全国初中应用物理竞赛试题及答案解析
全国初中应用物理知识竞赛辅导专题—压强(有解析)
原创全国初中应用物理知识竞赛辅导专题解析——压强一、选择题1.两块相同的海绵分别置于相同的磅秤上,取两个相同的物块分别置于海绵上,如图所示。
下列关于甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小及海绵下陷浓度h甲、h乙的比较,正确的是( )A.F甲=F乙,h甲>h乙B.F甲=F乙,h甲=h乙C.F甲<F乙,h甲=h乙D.F甲>F乙,h甲>h乙答案: A解析:由于是两个相同的物块甲、乙两图中磅秤示数F甲、F乙大小相等,F甲=F乙;由压强定义,在压力相同时,压强与受力面积成反比,下陷浓度h甲>h乙,选项A正确。
2.如图甲所示,煤气管道包括户外和户内两部分,二者之间连接着一只煤气表。
工人师傅给每户安装完户内管道后,都要检查一下管道是否漏气。
有一种检测装置如图乙所示,在两端开口的透明的U型管中装有水,当U型管两端压强相等时,两侧水面相平。
检测时,关闭开关后,用力向用户管道口Y内吹气,然后迅速将U型管的一端Y与用户管道口Y相连接,U型管内水面出现高度差(如图丙所示)。
观察U型管中水面的变化可以判断户内管道是否漏气( )A.若水面高度差逐渐增大,则表明不漏气B.若水面高度差逐渐减小,则表明不漏气C.若水面高度差保持不变,则表明漏气D.若水面高度差保持不变,则表明不漏气答案: D解析:用力向用户管道口Y内吹气后,管道内压强大于大气压。
若水面高度差逐渐减小,则表明漏气;若水面高度差保持不变,则表明不漏气,选项D正确。
3.如图所示,置于水平桌面上的一个密闭的圆锥形容器内装满了重力为G的某种液体。
已知:圆锥形容器的容积公式为V=πR2h,,其中,R、h分别为容器的底面半径和高。
则容器内的液体对容器侧面的压力大小为( )A.1G B.2G C.3G D.0答案: B解析:若重力为G的某种液体装在圆柱体容器内,容器内的液体对容器底面的压力应为G,重力为G的某种液体装在圆锥形容器内,则其液面高度为圆柱形容器的3倍,容器内的液体对容器底面的压强为圆柱形容器的3倍,其压力为3G。
2023年全国初中应用物理竞赛试题及参考答案版
2023年全国初中应用物理竞赛试题一、本题共10小题,毎小题2分,共20分。
以下各小题给出的四个选项中只有一个选项中只有一个是对的的,把对的选项前面的字母填在题后的括号内。
1.我国有句谚语说:“下雪不冷化雪冷”。
你认为以下几个说法中一定错误....的是()A.冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的B.冷气流的北上导致气温的减少C.雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热导致气温的减少D.人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外,还受空气湿度的影响2.公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志。
图1所示的反光膜横截面的结构示意图中,设计最合理的是()3.如图2所示,生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上,下面四种方法能更好地运用斧头惯性的是( )图2 4.将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置,直木棒静止后从其正前方观测到的现象是下面四种情况中的哪一种()5.用手提起如图4甲所示长细金属链的一端,使金属链的另一端接触玻璃杯底部,然后逐渐将长金属链顺序地盘入玻璃杯中,直到金属链几乎能装满玻璃杯。
将玻璃杯放置在水平桌面的最左端,使金属链的另一端伸出玻璃杯外,然后用手指按住金属链,如图4乙所示。
若将手指放开,将会出现下列哪种现象()A.没有变化B.金属链会回到玻璃杯中C.金属链会下落一段距离后停止滑出杯子D.金属链会下落直到玻璃杯清空6.如图5所示为双金属片温度计的内部结构示意图,双金属片一般是由形状相同的铜片和铁片铆合在一起制成的,其中铜的热膨胀限度比铁的大。
当温度变化时,由于内外两层金属片的膨胀限度不同样而引起指针偏转,同时在弹力的平衡下,指针便指在刻度盘上相应的温度值位置上,从而显示出被测的温度。
下面关于双金属片温度计的结识中,错误的是( )A.双金属片温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的B.被测温度越高,双金属片温度计内弹簧的弹力越大C.双金属片温度计的指针做得比较长,是为了能起到将微小形变放大的作用D.要使温度升高时指针顺时针偏转,双金属片的外层(图中较粗线所示)应是铁,内层(图中较细线所示)应是铜7.有经验的面点师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头之前,总是先用手蘸上少许凉水。
第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题及详解
第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题一、(14分)1998年某地区遭受特大洪涝灾害.为了抗洪抢险,急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙地.现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为10km/ h (不计水流速度).(1)请你设计一个完成此项任务的可行性方案;(2)通过分析、计算,找出最佳方案.(钢材的密度为7.9×103kg/m3)二、(18分)图1为一种电磁炉的原理示意图.它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁磁材料制成的烹饪锅,在锅体形成无数小的涡流(感应电流)而产生焦耳热.同时,被磁化的铁磁材料分子因摩擦、碰撞而发热.从而使锅体自身发热达到加热食物的目的.(1)使用电磁炉加热食物时,不产生明火、无烟尘,无废气,清洁、安全、高效、节能.请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识(只写名称不写内容,不少于 10 个可得满分).(2)在使用电磁炉时,炉和锅之间的热是由__________传递给__________的.电磁炉加热食物的过程中消耗__________能转化为__________能;若用该电磁炉1次蒸熟5个馒头需用时间25min,那么,1次只蒸熟1个同样大的馒头大约需要__________min.(3)某款电磁炉性能参数如下表所示:根据上表数据,若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化图像是一直线,电磁炉工作电压正常,在1个标准大气压下,烧开一锅质量为3kg,温度为22℃的水最多需要多少时间(不计锅吸热及热散失)?三、(18分)有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴,这不仅能节省能源,而且很方便.李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射强度的大小.也就是说,太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少.实验装置如图2所示,晒水箱内部是被涂黑的,箱体外加了保温层,上面开口并盖有透明玻璃板.在估测之前要首先弄清,透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?李明和张华各拿一块实验用的玻璃板,把阳光反射到墙上的同一个地方,他们发现,两块反射光斑重叠处的强度,和太阳光直接照射到地上的强度差不多.(1)透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?你在得出这个结论时做了什么假设?假设的根据是什么?(2)请你帮助他们设计实验方案,并写出具体的实验步骤.(3)请你对这个实验方案的可行性做出评价.四、( 18 分)用电流表和电压表测电流和电压时,通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响,而将其视为“理想仪表”,即认为电流表的内电阻为零,电压表的内电阻为无限大.实际上,电流表和电压表都有一定电阻值,因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻.可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻.所以,把电流表或电压表接人待测电路时,就相当于在待测电路中串联一个电阻,或并联一个电阻.这样,电流表两端就要有一定的电压,电压表中就要通过一定的电流,因此实际上很难向时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流.1.