電動(dòng)、電力計(jì)算題

1、綜合計(jì)算題（一）1（力學(xué)）如圖1所示，先在空氣中稱出石塊的重力為G1，再將石塊浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G2，已知盛水燒杯的底面積為S，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的力學(xué)知識(shí)，按下表的示例，再填寫(xiě)4個(gè)與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的物理量，并用題目給出的已知條件寫(xiě)出其計(jì)算表達(dá)式。編號(hào)物理量計(jì)算表達(dá)式示例石塊質(zhì)量m = G1/g1  2  3    圖1參考答案：1解：每個(gè)2分，滿分6分編號(hào)物理量計(jì)算表達(dá)式示例石塊質(zhì)量m=G1/g1石塊受到的浮力F浮=G1-G22石塊排開(kāi)水的體積V排=G1-G2 /水g3石塊的體積V石=G1-G2 /水g4石塊的密度石=G

2、1水/G1-G2 5石塊排開(kāi)水的重力G排=G1-G26容器中水面上升的高度h=G1-G2 /水gS2（力學(xué)）如圖2所示是高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個(gè)空心柱為排氣孔，空心柱上戴著一個(gè)帽子為限壓閥，當(dāng)高壓鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)超過(guò)安全值時(shí)，鍋內(nèi)氣體就會(huì)沖開(kāi)限壓閥，氣體跑出一部分，使鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，現(xiàn)在一個(gè)直徑為24cm，空心柱小孔的橫截面積為10mm2，限壓閥的質(zhì)量為100g的高壓鍋，要用它來(lái)煮飯，若當(dāng)時(shí)的大氣壓為10×105Pa，（g取10N/kg）問(wèn)： 此高壓鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)為多少？ 圖2經(jīng)商品質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)檢測(cè)，此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)不能超過(guò)18×105Pa，要使此高壓

3、鍋能繼續(xù)安全使用，原來(lái)的限壓閥還能使用嗎？若不能，需配一個(gè)質(zhì)量為多大的限壓閥？參考答案：2.解：（1）此高壓鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)為 P = P氣+P物 =  P氣+mg/S=10×105Pa+01kg×10N/kg/10×10-6m2=2×105Pa                 4分 （2）因?yàn)?×105Pa大于18×105Pa 

4、所以不能使用原來(lái)的限壓閥應(yīng)再配一個(gè)質(zhì)量為  P1 = P氣+P物1= P氣+ m1g/S 18×105Pa=10×105Pa+m1×10N/kg/10-6m2 m1 =008kg=80g                     4分3（力學(xué)綜合）學(xué)校的建筑工地上用如圖18所示的升降機(jī)向高處輸送建筑材料，鋼絲繩所產(chǎn)生的拉力由電動(dòng)機(jī)來(lái)提供。如

5、果升降機(jī)每次將質(zhì)量為480kg的建材沿豎直方向勻速送到6米高處的施工現(xiàn)場(chǎng)，需要的時(shí)間為32s，不計(jì)繩重和摩擦，共做了7200J的額外功。g取10N/kg，求：（1）（3分）這臺(tái)升降機(jī)提升建材時(shí)的機(jī)械效率。（2）（3分）拉力F的移動(dòng)速度。 （3）（3分）如果用這臺(tái)升降機(jī)勻速提升600kg的混凝土到相同高度，電動(dòng)機(jī)在鋼絲繩上產(chǎn)生的拉力是多少N？參考答案：3解：（1） W有用/W總 W有用/（W有用W額外）  Gh/（Gh7200J）  480kg×10N/kg×6m/（480kg×10N/kg×6m7200J）80% 

6、 （2）vSF/t     6m×3/32s    05625m/s            （3）根據(jù)F（G物G動(dòng)）/n            2000N（4800NG動(dòng)）/3  G動(dòng)1200N      &#

7、160;故：F（6000N1200N）/32400N答：略 4（電學(xué)與力學(xué)綜合）同學(xué)們體檢時(shí)常用到一種測(cè)量體重和身高的電子秤，其測(cè)重部分的原理圖如圖16中的虛線框表示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO，壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的電阻），顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)上是靈敏電流表），其中OA：OB5：1，傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。 壓力F/N050100150200250300 電阻R/300270240210180150120  假設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒定

