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计算题
1.用如图1所示的滑轮组将重100N的物体匀速提升2m,拉力F为50N;如果将该滑轮组与其它部件组合成一监控水库水位的模拟装置(如图2所示),整个模拟装置是由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知 OC∶OD=1∶2,A 的体积为0.02m3,A重为450N, B重为300N,不计绳重与摩擦。求:
(1)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(2)动滑轮重力;
(3)水位上涨过程中,当A物体五分之三露出水面时,电子秤所受的压力。
2.2022年,我国快递业务量首破950亿件,如图是一物流机器智能配送时情景,在某平直道路上100s匀速行驶了400m,已知机器所受阻力为120N。求:
(1)该物流机器匀速行驶时的速度;
(2)匀速行驶的100s内牵引力做的功。
3.如图所示,这是小明在游玩香格里拉景区时看到的电动观光车。该车充满电后储存电能,可让该车在平直路面上以36km/h的速度匀速行驶3h,行驶过程中牵引力的大小恒定为800N。求:
(1)电动观光车行驶3h牵引力做的功;
(2)电动观光车将电能转化为机械能的效率;
(3)若电动观光车充满电后储存的电能用燃油完全燃烧放出的热量来代替,则需要完全燃烧燃油的质量。(q燃油=4.0×107J/kg)
4.如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体。打捞船将物体以0.5m/s的速度向上匀速提起,从开始打捞到全部出水,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图像如图乙所示,物体完全浸没在水中时钢缆提升物体的功率P=2000W,第80s即功率P=3000W时物体全部出水,海水的密度取1×103kg/m3,求:
(1)物体上表面刚好到达水面时,其下表面受到水的压强;
(2)物体浸没在水中时所受的浮力。
(3)打捞船从没开始打捞至把该沉入海底的物体放到打捞船上,打捞船排开海水的体积增加了多少?
5.小辉买了一台全自动米糊机,如图甲所示。图乙是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的P-t图像。表格内是主要技术参数。求:
额定容积
1.5L
加热功率
1000W
额定电压
220V
电机功率
130W
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流。(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时,做一次米糊需要11min,消耗的电能是多少。
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg、初温为20℃,加热结束时米糊刚好沸腾,温度是100℃,求电热管的加热效率是多少? [已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×10³J/(kg·℃),计算结果保留至1%]
6.电动汽车在我国正在逐步得到普及,某品牌的电动汽车铭牌如下,若某次行驶过程中,汽车以最大允许质量在平直公路上10min匀速直线行驶18km,设汽车匀速行驶过程中受到的阻力为车重的0.06倍,驱动电机把电能转化为机械能的效率为90%,求:
驱动电机峰值功率
155kW
驱动电机额定功率
68kW
动力电池系统额定电压
381V
乘坐人数
5人
动力电池系统额定容量
174A·h
最大允许总质量
2100kg
(1)汽车启动前静止在水平地面时,轮胎与地面的总接触面积为0.06,汽车对地面的压强;
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时的速度;
(3)汽车匀速行驶时,驱动电机的输出功率。
7.在抗击新冠肺炎疫情期间,中医诊疗发挥了积极有效的作用,成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。图甲为小明同学家的电中药壶,有高温和低温两个挡位,正常工作电路简化为图乙所示,其中S′为挡位开关,R1、R2为定值电阻,A、B为阻值忽略不计的指示灯。已知电中药壶额定电压为220V,高温挡功率为1210W,低温挡功率为100W。
(1)高温挡工作时电流是多少;
(2)R2的阻值;
(3)一天晚上用电高峰期,小明用电中药壶给爷爷熬药,先用高温挡加热至沸腾后,再用低温挡慢熬,细心的小明发现在低温挡慢熬1h的过程中,家中的电能表(图丙所示)共转动了243转(电路中只有电中药壶工作),由此计算此过程中小明家的实际电压。
8.爸爸开满载质量为1.5×103kg的汽车带小明去旅行,如图甲所示,若汽车做直线运动,牵引力的功率恒为9×104W。运动过程中受到的阻力保持不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示,则:(g取10N/kg)
(1)在10~15s内,牵引力做了多少功?
(2)运动过程中受到的阻力是多少?
(3)小轿车满载时,车轮与地面的总接触面积为0.04m2,则地面受到的压强是多大?
9.打造成渝地区双城经济圈,新建智慧公园中的智能座椅有供暖、提供5G等功能,如图甲所示。其中供暖部分主要由坐垫和靠背组成,其发热