物理中考二模试卷试卷(Word版 含解析)易错题培优
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物理中考二模试卷试卷(Word版含解析)易错题培优
一、中考物理力学问题易错压轴题提优(难)
1.小明同学发现生活中的桌椅板凳是各式各样的,他对此进行了思考和探究。
(1)他发现坐在有椅垫的椅子上更舒服一些,人落座时,通过增大_______的方法减小了
_______。
(2)如图甲是常见的有靠背的四脚座椅,所负载的重量通过四个脚落在地上,只要不超过椅子的容许荷载,就不会对椅子产生破坏。
那么,椅子的荷载能力与哪些因素有关呢?小明认为与制作椅子的材料和四个脚落地围成的面积大小有关。
你认为椅子的荷载能力还可能与_______有关(填写一种合理猜想即可)。
(3)为了探究椅子的容许荷载与其四个脚落地围成的面积大小的关系,小明和同学在课外进行了模拟实验。
他们按照如图乙所示的设计模型,裁剪硬纸板并用图钉钉成椅子的形状,不断改变四个脚的落地位置,然后在硬纸板椅子上放置物理课本检测其荷载能力,记录实验数据如下:
四脚围成的面积/m20.10.1440.2250.3240.4
椅子的荷载能力/本371062
分析表中数据可得:在其他条件相同时,椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而_______。
(4)如果要增大椅子的容许荷载,你打算_______。
(5)如图丙是一种装有滚轮的椅子,能够减小移动时的_______,方便移动。
而且所用的支架、坐垫和靠背等材料具有更好的_______(填写一种材料的物理属性即可)。
(6)通过以上活动,结合实际,说说你对改进座椅的一条设想是_______。
【答案】受力面积压强四脚的横截面积(答案合理即可)先增大后减小增大四脚的横截面积(答案合理即可)摩擦力弹性选用弹性较好的材料做座椅(答案合理即可)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]坐在有椅垫的椅子上舒服一些,因为椅垫增大了受力面积,而压力不变,由
F
p
可知,压强减小。
S
(2)[3]椅子的荷载能力可能与四脚的横截面积有关,截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响小,不会发生强度破坏,若截面削弱的程度较整体失稳对承载力的影响大,则会发生强度破坏。
(3)[4]由实验表格数据可知,椅子的容许荷载随椅子的四个脚落地围成的面积的增大而先增大后减小。
(4)[5]如果要增大椅子的容许荷载,控制其他条件相同,增大四脚的横截面积。
(5)[6]相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多,所以装有滚轮的椅子,能够减小移动时的摩擦力。
[7]支架、坐垫和靠背等材料在受力时发生形变,不受力时又会自动恢复原状,所以这些材料具有弹性。
(6)[8]选用弹性较好的材料做座椅,人使用时,这些材料发生弹性形变,增大了与人的接触面积,压力一定,压强减小,人感觉舒服。
2.中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h。
比普通列车的速度大很多。
如图是动车组进站时的情景。
请回答:
(1)铁轨为什么要铺在枕木上?
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的?
(3)当列车驶过时,人必须站在安全线外候车,如果让你设计,动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比,应大一些还是小一些?
