(2)游轮驶入承船厢后,箱内水深5m,承船厢底部受到江水的压强;
(3)游轮驶入承船厢后,排开3×10m的江水,游轮在承船厢内受到江水的浮力; (4)游轮随承船厢下降过程中,游轮重力做的功及功率。
解析:(1)0.2m/s(2)5×10Pa(3)3×10N(4)2.88×10J;6×10W 【解析】 【详解】
(1)游轮下降的高度为:s=156m﹣60m=96m;则游轮下降的平均速度为:v=
3
3
5
7
9
6
33
s96m==0.2m/s; t480s5
(2)承船箱底部受到的压强为:p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×5m=5×10Pa;
(3)游轮在承船箱内受到的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×103m3=3×107N;
(4)游轮的重力为:G=F浮=3×10N;重力做的功为:W=Gh=3×10N×96m=2.88×10J;重力做功的功
7
7
9
W2.88?109J6
率为:P===6×10W。
t480s23.某型号油罐车的技术参数如下表所示,当它匀速行驶时所受的摩擦力是其总重的0.02倍,在一次运输任务中,油罐车装满密度为0.85×10kg/m的柴油,以50km/h的平均速度从炼油厂送到加油站需要2h,g取10N/kg,则: 卡车型号 自重 轮胎个数 油罐容积 每只轮胎行驶时与地面的接触面积 行驶时的最大速度 (1)计算炼油厂到加油站的距离; (2)油罐车满载后对地面的压强; (3)这次运输过程中油罐车的平均功率。
解析:(1)100km;(2)9×105Pa;(3)1.5×105W。 【解析】 【详解】
2×10kg 12 40m3 0.05m 90km/h 243
3
s可得,炼油厂到加油站的距离:s=vt=50km/h×2h=100km; tm(2)由??可得,油罐车满载时柴油的质量:m油=ρ油V油=0.85×103kg/m3×40m3=3.4×104kg,因
V(1)由v?水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,油罐车满载后对地面的压力:F=G总=(m车+m油)g=(2×104kg+3.4×104kg)×10N/kg=5.4×105N,油罐车满载后对地面的压强:
F5.4?105Np???9?105Pa; 2S0.05m?12(3)因油罐车匀速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,汽车的牵引力:F′=f=0.02G=0.02×5.4×10N=1.08×10N,这次运输过程中油罐车的平均功率:
5
4
WF′s50P===F?v=1.08?104N?m/s=1.5?105W。
tt3.6答:(1)炼油厂到加油站的距离为100km; (2)油罐车满载后对地面的压强为9×10Pa; (3)这次运输过程中油罐车的平均功率为1.5×105W。
24.一种常见的电动自行车,使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。如表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。请回答: 最高车速 蓄电池 一次充电耗电量 整车质量 ≤30km/h 36V/10Ah 0.6kW?h 40kg 一次充电连续行驶里程 充电时间 电动机效率 最大骑行噪声 50km 8h 80% ≤62dB 5
(1)若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍。求:行驶10min,电动机对自行车做的功。
(2)若摩托车每行驶10km耗油0.5L,油价约6元/升,照明用电的电费约0.6元/千瓦时,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。
(3)该电动自行车的一个轮胎与地面的接触面积为0.005m2,则一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是多少?
解析:(1)7.2×104J(2)电动车(3)1×105Pa 【解析】 【分析】
(1)电动车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,二力大小相等,根据F=f=0.02×G=0.02×mg求出电动车受到的牵引力,根据W=Fs求出电动机对自行车做的功;
(2)分别求得电动车每行驶50km耗电的费用和摩托车每行驶50km耗电的费用,比较即可;
(3)电动自行车行驶时对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,受力面积为2个轮胎与地面的接触面积之和,根据【详解】
(1)因电动车在水平的路面上匀速行驶时,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,电动车受到的牵引力:
F=f=0.02×G=0.02×mg=0.02×(60kg+40kg)×10N/kg=20N, 由
可得,电动车行驶距离:
求出电动自行车行驶时对地面的压强。
求出电动车行驶的距离,利用
s=vt=6m/s×10×60s=3600m, 电动机对自行车做的功:
W=Fs=20N×3600m=7.2×104J;
(2)电动车每行驶50km耗电的费用为0.6kW?h×0.6元/kW?h=0.36元,
摩托车每行驶50km耗电的费用为2.5L×6元/L=15元,由此可知,每行驶50km的路程,电动自行车比摩托车的费用低很多。所以使用电动车更经济; (3)电动自行车行驶时,对地面的压力:
F′=G总=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N, 受力面积:
S=2×0.005m2=0.01m2,
电动自行车行驶时对地面的压强: p==
=1×10Pa;
5
答:(1)行驶10min,电动机对自行车做的功为7.2×104J。 (2)使用电动车更经济。
(3)一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是1×10Pa。 【点睛】
本题是一道电学和力学的综合应用题,解决的是有关电动自行车的相关问题,有意义,能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键。 五、实验题
25.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中:
5
(1)把一张白纸平铺在水平桌面上,将玻璃板___________立在桌面上。若蜡烛A到玻璃板的距离为5cm,则蜡烛B到玻璃板的距离为___________cm时才能与蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小___________。
(2)实验结束后,小明无意间从平面镜中看到对面墙上的石英钟的像(如图乙所示),这时的实际时间是___________。
(3)小明患有近视眼,请在图丙中的虚线框内填入矫正近视眼所需的透镜,并完成光路图。 (________)
解析:竖直 5 相等 10:35
【解析】 【详解】
(1)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有与桌面垂直,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,不便于确定像的位置,所以,实验时应使玻璃板与水平桌面垂直,即竖直放置玻璃板; 根据镜面对称的性质,物距和相距相等,所以蜡烛B到玻璃板的距离为5cm; 两个蜡烛重合,说明物象重合,即像与物的大小相等;
(2)根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,分析可得:图中显示的时间10:35。
(3)近视眼是晶状体曲度变大,会聚能力增强,即折光能力增强,像呈在视网膜的前方,应佩戴发散透镜(凹透镜),使光线推迟会聚,光路图如图所示:
26.采用下图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”.接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少.
(1)图所示是探究电流产生的热量跟__________的关系,通电一段时间______(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多.
(2)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少.此时该装置是探究电流产生的热量跟________的关系,一段时间后电阻丝产生的热量_________(选填“左瓶”、“右瓶”、“两瓶一样”)多. 解析:电流 左瓶 电阻 左瓶 【解析】 【详解】
(1)图中两个瓶内的电阻相同,右边的电流小于左边的电流,因此是探究电流产生的热量跟电流的关系,通电一段时间,左边电流大,因此左瓶内的电阻丝产生的热量多;
(2)把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,则两个瓶内的电流相同,电阻不同,右边并联后总电阻变小了;这是探究电流产生的热量跟电阻的关系,一段时间后,左瓶电阻大,因此左瓶电阻丝产生的热量多. 六、综合题
27.阅读短文,回答问题
无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点。下表是某小型无人机的部分参数: 参数名称 电池电压/V 电池容量/mAh 电动机额定功率/W 拍摄速度/帧·秒-1
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