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力学、电学计算题 一、力学计算 1.某校师生乘坐新能源四轮汽车去研学。汽车和师生的总重为1.5 104 N,汽车与地面的总接触面积是0.3 m2。试求这辆载人汽车静止时对水平地面的压强。 2.我国从远古时代就开始利用浮力了。考古工作者发现,在距今约7 500年的新石器时期,我国古代劳动人民就制造出了独木舟,如图所示。该独木舟所用木材的体积为0.15 m3,质量为60 kg,取g=10 N/kg, 水=1.0 103 kg/m3。求: (1)制作该独木舟所用材料的密度为多少? (2)空载的独木舟漂在水面上时受到的浮力为多少牛? (3)独木舟底部距离水面10 cm时,底部受到水的压强为多少帕? 3.核潜艇为增强国防力量,维护祖国安全发挥了重要作用。如图为我国某攻击型核潜艇,该核潜艇的主体长107 m,宽11 m,悬浮在海水中排水量为7 000 t。在某次下潜实验中,核潜艇经历了加速下潜、匀速下潜和减速下潜三个过程,最终悬浮在某一深度。已知核潜艇匀速下潜的速度为20 m/s,取g=10 N/kg,求此过程中: (1)核潜艇在20 s内匀速下潜的深度是多少米? (2)核潜艇悬浮在水中时受到的浮力是多少牛? 4.在建的济南轨道交通6号线全长约40 km,计划采用的地铁列车最大速度为80 km/h,地铁列车质量约3 104 kg,行驶过程中地铁列车受到的阻力为1 104 N,取g=10 N/kg,请计算: (1)已知地铁列车与轨道的接触面积约为500 cm2,则该列车在平直轨道上静止时,对轨道的压强多大? (2)若地铁列车以最大速度行驶,单程耗时多少? (3)若地铁列车在平直轨道上匀速行驶全程,则牵引力对地铁列车做功多少? 5.世界杯历史上第一座可完全拆解、可再利用的体育场“974球场”,由974个“中国造”的集装箱拼装而成。如图是运载集装箱时的简化图。现将质量为3 104 kg 的集装箱由A点匀速提升至B点,用时8 s,再水平向左移动10 s到C点后运走,取g=10 N/kg。通过计算回答: (1)集装箱受到的重力是多少? (2)从A到B过程,拉力做的功是多少? (3)从A到C过程,拉力做功的功率是多少? 6.一箱饮品放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词如下:“毛重”是包装箱及其内部所装饮品的总质量;“净含量”是包装箱内所装饮品的总质量;“数量”是每瓶饮品的体积及包装箱内饮品的瓶数;“尺寸”是包装箱的长度 宽度 高度。请根据包装箱上标识的内容,通过计算回答(取g=10 N/kg): (1)这箱饮品对地面的压力多大? (2)这箱饮品对地面的压强多大? (3)该箱内所装饮品的密度多大? (4)饮品包装箱上印有多种标志,右下角的标志是“堆码重量极限”,它表示允许放在该箱饮品上的货物的最大质量。请利用所学物理知识解释包装箱设置“堆码重量极限”的原因。 二、电学计算 7.“创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全。如图为同学们设计的给后视镜除雾、除霜的加热电路。电源电压为100 V,R1与R2均为加热电阻,R1的阻值为100 。当开关S、S1都闭合时是高温挡除霜;只闭合开关S时是低温挡除雾,功率为 50 W。试求在除雾模式下: (1)电路中的电流是多少? (2)R2的阻值是多少? (3)10 s内电流通过R1产生的热量是多少? 8.某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲所示,有加热和保温两种状态。某次做饭时,将电饭锅接入220 V的电路,按下开关S,与触点连接时的电流变化图像如图乙所示,求: (1)电阻R1的阻值为多大? (2)加热状态时的电功率是多少瓦? (3)电饭锅保温过程消耗了多少电能? 9.图甲是一款常见的电饼铛,它能制作各种美食,接入家庭电路即可正常工作。上下盘内分别装有发热电阻,工作电路如图乙所示。说明书中标明下盘电阻工作的参数为“220 V 550 W”,通过上盘电阻的电流为1.5 A,两盘电阻同时通电10 min就可做熟一张菜饼,通过计算回答: (1)下盘正常工作时的电流是多少? (2)下盘的电热丝电阻多大? (3)两盘电阻同时通电做熟一张菜饼时,电流所做的功是多少? 10.小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如表。请回答如下问题: (1)当电吹风吹冷风时,通过电路的电流是多大? (2)该电吹风的电热丝电阻多大? (3)当电吹风吹热风时,正常工作100 s电流通过电热丝产生的热量是多少? 热风温度 50~75 额定功率 热风时:1 100 W 冷风时:220 W 额定电压 220 V 质量 0.5 kg 11.物理实践活动中,兴趣小组的同学们设计制作了一个电加热器,其电路原理如图所示。电加热器有加热、保温两挡,R1、R2均为电热丝(不考虑温度对电阻的影响)。当开关S