【答案】(1)增大受力面积,减小压强;(2)减小;(3)大一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶,对路基的压力一定,铁轨铺到枕木上,增大了路基的受力面积,减小了压强,从而达到保护路基的目的。
(2)动车组进站时质量不变,速度减小,动能减小;势能不变,机械能为动能和势能的总和,所以机械能减小。
(3)大一些,这是因为动车组进站时,列车速度较大,列车附近的空气流速较大,压强较
小。
而相对远些的地方空气流速相对较小,压强大,所以人靠近车体或在安全线内,很容易被外侧较大的压强压向列车,发生危险。
故对于速度快的动车组来说,所设计的安全线应该距离更大一些才安全。
3.在今年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用。
所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。
车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仅等系列抢救设备,这在普通救护车上是难以实现的。
根据以上信息,请回答下列问题:
(1)相较于普通救护车,负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由______,从而可以大大减少交叉感染的几率;
(2)在利用电热器高温消毒的过程中,能量的转化情况是______;负压救护车内的消毒灯是利用______(选填“红外线”或“紫外线”)进行消毒的;
(3)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风,以及舱室的密封处理实现的。
若某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%。
车顶的面积大约为5m 2,求车顶受到的内外压力差(______)(标准大气压p =1.01×105Pa )。
【答案】车外流向车内 电能转化为内能 紫外线 4N .05510⨯ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]能使车内的气压小于车外的气压,所以空气在自由流动时只能由车外流向车内,车内空气通过过滤消毒排到车外,在救治和转运传染病等特殊疾病时可度以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。
(2)[2]在利用电热器高温消毒的过程中,将电能转化为内能。
[3]紫外线具有杀菌消毒的作用,所以负压救护车内的消毒灯是利用紫外线进行消毒的。
(3)[4]救护车车内气压为外界标准大气压的90%,则车内气压为
5490% 1.0110Pa 9.0910Pa 90%p p =⨯⨯=⨯'=
由F
p S
=
可得车顶受到的内外压力差 ()()54241.0110Pa 9.0910Pa 5m .0515N 0F p p S '=-=⨯⨯=⨯-⨯
4.港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥,总长约55公里。
图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A 从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A 的拉力F 1随时间t 变化的图像。
A 完全离开水面后,电动机对绳的拉力F 大小为6.25×103N ,滑轮组的机械效率为80%,已知上升的速度始终为0.1m/s 。
(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响,g =10N/kg ),求:
(1)长方体A 的重力是_______N ;未露出水面时受到的浮力是_______N 。
(2)长方体A 的密度是多少?在如图虚线框中的滑轮组通过动滑轮吊起物体,动滑轮上的绳子段数是多少?______
(3)把长方体A 放在岸边的水平地面上,它对地面的压强是多少?______ (4)长方体A 完全离开水面后,在上升过程电动机对绳的拉力F 的功率。
______ 【答案】2×104 104 2×103kg/m 3,4 股 4×104Pa 2.5×103W 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图象乙可知,长方体A 完全露出水面时受到钢缆绳的拉力4
1N =210F ⨯,因为长方
体A 做匀速直线运动,所以长方体A 处于平衡状态,受平衡力,长方体A 受到的重力A G 与受到的拉力1F 是一对平衡力,根据平衡力条件,则
4A 1210N G F ==⨯
[2]由图象乙可知,长方体A 浸没在水中时,受到钢缆绳的拉力4
11=110N F ⨯,因为长方体
A 做匀速直线运动,所以长方体A 处于平衡状态,受平衡力,长方体A 受到的重力A G 与受到的拉力11F 和浮力F 浮三个力平衡,根据平衡力条件,则
444A 11-=210N-110N=110N F G F =⨯⨯⨯浮
(2)[3]长方体A 浸没时,可求长方体A 的体积A V ,根据阿基米德原理,则
43
A 33110N =1m 1.010kg/m 10N/kg
F V V g ρ⨯===⨯⨯浮排水
长方体A 的质量,由G mg =得
43A A 210N =210kg 10N/kg
G m g ⨯==⨯
则长方体A 的密度
333
A A 3
