内容正文:
优等生进阶训练·物理
题型九 模块综合计算题
类型 1 力热综合类
1.(2022锦州)如图所示是我国自行设计研制
的AG600全状态新构型灭火飞机.若该飞机
以270km/h的速度匀速直线航行20min,消耗
航空燃油1.35t,飞机发动机的功率为2.25×
107W.(航空燃油的热值为4×107J/kg)求:
(1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是
多少?
(2)飞机在航行过程中的阻力是多少?
(3)发动机的效率是多少?
第1题图
2.(2022扬州模拟)氢气—汽油发动机采用氢
气和汽油两种燃料工作,可进行自由切换,氢
气和汽油的热值分别取q氢气 =1.6×10
8J/kg、
q汽油 =4.5×10
7J/kg.小军驾驶使用上述发动
机的轿车沿平直公路从甲地至乙地,两地相
距198km,出发时油箱内汽油的质量为
10kg.设氢气和汽油在汽缸内均完全燃烧,
轿车行驶中所受阻力恒定,发动机输出的能
量全部用来驱动轿车行驶,全程分两个阶段,
如图所示.
阶段一:轿车使用氢燃料从甲地出发,以
72km/h的速度匀速行驶1h到达丙地,此过
程中轿车牵引力的功率为20kW,此过程中
发动机的效率为50%.
阶段二:从丙地开始,由于氢气不足,小军切
换汽油为燃料,轿车仍以72km/h的速度匀
速行驶,当到达乙地时油箱中汽油刚好用完.
(1)求轿车行驶过程中受到的阻力.
(2)求阶段一过程中汽车消耗的氢气质量.
(3)求阶段二过程中汽车发动机的效率.
第2题图
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类型 2 力电综合类
1.(2022桂林)用电能驱动的电动汽车,方便了
广大市民的绿色出行.某新型纯电动汽车说
明书中有如下表格(g取10N/kg)
装备
质量
电池总
电能
电池输
出电压
续航
里程
850kg40kW·h 240V 360km
注意:电池电能剩余20%时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题.计
算过程中:车上仅有司机1人,车与人总质量
以900kg计;实际可利用的电能以电池总电
能的80%计;忽略动力以外的电能消耗.
(1)当汽车以18m/s的速度匀速行驶时,阻
力刚好是车与人总重的0.02倍,那么此时的
阻力是多少N?
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能是
否能让汽车以18m/s的速度匀速完成续航
里程?
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度
的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成
续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是
多少A?
2.(2021宜宾)“塔吊”是建筑工地常用的起重
设备.如图甲,AC为一简易“塔吊”的水平臂,
A端装有配重体P,它的质量为4吨,在水平
臂B、C间安装有可移动的滑轮组(绕法如图
乙),滑轮组的钢丝绳绕在电动卷扬机的轴
上.已知AB=10m,BC=40m,若塔身的宽度
和铁架、钢绳、滑轮组重力及摩擦均不计,
g取10N/kg.
(1)求配重体P的重力大小;
(2)当滑轮组位于C端时,为了安全起吊,求
该“塔吊”恰能吊起货物的质量;
(3)某次操作中,滑轮组在BC间安全吊起质
量为1.5吨的货物,匀速上升60m,求滑轮组
上的钢绳的水平拉力F大小;
(4)在上第(3)小问中,如果电动卷扬机的效
率是90%,求配套电动机消耗的电能.
甲
乙
第2
题图
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3.(2022新疆乌鲁木齐模拟)利用电动机和缆
绳从水底打捞出一圆柱形物体.如图所示,
P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P
与物体上升时间 t的关系.已知0~100s时
间内,物体始终以v=0.1m/s的速度竖直匀
速上升.已知电动机的工作电压 U=380V,
电动机电能转换为机械能的效率 η=80%,
不计水的阻力和缆绳的摩擦.(ρ水 =1.0×
103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)整个打捞过程物体上升的高度h;
(2)物体的底面积S;
(3)在0~50s内,电动机线圈中的电流I.
第3题图
类型 3 电热综合类
1.(2022泰州)在估测电水壶实际功率的活动
中,小明所用电能表表盘如图所示,他先断