现有一个量程为0.6A,内电阻为0.13Ω的电流表,能否用它测量某电路两端的电压?若不能,请说明理由.若能,请说明用它能测量的最大电压值.2 .现要精确测量一个阻值约为8Ω的电阻R x,实验室提供下列器材.·电流表A l:量程100mA,内电阻r l=4Ω·电流表A2:量程500μA,内电阻 r2=750Ω·电压表V:量程10V,内电阻r3=l0kΩ·变阻器R0:阻值约10Ω·定值电阻R l:阻值约10kΩ·电池E:两端电压 1.5V·开关S、导线若干(1)选出你测量时所需的适当器材,并在虚线方框中画出电路图.(2)需要测量哪些物理量?根据所测物理量,写出被测电阻R x的表达式.五、 (16分)图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图.汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度V=0. 2m/s向右运动.图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图像.设t=O时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg.求:(1)圆柱形重物的质量;(2)圆柱形重物的密度;(3)打捞前,圆柱形重物上表面所受的水的压力.六、(16分)图4为一种电饭煲的工作原理图.下面是王宁同学对电饭煲工作原理的研究,请你也参与共同探讨.按下、扳起电饭煲的开关,有一种“粘连”、“吸引”的感觉,取出饭锅,发现电饭煲的底部有一个凸起物,它可以上下弹动,能被磁铁吸引.王宁同学通过用这个电饭煲做米饭和烧水来研究它的工作情况,请回答他在使用过程中发现的如下问题.(1)图 4 中只有两根外接导线,这样的用电器有什么危害?应当怎样加以完善?(2)将三脚插头插人电源插座,不用按开关,指示灯就发亮,按下开关后,指示灯亮度不变.此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响?(3)电饭煲工作了15 min,会出现大量“白气”,这些“白气”是怎样形成的?(4)电饭煲工作了25 min,听到“啪”的一声,指示灯不亮了.以此推测,感温软磁体的磁性可能受什么因素影响?怎样影响?(5)听到“啪”的一声后又过了10min,指示灯又发光,一会儿指示灯又熄灭了.分析在相同条件下,不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样?(6)要想获得恒温的温水,你可以怎样做?(7)电饭煲使用较长一段时间后,常常在饭未完全熟透时就“跳闸”,这样就会出现“夹生饭”,请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障?为什么?第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题详细解答一、(1)设计方案:根据问题中所给条件,又在这种特定情况下,可以把部分钢材放在船体外的水中,并设法将其“贴”在船体上.为防止船体发生倾斜,船体两侧所放置钢材的质量应该相等.(2)最佳方案:设放置在船体两侧钢材的质量为 m ,因船与船体外钢材组合的整体浮在=G,即水面上,故F浮代人数据后从以上各式求得m=15.8×103kg=15.8t.在这种极特殊的情况下(正常情况下是不可取的),只能采用把至少15.8t钢材均分放置在船体外两侧的水中且紧贴船体,经即可送到乙地.二、(1)该问题没有惟一的标准答案,属于开放性试题,以下内容可以作为基本依据.答出其中10个以上(包括10个)者均可得满分.涉及的物理知识:电流的磁效应、电流的热效应(焦耳热)、阻抗(电阻)、磁场、磁化、磁感线、电磁感应、能量转化、分子热运动、热传递、内能、分子电流、感应电流、涡流……(2)锅电磁炉电或磁内25(3)取最低热效率90%,温度调节最低为100℃,否则不能将水烧开.电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化关系呈线性,此时电磁炉消耗的实际功率有下面的关系式:P与加热温度t热可得:=100℃时,P=653W,当t热有:解得:t=1672s =28min三、(1)假设玻璃板对光的吸收可以忽略.其根据是薄玻璃板十分透明(实际上玻璃对红外线不很透明,而红外线的热效应是比较强的,这点可不作为对学生要求).通过李明和张华的实验结果可以推测,每块玻璃板反射的太阳光只有人射光能量的一半,这就是说,人射玻璃板的太阳光有一半被玻璃板反射了.所以,透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的50% .(2)实验方案:若实验过程中总能使太阳光垂直人射,且晒水箱内部涂黑,可以认为射人晒水箱的太阳光不再被反射出去,晒水箱吸热效率为50%.另外,晒水箱周围有保温层,可以认为没有热量散失.若晒水箱吸收的热量完全用来使水的温度升高,测出保温箱中一定质量的水在一定时间里,其内能增加了多少,并测量出太阳光垂直照射物体表面的面积,就可以计算出太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的太阳光照射的能量是多少.实验步骤如下:①向晒水箱中倒人质量为 m 的清水.并用温度计测量此时水的温度t0.②用刻度尺测量晒水箱盖的面积亏.将晒水箱开口朝向垂直阳光的方向,盖好玻璃板开始计时..③经过t时间后(如3h) ,再测量水的温度t温④太阳光对地球表面辐射的强度是.(3)从实际问题的要求来看,该问题是要进行估测,因此其中有许多东西就必须进行合理地简约.如“假设玻璃板对光的吸收可以忽略”、“若实验过程中总能使太阳垂直人射”、“没有热量散失”等假设都是允许的,而且是应该的.但是上述这种简约,必然会对估测结果带来一定的影响.此外,还有某些因素未给予考虑,如实验过程中天气的变化所引起的环境温度的变化等,因而,估测结果与真实值之间会有相当大的偏差是不可回避的.但就其取平均效果来说是可行的.四、1.能用该电流表测量电压.但测量的最大电压值仅为 U=0.6 A×0.13Ω=0.078V .2.(1)电路图如图 1 所示.(2)通过两电流表 A l、A2的电流I1、I2电流表A2的内电阻为(1)由公式,故汽车在AB段对重物的拉力为同理,汽车在CD段对重物的拉力为F3=4000N .整个重物打捞过程应该分为三个阶段:第一阶段,将重物从水底拉至上表面刚好接触水面.这一过程,G不变,不变,F1不变,且有①对应题图3乙AB段变小直至为0,故拉力F越第二阶段,将重物拉出水面的过程.这一过程中G不变,F浮来越大,对应题图3乙中的BC段.第三阶段,重物刚好全部拉出水面,以后继续向上拉的过程.这一过程中G不变,拉力F3与重力G相等,G=F3 ②对应题图3乙CD段因为G=F3=4000N,所以.(2)由①②F=G-F1=F3-F1=500N浮因为所以( 3 )由题图3乙的BC段可知,打捞的重物从上表面接触水面到刚好整个物体全部出水,历时 60s-50s=10s,上升速度为 0.2m/s ,所以物体高h=10s×0.2m/s=2m所以,物体上、下表面积为又由题图3乙AB段可知,物体从水底上升到上表面刚好接触水面历时50s,上升高度H=50s×0.2m/s=10m故物体沉在水底时上表面离水面 10m ,水对物体上表面产生的压力为六、(1)这样的用电器一旦发生漏电,可能会导致触电事故.应该安装一个地线,即把用电器外壳与导线连接,再通过三脚插头与插座的地线相接.(2)从题图 4 可以看出,电源是通过双金属片上的触点与发热体.指示灯相连通的,一旦接上电源,发热体和指示灯都会工作;而与开关相连的两根电源导线是直接接在并联的发热体和指示灯上的,所以,不用按开关,指示灯就发亮,按下开关后指示灯亮度不变.即此时开关不起作用.(3)发热体工作了15min后,把水烧至沸腾,大量的水汽化后遇冷又液化,因而可以看见大量“白气”生成.(4)“啪”的一声,是俗称的电饭煲“跳闸”.此前,开关按下,通过连杆永磁体 E 将感温软磁体D磁化而吸合,使主电路的触点闭合而工作,一段时间后,安装在锅底部的电路元件感温软磁体D受热到一定温度时,其磁性会骤然下降或消失,在重力作用下通过连杆使开关跳起,触点分离而断电,并发出响声.温度降低时,感温软磁体D又能被永磁体E磁化.看来,感温软磁体的磁性可能受温度因素影响,且温度越高,磁性越弱.(5)指示灯反复亮、灭,这个现象说明只与双金属片相连的触点的闭合与断开有关,从而控制发热体和指示灯的工作.双金属片受热形变而使动触点下移与静触点分离,指示灯不亮.当温度下降到一定程度时,双金属片收缩而使动触点上移与静触点闭合导通,指示灯发光,这表明双金属片受温度影响时A金属片比B金属片热胀冷缩的形变量要大.可见,在相同条件下,不同种类金属的热胀冷缩程度可能是不一样的.(6)要想获得恒温的温水,只要把插头插人电源插座,不必按下开关便可.(7)故障可能是由于感温软磁体老化引起的.因为正常的感温软磁体是在103℃左右才基本失去磁性,永磁体被重力拉向下面带动连杆,使主电路中的触点分离而断电(此时为正常跳闸).但如果感温软磁体老化,在温度未达103℃时就失去磁性,使主电路中的触点分离而断电,饭未熟透就会出现“夹生饭”了.。