8、為6V。請(qǐng)求：（1）該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表表盤(pán)多少A處？（2）如果重為500N的同學(xué)站在該秤踏板上，電流表刻的示數(shù)是多少？ 參考答案：4、解：（1）依題知，電子秤空載時(shí)，壓力傳感器受到的壓力為0，由表知，此時(shí)壓力傳感器的電阻為300（1分） 電路中的電流I1U/R1 6v/300002A（2分） 所以，該秤的零起點(diǎn)的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)的002A （2）當(dāng)重500N的同學(xué)站在踏板上，壓桿受到傳感器的支持力F2，由杠桿平衡條件知  F2·OAG·OB F2= G·OB/OA500

9、N×1/5100N（3分）  由表知，此時(shí)傳感器的電阻R2240（1分） I2U/R26v/24=0025A（2分）5（力學(xué)綜合）電動(dòng)車(chē)因?yàn)榫哂休p便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)備受大家喜愛(ài)，下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車(chē)的相關(guān)數(shù)據(jù)。若騎車(chē)人的質(zhì)量是60kg，在10min內(nèi)連續(xù)行駛3km，根據(jù)相關(guān)信息求：質(zhì)量m/kg40行駛過(guò)程中輪胎與地面接觸的總面積/m28×103電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率75工作電壓U/V32速度v/（m·s-1）10騎車(chē)人質(zhì)量60kg時(shí)的平均阻力F/N20（1）該電動(dòng)自行車(chē)行駛的平均速度。（2）在行駛過(guò)程中，車(chē)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大（g取10N/k

10、g）。（3）該電動(dòng)自行車(chē)在10min內(nèi)克服阻力所做的功（即有用功）。（4）該電動(dòng)自行車(chē)的有用功率。（5）電動(dòng)機(jī)的輸入功率（總功率）。參考答案：5解：（1）t10min600s，S3km3000m根據(jù)公式v=s/t =3000m/600s5m/s （2）F總（m車(chē)m人）g（40kg60kg）×10N/kg1000N P壓F/S1000N/8×10-3m2125000Pa （3）W有FS20N×3000m6×104J （4）P有W有/t6×104J/600s100W （5）W總6×104J/75%8×104JP總W總/t1333

11、W6（力學(xué)綜合）如圖3所示，放在水平桌面上的薄壁圓柱形容器重4N，底面積100cm2，彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上掛著重為10N的物塊，現(xiàn)將物塊浸沒(méi)水中，容器內(nèi)水面由16cm上升到20cm。求：（1）物塊未放入水中時(shí)，容器底受到的水的壓強(qiáng)； （2）物塊的密度；（3）物塊受到的浮力。（g取10N/kg） 圖3參考答案：6、（6分）（1）2×103Pa  （2分）；（2）25×103/m3  （2分；（3）4N  （2分）7（力學(xué)綜合）家住山區(qū)小河邊的曉軍同學(xué)，學(xué)了浮力知識(shí)后自制了一個(gè)救生木筏，其質(zhì)量為50kg，體積為060m3。求：（1）救生木筏

12、漂浮在水面上時(shí)，它所受到的浮力多大？（2）當(dāng)10名同學(xué)站在救生木筏上面時(shí)，救生木筏剛好完全浸沒(méi)在水中，則這10名同學(xué)的平均質(zhì)量是多少？（g取10N/kg）參考答案：7、（1）500；（2）55kg。8（熱學(xué)與力學(xué)綜合）小強(qiáng)同學(xué)想知道小汽車(chē)的實(shí)際效率是多少？他從駕駛員那了解到，該車(chē)行駛行駛速度為80kmh，100km的耗油量約為7kg。從書(shū)上查得汽油的熱值q46×107Jkg，他又測(cè)出在平直公路上，用644N的水平拉力可使該車(chē)勻速前進(jìn)，若空氣阻力不計(jì)，試求：該小汽車(chē)行駛100km，消耗的總能量是多少？（2）該小汽車(chē)勻速行駛100km，所用時(shí)間是多少？做的有用功是多少？（3）該小汽車(chē)的效

