长沙一中理实班物理考试模拟卷1汇总-共15页
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
科学素养面试题(物理A)
【卷首语】亲爱的同学们,欢迎参加长沙市第一中学科学素养面试,希望你们凝神静气,考出水平!开放的长沙市第一中学热忱欢迎你们!
温馨提示:本学科满分为100分,共16题;建议用时60分钟。
g=10N/kg
1.将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷
水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)()
A.4.5℃B.4℃C.3.5℃D.3℃
2.沙漠中有一个沙丘(如图),当水平方向的风不断吹过沙丘时,沙丘会慢慢()
3.宇航员登上月球后.抬头便可见天上有一轮红日,但其周围的景象是()
A.一片天蓝色,万里晴空
B.一片黑暗,能看见星星闪烁
C.一片明亮,无法看到星星
D.一片黑暗,能看见星星全不闪
4.如图,平面XOY上,平面镜M两端坐标分别为(﹣1,3)和(0,3),人眼位于坐标(2,
0)点处,当一发光点S从坐标原点沿﹣x方向运动过程中,经过以下哪个区域,人眼可从平面
镜中观察到S的像()
A.0到﹣1区域B.﹣1到﹣2区域C.0到﹣∞区域D.﹣2到﹣4区域
5.在一堂物理活动课上,同学们正以“假如没有了…”为主题展开讨论.以下是几位同学提出的五个具有代表性的观点,其中合理的是:()
①假如没有了地球引力,物体的质量仍然存在;
②假如没有了摩擦力,一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车;
③假如没有了磁体周围的磁场,世界上就再也不会有电流的产生;
④假如没有了导体的电阻,导线将无法导电;
⑤假如没有了电磁波,我们将无法进行信息交流.
A.①②B.②③C.③④D.④⑤
6.小强在蚌埠将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体位置应在()
A.磁体重心处B.磁体的某磁极处
C.磁体重心的北侧D.磁体重心的南侧
7.如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,磅秤示数都为F,用细线悬挂体积相同的实心铅球和铝球(ρ>ρ铝),全部没入水中但不接触容器底,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则()
铅
A.F1﹣F<F2﹣F,T1=T2B.F1﹣F>F2﹣F,T1<T2
C.F1﹣F=F2﹣F,T1>T2D.F1﹣F>F2﹣F,T1>T2
8.如图所示,甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选择电路()
A.B.C.D.
9.摩托车作飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是()
A.应该前轮先着地
B.应该后轮先着地
C.应该前后轮同时着地
D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
10.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由右向左移动到如图所示位置时,下列判断中正确的是()
A.电流表示数增大,电压表的示数减小
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表的示数增大,电压表的示数不变
D.电流表的示数减小,电压表的示数不变
11.如图所示,是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底到井口的过程中,汽车以恒定的功率向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车速度随时间变化的图象,其中正确的是()
A.B.C.D.
12.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示.把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是()
A.2.0V;0.8W B.2.5V;1.0W C.4.5V;1.0W D.4.5V;1.8W
二.填空题(共1小题)
13.由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度为v运动时,所受的流体阻力的大小可用公式f=6πηRv表示(η为流体的粘滞系数,已知球的体积公式是V=4πR3/3).(1)小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力;
(2)密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v﹣t图象如图所示,根据你所学过的相关知识判断:此时的小球受到个力的作用;
(3)根据以上分析请推导出速度v r的数学表达式:v r=.
三.解答题(共3小题)
14.阅读短文,回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器(如图).有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如表所示.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出.其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”.信息快递:
怎样计算清洗机对水所做的功?
设压力F作用在水上,使水在F的方向(可以认为是沿着水管方向)上移动距离为L,则F对水做的功为:W=FL,而F=PS,所以W=FL=PSL=…
注:P的单位为Pa,S为水管横截面积,单位为m2
你认为清洗机的动力设备是(选填电动机”或“热机”),其主要原理是通电导体在中要受到力的作用.
(2)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出这个物理量名称并说明如何更正.错的物理量名称是,应当改为
(3)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是A.若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水kg,需要消耗电能J.
(4)清洗机正常工作10min,清洗机对水做多少功?
(5)该清洗机正常工作时的效率是多少?(保留一位小数)
15.摩托车排放的尾气造成的空气污染越来越严重.许多大中城市严禁摩托车在市内行驶,在这种情况下,电动自行车具有更好的发展前景.因为电动自行车可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.使用前,应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车,沿着水平笔直的道路匀速行驶,在0.5h内,电动行驶了9km.此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.
