二、涉及效率的综合应用题-【一战成名新中考·5行卷】2024河南中考物理·方向性试题强化训练

方向性试题强化训练!河南物理 二!涉及效率的综合应用题 类 型 !#热!力转化效率 !(国庆节假期!小敏全家开车去某地旅游(汽车在某 段平直的公路上匀速行驶!下车时小敏观察里程表 确定汽车行驶了 $$% >+!所用时间是 $(% H!消耗 汽油 $) ,$假设汽油完全燃烧%!汽车行驶过程中 发动机功率恒为 !) >1!求* $'%汽车后视镜是#凸#面镜!可以起到扩大视野 的作用'行驶过程中!以汽车为参照物!路边的标志 牌是#运动#$选填"运动#或"静止#%的( $$%在这段时间内汽车发动机牵引力做的功是多 少+ 汽车受到的平均阻力是多大+ $!%该汽车发动机的效率是多少+ $已知汽油的热 值是 !(& A')3 B;,% 解(""#汽车行驶过程发动机所做的功( 678%7#% 1!% # J 1"(& 1# '%% C7"() 1!% + G' 根据675/可得$汽车牵引力( 57 6 / 7 "() 1!% + G ""& 1!% # 3 7! "%% A' "或这段时间内汽车的平均速度(.7 / % 7 ""& 23 "(& 5 7 -% 23457"& 34C'根据 87 6 % 7 5/ % 75.可得$汽 车牵引力(57 8 . 7 #% 1!% # J "& 34C 7! "%% A# 在水平路面上匀速行驶$阻力:757! "%% A' "##汽油完全燃烧后放出的热量( "放 7;*7#(' 1!% ) G4=1"% =7)(" 1!% + G' 该汽车发动机的效率( " 7 6 "放 1!%%M 7 "() 1!% + G )(" 1!% + G 1!%%M 7#)(&M( "(如图所示是我国"&!/#型两栖坦克!坦克上安装有 激光测距仪&弹道计算机和传感器等先进装备(坦 克发动机最大功率为 "$) >1!满载时质量是$$ Q! 在野外的最高车速是 &) >+;H!在水中最大速度是 '" >+;H(请完成下列问题* $已知 !水 8' A ') ! >?;+ ! !A 8') 9;>?% 第 $ 题图 $'%激光测距仪发射出去的激光被目标#反射# 后!再被测距仪接收到即可计算出目标距离'机载 计算机是靠#电磁波#接收信号的( $$%坦克满载在水中行进时!排开水的体积是 多少+ $!%坦克每条履带与地面的接触面积是 $ +$!满载 时对水平地面的压强多大+ $"%在某场演习中!"&!/#以最大功率和最大速度 在水中行驶 ') +CD!发动机所做的功是多少+ 该坦 克发动机的效率是 ")<!在此次演习中消耗的柴 油是多少千克+ $柴油的热值取 "($ A')3 B;>?% 解(""#坦克满载时受到的重力( 0712 7"" 1!% # 2; 1!% A42; 7"(" 1!% & A$ 坦克漂浮在水中受到的浮力( 5浮 707"(" 1!% & A$ 由5浮 7!2*排可得$此时它排开水的体积( *排 7 5浮 !水2 7 "(" 1!% & A ! 1!% # 2;43 # 1!% A42; 7"" 3 # ' "##坦克满载时静止在地面上$对地面的压力等于 其重力$即5707"(" 1!%& A$ 两条履带的触地面积$37" 1" 3" 7$ 3"' 坦克满载时对水平地面的压强( 4 7 5 3 7 "(" 1!% & A $ 3 " 7&(& 1!% $ EF' "$#%'#*&以最大功率和最大速度在水中行驶 !% 3HI$牵引力所做的功( 678%7$"% 1!% # J 1!% 1'% C7"(&" 1!% + G' 该坦克发动机的效率为 $%M$则柴油燃烧放出的 热量("放 7 6 " 7 "(&" 1!% + G $%M 7'(# 1!% + G' 由"放 71柴油;可得$消耗柴油的质量( 1柴油 7 "放 ; 7 '(# 1!% + G $(" 1!% ) G42; ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 7!& 2;( )# 方向性试题强化训练!河南物理 类 型 "#电!力转化效率 #(随着生活水平的提高!扫地机器人逐步进入普通家 庭(扫地机器人具有主动躲避障碍物&自动吸尘&自 动返回充电座充电等诸多智能功能(消耗的电能中 有 ")<用于克服摩擦力做功(如图所示是某款扫 地机器人及其铭牌上的部分参数!请完成下面有关 问题* 第 ! 题图 # 项目 指标参数 工作电压 ') 0 净重 " >? 最大集尘量 ' >? 功率 !) 1 电池容量 $ ))) +/!H $'%扫地机器人工作时将地面杂物吸纳进入自身 的集尘盒!当扫地机器人在水平地面上匀速前进清 理散落在地面的杂物时!该扫地机器人动能 #变大#!机械能#变大#($均选填"变大# "变 小#或"不变#% $$%电池容量"$ ))) +/-H#是指当工作电流为 $ ))) +/时!能持续供电 ' H!若充满电后!所有电 量用于扫地!则可供机器人持续正常工作多少 时间+ $!