13、率是多少？若汽油充分燃燒，釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化成了什么形式的能？參考答案：8、（1）3.22×108 J（2）1.25h（3）20% 內(nèi)能（熱能）9（力學(xué)綜合）烏鴉喝水的故事大家都很熟悉假若它碰到的是一個(gè)放在水平地面上容積為8×104m3圓柱形容器（器壁厚度不計(jì)），該容器的底面積為2×103m2，里面裝有4×104m3的水，這只口渴的烏鴉將地上的小石塊逐個(gè)投入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)石塊的質(zhì)量達(dá)到1kg時(shí)，水面剛好升到瓶口，烏鴉喝到了水。求：（1）瓶?jī)?nèi)石塊的總體積；（2）這時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（3）瓶?jī)?nèi)石塊受到的浮力共為多大？（4）容器對(duì)地面的壓強(qiáng)共增加了多少？參

14、考答案：9、（1）4×10-4 m3 （2）4×103 Pa （3）4N （4）5×103 Pa 10（力學(xué)綜合）如圖15所示，小型牽引車(chē)通過(guò)滑輪組打撈深井中的物體，已知物體重12×103N，物體體積為0075m3，動(dòng)滑輪重300N若不計(jì)摩擦、繩重和水的阻力，求物體出水前，滑輪組拉物體的力是多大？滑輪組的機(jī)械效率是多大？（取g10N/kg） 參考答案：10、物體在水中受到的浮力F浮gV排10×103kg/m3×10N/kg×0075m3=750N（3分）物體未出水前滑輪組對(duì)物體的拉力FGF浮=1200N7

15、50N=450N（1分）由題圖可知滑輪組承擔(dān)重物的繩子的股數(shù)n3S=3h（1分）汽車(chē)?yán)喗M的力F拉（G動(dòng)+F）/3（300N+450N）/3250N（2分）滑輪組的機(jī)械效率W有用/W總Gh/F拉S=450N/（250N×3）=60%（3分）10（電學(xué)與力學(xué)綜合）醫(yī)院、賓館等公共場(chǎng)所普遍使用高溫高壓蒸氣消毒鍋對(duì)物品消毒。圖16甲為自動(dòng)測(cè)定鍋內(nèi)溫度的電路原理圖，其中R0為定值電阻，A為溫度指示表（實(shí)質(zhì)是一只電流表），Rx為熱敏電阻（其電阻值隨鍋內(nèi)溫度的變化而變化）。熱敏電阻的阻值與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4所示，電源兩端的電壓不變。鍋內(nèi)溫度值253750627587100112125Rx對(duì)應(yīng)

16、的電阻值/1508050302015107 （1）若鍋內(nèi)溫度為75時(shí)電流表指針指向024A；若鍋內(nèi)溫度為112時(shí)電流表指針指向050A；若鍋內(nèi)溫度為125時(shí)電流表指針指向060A；求鍋內(nèi)溫度為125時(shí)熱敏電阻的阻值Rx。（2）高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度與鍋內(nèi)氣壓的關(guān)系如下表所示。 鍋內(nèi)溫度T    87    100    112    125鍋內(nèi)氣壓值Pa 18×105 20×105 25×105

17、 33×105 為了使高溫高壓蒸氣消毒鍋內(nèi)溫度不超過(guò)112，高壓鍋蓋上有一限壓閥，圖16乙為限壓閥的原理圖，限壓閥由一直立圓柱形金屬體和濾網(wǎng)型外套組成。當(dāng)鍋內(nèi)溫度接近112時(shí)，鍋內(nèi)高壓氣體將圓柱形金屬體頂起，并對(duì)外排氣減壓，從而起到限壓的作用。已知圓柱形金屬體的底面積s為02cm2，求該金屬體的質(zhì)量m。（外界大氣壓p外=10×105Pa，g取10N/kg）   圖16  參考答案：1011（力學(xué)綜合）一輛汽車(chē)不慎陷入泥坑，司機(jī)用圖20所示的滑輪組將汽車(chē)拖出。已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力F是2×104N，汽車(chē)沿水平方向勻速移動(dòng)了3