(1)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10﹣3m2,那么车对地面的压强多大?
(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?
(3)该车电能转化为机械能的效率是多少?
16.如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R0=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为R P,闭合开关,移动滑片,当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.45A,当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.5A,试求:
(1)变阻器的最大阻值R P
(2)若电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣3V,为了不损坏两个电表,求滑动变阻器可连入电路的阻值范围.
长沙一中理实班考试模拟卷1
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2009•涪城区校级自主招生)将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10℃,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高(不计热损失)()A.4.5℃B.4℃C.3.5℃D.3℃
解:设热水和冷水的温度差为t,
∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了10℃,
∴Q吸=Q放,
从而可知,cm0(t﹣10℃)=cm×10℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水,水温又上升了6℃,
△Q吸=△Q放,
从而可知,cm0(t﹣10℃﹣6℃)=c(m+m0)×6℃,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
则①﹣②得:
6℃×cm0=10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0,
整理得:12℃×cm0=4℃×cm,
解得:m=3m0;
代入①式可得,t=40℃;
假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:
3m0c(40℃﹣△t)=mc△t,m=3m0;
联立两式解得:△t=20℃;
则注入后3杯水后,水温还会上升:20℃﹣10℃﹣6℃=4℃.
故选B.
2.沙漠中有一个沙丘(如图),当水平方向的风不断吹过沙丘时,沙丘会慢慢()
A.向左移动 B.向右移动 C.仍停原处 D.无法确定
解:图示中水平方向的风不断吹过沙丘,风对沙丘的作用力不能使沙丘整个移动,应从流体压强和流速的关系去解释.沙丘上方空气的流速大压强小,沙粒在压强差的作用下飘向上方,在空气流动作用下,沙子被吹向右侧下落,所以沙丘向右移动.故选B.
3.宇航员登上月球后.抬头便可见天上有一轮红日,但其周围的景象是()
A.一片天蓝色,万里晴空
B.一片黑暗,能看见星星闪烁
C.一片明亮,无法看到星星
D.一片黑暗,能看见星星全不闪
解:当太阳照在月球上时,由于月球上没有空气,所以没有了光发生反射的物质,也就没有反射光进入人的眼睛,所以周围一片黑暗;只有太阳光或星光直线传播到的地方是亮的;正因为没有空气,光传播时就不会发生折射,没
有空气散射光线,因此星星也就不再闪烁;由此可知宇航员登上月球后,抬头可看见天上一轮红日,但周围的景象是一片黑暗,看见星星,但不闪烁;故选D.
4.如图,平面XOY上,平面镜M两端坐标分别为(﹣1,3)和(0,3),人眼位于坐标(2,0)点处,当一发光点S从坐标原点沿﹣x方向运动过程中,经过以下哪个区域,人眼可从平面镜中观察到S的像()
A.0到﹣1区域B.﹣1到﹣2区域C.0到﹣∞区域D.﹣2到﹣4区域
解:人眼位于坐标点(2,0)上,x坐标,x=2关于0对称点是﹣2,x=2关于﹣1对称点是﹣4,因为一块平面镜水平放置,所以发光点经过x轴[﹣2,﹣4]之间会被看到.
故选D.
5.(2019•芜湖)在一堂物理活动课上,同学们正以“假如没有了…”为主题展开讨论.以下是几位同学提出的五个具有代表性的观点,其中合理的是:()
①假如没有了地球引力,物体的质量仍然存在;
②假如没有了摩擦力,一阵微风也可以吹动停在平直轨道上的火车;
③假如没有了磁体周围的磁场,世界上就再也不会有电流的产生;
④假如没有了导体的电阻,导线将无法导电;
⑤假如没有了电磁波,我们将无法进行信息交流.
A.①②B.②③C.③④D.④⑤
解:①物体内所含物质的多少叫质量,质量是物体的一种属性.不管有没有地球引力,物体所含的物质多少是不会发生变化的,所以物体的质量是仍然存在的;
②平时一阵微风是无法吹动火车的,因为火车和地面之间的摩擦力与风力平衡,抵消了风力.而如果没有摩擦力,则火车只在风力作用下,就会由静止变为运动;
③发电机的原理是电磁感应,如果没有磁场,则发电机就发不出电来.但我们常用的电源除了发电机以外,还有干电池、太阳能电池等,它们并不是利用电磁感应来产生电流的,所以即使没有磁场,我们也可以利用其它电源产生电流;
④导体的电阻是导体对电流的阻碍作用.电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大.以此来看,如果导体没有电阻,则导体的导电能力将是最好的,用没有电阻的导体导电,就再也不会有由于电阻而产生的电能损耗了;
⑤电磁波在信息的传递中扮演着非常重要的角色,广播、电视、手机等都是靠电磁波来传递信息的.但传递信息的载体除了电磁波以外,电流、声音也都可以传递信息.
