎng)時(shí)間通電時(shí)的最大安全電流）如下表，從安全角度考慮，計(jì)算說(shuō)明應(yīng)選擇哪種導(dǎo)線作為電焊機(jī)的輸出導(dǎo)線？導(dǎo) 線 規(guī) 格導(dǎo)線橫截面積S/mm2254610安全載流量I/ A28374768（2）焊條熔點(diǎn)為1100，比熱容為0.4

10、103J（kg）。假設(shè)電流放出的熱量全部被焊條吸收并使焊條升溫，電焊機(jī)工作4s，可使一根質(zhì)量為20g的焊條全部熔化嗎？（3）電焊機(jī)工作時(shí)會(huì)對(duì)周圍的居民或行人的生活造成一定的影響，請(qǐng)指出其中的兩點(diǎn)。21解：（1）電焊機(jī)工作時(shí)電流： （1分）由表可知，應(yīng)選橫截面積為10mm2的導(dǎo)線 （1分）（2）電焊機(jī)工作4s產(chǎn)生的熱量為：Q=W=Pt=2000W4s=8000J （1分）可使焊條升高的溫度為： （1分）氣溫不會(huì)高于100，所以焊條的末溫低于1100，故焊條不會(huì)全部熔化。 （1分）（3）（2分）a電焊機(jī)工作時(shí)有強(qiáng)光，會(huì)造成光污染 b電焊機(jī)工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁波，影響家用電器的正常工作c電焊機(jī)工作時(shí)有強(qiáng)

11、大電流，造成附近居民家的電源電壓不穩(wěn)定（每答對(duì)一點(diǎn)給1分，最多給2分。其它答案只要合理，可以酌情給分）43 如圖甲所示的是養(yǎng)雞場(chǎng)的一種電熱孵卵器，楊潔同學(xué)為該場(chǎng)設(shè)計(jì)安裝了調(diào)節(jié)溫度的旋鈕式多檔開(kāi)關(guān)，其內(nèi)部電路簡(jiǎn)圖如圖甲所示，兩電阻絲阻值Rl = R2 = 242，旋轉(zhuǎn)多檔開(kāi)關(guān)的旋鈕可以改變a 、b 、c、d 四個(gè)接線之間的連接情況，從而使家用電器達(dá)到所需溫度。圖乙給出了其中的五種連接方式。幾種長(zhǎng)lm ，橫截面積lmm2 的金屬導(dǎo)線在20 時(shí)的電阻值則：( l ）圖乙中電路連接不正確的是哪一個(gè)？（用英文字母表示）并請(qǐng)你說(shuō)明原因。（2 ）計(jì)算該家用電器正常使用時(shí)的最小功率。( 3 ）如果請(qǐng)你選用上表

12、中的材料做電阻線，你將選用何種材料，若電阻線的橫截面積為1mm2 ，至少要多長(zhǎng)的電阻線？為了縮小電阻線的體積，你打算對(duì)材料作何種處理？導(dǎo)線電阻R/導(dǎo)線電阻R/ 銅0.017 鎢0.052 鋁0.027 錳銅合金0.44 鐵0.096 鎳鉻合金1.1 43、（1）不正確的是D；短路；（2）100W （3）220米。繞成螺線管。2R1LR21S20如圖是一種測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路，R1是電阻箱，電源電壓保持9V不變。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，電壓表示數(shù)為3V，此時(shí)電阻箱的電阻為6，求R2上電流在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，燈泡恰好正常發(fā)光，電壓表讀數(shù)為原來(lái)的2倍，求燈泡的額定電壓和額定

13、功率。20、（1）電阻箱電壓 U1= U- U2=9V-3V=6V通過(guò)電阻箱電流為 I1= U1/ R1=6V/6=1A R2阻值為 R2= U2 /I2= U2 /I1=3V/1A=3 電流在R2上產(chǎn)生的熱量是 Q= I22 R2 t=（1A）2360s=180J （3分）（2）因燈正常發(fā)光，故燈的額定電壓為 U燈=U- U2=9V-6V=3V I2 = U2/ R2=6V/3=2A 燈的額定功率為 P燈= U燈I2=3V2A=6W（3分）21圖甲是周小平同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置。R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表格所示。已知繼電器的線圈電阻R0為10，左邊電源電壓為 6

