题型训练 计算应用题

1．(6分)如图T4－1所示，小强沿着斜坡进行晨跑。已知小强体重500 N，他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡。求：

(1)小强的平均速度是多少？

(2)小强克服重力做功的功率是多少？

(3)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上，单只脚与地面的接触面积为125 cm2，小强对地面的压强是多少？

图T4－1

答案

2．(9分)图T4－2是打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置。已知货箱重5600 N，动滑轮总重400 N，声音在海水中的传播速度是1500 m/s。在海面上用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过0.06 s后收到回波。(不计绳重和摩擦，g取10 N/kg，ρ海水＝1.0×103 kg/m3)

(1)沉船在水下的深度是多少？

(2)货箱离开水面匀速上升的过程中，该滑轮组的机械效率是多少？

(3)当货箱在水面下匀速上升时，如果绳子自由端的拉力为800 N，那么货箱的体积是多少？(不计动滑轮体积)

图T4－2

答案：

3．(10分)某电梯的部分工作原理如图T4－3甲所示，R是一个压敏电阻，加在压敏电阻R上的压力增大时，它的阻值减小，当控制电路中的电流达到设定值时超载电铃报警。

(1)动触点K与A、B触点中的哪一个接触时电铃报警？

(2)压敏电阻R的阻值随着压力的变化规律如图乙所示，当控制电路中的电流达到0.06 A时，衔铁被吸下，报警电铃响起，求此时R的大小及这部电梯设计的最大载重是多少？(电磁铁线圈的电阻不计)

(3)电梯自重500 kg，带动电梯升降的电动机上标有“220 V 10 kW”的字样。当电梯载重500 kg时，中途匀速运行10 s内上升了10 m，则此过程电动机将电能转化为机械能的效率是多少？

图T4－3

答案：

4．(6分)如图T4－4所示，一位质量为48 kg的同学乘电梯上楼，每只脚与电梯接触的面积均为0.015 m2。电梯向上匀速运动时，2 s内上升的高度为4 m。g取10 N/kg。求：

(1)电梯静止时，该同学对电梯的压强；

(2)在2 s内，电梯对该同学做功的功率。

图T4－4

答案：

5．(9分)在图T4－5甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6 V。R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9 A。求：

图T4－5

(1)灯泡L的额定功率；

(2)当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4 A，R2的最大阻值；

(3)当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2 W，此时灯泡1 min内消耗的电能。

答案：

6．(10分)质量为60 kg的工人用如图T4－6甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。(g取10 N/kg)

(1)影响滑轮组机械效率的因素之一是________。

(2)若工人在1 min内将货物匀速向上提高了6 m，作用在钢绳上的拉力为400 N，求拉力的功率。

(3)求动滑轮受到的重力。

(4)该工人竖直向下拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？

图T4－6

答案：

7．(6分)为了响应国家“低碳环保，节能减排”的号召，我国多地设置了共享单车租借站点。质量为55 kg的小明同学在上学的路上租借了一辆自行车，从站点到学校的路程为1500 m，骑车用时5 min(设小明骑车上学做匀速直线运动)。则：

(1)小明骑车的速度是多少？

(2)若自行车的质量为15 kg，每个轮胎与地面的接触面积为0.005 m2，则小明骑车时对地面的压强是多少？

(3)若自行车匀速行驶时所受阻力为人和车重的0.1倍，则小明骑车的功率是多少？

图T4－7

答案：

8．(9分)如图T4－8所示是家庭厨房用的某种即热式电热水龙头(不储存热水，通电时直接将冷水加热供使用)的原理图。R1、R2为电热丝，R1＝44 Ω。通过挡位开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水和热水之间的切换，相关参数如下表。(不考虑温度对电阻丝阻值的影响)求：

图T4－8

(1)温水挡的额定功率是多少？

(2)R2的阻值是多少？

(3)当处于热水挡时，正常工作42 s正好放出热水1 L，则水龙头出水口与进水口的水温温差有多大？(不计热量损失)

答案：

9．(10分)小雨受到的重力为640 N，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×104 Pa。

(1)他用图T4－9甲所示滑轮组匀速提升物体A，滑轮组的机械效率为90%(不计绳重和摩擦)，此时他对水平地面的压强为6×103 Pa。则物体A的重力GA的是多少？

(2)如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3 m的正方体B(不计水的阻力、绳重和摩擦)，当物体B的下表面所受水的压强为2×103 Pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的1/2，则物体B的密度ρ_B是多少？

答案：

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