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5行卷·贵州物理
五、力学综合应用题
1.为了减轻粉尘对空气质量的影响,如图所示
的喷雾降尘车每天都要在城市道路上进行
喷雾降尘作业,喷出的水雾与空气中的粉尘
和其他固体颗粒物结合成较重的固体颗粒
结合物,结合物在重力作用下加速下降到地
面,达到降尘的目的.(g取10N/kg,水的密
度为1.0×103kg/m3)
第1题图
(1)固体颗粒结合物在空
中加速下降的过程中结合
物的动能 增大 (选填
“增大”“减小”或 “不
变”);
(2)喷雾降尘车空载时的质量是2.5t,车上
水箱罐体的容积是16m3,灌满水时水箱罐
体内的最大水深为1.25m,则装满水后水箱
罐体底部所受水的压强是多少?
(3)喷雾降尘车满载时在水平路面上沿直线
匀速行驶9km,用时30min,所受的阻力是
总重的0.06倍,则发动机的功率为多大?
(4)请你对提高空气质量提出一条合理化建
议: 绿化园林、低碳出行、少开私家车 .
解:(2)装满水后水箱罐体底部所受水的压
强是:p=ρ水gh=1.0×10
3kg/m3×10N/kg
×1.25m=1.25×104Pa;
(3)喷雾降尘车匀速行驶时所受阻力 f=
0.06G总 =0.06m总g=0.06(m车 +ρ水V)g=
0.06×(2.5×103kg+1.0×103kg/m3×
16m3)×10N/kg=1.11×104N,
车匀速行驶,则牵引力F=f=1.11×104N,
这一过程中牵引力做的功:W=Fs=1.11×
104N×9×103m=9.99×107J;
发动机的功率为:P=Wt=
9.99×107J
30×60s =
5.55×104W.
2.“嫦娥五号”探测器,是迄今为止我国研制的
最复杂的航天器系统之一,它由轨道器、返
回器、着陆器、上升器组成,如图所示.已知
在月球着陆时,组合体Ⅰ总重2500kg,组合
体Ⅰ的四个“大脚掌”与水平月面接触,每个
“大脚掌”的面积与月面的接触面积大约为
200cm2.“嫦娥五号”在执行任务时,历经了
11个飞行阶段,20余天的在轨飞行过程,采
集约2kg月球样品返回地球.
第2题图
请回答下列问题:
(1)“嫦娥五号”探测器在月球着陆后,许多
指令都是通过电磁波远程传送的,这说明电
磁波 可以 (选填“可以”或“不可以”)在
真空中传播;
(2)月球引力约为地球引力的16,请计算探
测器组合体Ⅰ在月球上受到的重力?(g取
10N/kg,结果保留两位小数)
(3)“嫦娥五号”上升器发动机以3000N恒
定不变的动力工作约6min,经过垂直上升
进入近月点约15km的交会对接初始轨道.
则“嫦娥五号”上升器发动机在上升过程中
做的功是多少?
(4)“嫦娥五号”返回舱在高速返回大气层
时就像一个“火球”一样冲向地球,为降低返
回舱的温度,会在返回舱表面涂饰一种易升
华的烧蚀材料,这样做有什么道理?
(3)“嫦娥五号”上升器发动机做的功:
W=Fs=3000N×1.5×104m=4.5×107J;
(4)返回舱高速返回大气层,与大气发生摩
擦,摩擦生热,致使返回舱成为一个火球;烧
蚀材料升华吸热,可以降低返回舱的温度
.
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3.《天工开物》是中国古代一部综合性的科学
技术著作,舂(chōnɡ)是书中记载的一种捣
谷用的工具:“横木穿插碓头,硬嘴为铁,足
踏其末面舂之”,如图甲所示.图乙为其简化
装置,其中 O为舂的支撑点,横木 AB长
1.6m,A端离支撑点 O的距离为1.2m,在
B端竖直向下施加600N的压力时恰好能将
A端的碓头抬起,不计横木 AB的重力和摩
擦,每次碓头上升的高度为0.6m,1分钟撞
击臼中的谷粒20次.(g取10N/kg)
甲
乙
第3题图
请回答下列问题:
(1)“碓身”相当于 费力 (选填“省力”或
“费力”)杠杆,这种杠杆的特点是 省距离
(选填“省距离”或“费距离”);
(2)碓头的质量;
(3)克服碓头重力做功的功率.
(4)为了增加杵的重力势能,你认为可以采
取什么措施?
解:(2)碓头对 A端的拉力的大小等于碓头
重力的大小;
根据杠杆的平衡条件可知:mg×AO=F
×OB,
即:m×10N/kg×1.2m=600N×(1.6m
-1.2m),解得:m=20kg;
(3)不计横木的重力和摩擦,1min内克服
碓头重力做功:
W总 =nW=20×Gh=20×20kg×10N/kg
×0.6m=2400J,
做功的功率:P=
W总
t=
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