A 210kg =210kg/m 1m
m V ρ⨯==⨯ 设绳子股数为n ,A 完全离开水面后,滑轮组的机械效率为80%,则
W Gs G W F s nF η=
==有用物物
总电绳电
则
43210N 48 6.2510N
0%G n F η⨯===⨯⨯物电 (3)[4]由图象乙可知,长方体A 上表面刚好到达水面处至下表面刚好离开水面所用时间是20s ,上升的速度始终为0.1m/s ,则长方体A 的长度
A A A 0.1m/s 20s=2m h v t ==⨯
则长方体A 的横截面积
3
2A A A 1m =0.5m 2m
V S h ==
则长方体A 对水平地面的压强
44
A A A 2
A A 210N =410Pa 0.5m
F G p S S ⨯===⨯ (4)[5]绳子自由端移动的速度
40.1m/s=0.4m/s v nv ==⨯自物
长方体A 完全离开水面后,绳子自由端拉力的功率
33=0.4m 6.2510N 2.5W /s ×10=F s W P F v t t
=
==⨯⨯电自
总电自
5.阅读短文,问答问题:
2020年4月27日,“和谐号”动车第一次驶过通沪铁路张家港站,标志着我市正式跨入“高铁时代”,如图甲。
通沪铁路全长约140km ,设计时速200km/h 。
高铁运行时,每节车厢下的牵引电机同时驱动车轮工作,所以可以使列车达到很高的时速。
牵引电动机主要由定子和转子组成,运行时是由定子接收电流,使定子内的定子绕组产生旋转磁场,然后令转子绕组在该磁场中产生感应电流,最后作用转子进行转动。
为了测量列车速度,可以采用“霍尔式”传感器技术。
如图乙所示,将一非磁性圆盘固定装在列车车轮转轴上,周围均匀安装磁性较强的块状磁钢60个,霍尔元件固定在磁块附近当车轮转动,磁块与霍尔元件靠近时,磁场较强,霍尔元件输出低电流,反之输出高电流,因此随着车轮转动,霍尔元件连续输出脉冲信号。
通过整形送单片机进行信号处理即可算出车轮转速。
(1)乘客候车时要在黄线以外才能保证安全,是由于空气流速越大,________越小的原理;若“和谐号”按设计时速匀速跑完通沪铁路全程,需用时________s;
(2)列车前进时,牵引电动机可以把________能转化为动能,其中“定子”在工作时相当于________(选填“电磁铁”、“发电机”);
(3)利用“霍尔式”测速法,单片机信号输出得到了图丙所示的I-t图像。
已知列车车轮周长约240cm,请结合图丙相关信息,计算列车的车轮转速为________转/min,车速为
________km/h。
【答案】压强 2520 电电磁铁 1250 180
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]人站在安全线以内候车时,列车高速驶来,人和列车之间空气流动很快,压强较小,安全线内的人被外侧的大气压压向列车,非常危险,故应填压强。
[2]由速度公式
s
v
t
=得
140km
0.7h=2520s
200km h
s
t
v
===
(2)[3]列车前进时,牵引电动机是通过通电导体在磁场中受力的原理使列车前进,说明是电能转化为动能的。
[4]牵引电动机运行时是由定子接收电流,使定子内的定子绕组产生旋转磁场,然后令转子绕组在该磁场中产生感应电流,最后作用转子进行转动,所以“定子”在工作时相当于电磁铁。
(3)[5][6]由题意知,列车车轮周长约240cm,即2.4m,车轮转一周所用时间为
4
810s600.048s
t-
=⨯⨯=
则车速为
2.4m
50m s180km h
0.048s
v===
那么1min车轮走过的路程为
1
180km h h3km
60
s=⨯=
则车轮转速为
33km
1250min 2.410km
v -=
=⨯转转
6.小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石,他们想知道这些鹅卵石的密度,便各自选取了一块鹅卵石,分别进行了如下实验:
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验:
①他把天平放在水平桌面上,发现指针偏向分度盘中线的右侧,此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)旋动,使天平横梁平衡;
②小明将鹅卵石放在天平左盘中,横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,则鹅卵石的质量为________g ;
③用细线拴好鹅卵石,把它放入盛有30mL 水的量筒中,水面到达的位置如图乙所示,则鹅卵石的密度为_____kg/m 3。
若将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来,这样使得鹅卵石的实际密度_____测量值(选填“大于”“小于”“等于”);
(2)小华利用形状规则底面积为200cm 2且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm 不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度,其测量方法如下: A 、如图丙所示,小华将物块放入水平桌面上的水槽中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm ;
B 、如图丁所示,将鹅卵石放在物块上,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm ;
