專題十一　綜合計算題

1、.專題十一綜合計算題類型一力學(xué)計算1.2019·重慶A如下圖,某公司研發(fā)的智能效勞機(jī)器人,它具有凈化室內(nèi)空氣、陪伴老人聊天漫步等功能。假設(shè)它在50 N的牽引力作用下,以0.5 m/s的速度在程度地面勻速直線行駛60 s,求:1它行駛的路程;2此過程中牽引力所做的功。2.2019·福建A航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,一段時間后翻開降落傘。重物在離地4 m高處開場勻速下落,速度為5 m/s。假設(shè)翻開降落傘后,降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關(guān)系f=kv2,k=3 N·s2/m2。求:1重物從開場勻速下落到落地所用的時間

2、;2降落傘和重物的總重。3.2019·陜西如圖為某型號中型履帶式水陸兩棲突擊車,它采用了輕質(zhì)鋁合金裝甲車體,進(jìn)一步增強(qiáng)了水中浮渡才能。該兩棲車裝配有輸出功率為1.1×106 W的發(fā)動機(jī)。1在海面訓(xùn)練過程中,發(fā)射多枚炮彈后,車體向上浮起了一些,車體底部受到水的壓強(qiáng)將;在陸地上行駛,履帶可以車體對地的壓強(qiáng)均選填“增大“減小或“不變。 2兩棲車的總質(zhì)量約為30 t,在深水中漂浮時,它受到的浮力是多少牛?g取10 N/kg3兩棲車在陸地上以36 km/h勻速行駛72 km時,假設(shè)兩棲車發(fā)動機(jī)的輸出功率全部用于做機(jī)械功,發(fā)動機(jī)做了多少焦耳的功?類型二電學(xué)計算4.某品牌智能滾

3、筒洗衣機(jī)具有洗凈度高、不傷衣物、可設(shè)定洗滌溫度、方便平安等優(yōu)點(diǎn)。其簡化等效電路如下圖,此時處于空擋位置。閉合開關(guān)S,旋鈕繞P轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)擋位轉(zhuǎn)換,旋至1擋時R1、R2同時工作,洗衣機(jī)處于加熱狀態(tài);旋至2擋時R2和電動機(jī)同時工作,洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)。R1和R2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,R1=22 ,主要參數(shù)如下表。c水=4.2×103 J/kg·××牌智能滾筒洗衣機(jī)額定電壓220 V加熱功率2 400 W設(shè)定溫度范圍30 90 電動機(jī)功率240 W防電墻電阻1×106 1洗衣機(jī)內(nèi)注入10 kg的水,在額定電壓下連續(xù)加熱1 050秒,水溫由

4、20 上升到50 ,此過程中的加熱效率是多少?2R2阻值是多少?3洗衣機(jī)處于保溫洗滌狀態(tài)時,干路電流是多少?4防電墻技術(shù)的應(yīng)用是洗衣機(jī)將來開展的趨勢。防電墻通過在洗衣機(jī)內(nèi)部形成永久性電阻保證人的平安。異常漏電情況下,電流依次經(jīng)防電墻和人體流入大地,假設(shè)人體的最大電阻為1×105 ,人體的平安電壓不高于36 V,那么防電墻技術(shù)能否保證人的平安?5.2019·通遼圖甲是芳芳家某型號電熱加濕器的原理圖,下表丙為其部分技術(shù)參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻,不考慮溫度對電阻的影響,且R2=3R1,S為旋轉(zhuǎn)型開關(guān),1、2、3、4為觸點(diǎn),通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S可實(shí)現(xiàn)“關(guān)“低擋“高擋之間的切換低擋為小功

5、率加熱,高擋為大功率加熱。1求加濕器處于低擋位置時的發(fā)熱功率;2某次使用加濕器工作時,加濕器注水倉中加注冷水已到達(dá)最大注水量。如圖乙所示是該次使用加濕器工作30 min的圖像,請計算加濕器在高擋正常工作時消耗的電能。假如電阻R1在此次高擋加熱時產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,可以使注水倉中冷水的溫度升高多少?計算結(jié)果保存整數(shù),水的比熱容為4.2×103 J/kg·3一天,芳芳斷開家中其他所有用電器,只接通加濕器在低擋加熱,發(fā)現(xiàn)家中如圖丁所示的電能表的轉(zhuǎn)盤在5 min內(nèi)轉(zhuǎn)了27圈,求此時電阻R2的實(shí)際加熱功率是多少?類型三熱學(xué)計算6.可燃冰是一種新型能源,它是水和天然氣在高壓低溫情況