第一届全国初中应用物理知识竞赛答案
第一届全国初中应用物理知识竞赛答案一、答案1D,2D,3A,4D,5C,6C,7C,8B,9D,10B,11A,12A,13B,14A评分标准全题42分,每小题3分。
二、答案1. 3 ,2. 160 ,3.传导,4. 2 ,5. 1 133 86 ,6.温度评分标准全题18分。
每小题3分,第5小题每空1分。
三、参考解答评分标准全题4分。
画出两个并联开关者,照样给分。
电灯不能亮,开关不能控制电灯;电源短路者不给分。
由于作图不规范而使线路中断者,扣1分。
只画1个电池者,扣1分。
四、参考解答1.相等2.图(b)中橡胶盖受到注水从上向下的压力却几乎不受水从下向上的压力,所以橡胶盖不受浮力,不会浮起。
3.在橡胶盖上打孔,填入砂粒或在橡胶盖上加重物使它们所受的总重力大于它们完全浸没水中时所受的浮力。
评分标准全题6分。
第1小题1分。
第2小题只要答出橡胶盖不受浮力或橡胶盖的下面不受水的的压力即给2分。
第3小题3分,答出可行的方法即给2分,点明须使重力大于浮力再给1分。
除橡胶盖外改动水箱其它部分的,不给分。
五、参考解答1.测量步骤(l)将电度表所接其它用电器关闭,只接电吹风机。
(2)利用钟表测量电吹风机工作时电度表的圆盘转过N转所用的时间t(秒)。
2.导出计算电功率的公式以n表示每千瓦时的电表盘转数,电吹风机所耗电能W(焦耳)就是评分标准全题6分。
答出测量步骤(1)的给1分。
(2)的给2分。
(1)式给2分。
(2)式给1分。
运算中没有出现系数1000和3600,而单位又未作特别说明者,全题最多给4分。
六、参考解答1.9米2.m——轿箱与负荷的总质量,P——最大油压,D—一柱塞直径钢索拉力 F1=mg (1)柱塞举力 F2=2mg (2)代入数值,得D=0.119米 (4)0.119米×1.4=0.167米 (5)应该选用柱塞直径为184毫米的液压机。
评分标准全题8分,第1问l分,不要求计算过程。
第2问共7分。
全国初中物理竞赛试题精编(2024年)(附答案)
全国初中物理竞赛试题精编(2024年)一、单选题1.如图所示,足够高的柱形容器底面积为200cm 2。
容器内放有一密度为0.4g/cm 3、边长为10cm 的正方体木块A ,将一物块B 放在A 的正上方,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器中心。
现缓慢向容器中加水,当加入2.4kg 的水后停止加水,此时木块A 有五分之一的体积露出水面,细绳受到的拉力为1N ,容器中水的深度为h 1;再将物块B 取下并缓慢放入水中直到浸没时,细绳刚好断掉,液面稳定后容器中水的深度为h 2。
已知细绳能承受的最大拉力为5N 。
则下列说法中错误的是( )A .细绳的长度为8cmB .物体B 的密度为3g/cm 3C .h 1:h 2=16:17D .物块B 最终对容器底部的压力为2N 2.如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。
若A 、B 是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20cm ,30cm 、密度之比A B :3:1ρρ=。
将A 放在水平地面上,B 放在A 的上面,A 对水平地面的压强为5100Pa (如图乙),下列说法正确的是( )①图乙中,物块A 的重力为204N :②物块A 的密度为331.210kg /m ⨯;③图丙中,要使B 对地面的压强为2800Pa ,应将物块B 沿竖直方向切去23;④图丙中,将A沿水平方向截取1726,将截取部分放在水平地面上,此时余下部分和截取部分对水平地面的压强相等A.只有①、②正确B.只有②、④正确C.只有①、③正确D.只有②、③正确3.如图甲所示,一个滑轮组竖直固定在水平支架上,已知每个滑轮均重20N,滑轮组下端挂有重为G的物体A,用力F通过滑轮组绳的末端竖直向上匀速提升重物A,重物A向上运动的速度为v,力F做功的功率P随物体上升速度v 之间的关系图象如图乙所示。
滑轮与轴的摩擦、绳的质量忽略不计,g取10N/kg。
则下列说法正确的是( )A.拉力F的大小为120NB.滑轮组对水平支架的拉力为140NC.拉力F的功率为1.2W时,10s内滑轮组对物体A做功12JD.若在物体A下再加挂30N的重物,滑轮组的机械效率可以达到86.7%4.如图甲所示,边长为10cm的均匀实心正方体用轻质细杆固定在容器底部,容器内底面积为400cm2。
2020年全国初中应用物理知识竞赛试题及答案
2020年全国初中应用物理知识竞赛试题及答案2020年全国初中应用物理知识竞赛题含答案1.(3分)许多照相机镜头到胶片的距离是可调的。
某次拍摄前摄影师已经把相机“调焦”。
使被摄者在胶片上形成了清晰的像.如果在拍摄前被摄者移动了位置,他和摄影者的距离变大。
为使他在胶片上仍然形成清晰的像。
镜头与底片的距离应该(。
)A)变小.(B)变大.(C)先变小后变大.(D)先变大后变小。
2.(3分)拖拉机深耕时的行驶速度一般比在公路上慢,这主要是为了(。
)A)提高机械传动效率.(B)增大牵引力.C)节省燃料.(D)提高发动机的功率。
3.(3分)安全用电的常识之一就是不要靠近高压电.但是,两爪站在高压线上的鸟却不会发生触电事故,这是因为(。
)(A)鸟爪上的角质层不导电.(B)鸟爪很干燥.C)电线上有绝缘层.(D)鸟的两爪间的电压很低.4.(3分)我国最近发射的神舟四号飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质,它可以在返回大气层时保护返回舱不因高温而销毁.烧蚀层能起这类作用,除它的隔热机能外,还由于(。
)A)它的硬度大,高温下不会损坏。
(B)它的表面非常平滑,能减少舱体与空气的磨擦。
C)它在汽化时能吸收大量的热.(D)它能把热辐射到宇宙空间.5.(4分)一种微型手电筒的灯泡做成图l所示的形状。
它的前端相当于一个.使用这种灯泡可以省去一般手电筒中的一个零件,它是.6.(4分)图2是一个电表的表盘.也许你没有学过这类电表的用法.但按照所学的其它电表的读数方法。
你也能知道。
它的示数是,单元是.7.(4分)一架飞机程度匀速地从XXX的头顶飞过.当他听到飞机发动机的声音重新顶正上方传来时。
发现飞机在他前上方与地面约成60°角的偏向,这架飞机的速度大约是声速的倍。
8.(6分)图3为农用扬场机的示意图.谷物脱粒后。
谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮W和皮带B的带动下被抛出.谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同。
从而形成l、2、3三堆,达到分离的目标.其中1是,2是.从能量的角度看。
全国初中应用物理竞赛
初中应用物理知识竞赛专题一:压强与浮力【重点知识解读】1固体压强公式: p=F/S,液体压强公式:p=ρgh求固体之间的压力与压强时,先求压力后求压强。
而液体内部则先求压强后求压力。
2液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,各方向压强大小相等。
液体的压强只跟液体密度ρ和距液面的深度h有关,与液体重力、体积及容器形状、底面积等无关。
3大气压强是由于气体分子对器壁的碰撞而产生。
标准大气压数值p=1.013×105Pa=760mmhHg。
活塞式抽水机和离心式抽水机都是利用大气压工作的。
大气压随高度的增加而减小。
在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
4在流体中,流速越大的位置,压强越小。
飞机能够升空是由于机翼上下表面空气流速不同产生了压强差。
5帕期卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。
液压机是帕斯卡定律的重要应用之一公式F大/S大==F小/S小6气体的压强跟体积的关系:温度一定时,一定质量的气体,压强越大,体积越小;压强越小,体积越大。
7 浮力是浸在流体中的物体受到流体向上托的力。
浮力的方向总是竖直向上的。
阿基米德原理:浸入液体(气体)中的物体受到向上浮力的大小等于它排开液体(气体)的重力,即F=ρg V排。
8密度计是用来测量液体密度的仪器,它根据漂浮时的受力平衡及阿基米德原理而制成的。
液体密度较大时,密度计露出部分多,反之就少。
密度计上的刻度数是上面较小下面较大,密度计上的刻度数值表示待测液体密度是水密度的倍数。
【经典竞赛题分析】例1(2011全国初中应用物理知识竞赛试题)小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手:作一个太阳淋浴器,他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线若干。
初步设计如图13所示,其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。