14、V恒定不變。電流表030mA量程接入電路，圖乙是電流表表盤。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊空調(diào)電路則正常工作。 mA圖乙（1）該同學(xué)將電流表改成了溫度表，通過(guò)計(jì)算并標(biāo)出表盤上25的位置。（3分）（2）為了節(jié)省電能，使溫度達(dá)到30時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷，電路中要串聯(lián)多大電阻？（2分）（3）為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度，請(qǐng)你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施。（改變電阻除外）（1分）溫度t /0510152025303540電阻R/600550500450420390360330300 21、（1）查表可知25時(shí)R為390I=U/ R總=6V/390+10=0.015A

15、(2分) 25指針位置在表盤15mA處（1分）（2）查表可知30時(shí)R為360 R總=U/I=6V/0.015A=400 故串聯(lián)電阻RX=R總-R-R0=30 (2分)（3）改變電壓 ，使用調(diào)壓器 ； 改變繼電器線圈匝數(shù) 使用抽頭旋轉(zhuǎn)式線圈 答一種即可 (1分) 44 . “熱得快”是用來(lái)插人開(kāi)水瓶中燒開(kāi)水的電熱器，如圖所示。張軍設(shè)計(jì)了浮球自控開(kāi)關(guān)，當(dāng)水位降到一定位置時(shí)，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，防止熱得快被燒壞。乙圖是接線盒的放大圖。若空瓶的質(zhì)量是1kg ，裝滿水后的總質(zhì)量為3kg 。試求：( l ）裝滿水時(shí)，瓶對(duì)桌面產(chǎn)生多大的壓力？ ( 2 ）若浮球的體積為80cm3，浮球和浮桿共重1N ，不計(jì)浮桿

16、的體積，裝滿水時(shí)，開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)之間的壓力是多大？ ( 3 ）若水的初溫是20 ，在1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開(kāi)這瓶水最少需要消耗多少電能？ 44、（1）30N（2）0.7N,(3)6.7210541(8分)醫(yī)院里利用高溫高壓蒸汽消毒鍋對(duì)器械進(jìn)行消毒，不同的器械所要求的溫度、壓強(qiáng)不同如圖為自動(dòng)測(cè)量鍋內(nèi)溫度、氣壓的電路原理圖(虛線框內(nèi)為鍋內(nèi)部分電路)電源電壓恒為4.5V(1)若對(duì)總質(zhì)量為5kg、初溫為15的鋼制器械進(jìn)行消毒，消毒溫度須達(dá)到115時(shí)，器械共吸收多少熱量?c鋼=0.46103J(kg)(2)壓強(qiáng)傳感器R1(阻值隨所受的壓強(qiáng)大小發(fā)生變化的可變電阻)置入鍋內(nèi)，其受壓面積為2cm2，如果R1表面

17、能承受的最大壓力為70N，則鍋內(nèi)允許的最高氣壓是多少?(3)A1為顯示鍋內(nèi)氣壓大小的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表)，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓不高于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，A1顯示氣壓值都為0，此時(shí)R1阻值為200，求：氣壓表零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表Al刻度盤多少毫安處?(4)熱敏傳感器R2(阻值隨溫度發(fā)生變化的可變電阻)置于鍋內(nèi)，A2為顯示溫度的儀表(實(shí)質(zhì)是電流表)；R2的電阻與溫度的關(guān)系如下表所示：溫度t80859095100105110115電阻R21201101009080706050當(dāng)電流表A2示數(shù)為60mA時(shí)，鍋內(nèi)的溫度為多少?36、如圖甲、乙、丙是HG牌家用豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)、銘牌和簡(jiǎn)化電路圖。某次使用時(shí)，將浸泡好的適量黃

18、豆放入濾網(wǎng)內(nèi)，加入清水1000ml，制作豆?jié){，啟動(dòng)自動(dòng)控制鍵，豆?jié){機(jī)按下表程序正常工作。工作程序預(yù)粉碎混合預(yù)熱粉碎煮沸停止工作時(shí)間與狀態(tài)3min無(wú)豆?jié){溢出5 min30升至802 min溢出lOOg漿汁2 min8O升至100(1)若盛水容器是底面積為200cm的圓柱體， 則水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)多大?(2)兩次加熱過(guò)程中水和豆?jié){汁共吸收多少熱量?(視豆?jié){汁與水比熱容相同)(3)全過(guò)程消耗電能為多少?20.（7分）下面是HG2003家用蒸汽電熨斗示意圖和名牌.使用時(shí)水箱中的水滴入被加熱的底板氣室迅速汽化產(chǎn)生向下的蒸汽.額定電壓220V功能汽燙、平燙額定頻率50Hz蒸汽方式滴下式額定功率1000W質(zhì)量1.