%已知集尘盒空置时机器人运动过程中受到的 阻力为 '& 9!查阅资料获知摩擦力与压力成正比! 则达到最大集尘量时机器人运动的速度是多少+ $"%机器人设有自动充电功能!当检测到电池容量 降到 ')<时会自动返回充电!为确保机器人达到 最大集尘量时能顺利返回充电!需要充电时离充电 座最远多少米+ 解(""#蓄电池储存的电能( 67<#%7!% @1" *1# '%% C7)" %%% G$ 由87 6 % 得可供机器人持续正常工作时间( %7 6 8 7 )" %%% G #% J 7" $%% C7$% 3HI' "##摩擦力与压力成正比$则集尘盒空置时与达到 最大集尘量时的阻力之比( : ! : " 7 0 ! 0 " 7 1 ! 1 " 7 $ 2; $ 2; >! 2; $: ! 7!' A$ 解得(: " 7"% A'N 7 %($E O " 7 %=$ 1#% 6 "% > 7%=' 1?/' $(如图甲所示为我国自主研发的"大疆无人机# $多 功能飞行器%!它可通过无线电进行操控!其在拍 摄调查&无人配送等方面具有广阔的前景(其参数 如表所示( 第 " 题图 无人机质量"含摄像机$ '(% >? 锂电池额定电压 '$ 0 电动机最大机械功率 '&) 1 电动机的能量转化效率 2)< $'%当无人机水平飞行时!升力对无人机#不做功# $选填"做功#或"不做功#%'当无人机匀速上升 时!照相机内自动对焦装置控制镜头#后缩#$选 填"前伸#或"后缩#%才能使地面景物成像清晰( $$%某次该"无人机#携带摄像机参与水情勘测!从 地面匀速竖直升空至 '$) +高处!然后悬停观测( "无人机#上升过程中电动机消耗的电能为多少+ $忽略空气阻力影响!A 8') 9;>?% $!%该"无人机#所需的能量是由内部的一块锂电 池提供!其容量为 & ))) +/-H(若飞行时电动机 以最大机械功率工作!则该飞行器最多能飞行多长 时间 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! + *$ 方向性试题强化训练!河南物理 $"%该"无人机#携带的微型摄像机带有自动拍摄 功能!其原理图如图乙所示(其中电源由"无人机# 的锂电池提供!#是电阻箱!# ( 是红外探测器!视为 可变电阻!它的阻值与红外线强度变化的对应关系 如表所示$7为红外线强度!*S表示其单位%(若 && '两端电压必须等于或大于 = 0时!控制电路才能 启动摄像机进入工作状态(小明设定红外线强度为 !() *S时启动摄像机工作!电阻箱的阻值至少应调 到多少+ 7;*S '() $() !() "() &() # ( ; ! '2 = & "(% ! 570712 7!(& 2; 1!% A42; 7!& A$ 电动机牵引力做的功( 67577!& A1!"% 37! +%% G$ 由 " 7 6 6电 可得$电动机消耗的电能( 6电 7 6 " 7 ! +%% G +%M 7" "&% G' "##无人机的电动机以最大机械功率工作时的功 率为 !'% J$则电动机的电功率( 8电 7 8机械 " 7 !'% J +%M 7"%% J$ 由87<#可得$电动机工作时的电流( #7 8电 < 7 "%% J !" @ 7 &% # *$ 由#7 " % 可得$该飞行器最多能飞行的时间( %7 " # 7 ' %%% 1!% <# *1! 5 &% # * 7%(#' 5' "$#由电路图可知$闭合开关 6$$ 4 和 $串联(由表 格数据可知$红外线强度为 #(% DP时$红外探测器 $ 4 的阻值为 ' & '由题知$)!+ 两端电压必须等于 或大于 - @时$控制电路才能启动摄像机进入工作 状态$因串联电路中总电压等于各分电压之和$所 以$$ 4 两端的电压( < 4 7<<< $ 7!" @<- @7# @$ 因串联电路中各处的电流相等$所以电路中的电 流(#97 < 8 $ 8 7 # @ ' & 7%(& *$ 由#7 < $ 得$电阻箱的最小阻值( $7 < $ #9 7 - @ %(& * 7!+ & ( 类 型 ##机械效率 &(玻璃装运车间常用"低压吸盘吊车#吊运玻璃!如 图甲所示!先将 " 个吸盘压在玻璃上!然后启动抽 气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小!在大气 压作用下吸盘将玻璃"吸住#!再通过电动机牵引 滑轮组自由端的绳子就可以将玻璃吊起(图乙为 "低压吸盘吊车#的结构示意图!若吸盘及支架的 总质量为 "% >?!每个滑轮的质量为 '% >?!不计抽 气管和绳重!不计绳子与滑轮间的摩擦!在某次吊 装过程中!吊车将一块重为 =) >?的玻璃以 )(" +;:的速度吊高 $ +(求*$A取 ') 9;>?% 第 % 题图 $'%本次吊装过程中所做的有用功( $$%本次吊装过程中!电动机对绳子自由端的拉力 及做功的功率( $!%本次吊装过程中!该装置的机械效率( $"%已知 " 块吸盘的总面积为 $)) *+$!抽气机可 将吸盘内抽成近似真空!