己知:圆柱形金属桶的底面积S l=0.5 m2,高h1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于4N时断开,水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S2=40 cm2,高h2=12 cm,每个圆柱体重G=6N。
2023年第二十二届全国初中应用物理知识竞赛初赛复赛试题与答案
2023年第二十二届全国初中应用物理竞赛预赛试题一、选择题:1. 上午,小明骑着自行车沿平直的公路驶向学校,强劲的北风迎面吹来,此时地面对车前轮的摩擦力为f 1,对车后轮的摩擦力为f 2.则下列说法中对的的是( )A .f 1与前进的方向相反,f 1<f 2B .f 2与前进的方向相反,f 1>f 2C .f 1与前进的方向相同,f 1<f 2D .f 2与前进的方向相同,f 1>f 22. 小明发现,有些电线杆上装有如图1所示的“小风车”,这些风车在微风中能不断地旋转,且旋转叶片的一面还装有反光的小镜子。
关于这样的“小风车”的作用,下列说法中对的的是( )A .为了警示此处有电B .为了测定风向C .为了测量风速大小D .为了驱赶小鸟,避免小鸟在上面做窝而导致电路短路3. 一名军人在一次执行任务时需要从正在正常向前行驶的卡车右侧跳下。
对于跳车的方法,以下四种方案中最安全的是( )A .脸向车后并相对于车向后跳B .脸向车后并相对于车向前跳C .脸向车前并相对于车向后跳D .脸向车前并相对于车向前跳4. 我国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气,统称为“雾霾天气”。
关于雾和霾的结识,下列说法中对的的是( )A .霾是大量的小水滴或冰晶浮游在近地面空气层中形成的B .雾和霾是两种不同的天气现象C .雾是由悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒等颗粒形成的D .雾和霾是同一个概念的两种不同说法5.北京奥运会上的把戏游泳运动员,由于在水面上、下都能听到音乐指令,从而以其优美的舞姿、随音乐节拍而精确完毕的动作,让观众感受到了体育之美。
关于运动员在水下是如何接受到音乐指令的下列说法中,符合实际情况的是( )A .仅在水面以上放有音箱,当运动员的头部在水面以下时,声音经由空气、水,最终传到运动员的耳朵B .仅在水面以下放有音箱,当运动员的头部在水面以下时,声音通过水传到运动员的耳朵“小风图1C .运动员通过无线耳机,接受来自控制室的电磁波信号,再将其转化成声音,被耳朵接受D .在水面以上和以下都放有音箱,使运动员的头部无论是在水面以上还是在水面以下,都 能听到清楚的音乐声6. 小明学习了浮力知识以后,对热气球运动产生了爱好,他在网上收集了许多关于热气球的知识及类似图2所示的图片。
2023年初中物理竞赛专题新版机械运动
初中应用物理知识竞赛题精选分类解析专题一、机械运动一、选择题1.(2023中学生数理化潜能知识竞赛)下图是空中加油的情景,我们说加油机是静止的,是以下列哪个物体为参照物()A.以加油机自己为参照物B.以受油机为参照物C.以地面为参照物D.三种说法都不对1.答案:B解析:空中加油,我们说加油机是静止的,是以受油机为参照物,选项B对的。
2.(2023中学生数理化潜能知识竞赛“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法,下面四个图是小严同学运用频闪照相机拍摄的不同物体运动时的频闪照片(黑点表达物体的像),其中也许做匀速直线运动的是()2.答案:B解析:根据匀速直线运动特点可知,选项B对的。
3.(2023上海初中物理知识竞赛题)小轿车匀速行驶在公路上,坐在副驾驶位置的小青观测到轿车速度盘的指针始终在100km/h位置处,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,小青发现该轿车通过自己的时间恰好为1秒,则该轿车的车速范围为()A.15~20m/s B.20~25 m/s C.25~30 m/s D.30~35 m/s解析:小轿车速度100km/h=28m/s,以小轿车为参照物,小轿车长度取3.5m,在超越相邻车道上同向匀速行驶的另一辆普通轿车的过程中,两车相对路程为7m,由s=vt可知,相对速度为7m/s。
该轿车的车速范围为20~25m/s,选项B对的。
答案:B4. (2023上海初中物理知识竞赛复赛题)2023年9月25日21时10分“神舟”七号飞船载着三名航天员飞上蓝天,实行太空出舱活动等任务后于28日17时37分安全返回地球。
已知:“神舟”七号飞船在距地球表面高343千米的圆轨道上运营,运营速度为7.76千米/秒;地球半径6.37×103千米。
则在“神舟”七号飞船运营期间,飞船绕地球运动的圈数为:(A) 15 (B) 30 (C) 45 (D) 60.答案:C解析:由题述可知,飞船绕地球运动的时间大约为68.5小时,运营一圈的路程大约为2π×(6.37×103千米+343千米)=4.2×107m,运营一圈的时间大约为1.5h,飞船绕地球运动的圈数为45,选项C对的。
初二物理全国初中应用物理知识竞赛试题[1]
第一章声现象例题【例1】某人站在一个较大的山谷里,想估测山谷的宽度。
他大喊一声后经过0.3秒钟听到右面山崖反射回来的声音,经过0.5秒钟才听到左面山崖反射回来的声音。
请你帮他估算这个山谷的宽度。
(声音在空气中的传播速度为340米/秒)。
136m 【例2】要使小提琴发出的声音的音调变高,应采取的办法是[ ] BA.放松琴弦 B.拉紧琴弦C.增加部分弦线的长度 D.换些粗弦【例3】一个人在高处用望远镜注视地面上的木工以每秒一次的频率钉钉子。
他听到声音时恰好看到击锤的动作,当木工停止击锤后,他又听到了两次击锤声,木工离他有多远?S=vt=340米/秒×2秒=680米【例4】海面上一炸弹爆炸,岸边的人听到两次爆炸声,两次之间相隔△t秒,当时声音在空气中和海水中的传播速度分别为v1米/秒和v2米/秒,那么,爆炸处离岸__________米。
3.要区分自己的拍手声和高墙反射回来的回声,你至少要离高墙_______米远。
(设声音在空气中的传播速度为340米/秒)。
8、为了保证工作和学习,应控制噪声不超过___________分贝。
为了保证休息和睡眠,应控制噪声不超过_____________分贝。
9、甲、乙两人分立在一堵墙的对面,两人间距为L,他们和墙的间距都是 L。
当甲用发令枪开了一枪,乙经a秒听到第一声枪响,再经___秒,乙能听到第二声枪响。
据测定,人耳要把两次声音分辨开来,至少需相隔0.1秒,因此,两人的间距L必须大于__米。
简答题1.亚里士多德曾认为低音传播速度比高音慢,你能用事实反驳他的错误吗?声音的速度只与介质的种类和介质的温度有关。
4、在不调节收音机的音量调节旋钮的情况下,把收音机从室内拿到室外,为什么听到的声音会小些?在室外,收音机发出的声音只有很小一部分传入人耳,大部分向四周传开了;而在室内,收音机发出的声音同样也只有一小部分到达人耳,大部分传向四面八方,但是传向四面八方的声音遇到墙壁、家具等障碍物会被反射回来,形成回声从新进入人耳,在这么短的距离内,人耳是无法区别回声与原声的,于是回声和原声就混在一起,听起来就觉得比室外响亮一些.计算题1.汽车行驶的正前方有一座高山,汽车以12米/秒的速度行驶。
历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—物质的属性
历届全国初中应用物理知识竞赛试题分类汇编—物质的属性一、选择题(90第一届)1.一个瓶子正好能装满1kg水,它一定能装下1千克的( )A.花生油 B.酱油 C.白酒 D.豆油(91第三届)4.为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量(估计为1000个),最好采用下列哪种方法?[ ]A.将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总厚度L,再量出一个垫圈的厚度L1,LL1即为垫圈总数B.将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总厚度L,再量10个垫圈的厚度L1,10LL10即为垫圈总数C.用天平测出这些垫圈的总质量M,再测出一个垫圈的质量M1,MM1即为垫圈总数D.用天平测出这些垫圈的总质量M,再测出10个垫圈的质量M10,10MM10即为垫圈总数(92第三届)7.量筒做得细而高,不做成粗而矮的形状,这主要是因为[ ]A.实验中,细高的量筒便于操作B.细高的量筒可以做出相对较大的底座,增加稳度C.细高的量筒与粗矮的相比,相应的刻度间隔较大,便于准确地读数D.粗矮量筒中的液体较多,筒壁所受压强较大,需用较厚的玻璃,因而不便读数。
(93第四届)2.一个质量为50㎏的人,他整个身体的体积大约是[ ]A.0.005m3B.0.01m3C.0.05m3D.0.lm3(94第四届复)12.密度是物质的属性之一,至今人们知道具有最大密度和最小密度的物质分别是:A.黑洞、星际物质B.中子星、慧星C.巨星、氢气D.白矮星、氢气(95第五届)10.某同学用托盘天平测一物体的质量,测量完毕后才发现错误地将物体放在了右盘,而将砝码放在了左盘。