6、下形成的類冰狀結(jié)晶物質(zhì),主要成分是甲烷,其開采是世界難題,據(jù)中央電視臺2019年5月18日報道,我國可燃冰已試采成功,技術(shù)處于世界領(lǐng)先,用燃?xì)忮仩t燒水時,把質(zhì)量為500 kg、初溫為20 的水加熱到100 ,共燃燒了12 m3天然氣,水的比熱容c水=4.2×103 J/kg·,天然氣的熱值q=4.2×107 J/m3,可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍,求:1水吸收的熱量;2燃?xì)忮仩t燒水時的效率;3假設(shè)換用可燃冰,應(yīng)使用多少m3可燃冰。7.同學(xué)們學(xué)習(xí)了“能源與可持續(xù)開展的內(nèi)容后,知道熱電站既能發(fā)電,又能供熱,隨著熱電站技術(shù)不斷更新,煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分

7、。為深化理解,他們對某熱電站進(jìn)展調(diào)查,獲取信息如下:工作時間燃煤發(fā)電總功率廢氣××熱電站20 h4 000 t5×105 kW向周邊居民供熱3.4×1013 J14 000 t煤完全燃燒放出多少熱量?20 h發(fā)電多少千瓦時?q煤=3×107 J/kg2該熱電站的能量利用率是多少?3請你結(jié)合以上信息,寫出進(jìn)步熱電站能量利用率的方法。類型四力、熱、電綜合計算8.我國南海海底存儲著豐富的“可燃冰資源?？扇急灰暈?1世紀(jì)新型綠色能源,可燃冰的主要成分是甲烷,1 m3的可燃冰可轉(zhuǎn)化生成164 m3的甲烷氣體和0.8 m3的水。甲烷氣體的熱值是3.6&#

8、215;107 J/m3。某市公交車以天然液化氣為燃料,其主要成分就是甲烷。假如一輛公交車滿載乘客時總質(zhì)量是6 000 kg,那么1 m3可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量可供公交車滿載時以36 km/h的速度勻速行駛1 640 min。勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05。求:1公交車滿載乘客時的重力;g=10 N/kg2這段時間內(nèi)公交車牽引力所做功的功率;31 m3的可燃冰轉(zhuǎn)化生成的甲烷氣體完全燃燒所產(chǎn)生的能量能將多少千克的水從20 加熱到沸騰?標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,c水=4.2×103 J/kg·,結(jié)果保存整數(shù)4這段時間內(nèi)公交車發(fā)動機(jī)的效率是多大?9.某款油

9、電混合動力小汽車,具有省油、能量利用率高等特點(diǎn),其相關(guān)信息如表。在某次程度道路測試中,該車以中速勻速行駛170 km,共消耗汽油10 L。測試過程中,內(nèi)燃機(jī)既向車輪提供能量,又向蓄電池充電,同時蓄電池又將部分能量通過電動機(jī)向車輪輸送,此時,內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動車輛前進(jìn)。之后,工作人員又進(jìn)展了制動測試,描繪出了制動間隔 從剎車開場到車停頓的間隔 與制動時的速度關(guān)系圖像,如下圖。驅(qū)動形式純電動啟動、低速油電混動中速純?nèi)加透咚倨囐|(zhì)量1 200 kg車輪與地面總接觸面積0.096 m21由圖像可知,車速越,制動間隔 越長。 2該車空載靜止時,對程度地面的壓強(qiáng)是多少?g取10 N/kg3在