试通过计算判断!抽气机 工作后是否能吸起一块重为 ! ))) 9的玻璃($此 时的大气压为3 ) 8' A') % RO% 解("!#一块玻璃的重力( 0712 7-% 2; 1!% A42; 7-%% A$ 则吊装过程中所做的有用功( 67077-%% A1" 37! +%% G' ""#吸盘!支架和动滑轮的总重力(0动总 7"1架 > 1动#2 7"$& 2; >!& 2;# 1!% A42; 7'%% A$ 由图可知@7"$绳子自由端的速度( .7@.物 7" 1%($ 34C7%(+ 34C$ 因为不计抽气管和绳重$不计绳子与滑轮间的摩 擦$所以绳子自由端的拉力( 57 ! @ "0>0动总# 7 ! " 1"-%% A>'%% A# 7)&% A$ 则拉力做功的功率( 87 6 % 7 5/ % 75.7)&% A1%(+ 34C7'%% J' "##因为不计抽气管和绳重$不计绳子与滑轮间的 摩擦$所以滑轮组的机械效率( " 7 6有 6总 7 6有 6有 >6额外 7 07 07>0动总7 7 0 0>0动总 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 7 !$ 方向性试题强化训练!河南物理 '(今年我市各县区蔬菜大棚喜获丰收!菜农忙着择 菜&装筐&装车(菜农在地面与车厢间放置一斜木 板!如图所示!将重为 "%) 9的菜筐!沿长为 ! +的 木板匀速推上高为 ' +的车厢!所用时间为$) :! 已知该斜面的机械效率为 3%<( 第 & 题图 $'%菜农使用木板制成斜面是为了省#力#$选填 "力#或"功#%(将菜筐推上车厢的过程中!克服菜 筐受到的摩擦力所做的功为#额外功#$选填"有 用功#或"额外功#%( $$%菜农的推力做功的功率是多少+ $!%菜筐在斜面上运动时受到的摩擦力是多少+ $"% 解决问题 使用斜面将菜筐推上车厢时 有哪些更省力的方法( 解(""#推力做的有用功( 6有用 7077$&% A1! 37$&% G' 由 " 7 6有用 6总 可得$推力做的总功( 6总 7 6有用 " 7 $&% G )&M 7'%% G' 菜农的推力做功的功率(87 6总 % 7 '%% G "% C 7#% J' "##克服摩擦力做的额外功( 6额 76总 <6有用 7'%% G <$&% G 7!&% G$ 由6额 7:/得$摩擦力(:7 6额 / 7 !&% G # 3 7&% A( "$#减小斜面的坡度!减小斜面的粗糙程度$都可 以省力( 类 型 $#电!热转化效率 考向 '#家用电器类 )(小华家买了一个家用电吹风$如图甲所示%!其简 化电路如图乙所示!主要技术参数如下表(电吹风 在额定电压下工作!请解答如下问题* 第 3 题图 热风温度 %) 43% @ 额定功率 热风时#=)) 1 冷风时#'') 1 额定电压 $$) 0 质量 )(% >? $'%电吹风内的电动机是根据通电导线#在磁场 中受力#的原理制成的'要使电吹风送冷风!选择 开关应放在#&!# $选填 ")0# "04#或 "4B#% 位置( $$%正常工作时电热丝的电阻是多大+ $结果保留 ' 位小数% $!%电吹风内电动机的线圈电阻是 )(2 ! !电吹风 吹冷风 ') +CD线圈产生的热量是多少+ $"%一天!小华断开家中其他用电器!只用电吹风 吹热风时!发现家中标有"$$) 0#') $$)% /# ! ))) C+T;$>1-H%#的电能表 % +CD 内指示灯闪 烁了 $)) 次!求电吹风此时的实际功率是多少+ 解(""#当电吹风吹热风时$电动机和电热丝同时 工作$电动机与电热丝并联$电热丝的额定功率( 8 " 78<8 ! 7-%% J <!!% J 7)-% J$ 由87 < " $ 可得电热丝的电阻值( $ " 7 < " 8 " 7 """% @# " )-% J ' '!(# & ' "##%7!% 3HI7'%% C$# ! 7 8 ! < 7 !!% J ""% @ 7%(& *$则 电吹风吹冷风 !% 3HI产生的热量"电流通过电动 机产生的热量#( " ! 7# ! " $ ! %7"%(& *# " 1%(+ & 1'%% C7!"% G' "$#%# %%% H3Q4"2J)5#&表示电能表指示灯每 闪烁 ! 次$电路中消耗 ! # %%% 2J)5的电能$电能 表指示灯闪烁了 "%% 次$电路消耗的电能( 67"%% 1 ! # %%% 2J)57 ! !& 2J)5$ %R7& 3HI7 ! !" 5$电吹风此时的实际功率( 8实 7 6 %9 7 ! !& 2J)5 ! !" 5 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 7%(+ 2J 7+%% J( "$ 方向性试题强化训练!河南物理 +(作为四大国粹之一的中药能有效抑制某些病毒在 人体内的传播(如图甲所示为一款电热中药壶!其 简化电路图如图乙所示!它有急火和文火两种工作 状态!由温控开关 . ' 自动控制!