因无法重测,只能根据测量数据来定值。
他记得当时用了50g、20g和10g三个砝码,游码位置如图所示,则该物体的质量为[ ]A.81.4gB.78.6gC.78.2gD.81.8g。
(2000第十届)4. 商店常用案秤称量货物的质量(如图)。
称量时,若在秤盘下粘了一块泥,称量的结果比实际质量(填“大”、“小”);若砝码磨损了,称量的结果比实际质量(填“大”、“小”);若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比实际质量(填“大”、“小”)。
2023年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷及答案
2023年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷及答案一、(16分)1.(16分)请利用现有器材:一块大小合适且质地不一定均匀的木板,一把量程为2m 的卷尺,一台能够测量人体质量的磅秤(如图所示),砖块若干块.设计一个测量人体重心位置的方案.要求写出测量步骤和测量结果的表达式.二、(16分)2.(16分)小明的妈妈为了方便早餐时喝上豆浆,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示.图乙所示为豆浆机的主要结构:中间部位是一个连接着刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;电热管负责对液体加热煮沸.下表是这个豆浆机的主要技术参数.型号…﹣…额定电220V压额定频50Hz率电机功180W率加热功800W率容量1000mL小明想探究一下豆浆机工作的具体过程以及耗电情况,在某次使用之前,先查看了他家的单相电子电能表,上面注明1600imp/kW•h,之后,他关闭其他所有家用电器,将浸泡好的适量黄豆和l000cm3的清水放入豆浆机的杯体,启动自动控制键,开始用钟表计时的同时记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数,豆浆机按“①加热一②预打浆一⑧加热一④打浆一⑤煮浆一⑥防溢延煮”的程序正常工作直至豆浆机发出声光报警,提示豆浆已做好.从启动自动控制键至豆浆机发出声光报警,整个过程用时20min,电能表上面的发光二极管闪烁了320次.其中①、③、⑤三个过程为电热丝单独不间断工作,而②、④为电机单独间歇工作,此过程中电动机累计工作时间为2min,⑥为电热丝单独间歇工作.请回答:(1)②、④两个过程中,电动机为什么要间歇工作?(2)在豆浆机工作的20min内,消耗的电能为多少kW•h?(3)在豆浆机工作的20min内,电热丝和电机都不工作的时间为多少min?三、(16分)3.(16分)下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数,其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器.请根据表中的数据,回答下面的问题.(已知:空气的密度为1.29kg/m3,空气的比热容取103J/(kg•℃).注:空调的电辅热功能有两方面的作用,一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量,实现室内温度的快速提升,二是当室外温度很低,空调器的压缩机制热效能过低时,开启电辅热功能可以辅助制热,弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题.XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器电源IPH220V﹣50Hz制冷运行制冷量2300W额定输入功率830W制热运行制热量2600W额定输入功率780W电热功率500W(1)如果房间的面积为15m2,高度为2.6m,问:如果按照表中的数据工作,该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃?(2)在l中,若室外温度不太低,实际加热时间约为4.0min,则在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为多少?空调器总共消耗的电能为多少?(3)该空调器在制冷时的额定输入功率为830W,而它的制冷量却是2300W,比输入功率还要大,这是为什么?四、(16分)4.(16分)机器人小组的同学要制作一个能自己从椅子上站起的机器人,如图1所示.他们已经完成的部分如图2甲所示:Ol 和O2为两个关节(所有关节处均安装有马达,可使关节在一定范围内缓慢转动):当机器人的上半身、小腿均垂直于大腿坐在椅子上时,上半身可以绕O1顺时针转动30°角、逆时针转动90°角,小腿只能绕O2逆时针转动90°角,如图2乙所示;O1以上的上半身总长50cm,总质量为11.2kg,其重心G1位于Ol正上方25cm处;在Ol 和O2水平连线上的大腿部分长25cm,两只大腿的总质量为4.8kg,其重心G2位于Ol和O2连线的中点:O2以下的小腿和脚总长27cm,两只小腿和脚的总质量为4.8kg,其重心位于O2正下方6cm处;其中脚在水平面上的前后长度为l0cm.且过O2的竖直线恰好将脚分为对称的两半.现还需在O1正上方40cm的03处,为机器人安装两只手臂(如图2丙所示,大臂可绕关节O3转动360°角、小臂可绕关节04逆时针转动90°角,如图2乙所示;大臂和小臂的长度相等,重心位于整只手臂的中心点).根据所使用的材料,已知每一只手臂的质量和长度的关系为“每lcm长度手臂的质量为0.06kg”.请你从理论上计算出机器人的整只手臂至少需要多长,才能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来.五、(18分)5.(18分)如图1所示为油田开采石油的抽油系统,由抽油机、抽油杆和抽油泵等部分组成.抽油泵的原理与活塞式抽水机类似;抽油机通过抽油杆,带动抽油泵的活塞上下往复运动,将油层中的原油抽至地面.(l)抽油机的结构如图2甲所示.电动机带动曲柄转动,通过连杆推动游梁和驴头绕支点O往复转动.驴头的外侧为一段以O为圆心的圆弧,它可以确保游梁转动时,上端固定在驴头外侧某一点上的钢丝绳对悬点的拉力始终在同一条竖直线上.已知驴头外侧圆弧的半径为L1,支点O到连杆和游梁连接处的(沿游梁方向)长度为L2.游梁和驴头受到的总重力为G,支点O到游梁和驴头的重心的(沿游梁方向)长度为L3.若当驴头通过钢丝绳拉动悬点保持静止、悬点处受到竖直向下的拉力为F、游梁和水平线的夹角为θ时,连杆对游梁的拉力方向竖直向下,请你求出该拉力的大小.(2)抽油泵处的示意图如图2乙所示.①抽油泵包括活塞、排出阀、吸入阀、油管等组成部分,请说明抽油泵的工作原理.②由于油层内的压强,当套管插入油层时,原油的液面会自动上升到一定高度.再通过抽油泵,可进一步将原油吸至地面.用回声仪可以测出原油液面距地面的深度.在套管中插入油管时,需保证抽油泵始终在原油液面之下.已知在某油田,地面的回声仪发出声波,时间后接收到回声(空气中声速为v);所安装的抽油杆的总长度为,(单位长度抽油杆的质量为m),横截面积为Sl,活塞的横截面积为S2,原油的密度为ρ.现要将原油抽至地面,抽油杆和活塞匀速上升时,受到的总摩擦阻力为f1,抽油杆和活塞匀速下降时,受到的总摩擦阻力为f2.请分别估算当抽油杆匀速竖直向上提升、匀速竖直下降时,悬点处受到竖直向下的拉力(套管和油管中,原油液面上方的气压相同;地面下的抽油杆长度远大于悬点距地面的高度).六、(18分)6.(18分)小明地铁时发现,在地铁离开某一站之后不久,透过地铁的车窗,可以看见黑洞洞的地铁隧道墙壁上出现了一小段动画广告,如图甲所示.他很好奇,就上网查到了这种技术的原理:事先用电脑制作好一段动画,再通过软件将动画的每一帧画面逐列的以一定的时间间隔发送到一根长约1m的LED(半导体发光二极管)显示柱上,每根显示柱约有600个LED,如图乙所示,每根显示柱只接收同一幅画面的信号.地铁列车通过时同步感应器驱动显示柱同步发光,随着列车以某个速度行驶,由于视觉暂留效应(人眼在观察景物时,光信号传入大脑神经,需经过一段短暂的时间,光的作用结束后,视觉形象并不立即消失,而是会保留约十分之一秒,视觉的这一现象称为“视觉暂留”),就会在人眼中形成一幅幅静止的具有一定宽度的静止画面,每个显示柱形成的略有变化的画面在掠过乘客眼中时,就会像放电影一样形成一小段动画广告了.试根据以上数据估算:(1)假如要在乘客眼前形成流畅的动画,需要在地铁车窗外每秒出现24幅宽度约90cm 的画面,列车的速度应该是多少km/h?(2)要想展示一个20s的动画广告,每两站之间一共需要多少个LED显示柱?(3)如果某时刻乘客发现动画的画面向车行的前方缓慢移动,是因为实际车速与设计的速度相比偏大还是偏小?(4)若每个LED的耗电功率为直流0.03W,假设将交流电转化为直流电时的效率为80%,某条地铁线路一共有16个站点(含起点与终点站),地铁经过每个相邻站间均有20s的动画广告,每天每根LED显示柱均累计工作2h,则这条双向的地铁隧道中,仅LED显示柱发光每天就会消耗多少kW•h的电能?2014年第24届“巨人杯”全国初中应用物理知识竞赛复赛试卷参考答案与试题解析一、(16分)1.