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初中电学与力学结合专题计算
1.起重机把质量为的重物匀速提升了 , 而它的电动机所做的功是 , 求起重机的机械效率是多少?
2.工地上的起重机要把1t的材料匀速提升到3m高处,电动机所做的功是6.8×104J。这一过程中起重机的机械效率是多少?
3.图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台,方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。
整机质量(空载)/kg
3200
安全工作载荷/kg
200
起升电机额定电压/V
24
起升电机额定功率/kW
4.0
轮胎接地总面积/m2
0.08
(1) 这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2) 起升电机以额定功率工作时,将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m。该机器做的有用功是多少?机械效率是多少?
4.如图是一种用于建筑工地、桥梁施工等工程的爬梯式混凝土搅拌机。工作时,搅拌机将原料加工成混凝土后自动倒入运料斗,在提升电机的带动下,运料斗通过爬梯顶端定滑轮沿竖直爬梯上升到一定位置,然后将混凝土卸下。该爬梯式搅拌机部分参数如表所示,求:
型号
J2M310
整机质量(kg)
2000
空的运料斗质量(kg)
70
提升电机额定功率(kW)
4.5
(1) 提升电机正常工作8h,消耗的电能是多少 ?
(2) 若运料斗每次能运送混凝土400kg,则运送40m3的混凝土至少需要多少次?(设混凝土的密度为2×103kg/m3)
(3) 某次将装有4000N混凝土的运料斗提升9m,若提升部分的机械效率为80%,则提升过程中运料斗受到的阻力是多少N?(不计绳重及滑轮摩擦)
5.某服务区水泵房每天需要将重为3×106N的水送到36m高的蓄水池里。若用电动机带动一台效率为60%的水泵工作5h来完成蓄水工作。问:
(1) 水泵对这些水做了多少功?
(2) 带动水泵的电动机的功率至少为多大?
6.我国将于2035年全面禁售燃油汽车,用电动汽车替代传统燃油汽车成为趋势。图表中是某公司最新型水陆两用电动汽车的部分参数。假设车上只有司机一人,质量为60kg,请回答下列问题(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
空车质量
轮胎与地面总接触面积
电池容量
最高时速
最大功率
940kg
400cm2
40kW•h
130km/h
100kW
(1) 电动汽车在地面上时对水平地面的压强是多大?
(2) 若电动汽车在水面上匀速行驶,其排开水的体积多大?
(3) 若电动汽车的电能转化为机械能的效率为 , 汽车在水上与陆地上匀速行驶时所受阻力均为 , 请问电动汽车消耗的电能时,能匀速行驶多远?(用已知量的字母表示)
7. 爸爸给小林买了一台电动平衡车,如图所示,查阅说明书发现其参数如表。小林的质量为45kg,g取10N/kg。
XX平衡车参数
电机的最大输出功率
500W
产品重量
15kg
最高车速
18km/h
最大载重量
85kg
轮胎总触地面积
10cm2
从零电量到充满电所需时间
5h
充电平均功率
50W
(1) 小林在广场的水平路面上骑行时,车对地面的压强是多大?
(2) 平衡车的蓄电池可储存的总电能是多少千瓦时?
(3) 若小林骑行平衡车时所受阻力为人和车的总重的0.1倍,且小林在广场上以最高速度匀速直线骑行2min,显示消耗了总电能的5%,则平衡车的效率是多大?
8.筑牢防护堡垒,守护一方平安。我市巡警使用电动车巡逻,如图所示。该电动车的电池容量为100A•h,蓄电池充放电电压为48V,额定功率1.2kW,充满电后,在某次巡逻中,巡警驾驶电动车以8m/s的平均速度绕所管辖区域行驶了30min,然后接到通知,要求在20min内原路返回。求:
(1) 巡警驾驶电动车以8m/s的平均速度行驶30min通过的路程;
(2) 要在规定时间回去,则电动车往返全程的平均速度为多少;
(3) 电动车充满电后,在额定功率下,可以行驶的最长时间为多少h。
9.电动汽车是绿色环保型交通工具,它的特征是效率高、噪声小、无废气排放、无油污。如图所示是淮安市某景区电动观光车,该车技术参数如表所示。
空载质量
1080kg
空载时轮胎与水平面的接触面积
电动机的额定功率
4kW
(1) 观光车静止在水平地面上,空载时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(2) 观光车的电动机以额定功率工作0.5h,消耗多少电能?
(3) 在题(2)条件下,观光车受到牵引力为320N,运动路程为18km。在该过程中牵引力做多少功?电能转化为机械能的效率是多少?
10.下表是某型号的电动巡逻车的主要技术参数。两名总质量为120kg 的巡警共同