文火时的电功率为 $$) 1(# ' 和 # $ 均为发热电阻!且 # $ 的阻值为 '$!($ ! (,+中药取 "() A') ! B;$>?-@%.求* 第 2 题图 $'%用中药壶煎药时能闻见药液的气味!说明分子 在#不停地做无规则运动#'药液的温度升高!内 能#增大#!这是通过#热传递#的方式改变药液 的内能( $$%中药壶在文火状态下的电流( $!%将 ! >?中药从 $) @加热至 ')) @!若不计热 量损失!用急火完成该加热过程所用的时间( $"%家用电器使用不当存在安全隐患!请你运用所 学安全用电的知识!写出一条使用家用电器的 建议( 解(""#由87<#可得$中药壶在文火状态下的电 流(#文火 7 8文火 < 7 ""% J ""% @ 7! *' "##中药吸收的热量( "吸 7A中药1%%7$(% 1!% # G4"2;)S# 1# 2; 1 "!%% S <"% S# 7-(' 1!% & G' 当6闭合$6 ! 接 +时$$ ! 与$ " 串联在电路中$电路 的总电阻最大$由 87 < " $ 可知$中药壶消耗的电功 率最小$为文火状态$由87 < " $ 可得$电路总电阻( $总 7 < " 8文火 7 """% @# " ""% J 7""% & $ 则$ ! 的阻值( $ ! 7$总 <$" 7""% &<!"#(" &7-'(+ &' 当6闭合$6 ! 接 ) 时$电路为$ ! 的简单电路$电路 的电阻最小$由87 < " $ 可知$中药壶消耗的电功率 最大$为急火状态$此时功率( 8急火 7 < " $ ! 7 """% @# " -'(+ & 7&%% J$ 不计热量损失$67"吸 7-(' 1!% & G$由 87 6 % 可 得$加热过程所用的时间( -(母亲为了给小林增加营养!买了一台全自动米糊 机!如图甲所示(米糊机的主要结构*中间部分是一 个带可动刀头的电动机!用来将原材料粉碎打浆' 外部是一个金属圆环形状的电热管!用来对液体加 热(如图乙所示是米糊机正常工作时!做一次米糊 的过程中!电热管和电动机交替工作的"(--#图 像(表格内是主要技术参数(请问* 第 = 题图 额定容积 '(% , 加热功率 ' ))) 1 额定电压 $$) 0 电机功率 '!) 1 额定频率 %) UV 机器净重 '(= >? 整机尺寸 $!$ ++A'3" ++A$=2 ++ $'%小林仔细观察发现米糊机机座底部安装有三 个小橡皮碗!相当于"吸盘#!可以防止米糊机在打 浆时位置发生移动!"吸盘#是利用#大气压#起 固定作用的'米糊机电源线的插头有三个脚!其中 稍长些的脚可以将米糊机的金属外壳与家庭电路 中的#地#线相连接( $$%米糊机正常工作时!电热管中的电流是多大 $计算结果保留两位小数%+ $!%米糊机正常工作时做一次米糊!消耗的电能是 多少+ $"%米糊机在正常工作状态下做一次米糊!若各类 原料和清水总质量为 '(% >?!初温为 $) @!米糊沸 腾时温度是 ')) @!电热管的加热效率是多少+ ,已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比 热容均为 "() A')! B;$ >?-@%!计算结果精确 到 '< ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! . #$ 方向性试题强化训练!河南物理 考向 $#风!光发电类 !%(邵阳市望云山开发风力发电基地!预计到 $)$% 年 全部投入生产!如果该风力发电基地全部建成!风 电装机总容量可达 ' 万千瓦(风力发电222风轮 机叶片不断受到风力的推动而转动!将风的动能 转化成电能(若风力发电机每片风轮机叶片的质 量为 & Q!长为 ") +(下表给出了 ' >?空气在不同 风速下速度$6%与动能$7%的关系$空气密度取 '($ >?;+ ! !圆周率 ( 8!()%( 动能7"B$ $ 2 '2 !$ %) 风速6"+!:-'$ $ " & 2 ') $'%风力发电机是根据#电磁感应#原理制成 的(风力发电机利用风力发电时!是将#机械#能 转化为电能( $$%如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输 出 '(2 A')% B的电能!则 %) 台这样的风力发电 机!一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克煤 所产生的能量+ $一年工作时间按 ! ))) H 计算! 煤的热值为 !() A')3 B;>?% $!%当风速为 ') +;:时!若风力发电机风轮正面 迎风!这台发电机每秒钟能对外提供 $(22 A')% B 的电能!则它将风能转化为电能的效率是多少+ 解(""#&% 台这样的风力发电机一年获得的电能( 67!(+ 1!% & G4C1&% 1# %%% 1# '%% C7-()" 1 !% !# G' 一年获得的电能相当于完全燃烧煤的质量( 17 "放 ; 7 6 ; 7 -()" 1!% !