10、程度道路中速勻速行駛測試中,假設(shè)平均阻力為1 000 N,牽引力做的功是多少?4在程度道路中速勻速行駛測試中,假設(shè)該車內(nèi)燃機(jī)的效率為53%,此過程最終使蓄電池增加了多少能量?忽略蓄電池和電動機(jī)的熱損失,汽油取0.7×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg10.城市街頭出現(xiàn)了一種共享電動汽車如圖甲所示。下表是這種汽車的主要參數(shù)。g取10 N/kg空車質(zhì)量800 kg每個輪胎與地面接觸面積50 cm2電池容量44 kW·h標(biāo)準(zhǔn)承載200 kg最大續(xù)航充滿電最大行駛路程200 km所受阻力與汽車總重的比值0.091電動機(jī)是電動汽車的核心部分,電動機(jī)工作時能

11、量的轉(zhuǎn)化是。電動機(jī)的工作原理是。 2標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動汽車靜止時對程度地面的壓強(qiáng)是多少?3圖乙是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖像,標(biāo)準(zhǔn)承載下,電動汽車以此速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4 kW·h,電動機(jī)的效率是多少?4假設(shè)某燃油汽車百公里耗油6升,每升油5.5元,電動汽車充電每度0.8元,那么使用燃油汽車與電動汽車哪種更經(jīng)濟(jì)?11.如圖a所示是HG2019家用蒸汽電熨斗的示意圖,下表是其部分參數(shù),使用時儲水器中的水滴入氣室,加熱的鐵質(zhì)底板使水迅速汽化變成蒸汽,從底板噴出。額定電壓220 V功能汽熨、干熨額定頻率50 Hz蒸汽方式滴下式額定功率1 000 W放置方式自立

12、式底板面積160 cm2質(zhì)量1.6 kg1求電熨斗正常工作時的電流。2熨燙前未加水,電熨斗自然平放在衣服上,求它對衣服的壓強(qiáng)。3汽熨前先預(yù)熱,使底板的溫度從20 升高到220 ,然后溫控開關(guān)自動斷開。底板的質(zhì)量為1 kg,鐵的比熱容為0.46×103 J/kg·,求預(yù)熱過程底板吸收的熱量。4汽熨時,滴汽室的水汽化帶走熱量,當(dāng)?shù)装鍦囟冉档?90 時,溫控開關(guān)自動閉合,當(dāng)加熱到220 時又?jǐn)嚅_,如此反復(fù),假設(shè)蒸汽電熨斗按如圖b所示的程序工作,熨一件衣服用時10 min。求共消耗的電能。12.兩輪自平衡電動車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜歡如下圖。下表是某型號兩輪自平衡電

13、動車的主要技術(shù)參數(shù)。整車質(zhì)量20 kg鋰電池電壓48 V鋰電池容量12 A·h電動車額定電壓48 V電動機(jī)額定功率350 W1圖中小景的質(zhì)量為40 kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.01 m2,求地面受到的壓強(qiáng)。g取10 N/kg2假設(shè)電動機(jī)以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時間。準(zhǔn)確到0.13鋰電池充足電后,電動車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為96 N,最多能連續(xù)行駛17.28 km,求電動車工作的效率。13.某一型號的房車在一段平直公路上勻速行駛了56 km,用時半小時,車的總質(zhì)量為3×103 kg,受到的阻力為車重的0.1。求:1該房車的行駛速度

14、;2該房車牽引力所做的功;3這一過程消耗燃油1.5×10-2 m3,那么熱機(jī)在這一過程中消耗的總能量假設(shè)燃油完全燃燒,燃油密度為0.8×103 kg/m3,燃油熱值q為4.5×107 J/kg;4假設(shè)將該房車改裝成純電動汽車,那么可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳降為零。改裝后的房車每行駛一百公里能耗為160 kW·h,那么該房車的效率。答案精解精析必勝題·測易1.答案130 m21 500 J2.答案10.8 s275 N3.答案1減小減小23×105 N37.92×109 J4.答案150%2242 32 A4能5.答案1100 W22.4×105 J19 360.75 W6.答案11.68×108 J233.3%30.075 m37.答案11.2×1014 J107 kW·h258.3%3使燃料燃燒更充分或“充分燃燒燃料;“充分燃燒煤進(jìn)步發(fā)電效率進(jìn)步“廢氣的能量利用率8.答案16×104 N23×104 W317 571 kg450%9.答案1大