C 、如图戊所示,用细线将鹅卵石系在物块下方,然后放入水中,静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm ; ①鹅卵石的质量m =___________g ; ②鹅卵石的体积V =___________cm 3; ③鹅卵石的密度ρ=____________kg/m 3。
④图戊与图丙相比,水对容器底部压强的变化量Δp =___________Pa 。
【答案】左 27.4 2.74×103kg/m 3 偏大 360g 120cm 3 3×103kg/m 3 180Pa 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]把天平放在水平桌面上,将游码移到标尺左端的零刻度线处,发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向左调节,使天平横梁平衡。
[2]天平平衡时,左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和,即
20g 5g 2.4g 27.4g m =++=
[3][4]鹅卵石的体积为
350mL 40mL 10mL=30cm V =-=
鹅卵石的密度为
333327.4g 2.74g /cm 2.7410kg /m 10cm
=m V ρ=
==⨯ 将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来,导致后来读数偏小,所测鹅卵石的体积偏小,计算出来的鹅卵石密度偏大。
(2)[5]如图丙,木块漂浮在水面上
1 G F gV gSh ρρ===水木浮水排①
如图丁,鹅卵石放在木块上,木块还是漂浮在水面上
2
=G G F gV gSh ρρ''
+===木浮水水鹅卵石排 210cm 2.4cm 7.6cm h =-= 2 G G gSh ρ+=木水鹅卵石②
②-①得鹅卵石得重力
()21 G gS h h ρ=-水鹅卵石
鹅卵石的质量
()32
21 1.0g /cm 100cm (7.6cm 4cm)360g G m S h h g
ρ=
=-=⨯⨯-=鹅卵石水鹅卵石
[6]如图戊,鹅卵石吊在木块下端,鹅卵石和木块漂浮在水面上
310cm 3.6cm 6.4cm h =-=
()3
G G F gV g Sh V ρρ''''
+===+浮水水鹅卵石木块排鹅卵石③ 由②③得
()23 gSh g Sh V ρρ=+水水鹅卵石
所以,鹅卵石的体积
()2323 100cm (7.6cm 6.4cm)120cm V S h h =-=⨯-=鹅卵石
[7]鹅卵石的密度
333
3
360g 3g /cm 310kg /m 120cm m V ρ=
=
==⨯鹅卵石鹅卵石
[8] 图戊与图丙相比,图戊比图丙多了鹅卵石的质量 m 鹅卵石=360g=0.36kg
容器底面积为
S =200cm 2=2×10-2m 2
根据公式F p S
=
得
22a 0.36kg 10N/kg
2=1810m
0P G m g F p S S S -∆∆=
==⨯=⨯鹅卵石鹅卵石
7.已知正方体木块的边长为10cm ,细线的一端与木块底部相连,另一端固定在容器底,如图甲所示(容器的高比细线与木块边长之和大得多,且细线可承受的拉力足够大)。
现向容器中慢慢加水,如图乙所示。
用F 浮表示木块受到的浮力,用h 表示容器中水的深度,图丙为F 浮随深度h 变化的关系图像:
(1)求木块刚放入容器时对容器底部的压强;
(2)在虚线框内作出木块在丙图CD 段的受力示意图,标明所受各力的大小,非图像所读出的力的大小应写出必要的计算过程;
(3)求容器中水深为h 2时,容器底部受到水的压强的大小。
【答案】(1) 400Pa ;(2)
(3) 31.910Pa ⨯
【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图丙可知当水深达到h 1时,浮力不再增大,此时物块漂浮浮力等于重力为4N ,则木块刚放入容器时对容器底部的压强
4N
===400Pa 0.1m 0.1m
F G p S S =
⨯ (2) 由图丙可知当水深达到25cm 时浮力再次不变,此时物块完全浸没在水中,物块受到浮力,重力,拉力的共同作用,拉力的大小是
10N-4N=6N
则受力示意图如下
(3) OA 段木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力以及容器给木块竖直向上的支持力;AB 段木块的浮力保持不变,而BC 段木块的浮力变大,可以判断AB 段木块处于漂浮状态,而且木块在B 点时线刚好伸直;所以木块在A 点到B 点之间,只受到浮力和重力的作用,在A 点时,物体浸没在液体中的体积等于排开液体的体积为
43
33
4N ==40m 10kg /m 10N /kg
F V V g ρ-=
=⨯⨯浮浸入排液 此时液体的深度
43140m ==0.04m=4cm 0.1m 0.1m
V S h -⨯=⨯浸入
当水的深度为25cm 木块浸没,则当线刚好拉直时,水的深度为
h 2=25cm-10cm+4cm=19cm=0.19m
则此时容器底部受到水的压强
'3332=10kg /m 10N /kg 0.19m=1.910Pa p gh ρ=⨯⨯⨯
答:(1) 木块刚放入容器时对容器底部的压强为400Pa ;
(2)
(3) 容器底部受到水的压强为31.910Pa ⨯。
8.阅读短文,回答文后的问题.