# G #(% 1!% ) G42; 7#("$ 1!% ' 2;' "##每秒钟通过风轮的空气质量( 17 ! *7 ! 3B7 !' C " .%7!(" 2;43 # 1#(% 1 "$% 3# " 1!% 34C1! C7&) '%% 2;' 空气的动能( 6动 7&) '%% 2; 1&% G42; 7"(++ 1!% ' G' 它将风能转化为电能的效率( " 7 69 6动 1!%%M 7 "(++ 1!% & G "(++ 1!% ' G 1!%%M 7!%M( !!(如图所示是一款新型太阳能电池板!它能确保与 日照方向始终垂直!使其吸收的太阳能最多(该电 池板有自动清洁装置!使得它的工作效率比沾满 灰尘的电池板更高(白天!太阳能电池板发的电直 接供给家用电器工作!多余部分存储在蓄电池中( $'%太阳能属于#新#$选填"常规#或"新#%能 源!太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核 #聚变#$选填"聚变#或"裂变#%反应( $$%该电池板晚间自动清洁一次需要 ' H!此时的 耗电功率为 ' >1!则自动清洁一次消耗的电能为 多少焦+ 与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量 相等($焦炭的热值D8! A')3 B;>?% $!%若太阳能电池板面积为 $% +$!白天太阳能电 池板接收太阳辐射的平均功率为 ' ))) 1;+$!光 电转化效率为 $)<(某日!白天家庭耗电的平均 功率为 " >1!蓄电池的充电效率为 2"<!晚上若 将当天存储的电能全部转化为内能!可将 &) >? 的水从 $) @加热到 &2 @!当天的日照时间为多 少小时(,+水 8"($ A') ! B;$>?-@%. 第 '' 题图 解(""#根据87 6 % 得自动清洁一次消耗的电能( 678%7! %%% J 1# '%% C7#(' 1!% ' G' 消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等$根 据"71;得$完全燃烧焦炭的质量( 17 " ; 7 #(' 1!% ' G # 1!% ) G42; 7%(!" 2;' "##白天太阳能电池板接收太阳辐射的功率( 8光 78% 7! %%% J43 " 1"& 3 " 7"& %%% J$ 白天太阳能电池板储存的电功率( 8电 78光"7"& %%% J 1"%M 7& %%% J' 白天剩余的功率( 8978电 <8白 7& %%% J <$ %%% J 7! %%% J' 因为蓄电池的充电效率为 +$M$所以储存的电功 率(8D7891+$M 7! %%% J 1+$M 7+$% J' 水吸收的热量( "吸 7A水 1"%9<%% # 7$(" 1!% # G4"2;)S# 1 '% 2; 1"'+ S <"% S# 7!("%- ' 1!% ) G' 因为晚上电能全部转化为内能$故 697"吸 7 !("%- ' 1!% ) G ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ' $$ 参考答案及重难题解析!河南物理 方 向 性 试 题 强 化 训 练 6*8(*C" -'" 6 D-#" /*6%! -'" ( 0! &6'汽车装完砂石后的总重力$ 1*2* *!" -'" 6 <=-'" >?<=*! -'" $ >" 全程中汽车所受阻力$ 5*"?!1*"%! -! -'" $ >*# -'" # >! 因汽车以最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态"受到的牵 引力和阻力是一对平衡力" 所以此时汽车的牵引力$3*5*# -'"# >" 由8* 6 ( * 37 ( *3<可得"汽车的最大速度$ < @B: * 8 3 * C" -'" 6 D # -'" # > *! @?/! &#'由)* 3 4 可得"该车对路面的最大压力$ 3'*)4 *'%( -'" ( AB-"%6! @ ! *$%'! -'" $ >" 因物体对水平面的压力和自身的重力相等" 所以"由3*1*2*可得"该车的最大总质量$ 2'* 1' * * 3' * * $%'! -'" $ > '" >?<= *$%'! -'" # <=*$'%! I" 则在不损坏路面的情况下"该车最多还能装载砂石的质量$ % 2*2'82*$'%! I8!" I*6'%! I% %%&''伸长&$解析%由图丙可知轮胎处为支点"力臂是支点到 力的作用线的距离"根据杠杆平衡条件可得"阻力和阻力臂 不变时"增大动力臂可使动力变小"所以为减轻手部压力"可 将可伸缩拉杆适当伸长% 解&&!'由表格数据可知"爬楼机以最大载重爬楼时"爬楼速 度为 #" 阶?@NO"则 ' @NO内爬楼机上升的高度$ + *#" -'$ J@*("" J@*( @" 爬楼机对货物做的功$ 6货物 *1货物+ *2货物*+ *'C" <=-'" >?