电学力学热学专题(四)

1、 电学力学热学综合题1某建筑工地用升降机提升实心砖的示意图如图9-12所示.升降机货箱的重力是300N，g取10N/kg.不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦.试求：（1）已知砖的密度是2103kg/m3，每块转的体积是1.510-3m3, 则每块砖的重力是多少？（2）如果钢丝绳上允许施加的最大拉力是2100N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块砖？（3）某次提升中，升降机在50s内将货物匀速提升了10m，钢丝绳的拉力是2000N.则钢丝绳的拉力的功率是多少？2打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械.图9-13甲是落锤式打桩机实物图.桩锤由卷扬机用吊钩提升，释放后自由下落而打桩.其原理如图乙所示

2、.已知桩锤的质量M=400Kg，桩锤底面积S1=0.1m2，桩的顶面积S2=0.04m2，g取10N/Kg. （1）若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F=2.0103N，求此时桩锤对桩的压强.（2）若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m，所用时间为2s，在此提升过程中卷扬机的效率为60，求卷扬机的功率.3小聪知道今年初中毕业升学体育考试必考中长跑、跳绳和实心球等三个项目后，每天进行体育锻炼.质量为40kg的他经过一段时间的刻苦训练后.对自已进行了粗略的测试：实心球投掷超过10m，跳绳l分钟能跳l50次以上，并且能沿200m的跑道用5m/s的速度匀速跑5圈以上(g取10N/kg). (1)小聪在进行实心

3、球训练中感觉很累，能量消耗很大，那么他每次将实心球用力掷出的过程中(球从静止开始到离开手)，人的化学能转化为实心球的能. 表9-1(2)小聪双脚站立，双手将质量为2kg的实心球举起准备投掷时，对水平地面的压强是多少 (假设小聪单脚与地面的接触面积为l50cm2)? (3)若小聪跳绳过程中，每次跳起高度约5cm，那么他每跳一次需克服重力做功大约多少焦?若他跳一次用时0.4s，则他做功的功率为多大? (4)体育老师对小聪说：“在正式考试时，只要你能保持粗测成绩，一定会获得l000m中长跑项目的满分”，那么，请你计算并对照2011年初中华业升学体育考试评分标准(如表9-1)，判断体育老师的说法是否可

4、信? 4西游记中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述：“悟空撩衣上前，摸了一把，乃是一根铁柱子，两头是两个金箍，紧挨金箍有镌成的一行字.如意金箍棒一万三千五百斤，约丈二长短，碗口粗细”，如图9-14所示.以国际单位制，金箍棒质量为6750kg，体积约0.2m3，问：（1）在海底将上述棒抽出后，棒受到的重力和浮力多大（g=10N/kg，水=1.0103kg/m3 ）？（2）在海水中将上述棒竖直上提1000m，孙悟空至少要做多大的功？（3）为了方便用力，孙悟空将棒变得细短了许多（质量不变）.而思思同学认为孙悟空可以不做功就能让棒上升到海面.请你说说悟空要怎么做？5我国是世界上第一个成功完成海底沉船整

5、体打捞工作的国家，图9-15甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况.为分析打捞工作，我们可以将实际打捞过程简化为如图9-15乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物.已知正方体实心金属物的体积V=110-2m3，密度金=7.9103kg/m3，水=1103kg/m3，绳子重力不计.请问：（1）若不计摩擦和滑轮重，当金属物始终浸没在水中时，需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升？（2）若仍不计摩擦，但动滑轮重G0=60N，要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m，求绳子自由端竖直向上拉力的功率；（3）若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中，该滑轮组

6、的机械效率为94%，问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大（计算结果保留整数）？6江浙两省居民的食用油以大豆油、菜籽油为主.然而有些不法商家为了获取暴利，大量购买地沟油用来加工各种食品，严重危害消费者的身心健康，为探究地沟油的检测方法，同学们进行了多种尝试.（1）小明查阅资料发现：菜籽油的密度是0.91l03 kgm30.92l03 kgm3，大豆油的密度是0.92l03 kgm30.94l03 kg/m3.他质疑：地沟油的密度与大豆油、菜籽油的密度会有明显差异吗？于是，小明利用简易器材展开了实验测量，如图9-16所示：（a）实验测得地沟油的密度是多少（g取l0N/kg，请完整书写解题过程）？

7、（b）用密度测量法来检测地沟油是 （有效无效）的.（2）小华查阅资料发现：菜籽油的凝固点是-10，大豆油的凝固点是-18，她质疑：地沟油的凝固点与大豆油、菜籽油的凝固点会有明显差异吗？于是，小华利用实验室制冷设备展开地沟油的冷冻、观察实验，实验数据如表9-2所示：时间min0123456789温度20-2-4-4-4-4-6-8-10状态液液液固液混合固液混合固液混合固液混合固固固 表9-2 (c)小华在实验室测得地沟油的凝固点是 . (d)用凝固点测量法来检测地沟油是 （有效无效）的.（3）小丽走访有关部门，得知：长期食用地沟油，会明显增加脂肪肝、高血脂、高血压、胆囊炎、胃病、肥胖、心脏病和