故选A.
6.(2019•黄石自主招生)小强在蚌埠将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来,使它平衡并呈水平状态,悬线系住磁体位置应在()
A.磁体重心处B.磁体的某磁极处
C.磁体重心的北侧D.磁体重心的南侧
【分析】地球是个大磁体,蚌埠在北半球,条形磁体在地磁场中受到磁力作用,倾斜与如图所示,可以判断悬线的位置.
【解答】解:如图,条形磁体的上端是N极,向下微倾,要使质地均匀的条形磁体水平平衡,悬线系在重心的北侧.故选C.
【点评】分析地球周围的磁场,知道条形磁体在地磁场的作用下的大致方向,方可判断悬线挂的位置.
本题可以拓展到在赤道上、在南半球等.
7.(2019•杭州模拟)如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,磅秤示数都为F,用细线悬挂体积相同的实心铅球和铝球(ρ铅>ρ铝),全部没入水中但不接触容器底,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和
F2,则()
A.F1﹣F<F2﹣F,T1=T2B.F1﹣F>F2﹣F,T1<T2
C.F1﹣F=F2﹣F,T1>T2D.F1﹣F>F2﹣F,T1>T2
解:(1)对于悬吊在水中的球来说,它受重力G、浮力F浮、拉力T作用而处于平衡,由平衡条件得:T=G﹣F浮;球的重力:G=mg=ρgV,球受到的浮力F浮=ρ水gV,由题意可知,铅球和铝球的体积V相等,ρ铅>ρ铝,则G铅>G ,浮力F浮相等,由T=G﹣F浮可知,T1>T2;
铝
(2)两容器中液面高度相同,由p=ρgh可知,容器底受到的压强p相等,容器底受到的压力为:F=pS,由于p、S 相同,则容器底受到的压力相等;磅秤示数等于容器底受到的压力和容器自身的重力,故F1=F2,则:F1﹣F=F2﹣F,故C正确;
故选C.
8.(2009•涪城区校级自主招生)如图所示,甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供电,要使这两个灯能同时正常发光,则应选择电路()
A.B.C.D.
解:由甲灯为“6V,6W”,乙灯为“6V,4W”,U甲=U乙,P甲>P乙,根据R=得R甲<R乙,对四个电路分析如下:
A、图中甲、乙两灯是串联,因为R甲<R乙,根据串联电路中电压的分配与电阻成正比的特点有U甲<U乙,且U甲+U乙=U总=12V,故U甲<6V,U乙>6V.因此两灯的实际电压均不等于它们的额定电压,两灯都不能正常发光,乙灯还有可能烧坏,故该选项不符合题意;
B、图中甲、乙两灯的并联电路,根据并联电路的特点有U甲=U乙=U总=12V,两灯都超过了它们的额定电压,都不能正常发光甚至都烧坏,故该选项不符合题意;
C、图中给甲灯并联了一个滑动变阻器,因甲灯的电阻比乙灯小,再并联一个电阻后其电阻会变小,甲灯所分的电压将更少,实际电压不可能达到额定电压,乙灯实际电压高于6V有可能烧坏,故两灯都不能正常发光,故该选项不符合题意;
D、图中给乙灯并联了一个滑动变阻器,调节滑动变阻器的阻值,能使其并联后的阻值正好与甲灯的阻值相等,这时两灯的实际电压都等于它们的额定电压而同时正常发光,故该选项符合题意.故选D.
9.(2019•黄石自主招生)摩托车作飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是()A.应该前轮先着地B.应该后轮先着地
C.应该前后轮同时着地D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
解:摩托车飞越高大障碍物时,若前轮先着地,前轮受地面的摩擦力使前轮的速度减小或静止,而摩托车的后轮及其他部分由于惯性还要继续向前运动,导致翻车;因此后轮先着地就可以避免翻车现象的发生.
故选B.
