内容正文:
专题八:综合计算题
一.计算题(共6小题)
1.图示为某公司研发的一款太阳能辅助电动车,车身上部铺满了太阳能电池薄膜,可实现太阳能和充电桩两种充电模式。使用前对该车进行测试,在其匀速直线行驶阶段,有关测试数据如下表所示。已知该车行驶过程所受阻力包括摩擦力和空气阻力,摩擦力为整车重力的0.03倍,空气阻力与行进速度的关系为f=kv2,k=0.02N•s2/m2。若定义该车的推进效率为该车的牵引力所做的功与其消耗电能之比,用字母η表示,g取10N/kg,求
该车本次测试过程中:
整车质量:940kg
行驶路程:54km
行驶时间:0.5h
消耗电能:5kW•h
(1)行驶的速度;
(2)牵引力做功的功率;
(3)推进效率η。
2.一辆四轮家庭轿车的部分数据如下表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。
旅行中汽车部分数据表:
汽车(包括人员及物品)总质量/kg
2000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2
250
汽油的热值/J•L﹣1
3.6×107
汽油机效率
25%
(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强;
(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度;
(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
3.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8min,消耗航空燃油0.54t,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?
4.如图所示,质量为400g初温为25℃的食用油注入大烧杯中,并将电加热器放入食用油中。电加热器正常工作100s,测出食用油的温度为65℃,已知电加热器的额定电压为220V,额定功率为440W。[食用油的比热容为2×103J/(kg•℃)]
(1)电加热器正常工作时的电流和电阻;
(2)正常工作100s,电加热器消耗的电能;
(3)电加热器的热效率。
5.贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值为20Ω,且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、高为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:(g取10N/kg)
(1) 当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小。
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长的长度。
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少。
6.如图甲所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶有一铭牌如表所示。待电热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图乙所示)的转盘1min转了50圈,能使壶中水的温度从25℃升高到35℃。请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)电热水壶正常工作的电阻;
(2)电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量;[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)电热水壶的烧水效率。
型号
SYL﹣520
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1210W
容量
1L
二.综合能力题
7.如图所示为大疆航拍无人机,由于体积小,操控安全方便,拍摄效果好,深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数。
总质量(含电池及桨)
900g
四脚着地总面积
5cm2
最大上升速度
8m/s
电池容量
5000mAh
最大水平飞行速度
21m/s
正常工作电压
15V
最大上升高度
8000m
飞行时间
约46min
(1)该无人机重为多少牛顿。
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为多少。
(3)无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少。
(4)电池充满后储存的电能是多少焦耳。
(5