(16分)请利用现有器材:一块大小合适且质地不一定均匀的木板,一把量程为2m 的卷尺,一台能够测量人体质量的磅秤(如图所示),砖块若干块.设计一个测量人体重心位置的方案.要求写出测量步骤和测量结果的表达式.考点:控制变量法与探究性实验方案.专题:探究型实验综合题.分析:重力在物体上的作用点叫做重心,质地均匀,外形规则的物体的重心在物体的几何中心上.解答:答:测量步骤:(1)将磅秤置于水平地面后,调节平衡(调零);(2)用磅秤测量人体的质量,记为m1;(3)将砖块横向立放于磅秤载物台中央位置,木板一端置于砖块上,另一端用砖块垫起使木板与地面平行,记录磅秤的示数m;(4)被测量的人平躺在木板上,脚底与磅秤外的一端平齐,记录磅秤的示数m;(5)用卷尺测得木板的长度为L.设人的重心到脚底的距离为h,根据杠杆平衡条件得:(m﹣m0)gL=m1gh∴h=L.点评:本题考查了学生对重心以及杠杆平衡条件的掌握,注重了学生实验能力的考查.二、(16分)2.(16分)小明的妈妈为了方便早餐时喝上豆浆,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示.图乙所示为豆浆机的主要结构:中间部位是一个连接着刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;电热管负责对液体加热煮沸.下表是这个豆浆机的主要技术参数.型号…﹣…额定电压220V额定频率50Hz电机功率180W加热功率800W容量1000mL小明想探究一下豆浆机工作的具体过程以及耗电情况,在某次使用之前,先查看了他家的单相电子电能表,上面注明1600imp/kW•h,之后,他关闭其他所有家用电器,将浸泡好的适量黄豆和l000cm3的清水放入豆浆机的杯体,启动自动控制键,开始用钟表计时的同时记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数,豆浆机按“①加热一②预打浆一⑧加热一④打浆一⑤煮浆一⑥防溢延煮”的程序正常工作直至豆浆机发出声光报警,提示豆浆已做好.从启动自动控制键至豆浆机发出声光报警,整个过程用时20min,电能表上面的发光二极管闪烁了320次.其中①、③、⑤三个过程为电热丝单独不间断工作,而②、④为电机单独间歇工作,此过程中电动机累计工作时间为2min,⑥为电热丝单独间歇工作.请回答:(1)②、④两个过程中,电动机为什么要间歇工作?(2)在豆浆机工作的20min内,消耗的电能为多少kW•h?(3)在豆浆机工作的20min内,电热丝和电机都不工作的时间为多少min?考点:电功与热量的综合计算.专题:电和热综合题.分析:(1)豆浆机是由电热管和电动机并联连接,而豆浆机的电动机工作时,电热管不工作;电热管工作时,电动机不工作;(2)1600imp/kW•h表示每消耗1kW•h指示灯闪烁1600次,然后进一步求出指示灯闪烁320次消耗的电能;(3)根据W=Pt求出电动机消耗的电能;根据消耗的总电能和电动机消耗的电能求出电热丝消耗的电能,再利用P=的变形公式求出电热丝工作的时间,最后根据豆浆机工作的时间和电热丝工作的时间即可求出电热丝和电机都不工作的时间.解答:解:(1)②④两个过程为打浆过程,电动机停止转动,刀头也停止旋转,在水和黄豆停止流动后,电动机突然带动刀头再次高速旋转,此时黄豆由于惯性仍然保持静止,这样才能更有效将黄豆打碎,如此反复,最终将黄豆打成细小的颗粒,经加热后成为豆浆;(2)消耗的电能:W=kW•h=0.2kW•h=7.2×105J=0.2kW•h;(3)电动机消耗的电能:W电动机=P电动机t电动机=180W×2×60s=2.16×104J;电热丝消耗的电能:W电热丝=W﹣W电动机=7.2×105J﹣2.16×104=6.984×105J;由P=可得,电热丝工作的时间:t电热丝===873s=14.6min;电热丝和电机都不工作的时间:t=20min﹣14.6min=3.4min.答:(1)②④两个过程为打浆过程,电动机停止转动,刀头也停止旋转,在水和黄豆停止流动后,电动机突然带动刀头再次高速旋转,此时黄豆由于惯性仍然保持静止,这样才能更有效将黄豆打碎,如此反复,最终将黄豆打成细小的颗粒,经加热后成为豆浆;(2)在豆浆机工作的20min内,消耗的电能为0.2kW•h;(3)在豆浆机工作的20min内,电热丝和电机都不工作的时间为14.6min.点评:本题考查豆浆机的工作原理、消耗电能和时间的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是根据题意分析出豆浆机的工作原理.三、(16分)3.(16分)下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数,其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器.请根据表中的数据,回答下面的问题.(已知:空气的密度为1.29kg/m3,空气的比热容取103J/(kg•℃).注:空调的电辅热功能有两方面的作用,一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量,实现室内温度的快速提升,二是当室外温度很低,空调器的压缩机制热效能过低时,开启电辅热功能可以辅助制热,弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题.XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器电源IPH220V﹣50Hz制冷运行制冷量2300W额定输入830W功率制热运行制热量2600W额定输入780W功率电热功率500W(1)如果房间的面积为15m2,高度为2.6m,问:如果按照表中的数据工作,该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃?(2)在l中,若室外温度不太低,实际加热时间约为4.0min,则在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为多少?空调器总共消耗的电能为多少?(3)该空调器在制冷时的额定输入功率为830W,而它的制冷量却是2300W,比输入功率还要大,这是为什么?考点:电功与热量的综合计算.专题:电和热综合题.分析:(1)由表可知空调的制冷功率,先根据m=ρV求出空调需要制冷空气的质量,再根据Q=cm△t求出空调需要吸收的热量;利用t=求出需要的制冷时间.(2)根据功率的计算公式以及额定功率和实际功率即可求出散热功率;根据制热时的制热输入功率和电热功率以及W=Pt即可求出空调器总共消耗的电能;(3)从物态变化以及吸热、放热的特点进行分析.解答:解:(1)室内空气体积:V=15m2×2.6m=39m3;空调需要制热空气的质量:m=ρV=1.29kg/m3×39m3=50.31kg ;空调需要放出的热量:Q放=c空气m△t=1.0×103J/(kg •℃)×50.31kg×(20℃﹣10℃)=5.03×105J;由P=可得,将室内温度从10℃调升至20℃,需要的时间:t===162.3s=2.7min;(2)散热功率:P散热=P﹣=3100W﹣=1000W;空调器总共消耗的电能:W=Pt′=(500W+780W)×4×60s=3.07×105J;(3)空调器在工作过程中,压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化,将室内的热量搬至室外,因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率.故答案为:(1)该空调器至少2.7min才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃;(2)在利用空调器对室内空气加热的过程中,室内空气向外散热的平均功率约为1000W;空调器总共消耗的电能为3.07×105J;(3)空调器在工作过程中,压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化,将室内的热量搬至室外,因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率.点评:本题考查了物态变化过程吸放热现象,质量的计算,物体吸放热量的计算,电功、电功率的计算等;涉及的知识点较多,综合性强,难度较大.四、(16分)4.(16分)机器人小组的同学要制作一个能自己从椅子上站起的机器人,如图1所示.他们已经完成的部分如图2甲所示:Ol 和O2为两个关节(所有关节处均安装有马达,可使关节在一定范围内缓慢转动):当机器人的上半身、小腿均垂直于大腿坐在椅子上时,上半身可以绕O1顺时针转动30°角、逆时针转动90°角,小腿只能绕O2逆时针转动90°角,如图2乙所示;O1以上的上半身总长50cm,总质量为11.2kg,其重心G1位于Ol正上方25cm处;在Ol 和O2水平连线上的大腿部分长25cm,两只大腿的总质量为4.8kg,其重心G2位于Ol和O2连线的中点:O2以下的小腿和脚总长27cm,两只小腿和脚的总质量为4.8kg,其重心位于O2正下方6cm处;其中脚在水平面上的前后长度为l0cm.