专题巧突破三 类型4 力、热、电综合计算（讲义课件）-【中考2号】2023中考物理（四川专用）

类型4　力、热、电综合计算 2023四川物理 ◆力热类综合计算 1.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270 km/h的速度匀速直线航行20 mIn，消耗航空燃油1.35 t，飞机发动机的功率为2.25×107 W。（航空燃油的热值为4×107 J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量； 解：（1）这些燃油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1.35×103 kg×4×107 J/kg＝5.4×1010 J； 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （2）飞机航行过程中的阻力； 解：（2）飞机匀速航行的速度：v＝270 km/h＝75 m/s， 由P＝Fv可得，飞机航行过程中的牵引力：F＝＝3×105 N， 由二力平衡的条件可知，飞机航行过程中的阻力：f＝F＝3×105 N； 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （3）发动机的效率。 解：（3）由P＝可得，飞机发动机做的功：W＝Pt＝2.25×107 W×20 ×60 s＝2.7×1010 J， 则发动机的效率：η＝×100%＝50%。 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 ◆力电类综合计算 2.新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效、维护方便等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具。现在成都市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4× 103 kg，每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2。当该车在水平路面上以25 m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320 V，通过电动机的电流为60 A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计。（g取10 N/kg）求： 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （1）该电动汽车此时对水平路面的压强； 解：（1）该电动汽车对水平路面的压力：F＝G＝mg＝2.4×103 kg×10 N/kg＝2.4×104 N， 受力面积：S＝4S0＝4×0.01 m2＝0.04 m2， 该电动汽车对水平路面的压强：p＝＝6×105 Pa； 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率； 解：（2）该电动汽车在水平路面上匀速行驶，则该电动汽车受到的牵引力：F牵＝f＝0.02G＝0.02×2.4×104 N＝480 N， 该电动汽车匀速行驶时，牵引力做功的功率：P有＝F牵v＝480 N×25 m/s＝1.2×104 W， 该电动汽车行驶消耗的电功率：P电＝UI＝320 V×60 A＝1.92×104 W， 则该电动汽车将电能转化为机械能的效率： η＝＝62.5%； 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （3）该电动汽车电动机线圈的电阻。 解：（3）电动机线圈的发热功率：P热＝P电－P有＝1.92×104 W－1.2×104 W＝7.2×103 W， 根据P＝I2R可得，电动机线圈的电阻：R＝＝2 Ω。 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 3.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120 cm，O为支点，AB∶OB＝5∶1；已知报警器R0的阻值恒为10 Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2 V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5 V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。 F/N 0 5 10 15 20 25 30 … R/Ω 45 34 24 18 14 12 10 … 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （1）电源电压为多少？ 解：（1）闭合开关S，空载时，即F＝0时，R＝45 Ω， 此时电路中的电流：I＝＝0.2 A， 传感器R两端的电压：UR＝IR＝0.2 A×45 Ω＝9 V， 电源电压：U＝U0＋UR＝2 V＋9 V＝11 V； 返回首页 总目录索引 类型4　力、热、电综合计算 首页 总目录 （2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ 解：（2）报警器R0发出报警信号， 电路中的电流：I'＝＝0.5 A， 传感器R两端的电压：U'R＝U－U'0＝11 V－5 V ＝6 V， 此时传感器R的电阻：R'＝＝12 Ω， 由表格可知，F＝25 N，即FA＝25 N， 返回首页