<=-( @*'%"C -'" # 0" 爬楼机对货物做功的功率$8* 6货物 ( * '%"C -'" # 0 (" / *'C" D! &6'爬楼机以最大载重爬楼时"爬楼机的总重力$1总 * &2货物 ,2爬楼机'* *&'C" <=,!C <=' -'" >?<=*! "C" >" 爬楼机开始爬楼瞬间可以看做杠杆"所受阻力 3 ! *1总 * ! "C" >"阻力臂 @ ! * ' ! -6" J@,$ J@*!" J@"动力臂 @ ' *C" J@" 由杠杆的平衡条件 3 ' @ ' *3 ! @ ! 可得"动力即手对扶手的压 力$3 ' * 3 ! @ ! @ ' * ! "C" >-!" J@ C" J@ *$!" >% 二'涉及效率的综合应用题 !%&''凸&运动& 解&&!'汽车行驶过程发动机所做的功$ 6*8(*6" -'" 6 D-!%$ -6 ("" /*!%7 -'" C 0! 根据6*37可得$ 汽车牵引力3* 6 7 * !%7 -'" C 0 !!$ -'" 6 @ *' !"" >! &或这段时间内汽车的平均速度$<* 7 ( * !!$ <@ !%$ G *F" <@?G * !$ @?/!根据8* 6 ( * 37 ( *3<可得"汽车牵引力$3* 8 < * 6" -'" 6 D !$ @?/ *' !"" >' 在水平路面上匀速行驶"阻力5*3*' !"" >! &6'汽油完全燃烧后放出的热量$ &放 *;9*6%( -'" 7 0?;-!" ;*7%! -'" C 0! 该汽车发动机的效率$ " * 6 &放 -'""H * !%7 -'" C 0 7%! -'" C 0 -'""H *67%$H% #%&''反射&电磁波 解&&!'坦克满载时受到的重力$ 1*2* *!! -'" 6 <=-'" >?<=*!%! -'" $ >" 坦克漂浮在水中受到的浮力$3浮 *1*!%! -'" $ >" 由3浮 *!*9排可得"此时它排开水的体积$ 9排 * 3浮 !水* * !%! -'" $ > ' -'" 6 <=?@ 6 -'" >?<= *!! @ 6 ! &6'坦克满载时静止在地面上"对地面的压力等于其重力" 即3*1*!%! -'"$ >" 两条履带的触地面积"4 *! -! @! *# @!! 坦克满载时对水平地面的压强$ )* 3 4 * !%! -'" $ > # @ ! *$%$ -'" # AB! &#'*(6 ++以最大功率和最大速度在水中行驶 '" @NO"牵引 力所做的功$6*8(*#!" -'"6 D-'" -(" /*!%$! -'"C 0! 该坦克发动机的效率为 #"H"则柴油燃烧放出的热量$ &放 * 6 " * !%$! -'" C 0 #"H *(%6 -'" C 0! 由&放 *2柴油;可得"消耗柴油的质量$ 2柴油 * &放 ; * (%6 -'" C 0 #%! -'" 7 0?<= *'$ <=% $%&''变大&变大 解&&!'蓄电池储存的电能$ 6*$#(*'" )-! +-6 ("" /*7! """ 0" 由8* 6 ( 得可供机器人持续正常工作时间$ (* 6 8 * 7! """ 0 6" D *! #"" /*#" @NO! &6'摩擦力与压力成正比"则集尘盒空置时与达到最大集尘 量时的阻力之比$ 5 ' 5 ! * 1 ' 1 ! * 2 ' 2 ! * # <= # <=,' <= "5*'( >" 解得$5 ! *!" >! 由消耗的电能中有 #"H用于克服摩擦力做功"且 8* 6 ( * 3<知"克服摩擦力做功$6'* " 6*#"C8(*3<(*5 ! <(" 解得机器人运动的速度$<* "?#8 5 ! * "%# -6" D !" > *"%( @?/! &#'机器人能顺利返回充电可获得的机械能 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " $ (! 参考答案及重难题解析!河南物理 方 向 性 试 题 强 化 训 练 6H*6 " ' " *7! """ 0-'"H -#"H *! CC" 0! 机器人返回时可运动路程"即需要充电时离充电座最远距 离$7* 6H 5 ! * ! CC" 0 !" > *'## @% %%&''不做功&后缩 解&&!'忽略空气阻力的影响"无人机从地面匀速竖直升空 过程中处于平衡状态"受到电动机的牵引力和重力是一对平 衡力"则电动机的牵引力$ 3*1*2* *'%$ <=-'" >?<=*'$ >" 电动机牵引力做的功$6*3+ *'$ >-'!" @*' C"" 0" 由 " * 6 6电 可得"电动机消耗的电能$ 6电 * 6 " * ' C"" 0 C"H *! !