18、m，滑輪組的機(jī)械效率為80%。求： （1）拉力F做的總功。（3分）（2）有用功為多大？（2分） 參考答案：解：（1）由圖可知，繩子自由端移動(dòng)距離S是車(chē)移動(dòng)距離S車(chē)的3倍，即S=3S車(chē)=3×3m=9m拉力F做的總功W總=FS=2×104N×9m=18×105J（2）有用功12（力學(xué)綜合）如圖17所示，某礦區(qū)工人用200N的水平拉力，抓緊繩子的一端，沿水平地面勻速向右運(yùn)動(dòng)，在10s內(nèi)將礦井內(nèi)質(zhì)量為32kg的物體提升4m。根據(jù)題目所給出的條件，請(qǐng)你計(jì)算出與本題相關(guān)的5個(gè)物理量，要求寫(xiě)出簡(jiǎn)要的文字說(shuō)明和結(jié)果。（g取10N/kg） 參

19、考答案：  12物重G物320N；W有用1280J；W總1600J；W額外320J；80%；P總160W；v物04m/s。 13（力學(xué)綜合）“曹沖稱象”是家喻戶曉的典故，某?？萍夹〗M模仿這一現(xiàn)象，制作了一把“浮力秤”。將厚底直筒形狀的玻璃杯浸入水中，如圖10所示，已知玻璃杯的質(zhì)量為200g，底面積為30cm2，高度為15cm。求：（1）將杯子開(kāi)口向上豎直放入水中時(shí)（水未進(jìn)入杯內(nèi)），杯子受到的浮力。（2）此時(shí)杯子浸入水中的深度（即為該浮力秤的零刻度位置）。（3）此浮力秤的最大稱量（即量程）。參考答案：13（1）2N  （2）0067   （3）2

20、5N 14（電學(xué)與力學(xué)綜合）目前市場(chǎng)上賣(mài)的一種電動(dòng)自動(dòng)車(chē)，是用一個(gè)電瓶（即蓄電池）來(lái)驅(qū)動(dòng)的，已知一電動(dòng)自動(dòng)車(chē)的規(guī)格如下：型號(hào)額定電壓額定電流最大載重最大時(shí)速自重X2004HGx36V5A55kg20kmh20kg（1）當(dāng)該車(chē)滿載勻速行駛1h，克服摩擦做的功最大是多少？（已知他所受的阻力是車(chē)自重的O04倍）（2）1小時(shí)內(nèi)此車(chē)所消耗的電能是多少？（3）此電動(dòng)車(chē)的效率是多少？（第30題解答要求：要寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明，依據(jù)的主要公式或變形公式，要有數(shù)據(jù)代入和運(yùn)算結(jié)果）參考答案14.（1）6×105J；（2）648×105J；（3）926%。 15（力學(xué)綜合）家住

21、山區(qū)小河邊的曉軍同學(xué)，學(xué)了浮力知識(shí)后自制了一個(gè)救生木筏，其質(zhì)量為50kg，體積為060m3。求：（1）救生木筏漂浮在水面上時(shí)，它所受到的浮力多大？（2）當(dāng)10名同學(xué)站在救生木筏上面時(shí)，救生木筏剛好完全浸沒(méi)在水中，則這10名同學(xué)的平均質(zhì)量是多少？（g取10N/kg）參考答案： 15（1）500；（2）55kg。16（電學(xué)與力學(xué)綜合）（4分）太陽(yáng)能是新世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的能源之一，太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池將接收到的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的一種新型汽車(chē)。有一種太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車(chē)，車(chē)上太陽(yáng)能電池接受太陽(yáng)能的面板的有效面積S8m2，太陽(yáng)光照射到電池板上的輻射功率為P01kw。在晴朗的天

22、氣，電池對(duì)著太陽(yáng)時(shí)產(chǎn)生的電壓為U120V，并對(duì)車(chē)上的電動(dòng)機(jī)提供I10A的電流，試問(wèn)：（1）太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？（2）如果這輛汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%，當(dāng)汽車(chē)在水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的牽引力為150N，則汽車(chē)的行駛速度是多大？參考答案：18、（4分）（1）15%  （2分）；（2）6m/s  （2分）18（力學(xué)綜合題）從高空下落的物體，速度越來(lái)越大，所受空氣阻力也會(huì)隨速度的增大而增大，因此物體下落一段距離后將以某一速度做勻速運(yùn)動(dòng)，通常把這個(gè)速度稱為收尾速度。求：（1）一質(zhì)量m03kg的小球在加速下落20m高度的過(guò)程中重力所做的功（