8、多种癌症的发病率；不法商贩通常会把地沟油与合格菜籽油、大豆油勾兑，手段更为隐蔽；江苏化工学院已摸索出新型检测方法，能让勾兑于菜籽油、大豆油中的地沟油“暴露踪迹”，只是检测较为繁复、成本也较高；地沟油其实是生产高级润滑油以及清洁柴油的优质原料，关于地沟油的整治和利用，请向有关部门提出合理化建议： （一条即可）. 7某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为310-3m2.不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图9-17甲.请解答下列问题：（g取10N/kg）（1）不放物体时，该装置所受的浮力是多大？（2）如

9、图9-17乙所示，在该装置中放入一个体积为1.510-5m3的物块A，它的底部在水面下的深度h=0.11m.此时，该装置受到的浮力是多大？与水面所对应位置处的刻度线应标为多少克？（3）物块A的密度是多少？8在长沙市地铁二号线建设工地，有一“塔吊”正在准备起吊一底面积为0.8m2、质量为2400kg的圆柱形重物；如图9-18所示，A为塔吊的配重，OB为塔吊的起重臂，C为能在起重臂上移动的载重小车，载重小车下挂有滑轮组，OB=25m.当载重小车在B点时，能安全起吊重物的最大质量是1200kg.现在载重小车从距离O点为10m的载重臂上，准备起吊该圆柱形重物（不计挂钩、滑轮组和钢丝绳重及摩擦,g=10

10、N/kg）.问：（1）起吊前，该重物对地面的压强为多大？（2）起吊后，当重物匀速上升时，载重小车下每段钢丝绳的拉力为多大？（3）如果将重物匀速提升20m，则拉力做功多少？（4）塔吊将重物从起吊点提升20m后，载重小车最多能向B点方向再平移多少米，才能保证安全工作？9据报道，我市某水库库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞.某次试探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W.当物体被拉到有4/5的体积露出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F=520N.不计绳子的重力和水的阻力（水的密度r0=1.

11、0103kg/m3, g=10N/kg ) .求：(l）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处过程中，物体匀速运动的速度v；(2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F；(3）物体浸没在水中时所受的浮力F浮；(4）物体的密度r物.10电梯为居民出入带来很大的便利，出于安全考虑，电梯都设置超载自动报警系统，其工作原理如图9-19甲所示.已知控制电路的电源电压U=6伏，保护电阻R1=l00欧，压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图9-19乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计. (1)当压敏电阻R.受到的压力F增大时，其阻值减小，控制电路中的电流增大，从而使电磁铁的磁性增强

12、.电梯超载时，衔铁被电磁铁吸住，触点K与触点 接触，电铃发出警报声.(2)若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速提升l5米，求电梯对乘客做功的功率. (3)当电磁铁线圈电流达到20毫安时：衔铁刚好被吸住.若该电梯厢内站立总质量为1000千克的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载 (g取l0牛/千克) . 11家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率.某同学在家中做了如下实验：他首先查看自己家的电能表，表上标有“3600RkWh”字样；随后他关闭了家中所有用电器，只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作，与此同时，观察到电能表转盘3分钟转过180圈.假设电水壶的电阻保持不变，

13、求：(1)电水壶的电阻；(2)电水壶工作时的实际电功率；(3)该同学家的实际电压.12某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，如图9-20甲是其原理图.放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连.弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触良好且不计摩擦）.已知物体A的质量为100kg，定值电阻R1=6，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24，电源电压为6V，电流表的量程为00.6A.当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图9-20乙所示，问：（1）要把电流表的表盘改为拉力计的表盘

14、，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？（2）闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R2接入电路中的电阻为多少？（3）在保证电路安全的条件下，物块A对地面的压力范围是多少（g=10N/kg）？13.2009年10月1日的国庆联欢晚会上，有一个漂亮的“光立方”，它是由4028棵“发光树”组成的.如图9-21所示，每棵“发光树”上有168个LED灯（发光二极管），在得到同样亮度的情况下，其耗电量不到白炽灯的十分之一. (1)若每个LED灯的功率为0.1W，则一棵“发光树”正常工作100min消耗了多少电能？(2)若一棵这样的“发光树”正常工作100min消耗的电能全部用来给水加热，在一标准大气