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV ”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。
与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环
境要求低、战场生存能力较强等优点,由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作,目前,我国在此领域处于领先地位,如图所示的无人机质量为3kg ,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控。
无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(g =10N/kg )
(1)无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是______联的;
(2)若该无人机在30s 内匀速竖直上升120m 进行空中拍摄,则此过程中动能_____。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)无人机克服自身重力做功的功率是____W 。
(3)该无人机电池提供最大的电能为52.510⨯J ,若电能的90%用于飞行,飞行时的功率为90W ,则该机最多能飞行的时间是________________s 。
【答案】并 不变 120 2500
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,因此它们是并联的。
(2)[2]无人机在匀速竖直上升的过程中,质量不变,速度不变,所以动能不变。
[3]无人机的重力 G =mg =3kg×10N/kg=30N
无人机克服重力做的功
W =Gh =30N×120m=3600J
则无人机克服自身重力做功的功率
3600J 120W 30s W P t =
== (3)[4]由100%机械
电η=⨯W W 得,用于飞行的能量
W 机械=W 电η=2.5×105J×90%=2.25×105J
由W P t
=得,最多能飞行的时间 52.2510J 2500s 90W W t P ⨯===机械
9.阅读短文,回答问题。
“无人机”多功能飞行器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。
如图甲为某品牌“无人机”,由锂电池供电,采用4个电机带动旋翼转动,对下方空气施力的同时获得升力。
该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。
下表是该无人机的部分参数:
无人机质量含摄像机 1.5kg锂电池额定电压12V
最大上升速度6m/s电动机工作电压10V
最大水平速度15m/s每个电动机最大输出功率50W 最大上升速度时受
9N电动机的能量转化效率95%到的空气阻力
(1)当“无人机”携带摄像机飞行在空中进行拍摄地面图象时,下列说法中错误的是
______
A.“无人机”升空时,获得升力的施力物体是空气
B.“无人机”中的电动机是将电能主要转化为机械能
C.“无人机”在拍摄地面图象时增加悬停高度可以使所成的像变大
D.“无人机”升空过程中所受到大气压变小
(2)为了保证电动机正常工作,通过电子调速器简称电调来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_________(选填“并联”或“串联”)。
(3)已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。
该“无人机”携带摄像机参与某次火情的勘测时,“无人机”以4m/s的速度从地面匀速竖直升空至100m高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。
此时,“无人机”上升时受到的空气阻力为______N,“无人机”上升过程中电动机做的功为________J,消耗的电能为
____________J。
(4)该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能,未出现火情时处于待机状态,等到火情来临产生一定强度的红外线,摄像机将自主启动进入工作状态。
小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”,如图乙所示。
该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。
其中电源由“无人机”的锂电池提供,R是电阻箱,R P是红外探测器,可视为可变
电阻,它的阻值与红外线强度变化的对应关系如下表所示。
(E 为红外线强度,cd 表示其单位)
若a 、b 两端电压必须等于或大于9V 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4cd 时启动摄像机工作,电阻箱的阻值至少应调到______Ω,为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态,最简单的方法是将电阻箱R 的阻值_________(填“调大”或“调小”)。
【答案】C 串 4 1900J 2000J 13.5 调大
【解析】
【详解】
(1)[1]A .四旋翼无人机,当电机带动旋翼(螺旋桨)转动时,对下方空气施加向下的作用力,根据物体间力的作用是相互的,空气对它施加向上的反作用力(即为升力),所以获得升力的施力物体是空气,故A 正确,不符合题意;