23、g取10N/kg）；（2）研究發(fā)現(xiàn)，相同環(huán)境條件下，空氣對(duì)不同材質(zhì)的球形物體的阻力大小與球的半徑和速度都有關(guān)系。下表為某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，求出編號(hào)為2，3的小球在達(dá)到收尾速度時(shí)所受的空氣阻力之比；（3）由（2）問(wèn)表格中的數(shù)據(jù)，求出球形物體所受的空氣阻力f與球的收尾速度v的關(guān)系；（4）由（2）問(wèn)表格中的數(shù)據(jù)，求出球形物體所受的空氣阻力f與球的半徑r的關(guān)系參考答案：18（1）（2）小球達(dá)到收尾速度時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，受力平衡，fmg。所以（3）由編號(hào)為1，2的兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)分析，在半徑r相同的情況下，有收尾速度之比空氣阻力之比得出結(jié)論：f與v成正比。（4）由編號(hào)為2、3的兩個(gè)小球的數(shù)據(jù)

24、分析，在收尾速度v相同的情況下，有半徑之比 空氣阻力之比得出結(jié)論：f與r2成正比。（提示：由于小球在以收尾速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，是做勻速運(yùn)動(dòng)，空氣阻力與重力是平衡力，所以要探究f與r、v的關(guān)系，就可以轉(zhuǎn)化為探究m與r、v的關(guān)系。分析數(shù)據(jù)時(shí)要采用控制變量法。）19某城市高架橋工程建設(shè)，為兼顧城市發(fā)展和保護(hù)歷史文化遺產(chǎn)，需將一棟古建筑平移。在移動(dòng)過(guò)程中，施工人員先在古建筑四周深挖，把古建筑連同地基挖起。然后在地基下鋪設(shè)平行軌道，如圖6所示。再用四個(gè)推力均為8×105N的千斤頂同時(shí)推動(dòng)古建筑沿機(jī)道緩慢滑動(dòng)50m，在新地點(diǎn)安放、固定、復(fù)原。若古建筑連同地基的總重量為15×107N，

25、鋪設(shè)軌道的地面能承受的最大壓強(qiáng)為75×105Pa。問(wèn)：（1）為防止移動(dòng)過(guò)程中軌道下陷，執(zhí)道對(duì)地面壓力的作用面積至少是多大？（2）在古建筑的整個(gè)平移過(guò)程中，四個(gè)千斤頂對(duì)古建筑做的功是多少？（3）若使用電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑輪組移動(dòng)古建筑，已知電動(dòng)機(jī)對(duì)滑輪組做功的功率為80kW，滑輪組的機(jī)械效率為80%，古建筑移動(dòng)的速度是多大？參考答案：1920某人用一根繩子系住水中的一個(gè)物體，試圖將這個(gè)物體打撈出水。若物體的密度為3×103kg/m3，體積為10dm3，g取10N/kg。求： （1）要將物體提出水面，所用的繩子至少應(yīng)能承受多大的拉力。（2）在從水中向上提升物體的過(guò)程中，繩子承

26、受的最小拉力是多大。參考答案：20（1）將物體提出水面，繩子應(yīng)能承受的拉力至少等于物重，F(xiàn)G300N。（2分）（2）物體浸沒(méi)水中時(shí)所受浮力最大，繩子承受的最小拉力是FGF浮200N。（2分）21（力學(xué)綜合）、有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)掛著一個(gè)實(shí)質(zhì)圓柱體，當(dāng)圓柱體逐漸浸入裝有水的柱形燒杯過(guò)程中（如圖11所示），觀察記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變化如下表所示。（g=10N/kg）  圓柱體浸入深度h（cm）006121824303642486測(cè)力計(jì)示數(shù)F（N）3285270255242424242424 試根據(jù)表中所給條件求： （1）當(dāng)圓柱體浸入深度為03cm時(shí)其底面所受的壓強(qiáng)； （2）圓柱體的質(zhì)量； （3）