$" 0! &6'无人机的电动机以最大机械功率工作时的功率为 '(" D" 则电动机的电功率$8电 * 8机械 " * '(" D C"H *!"" D" 由8*$#可得"电动机工作时的电流$ #* 8电 $ * !"" D '! ) * $" 6 +" 由#* & ( 可得"该飞行器最多能飞行的时间$ (* & # * ( """ -'" 86 +-' G $" 6 + *"%6( G! &#'由电路图可知"闭合开关 9"" ) 和 "串联%由表格数据可 知"红外线强度为 6%" JK 时"红外探测器 " ) 的阻值为 ( # ! 由题知"%#!两端电压必须等于或大于 F )时"控制电路才 能启动摄像机进入工作状态"因串联电路中总电压等于各分 电压之和"所以"" ) 两端的电压$ $ ) *$8$ " *'! )8F )*6 )" 因串联电路中各处的电流相等"所以电路中的电流$ #'* $ 8 " 8 * 6 ) ( # *"%$ +" 由#* $ " 得"电阻箱的最小阻值$"* $ " #' * F ) "%$ + *'C # % &%解&&''一块玻璃的重力$1*2* *F" <=-'" >?<=*F"" >" 则吊装过程中所做的有用功$ 6*1+ *F"" >-! @*' C"" 0! &!'吸盘#支架和动滑轮的总重力$ 1动总 *&2架 ,2动'* *&#$ <=,'$ <=' -'" >?<=*("" >" 由图可知 > *!"绳子自由端的速度$ <*><物 *! -"%# @?/*"%C @?/" 因为不计抽气管和绳重"不计绳子与滑轮间的摩擦"所以绳 子自由端的拉力$ 3* ' > &1,1动总' * ' ! -&F"" >,("" >' *7$" >" 则拉力做功的功率$ 8* 6 ( * 37 ( *3<*7$" >-"%C @?/*("" D! &6'因为不计抽气管和绳重"不计绳子与滑轮间的摩擦"所 以滑轮组的机械效率$ " * 6有 6总 * 6有 6有 ,6额外 * 1+ 1+ ,1动总+ * 1 1,1动总 * F"" > F"" >,("" > - '""H *("H! &#'由 )* 3 4 可得"3*) " 4 *' -'" $ AB-!"" -'" 8# @ ! * ! """ >! ! """ >46 """ >"故不能吸起重为 6 """ >的玻璃% '%&''力&额外功 解&&!'推力做的有用功$6有用 *1+ *#$" >-' @*#$" 0! 由 " * 6有用 6总 可得"推力做的总功$6总 * 6有用 " * #$" 0 7$H *("" 0! 菜农的推力做功的功率$8* 6总 ( * ("" 0 !" / *6" D! &6'克服摩擦力做的额外功$ 6额 *6总 86有用 *("" 08#$" 0*'$" 0" 由6额 *57得"摩擦力$5* 6额 7 * '$" 0 6 @ *$" >! &#'减小斜面的坡度#减小斜面的粗糙程度"都可以省力% (%&''在磁场中受力&.E 解&&!'当电吹风吹热风时"电动机和电热丝同时工作"电动 机与电热丝并联"电热丝的额定功率$ 8 ! *888 ' *F"" D8''" D*7F" D" 由8* $ ! " 可得电热丝的电阻值$ " ! * $ ! 8 ! * &!!" )' ! 7F" D ! ('%6 # ! &6'(*'" @NO *("" /"# ' * 8 ' $ * ''" D !!" ) *"%$ +"则电吹风吹 冷风 '" @NO产生的热量&电流通过电动机产生的热量'$ & ' *# ' ! " ' (*&"%$ +' ! -"%C # -("" /*'!" 0! &#'*6 """ N@U?&<D(G'+表示电能表指示灯每闪烁 ' 次" 电路中消耗 ' 6 """ <D(G 的电能"电能表指示灯闪烁了 !"" 次"电路消耗的电能$6*!"" - ' 6 """ <D(G * ' '$ <D(G" (.*$ @NO * ' '! G"电吹风此时的实际功率$ 8实 * 6 (' * ' '$ <D(G ' '! G *"%C <D*C"" D% )%&''不停地做无规则运动&增大&热传递& 解&&!'由8*$#可得"中药壶在文火状态下的电流$ #文火 * 8文火 $ * !!" D !!" ) *' +! &6'中药吸收的热量$ &吸 *:中药2%(*#%" -'" 6 0?& <=(E' -6 <=-&'"" E 8 !" E' *F%( -'" $ 0 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " ! )! 参考答案及重难题解析!河南物理 方 向 性 试 题 强 化 训 练 当 9闭合"9 ' 接!时"" ' 与" ! 串联在电路中"电路的总电阻 最大"由 8* $ ! " 可知"中药壶消耗的电功率最小"为文火状 态"由8* $ ! " 可得"电路总电阻$ "总 * $ ! 8文火 * &!!" )' ! !!" D *!!" # " 则" ' 的阻值$" ' *"总 8"! *!!" #8'!6%! #*F(%C #! 