内容正文:
2024年中考最后一周须特练难度大费时间的二十五个物理压轴专题
专题18. 力学电学体系费时间综合计算题
1. 为改善城市空气质量,很多城市用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车,车内水箱底部出水口面积为50cm2。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,柴油的热值取4.0×107J/kg)求:
(1)洒水前水箱中水深1m,出水口所受压力;
(2)洒水前雾炮车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动,发动机的功率为80kW,此时雾炮车受到的阻力;
(3)雾炮车以80kW的功率匀速行驶20min,若柴油机效率为40%,需要消耗柴油的质量。
2. 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)
3. 贵南高铁北起贵州贵阳市,经河池市,南至广西南宁市,是广西境内第一条设计时速为350公里客运专线,预计2023年年底建成通车。
(1)若通车后,一列长200m的动车组(如图甲)以60m/s的速度匀速通过一座长1000m的高架桥。该列动车组通过高架桥所用的时间为多少?
(2)若动车组以80m/s的速度匀速运动时电动机的总输出功率为5600kW,则此时动车组受到的阻力为多大?
(3)位于河池市境内的界子良风电场于2021年初成功实现40台风机并网发电(如图乙)。已知当地每秒每平方米面积吹过的风的能量约为200J,若风机有效迎风面积约为,风机把风能转换为电能的效率为。请估算一台风机一天的发电量可以供一列总输出功率为4800kW的动车组以250km/h的速度运动多远距离?(忽略其它能量损耗)
4. 用电能驱动的电动汽车,方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格(取)
装备质量
电池总电能
电池输出电压
续航里程
注意:电池电能剩余时必须立即充电
请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中:车上仅有司机1人,车与人总质量以计;实际可利用的电能以电池总电能的计;忽略动力以外的电能消耗。
(1)当汽车以的速度匀速行驶时,阻力刚好是车与人总重的0.02倍,那么此时的阻力是多少?
(2)请通过计算判断,电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程?
(3)如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比,那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时,电池的输出电流是多少?
5. 技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试,他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁(如图甲所示),并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪,测试仪由压力传感器R与外部电路组成(如图乙所示)。已测得跨度为L时,在一定范围内,其压力F与下垂量h满足关系,k=1×10﹣3m/N。已知电源电压不变,当电压表的示数为4V时,电流表示数为0.4A。当压力F1=32N时,电路中的电流为I1,此时R的功率为P1;当压力F2=40N时,电路中的电流为I2,此时R的功率为P2;且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线(如图丙所示),忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求:
(1)R0的阻值;
(2)当桥梁的下垂量为3cm时,压力传感器受到的压力;
(3)当压力为零时,电路中的总电阻;
(4)P1与P2的差值
6. 小明携带质量为10kg的行李箱乘坐高速列车从十堰到汉口。列车经过的部分站点时刻表如下:
站次
站名
到达时间
开车时间
运行时间
运行里程
1
十堰东
——
12∶27
——
0
2
襄阳东
13∶27
13∶31
60min
180km
3
汉口
15∶11
——
100min
460km
请你根据以上信息,解决下列问题:(g取10N/kg)
(1)行李箱底部与水平行李架的接触面积约为0.2m2,求行李箱对行李架的压强;
(2)从十堰东站到襄阳东站运行的速度为多少km/h?
(3)若列车在襄阳东站至汉口站区间内匀速直线行驶,牵引力恒为3×105N,电能转化成机械能的效率为70%