15、压下可以把质量为多少kg20的水烧开？14小明制作了一个简易电加热器，其电路图如图9-22所示.R1、R2是发热电阻，开关s接“1”时为高温挡、接“2”时为低温挡，在每个挡内温度是可调的.电源电压是12V，变阻器R的最大电阻是10，R2的电阻是32.试求：（1）开关s接“1”时，变阻器的滑片在a端，R1的功率是8W.则R1的电阻是多少？（2）开关s接“2”时，变阻器的滑片在b端，则R1和R2的总功率是多少？ 15如图9-23甲所示，是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图.其中，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为200；S为激光光源，能发射一条粗细忽略不计的光线；R为光敏电阻，当有光

16、照射时，其阻值较小，无光照射时，其阻值较大.水平传送带上的产品均是密度=2.5103kg/m3的相同正方体.当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v =0.5m/s匀速通过S与R之间时，射向光敏电阻的光线被产品挡住，光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直，通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图9-23乙所示(g=10N/kg).则：（1）定值电阻R0消耗的最大功率是多少？（2）水平传送带对每个产品的支持力为多少？16如图9-24所示，电源电压为12V，且保持不变，己知滑动变阻器R3的最大阻值为20，定值电阻R1 =10，R2= 15，电流表的量程为0.6A. (l)S，S1闭合，

17、S2断开时，要使电流表的示数最小，则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少? 10min内电流通过R1产生的热量是多少? (2)S、S2闭合，S1断开时，求电路允许消耗的最大功率.17如图9-25所示的装置很有创意它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：表9-3是洗衣机有关技术参数铭牌. 洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度.可以提高洗涤效果.（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次?滚筒式洗衣机电压/V220洗衣功率/W200胶水功率/W330最大洗涤容量/kg5水加热功率/W2000（2）求脱水时的正常工作电

18、流；表9-3（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加热15min水温达到设定要求.求首次进水的质量；求加热过程消耗的电能；若加热时电能的84转化为水的内能，求水升高的温度 c水=4.2l03J(kg).18如图9-26是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间.电热锅的部分参数如表9-4所示.容积4.5L额定电压220V保温功率80W加热功率500W表9-4三脚插头上标着E的导线和 相连，插座上相应的导线和 相连. 调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“ ”时为保温档.小明发现，当电热锅处于保温

19、档正常工作时，不论加热多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，原因可能是 .该电热锅处于高温档正常工作时，使4.5L的水温度升高54需要42min，那么电热锅的效率为多少？c水4.2103J/(kg) 热水箱水量额定电压加热时功率保温时功率2kg220V440W40W19小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热.电路原理图如图9-27所示，饮水机的铭牌数据如表9-5所示：表9-5(1)求电阻R1的阻值；(2)求正常加热时通过饮水机的电流；(3)在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5mi

20、n.加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少不计能量损失，c水=4.2103J/(kg)？ 20在新农村建设中很多楼房顶上装有如图9-28甲所示的太阳能热水器，图9-28乙是内部水箱的结构示意图.S l是自动温控开关，当水温低于20时闭合，辅助加热电阻R开始加热；当水温达到60时断开，辅助加热电阻R停止加热.A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8103kgm3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上.当S2受到竖直向下的拉力达到16 N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水.取g=10N/kg.求： (1)若水箱内有100 kg的

21、水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20，水吸收的热量 C水=4.2103J(kg) . (2)A、B的体积均为500 cm3，A、B的总重力. (3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力 (开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计) . 21长岭风电场系江西省已建成规模最大的风力电场，场址位于九江市庐山区海会镇，年上网电量约为6915万kwh.该风力电厂技术先进，在机房监视屏上可以看到各风电机组工作情况，如图9-29所示，其中CLA-08机组，显示风速为4m/s，发电功率为135kw；若该地区空气密度为1.3kg/m3，一台风车的轮叶转动时按有效扫风面积为100m2的圆

22、面计算，则：（1）1min内有多少kg的空气冲击这台风车轮叶转动形成的有效圆面？（2）这台风车工作1h输出的电能是多少kwh？相当于完全燃烧多少kg的煤（煤的热值为3107J/kg）？（3）从机房监视屏上，可以发现什么规律？22随着人们生活水平的不断提高，私家车已日益普及.如图9-30所示是一种测量小气车油箱内油量的装置原理图，它主要由电源、压敏电阻R（电阻随所受压力的变化而变化）、油量表（由电阻可忽略不计的电流表改装而成且量程足够大）等组成电路.压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如表9-6所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为6V.问： 表9-6 （1）未放油箱时，电路中的电流是多少？（2）请根据表格数据推测，当油箱和油总重为200N时，压敏电阻R的阻值是多少？（3）若油箱的质量为6.5kg，当油量表示数为5.5102m3时，电路中的电流是多少（汽油=0.7103kg/m3，g=10N/kg）？23某电水壶的铭牌信息如图9-31甲所示，电水壶在标准大气压下工作C水=4.