且过O2的竖直线恰好将脚分为对称的两半.现还需在O1正上方40cm的03处,为机器人安装两只手臂(如图2丙所示,大臂可绕关节O3转动360°角、小臂可绕关节04逆时针转动90°角,如图2乙所示;大臂和小臂的长度相等,重心位于整只手臂的中心点).根据所使用的材料,已知每一只手臂的质量和长度的关系为“每lcm长度手臂的质量为0.06kg”.请你从理论上计算出机器人的整只手臂至少需要多长,才能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来.考点:杠杆的平衡条件.专题:简单机械.分析:重力的方向是竖直向下的,机器人站起克服自身的重力,需要将自己的重心移动到脚面上方的范围内;根据机器人受力分析图,把机器人看作是一个杠杆,手臂取最短长度时,身体处于平衡状态时,分别表示出上半身受到的重力、两只大腿受到的重力、两只小腿受到的重力和脚受到的总重力及其各力臂;再表示出则两只手臂受到的总重力,机器人的整只手臂的最短长度为;最后根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,列出方程解答.解答:解:(1)机器人在从座椅上向上站起来之前,必须先将自己的重心移动到脚面上方的范围内.(2)机器人手臂取最短长度时,应满足条件为:机器人上半身绕O1点前倾(顺时针转动)30°角,同时水平向前伸直两只手臂,整个机器人的重心刚好落在脚后跟的正上方.如图答1所示:(3)上半身受到的重力G 1=m 1g=11.2kg ×g ,由几何关系到脚后跟的力臂为7.5cm ;两只大腿受到的总重力G 2=m 2g=4.8kg ×g ,由几何关系到脚后跟的力臂为7.5cm ;两只小腿和脚受到的总重力G 3=m 2g=4.8kg ×g ,由几何关系到脚后跟的力臂为5cm .(4)设机器人的整只手臂的最短长度为L ,则两只手臂受到的总重力G 4=mg=2×0.06kg/cm ×Lg ;(5)由几何关系到脚后跟的力臂为,由此列出方程: 11.2kg ×g ×7.5cm+×7.5cm=4.8kg ×g ×5cm+2×0.06kg/cm ×g ×L ×, 解得:L=40cm .答:从理论上机器人的整只手臂至少需要40cm ,能使机器人能够从图2甲所示的坐姿自己站起来. 点评: 本题考查了杠杆平衡原理在实际生活中的灵活应用,需要学生有较强的分析能力,属于难题,能够对力和力臂的正确分析是解答此题的关键.五、(18分)5.(18分)如图1所示为油田开采石油的抽油系统,由抽油机、抽油杆和抽油泵等部分组成.抽油泵的原理与活塞式抽水机类似;抽油机通过抽油杆,带动抽油泵的活塞上下往复运动,将油层中的原油抽至地面.(l)抽油机的结构如图2甲所示.电动机带动曲柄转动,通过连杆推动游梁和驴头绕支点O往复转动.驴头的外侧为一段以O为圆心的圆弧,它可以确保游梁转动时,上端固定在驴头外侧某一点上的钢丝绳对悬点的拉力始终在同一条竖直线上.,支点O到连杆和游梁连接处的(沿游梁方向)长度为已知驴头外侧圆弧的半径为L1.游梁和驴头受到的总重力为G,支点O到游梁和驴头的重心的(沿游梁方向)长L2.度为L3若当驴头通过钢丝绳拉动悬点保持静止、悬点处受到竖直向下的拉力为F、游梁和水平线的夹角为θ时,连杆对游梁的拉力方向竖直向下,请你求出该拉力的大小.(2)抽油泵处的示意图如图2乙所示.①抽油泵包括活塞、排出阀、吸入阀、油管等组成部分,请说明抽油泵的工作原理.②由于油层内的压强,当套管插入油层时,原油的液面会自动上升到一定高度.再通过抽油泵,可进一步将原油吸至地面.用回声仪可以测出原油液面距地面的深度.在套管中插入油管时,需保证抽油泵始终在原油液面之下.已知在某油田,地面的回声仪发出声波,时间后接收到回声(空气中声速为v);,活塞的所安装的抽油杆的总长度为,(单位长度抽油杆的质量为m),横截面积为Sl,原油的密度为ρ.现要将原油抽至地面,抽油杆和活塞匀速上升时,横截面积为S2受到的总摩擦阻力为f1,抽油杆和活塞匀速下降时,受到的总摩擦阻力为f2.请分别估算当抽油杆匀速竖直向上提升、匀速竖直下降时,悬点处受到竖直向下的拉力(套管和油管中,原油液面上方的气压相同;地面下的抽油杆长度远大于悬点距地面的高度).考点:杠杆的平衡条件;速度公式及其应用;气压计和抽水机.专题:长度、时间、速度;气体的压强、流体压强与流速的关系;简单机械.分析:(1)钢丝绳对驴头的拉力(以及摩擦力)始终沿切线方向,所以拉力(以及摩擦力)对支点O的力臂不变,游梁和水平线的夹角为已知,根据力的平衡和余弦定理计算出拉力大小;(2)①根据活塞的运行方向和砝码的关闭情况进行分析解答;②Ⅰ当抽油杆匀速竖直向上提升时,活塞受到的重力远小于抽油杆的重力,可忽略,所以悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg、加上活塞上方的原油受到的总重ρ(S2﹣S1)lg、加上总摩擦力f1(方向与相对运动方向相反,竖直向下)、并减去套管中高出活塞的原油液柱给活塞向上的压力ρg(l﹣h)S2;据此解答;Ⅱ当抽油杆匀速竖直下降时,悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg、减去总摩擦阻力f2(方向与相对运动方向相反、竖直向上)、减去抽油管中的原油对抽油杆的浮力ρglS1;据此解答.解答:解:(1)由于钢丝绳对驴头的拉力(以及摩擦力)始终沿切线方向,故钢丝绳拉力(以及摩擦力)对支点O的力臂始终为L1,故T连杆=L2cosθ=FL1+L3cosθ,T连杆=;(2)①活塞向上运动时,由于活塞上方液柱的压力,排出阀关闭.由于套管汇总液柱的压力,吸入阀打开,原油被吸入油管.活塞向下运动时,吸入阀由于受到上方液柱的压力而关闭.排出阀由于受到活塞下方液柱的压力而打开,从而将活塞下方的原油压入活塞上方.如此不断往复运动,利用活塞将原油不断提升至高处.②设原油液面到活塞的液柱深度为h,可求出h=,则原油液面到活塞的液柱深度为l﹣h;Ⅰ.当抽油杆匀速竖直向上提升时,排出阀关闭,吸入阀打开,以抽油杆、活塞、油管中活塞上方的原油液柱整体作为研究对象,悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg(活塞受到的重力远小于抽油杆的重力,可忽略)、加上活塞上方的原油受到的总重ρ(S2﹣S1)lg、加上总摩擦力f1(方向与相对运动方向相反,竖直向下)、并减去套管中高出活塞的原油液柱给活塞向上的压力ρg(l﹣h)S2;故T匀速上升=lmg+ρ(S2﹣S1)lg+f1﹣ρg(l﹣h)S2=lmg+ρ(S2﹣S1)lg+f1﹣ρg(l﹣)S2;Ⅱ当抽油杆匀速竖直下降时,排出阀打开,吸入阀关闭;以抽油杆和活塞整体做为研究对象.悬点的拉力等于抽油杆受到的重力lmg(活塞受到的重力远小于抽油杆的重力,可忽略)、减去总摩擦阻力f2(方向与相对运动方向相反、竖直向上)、减去抽油管中的原油对抽油杆的浮力ρglS1.故T匀速下降=lmg﹣f2﹣ρglS1.答:(1)该拉力的大小为;(2)①抽油泵的工作原理为:活塞向上运动时,由于活塞上方液柱的压力,排出阀关闭.由于套管汇总液柱的压力,吸入阀打开,原油被吸入油管.活塞向下运动时,吸入阀由于受到上方液柱的压力而关闭.排出阀由。
全国中考物理竞赛试卷附解析
全国中考物理竞赛试卷学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.关于二力平衡,下列说法正确的是........................................................................... ()A.大小相等、方向相反的两个力,一定是一对平衡力B.放在水平桌面上的墨水瓶对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力C.悬挂在绳上静止的小球,绳对小球拉力和小球重力是一对平衡力D.用沿水平方向的力推桌子,桌子没有推动,人的推力和桌子的重力是一对平衡力2.投映仪是教学中常用的仪器,如图所示是投影仪的结构图,在水平位置的凸透镜的正上方有一与水平面成45°角的平面镜,右边竖直放一屏幕。
物体发出的光线经过凸透镜和平面镜后,可在屏上成一清晰的像。