当 9闭合#9 ' 接 %时"电路为" ' 的简单电路"电路的电阻最 小"由8* $ ! " 可知"中药壶消耗的电功率最大"为急火状态" 此时功率$ 8急火 * $ ! " ' * &!!" )' ! F(%C # *$"" D" 不计热量损失"6*&吸 *F%( -'" $ 0"由 8* 6 ( 可得"加热过 程所用的时间$ (* 6 8急火 * F%( -'" $ 0 $"" D *' F!" /! &#'不要同时使用多个大功率用电器&或有金属外壳的用电 器一定要用三脚插头和三孔插座实现接地' *%&''大气压&地 解&&!'由8*$#可得"米糊机正常工作时"电热管中的电 流$#* 8加热 $ * ' """ D !!" ) ! #%$$ +! &6'由乙图可知$加热时间 ( ' *F @NO *$#" /"电动机工作时 间( ! *! @NO *'!" /"由8* 6 ( 可得"加热消耗的电能$ 6 ' *8加热(' *' """ D-$#" /*$%# -'" $ 0" 电动机工作消耗的电能$ 6 ! *8 ! ( ! *'6" D-'!" /*'%$( -'" # 0" 米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能$ 6*6 ' ,6 ! *$%# -'" $ 0,'%$( -'" # 0*$%$$( -'" $ 0! &#'米糊吸收的热量$ &吸 *:2&(8("' *#%" -'" 6 0?&<=(E' -'%$ <=-&'"" E 8 !" E' *#%C -'" $ 0" 电热管的加热效率$ " * &吸 6 ' -'""C * #%C -'" $ 0 $%# -'" $ 0 -'""H ! CFH% !+%&''电磁感应&机械 解&&!'$" 台这样的风力发电机一年获得的电能$ 6*'%C -'" $ 0?/-$" -6 """ -6 ("" /*F%7! -'" '6 0! 一年获得的电能相当于完全燃烧煤的质量$ 2* &放 ; * 6 ; * F%7! -'" '6 0 6%" -'" 7 0?<= *6%!# -'" ( <=! &6'每秒钟通过风轮的空气质量$ 2* ! 9* ! 4@ * !( I ! <(*'%! <=?@ 6 -6%" -&#" @' ! -'" @?/- ' /*$7 ("" <=! 空气的动能$6动 *$7 ("" <=-$" 0?<=*!%CC -'" ( 0! 它将风能转化为电能的效率$ " * 6' 6动 -'""H * !%CC -'" $ 0 !%CC -'" ( 0 -'""H *'"H% !!%&''新&聚变 解&&!'根据8* 6 ( 得自动清洁一次消耗的电能$ 6*8(*' """ D-6 ("" /*6%( -'" ( 0! 消耗的电能与焦炭完全燃烧产生的热量相等"根据 &*2; 得"完全燃烧焦炭的质量$ 2* & ; * 6%( -'" ( 0 6 -'" 7 0?<= *"%'! <=! &6'白天太阳能电池板接收太阳辐射的功率$ 8光 *8" *' """ D?@ ! -!$ @ ! *!$ """ D" 白天太阳能电池板储存的电功率$ 8电 *8光"*!$ """ D-!"H *$ """ D! 白天剩余的功率$ 8'*8电 88白 *$ """ D8# """ D*' """ D! 因为蓄电池的充电效率为 C#H"所以储存的电功率$ 8H*8'-C#H *' """ D-C#H *C#" D 水吸收的热量$ &吸 *:水2&('8(" ' *#%! -'" 6 0?& <=(E' -(" <=- &(C E 8!" E' *'%!"F ( -'" 7 0! 因为晚上电能全部转化为内能"故 6'*&吸 *'%!"F ( -'" 7 0! 当天的日照时间$ (H* 6' 8H * '%!"F ( -'" 7 0 C#" D *'%## -'" # /*# G% 三'动态电路综合应用题 !%&''变小&热值较大 解&&!'舱体不漏气时"通过" " 的电流$ # " * $ " " " * !"" ) #" # *$ +! &6'由图乙可知"舱体内气压为 '%" -'"$ AB时"压敏电阻 " 的阻值$"*'" # "由串联电路的电阻特点可知"电路中的总 电阻$"总 *","" *'" #,#" #*$" #" 由串联电路的电流特点可知"此时电路中的电流$#*# " * $ +!由欧姆定律可知"电源电压$ $*#"总 *$ +-$" #*!$" )" 则工作 '" @NO"电路消耗的总电能$ 6*$#(*!$" )-$ +-'" -(" /*7%$ -'" $ 0! &#'若电压表示数为 '"" )"此时电路中的电流$ #'*# " '* $ " ' " " * '"" ) #" # *!%$ +" 由欧姆定律可知"此时电路中的总电阻$ "总'* $ #' * !$" ) !%$ + *'"" # " 则压敏电阻的阻值$"'*"总'8"" *'"" #8#" #*(" #" 由图乙可知"此时舱内的气压值为 "%6 -'"$ AB*6 -'"# " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " AB% *"