10.(2019•达拉特旗校级模拟)在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P 由右向左移动到如图所示位置时,下列判断中正确的是()
A.电流表示数增大,电压表的示数减小
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表的示数增大,电压表的示数不变
D.电流表的示数减小,电压表的示数不变
解:根据电路图,分析电路结构,作出等效电路图如图所示;
(1)由电路图可知,电压表测电源电压,由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故A、B错误;
(2)由电路图可知,滑片P由右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,流过滑动变阻器的电流变大,电流表示数变大,故C正确,D错误;
故选C.
11.(2019•肥西县校级自主招生)如图所示,是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底到井口的过程中,汽车以恒定的功率向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车速度随时间变化的图象,其中正确的是()
A.B.C.D.
解:根据公式F浮=ρ水gV排,物体在未到达液面时浮力不变,拉力不变;
物体开始露出液面时,浮力变小,拉力变大;物体完全露出液面时拉力等于重力;
根据P=Fv,功率相等时,拉力先较小且不变,所以速度先较大且不变;物体开始露出水面时,拉力逐渐变大,速度逐渐变小;当完全露出水面后,拉力较大且不变,所以速度较小且不变.
故选:D.
12.(2019•常州)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示.把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则电源电压和元件B的电功率分别是()
A.2.0V;0.8W B.2.5V;1.0W C.4.5V;1.0W D.4.5V;1.8W
解:(1)两个电路元件A和B串联在电路中,电流表的示数为0.4A,A对应的电压是2V,B对应的电压是2.5V,串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和,U=U A+U B=2V+2.5V=4.5V.
(2)P B=U B I=2.5V×0.4A=1W.
故选C.
二.填空题(共1小题)
13.(2019•和平区模拟)由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R 的小球以速度为v运动时,所受的流体阻力的大小可用公式f=6πηRv表示(η为流体的粘滞系数,已知球的体积公式是V=4πR3/3).
(1)小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力越大;
(2)密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v﹣t图象如图所示,根据你所学过的相关知识判断:此时的小球受到3个力的作用;
(3)根据以上分析请推导出速度v r的数学表达式:v r=.
【分析】(1)根据公式f=6πηRv,来分析阻力f与速度v的关系.
(2)对小球进行受力分析,它在流体中下落受到重力、浮力和阻力的作用.
(3)由图形分析可知,当小球速度达到v r时便匀速下落,处于平衡状态,G=F浮+f.将数据代入公式化简即可.【解答】解:(1)由公式f=6πηRv可以看出,小球所受流体的阻力f与小球的速度v成正比例关系,所以,小球速度越大,所受阻力越大.
(2)小球在流体中下落时受重力、浮力和阻力的作用.
(3)小球受到的重力:G=mg=ρVg=πR3ρg;
小球所受浮力:F浮=ρ0Vg=πR3ρ0g;
小球所受流体阻力:f=6πηRv.
由图象可知,当小球速度达到v r时便匀速下落,处于平衡状态,此时小球所受合力为零,则G=F浮+f.
即:πR3ρg=πR3ρ0g+6πηRvr.
化简可得:v r=.
故答案为:(1)越大;(2)3;(3).
【点评】此题实际上是一道大型的计算题,并且计算公式是课本上没有接触到的.题目的难度较大,它考查了学生的自学能力以及对新知识的整合能力、计算能力等各方面的能力.
三.解答题(共3小题)
14.(2009•北塘区二模)阅读短文,回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器(如图).有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如表所示.清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出.其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”.信息快递:
怎样计算清洗机对水所做的功?
设压力F作用在水上,使水在F的方向(可以认为是沿着水管方向)上移动距离为L,则F对水做的功为:W=FL,而F=PS,所以W=FL=PSL=…
注:P的单位为Pa,S为水管横截面积,单位为m2
)你认为清洗机的动力设备是电动机(选填”或“热机”),其主要原理是通电导体在磁场中要受到力的作用.
(2)从物理学的角度看,铭牌中有一个物理量名称与单位不一致,请你指出这个物理量名称并说明如何更正.错的物理量名称是铭牌中的“额定压力”与单位“pa”不一致,应当改为额定压强
(3)清洗机正常工作时,通过清洗机的电流是10A.若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水200kg,需要消耗电能 1.32×106J.
(4)清洗机正常工作10min,清洗机对水做多少功?