B .无人机”中的电动机工作原理通电线圈在磁场中受力而转动(或磁场对电流的作用),将电能转化为机械能,故B 正确,不符合题意;
C .摄像机的镜头是凸透镜,成倒立缩小的实像,在拍摄地面图象时增加悬停高度,即物距增大,像距变小,所成的像也变小,故C 错误,符合题意;
D .大气压随高度的升高而减小,即“无人机”升空过程中所受到大气压变小,故D 正确,不符合题意。
(2)[2]由题意知,每一个电动机连接一个电调,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,故电动机和电调的连接方式是串联;
(3)[3]由表格数据可知,无人机的最大上升速度为6m/s ,此时受到的空气阻力为9N ,由题意知,“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比,即:f =kv 2,所以:
12f f =212
2v v 即:
29N f =()()2
2
6m /s 4m /s 解得:
f 2=4N ;
[4]由于“无人机”以4m/s 的速度从地面匀速竖直升空,根据力的平衡条件可知,“无人机”获得的升力:
F =f 2+
G = f
2+mg =4N+1.5kg ×10N/kg=19N
则升力做的功:
W 机械=Fs =19N ×100m=1900J ;
[5]由η=W W 机械
电得,“无人机”上升过程中电动机消耗的电能:
W 电=W η机械=1900J 95%
=2000J ; (4)[6]表格数据可知,小明设定红外线强度为4cd 时,R p=4.5Ω,由题知,启动摄像机工作时,a 、b 两端的最小电压(即电阻箱的最小电压)U R =9V ,则R P 两端的电压:
U P =U -U R =12V-9V=3V
电路中的电流:
I =
P P U R =3V 4.5Ω=23A 由I =U R
得,电阻箱的最小阻值: R =R U I =9V 2A 3
=13.5Ω; [7]在红外线强度较弱时,红外探测器R P 的阻值较大,其两端的电压将增大,为了保证a 、b 两端电压必须等于或大于9V 不变,根据串联电路电压之比等于电阻之比,最简单的方法是将电阻箱R 的阻值调大。
10.阅读短文,回答问题.
电动拖盘搬运车
如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车,用于运输、提升货物,常被称作“地牛” .下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙.当闭合开关S 1时,进退电动机M 1工作,驱动“地牛”前进或后退.当闭合开关S 2时,提升电动机M 2工作,将货物提升到指定高度。
电源是电压为36V 的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时,会报警提醒,返回充电座。
电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。
(g 取10N/kg )
型号
自身质量 最大 载货量 蓄电池电压 蓄电池容量 进退电机 额定电压 额定功率 提升电机 额定电压 额定功率 电机效率 PTE20X 4×102kg
2×103 kg 36V 80Ah 36V 900W 36V 800W 80%
(1)下列关于电动拖盘搬运车的蓄电池的说法错误的是______
A .蓄电池组是由若干节蓄电池串联组成的
B .蓄电池组充电时,蓄电池相当于用电器
C .蓄电池充电的过程中,电能转化为化学能
D .充足电一次,消耗的电能约2.88×105J
(2)利用“地牛”将0.8×103k g 的货物放至货架,闭合开关______(选填“S 1”、“S 2”),当货物向上匀速竖直提升10s ,则货物被提升了______m ;
(3)“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压18V ,电流表(0~0.6A ),滑动变阻器R 4(60Ω 1A ),压敏电阻R 3的阻值与所受压力F 的关系如图丁所示;压敏电阻R 3是由______(选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”)材料制成的,当压力变大时,压敏电阻R 3的阻值将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______边是最大值(选填“左”或“右”),为了确保此电路能安全工作,R 4的阻值应至少调至______Ω。
(4)“地牛”检测到电池容量低至10%时会报警提示返回充电,若返回过程中受到的阻力为车自重的0.4倍,剩余电池容量40%的能量可供“地牛”克服阻力做功,为确保“地牛”能顺利返回充电,需要充电时“地牛”离充电座不超过______m 。
【答案】D S 2 0.8 半导体 变小 右 22 259.2
【解析】
【分析】
(1)根据串联电路电压规律,电池应串联使用才能增大电压;根据电池的能量转化,充电时作为用电器,将电能转化为化学能,供电时作为电源,将化学能转化为电能;利用W UIt =求出电池的能量;
(2)由题中文段可知,提升电动机工作时开关闭合情况,先算出10s 内提升电动机消耗的电能,再根据电机效率算出有用功,最后根据W Gh =有求出提升高度h ;
(3)压敏电阻是由半导体材料制成的,根据图象分析压敏电阻的变化,根据器材的允许通过电流的限制情况,可知电路中的电流最大值,根据串联电路电阻规律求出R 4的阻值; (4)由题可知机器人返回时克服摩擦力做功40%f W W =剩,再由f W fs =计算需要充电时离充电座的最远距离。
【详解】
(1)[1]A .根据串联电路电压规律,为了使电源电压增大,蓄电池组是由若干节蓄电池串联。