(5)该清洗机正常工作时的效率是多少?(保留一位小数)
【分析】(1)热机需要消耗燃料,即需要消耗汽油或柴油;而电动机需要消耗电能,产生机械能,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;
(2)压力(力)的单位是牛顿,符号N,可见额定压力与单位不符;
(3)清洗机正常工作时,清洗机的电功率为额定功率,又知道工作电压,利用公式P=UI求清洗机正常工作时通过的电流;知道每天清洗时间、清洗机的额定流量,可求一天需要用水的体积;知道清洗时间和清洗机的电功率,利用公式W=Pt求消耗的电能.
(4)据题目中所提示的信息:W=FL,而F=PS,可得,W=FL=PSL=PV,故带上公式计算即可得出10min清洗机对水做的功.
(5)机械效率就是有用功所占总功的百分数,在这里对水所做的功是有用功,而消耗的电能是总功,故据机械效率的计算公式计算可得结果.
【解答】解:(1)该题中已提示“清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出”,故需要消耗电能,即是利用电动机来工作的,其是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的;
(2)铭牌中的“额定压力”与单位“pa”不一致,应改为“额定压强”;
(3)∵清洗机正常工作,
∴P=2.2kW=2200W,
又∵P=UI,
∴清洗机正常工作时通过的电流:I===10A;
∵清洗机正常工作,
清洗一辆汽车需要水的体积V=20L/min×10min=200L;
∴清洗一辆汽车需要水的质量是m=ρV=1000kg/m3×200×10﹣3m3=200kg;
此时消耗的电能是:W=Pt=2200W×10×60s=1320190J=1.32×106J.
(4)此时清洗机正常工作10min对水做功为:W=pV=5×106Pa×0.02m3/min×10min=1.0×106J;
(5)η==×100%=75.8%;
故答案为:(1)电动机;磁场;(2)铭牌中的“额定压力”与单位“pa”不一致;应改为“额定压强”(3)10;200;
1.32×106;(4)清洗机对水做功1.0×106J;(5)其机械效率是75.8%.
【点评】本题考查压力单位、电流、体积、消耗电能的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会从题目所给信息中找到有用的数据,解题过程中要注意单位的换算.
15.(2019•德城区一模)摩托车排放的尾气造成的空气污染越来越严重.许多大中城市严禁摩托车在市内行驶,在这种情况下,电动自行车具有更好的发展前景.因为电动自行车可以电动骑行,亦可以脚踏骑行.使用前,应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.现有一辆电动自行车,沿着水平笔直的道路匀速行驶,在0.5h内,电动行驶了9km.此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.(1)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10﹣3m2,那么车对地面的压强多大?
(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?
(3)该车电能转化为机械能的效率是多少?
解:(1)由题意可知:地面的压力F=1000N,受力面积是S=8×10﹣3m2,则:
车对地面压强:p===1.25×105Pa;
(2)该车克服阻力所做的功W有=fs=20N×9000m=1.8×105J;
(3)W总=UIt=32V×4A×30×60s=2.304×105J,
效率:η=×100%=×100%=78.125%.
答:(1)车对地面的压强为1.25×105Pa;
(2)这段路程内该车克服阻力所做的功为1.8×105J;
(3)该电动车的效率是78.125%.
16.(2019•南充自主招生)如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R0=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为R P,闭合开关,移动滑片,当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.45A,当接入电路的有效阻值为时电流表A
的示数为0.5A,试求:
(1)变阻器的最大阻值R P
(2)若电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣3V,为了不损坏两个电表,求滑动变阻器可连入电路的阻值范围.
解:(1)设电源的电压为U,
由题意可知:滑动变阻器接入电路的有效阻值为时,电路中的电流为0.45A;接入电路的有效阻值为时,电路中的电路为0.5A,所以电源的电压为:
U=0.45A×(5Ω+)﹣﹣﹣﹣﹣①
U=0.5A×(5Ω+)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R P=20Ω,U=4.5V;
(2)为保证电流表不损坏,电路中的最大电流为0.6A,
则电路中的总电阻为=7.5Ω,
滑动变阻器连入电路电阻的最小值为2.5Ω;
为保证电压表不损坏,滑动变阻器的最大电压为3V,则此时R0的电压为4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的电流为=0.3A,
此时滑动变阻器连入电路电阻的最大值为=10Ω;
所以滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.答:(1)变阻器的最大阻值为20Ω;
(2)滑动变阻器可连入电路的阻值范围为2.5Ω~10Ω.。