一教师在使用投影仪时,发现在屏幕上的画面太小,正确的调节方法是A.减小投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离B.减小投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离C.增大投影仪与屏幕间的距离,下调凸透镜,减小凸透镜到物体间的距离D.增大投影仪与屏幕间的距离,上调凸透镜,增大凸透镜到物体间的距离.3.凸透镜某次成像的情况如图,由图可知这次成像中蜡烛到凸透镜的距离()A.小于焦距B.大于焦距小于2倍焦距C.等于2倍焦距D.大于2倍焦距.4.“新材料”是相对于传统材料而言的.新材料的使用对推动社会的进步正在发挥着越来越大的作用.下列关于“新材料”的描述错误的是()A.“超导材料”可以应用于任何用电器并使其效率提高B.“超导材料”和“纳米材料”都属于新材料C.“半导体材料”广泛应用于手机、电视机、电脑的元件及芯片D.“纳米材料”是指材料的几何尺寸达到纳米量级,并且具有特殊性能的材料.5.1度电可供标有“220V 25W”的灯泡正常工作()A.5hB.25h C.40hD.50h6.下列关于电磁现象的说法中正确的是....................................................................... ()A.电磁铁的磁性强弱只与线圈的匝数有关B.扬声器与话筒都是把声信号转变为电信号的装置C.感应电流的方向只与导体切割磁感线的方向有关D.电动机是把电能转化为机械能的机器7.人们经常说铁比木头重,实质是指()A.铁的密度比木头的密度大B.铁的质量比木头的质量大C.铁的体积比木头的体积大D.铁的体积比木头的体积小8.在2010年的春节联欢晚会上,小虎队20年后重新聚首,演唱了他们的经典歌曲。
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2016年第二十六届全国初中应用物理竞赛试题注意事项:1.请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。
2.用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。
3.本试卷共有六个大题,满分100分。
4.答卷时间:2016年3月27日(星期日)上午9:30?11:10。
题号一二二/ 四五总分分数/复核人/一、本题共10小题,毎小题2分,共20分。
以下各小题给出的四个选项中只有一个选项中只有一个是正确的,把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1.我国有句谚语说:“下雪不冷化雪冷”。
你认为以下几个说法中一定错误的是( B )A.冷与不冷是将下雪过程中与下雪过后的温度进行对比来说的B.冷气流的北上导致气温的降低C.雪的熔化、熔化后水的蒸发以及雪的升华都需要吸热导致气温的降低D.人们感觉的“冷”与“不冷”除与温度有关之外,还受空气湿度的影响2.公路交通标志由基板和附着其上的反光膜组成,夜晚它可以反射汽车射来的灯光,使司机看清交通标志。
图1所示的反光膜横截面的结构示意图中,设计最合理的是( C )3.如图2所示,生活中有很多方法都可以将斧头安紧在斧柄上,下面四种方法能更好地利用斧头惯性的是(A )4.将一根直木棒放在一装有水的长方体形状的玻璃水槽中的偏左侧的位置,直木棒静止后从其正前方观察到的现象是下面四种情况中的哪一种( C )5.用手提起如图4甲所示长细金属链的一端,使金属链的另一端接触玻璃杯底部,然后逐渐将长金属链顺序地盘入玻璃杯中,直到金属链几乎能装满玻璃杯。
将玻璃杯放置在水平桌面的最左端,使金属链的另一端伸出玻璃杯外,然后用手指按住金属链,如图4乙所示。
若将手指放开,将会出现下列哪种现象( D )A.没有变化B.金属链会回到玻璃杯中C.金属链会下落一段距离后停止滑出杯子D.金属链会下落直到玻璃杯清空6.如图5所示为双金属片温度计的内部结构示意图,双金属片一般是由形状相同的铜片和铁片铆合在一起制成的,其中铜的热膨胀程度比铁的大。
当温度变化时,由于内外两层金属片的膨胀程度不一样而引起指针偏转,同时在弹力的平衡下,指针便指在刻度盘上相应的温度值位置上,从而显示出被测的温度。
下面关于双金属片温度计的认识中,错误的是(D)A.双金属片温度计是根据固体热胀冷缩的原理制成的B.被测温度越高,双金属片温度计内弹簧的弹力越大C.双金属片温度计的指针做得比较长,是为了能起到将微小形变放大的作用D.要使温度升高时指针顺时针偏转,双金属片的外层(图中较粗线所示)应是铁,内层(图中较细线所示)应是铜7.有经验的面点师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头之前,总是先用手蘸上少许凉水。
面点师傅这样做,主要的道理和目的是(A)A.利用凉水先对手进行冷却,同时由于水的比热容又较大,避免手被烫伤B.利用凉水蒸发吸热,以降低手的温度,避免手被烫伤C.利用凉水蒸发吸热,以迅速降低笼内水蒸气的温度,避免手被烫伤D.利用凉水把手与热馒头隔开,以避免手被烫伤8.在抢救呼吸困难的病人时,医生往往给病人输氧气。
氧气经过很长的输送管道进入病房,再通过一个如图6所示的装置。
这个装置让氧气先通入瓶中的蒸馏水内,而后才提供给病人呼吸使用。
研究性学习小组的同学们对于让氧气通入瓶中的蒸馏水内的目的,提出了如下几种观点:①过滤氧气,除去输送过程中夹杂的少量杂质②给氧气加湿,使氧气湿润一些③冷却氧气,降低氧气的温度④通过气泡可以观察氧气的流量大小,便于调节在上述观点中,最为合理的一组是(C)A.①②③B.②③④C.①②④ D.①③④9.晶晶在超市买了一块豆腐、一颗圆白菜、一盒鸡蛋,根据你学的物理知识,你觉得如图7所示的哪种装袋方式最合理(B)10.半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船、潜艇等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶。
如图8甲所示,半潜船把装货甲板潜入水中,使货物能够进入装货甲板上。
然后半潜船上浮至船身和货物一起浮出水面,将货物运走,如图8乙所示为用半潜船运送损坏的舰艇。
下列说法中正确的是(B)A.半潜船是由密度比水小的实心材料制成的B.建造半潜船时内部一定留有很大体积的空舱C.没有装载任何货物处于下潜状态的半潜船,与它装载着舰艇并浮出水面时受到的浮力大小一定相等D.图8乙中的半潜船的质量必需要小于舰艇的质量二、简答下列各题(每题6分,共30分)1.眼镜是我们十分熟悉的光学器件,由镜片和镜架组成(如图9所示)。
眼镜可分为①矫正视力的近视眼镜、远视眼镜、老花眼镜及散光眼镜等;②保护眼睛的防风眼镜、太阳眼镜、游泳眼镜等;③具有矫正视力和保护眼睛双重功能的眼镜。
请分别从力学、光学等不同角度,说出至少三条上述各种眼镜中包含的物理知识。
2.为防止小轿车在行驶途中由于车门没有关闭而带来危险,厂家设计了报警电路。
四个车门都关闭时蜂鸣报警器不响且指示灯不亮;只要有一扇车门没有关闭,蜂鸣报警器就会报警,对应的指示灯就会发光,根据指示灯发光情况可判断哪一扇车门没有关闭。
请你在图10中用笔画线表示导线,将各元件连接成符合要求的、电路图(导线不许交叉或穿过开关),说明:每个车门控制一个开关(S1对应L1,其他类推)当车门关闭时开关断开,车门打开时开关闭合。
3.如图11甲所示的吊车在试图吊起损坏的车辆时,发生了翻车事故(如图11乙所示)。
请你分析吊车翻车的3种可能原因。
4.参加拔河比赛前老师告诉同学们应注意以下技巧:①挑选体重大的同学参赛;②穿较新的有花纹的橡胶底运动鞋;③拔河时身体要句后倾斜适当角度,两腿前伸两脚用力蹬地,重心落在脚掌后面;④发力时,绳子一定要拉直,听到口号一起用力往后拉。
请你分析并说出3条上述技巧背后蕴含的物理知识。
5.在秋季无风或微风的清晨,湖面上方经常有一层厚厚的“水雾”。
请你解释秋季水面容易产生水雾的原因。
三、(11分)抽水蓄能电站是一种特殊的发电站,也是目前电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置。
抽水蓄能电站的基本结构如图13所示,当电网上的电能有盈余时,抽水蓄能电站就利用盈余的电能,通过蓄能机组带动水泵,把水由低处的下库抽到高处的上库并储存起来;当电网上的电能不足时,使原来抽到上库的水再流回下库,并推动蓄能机组带动发电机发电。
2015年6月12日,安徽金寨抽水蓄能电站项目正式开工。
总装机容量120万千瓦(此处可看作总发电功率为120万千瓦),计划建设4台单机容量30万千瓦的发电机组。
设计年总抽水消耗电能26.8亿千瓦时,蓄能发电20.1亿千瓦时。
取g=10N/kg,求:1.按照设计要求,平均每年这4台发电机组相当于要共同工作连续工作多少天?2.该抽水蓄能电站的年运行综合效率?行的设计值是多少?3.若该抽水蓄能电站在放水发电阶段的效率?行=90%,则抽水蓄能阶段的效率?抽是多少?4.若该抽水蓄能电站上、下库的水面平均高度h=100m,为保证该抽水蓄能电站4台发电机组全部满负荷连续发电t0=l0h,试估算,该抽水蓄能电站上库的容量V库至少要多少m3?四、(11分)2015年4月16日,中国首创的十秒级闪充电车在宁波正式下线,如图14所示。
这种电车采用超级电容(一种可以直接以电能形式储存能量的设备,像蓄电池一样也有正、负两极)作为电能存储设备。
这种超级电容安全环保,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十年。
与该车相匹配的充电桩安装在各公交站点,充电粧在乘客上下车的约30s时间里即可把电充满,并可让车持续正常行驶 5 km以上。
在制动和下坡时,电车还可以把部分动能再转化为电能为超级电容充电。
若假设这种电车的质量(满载,含乘客)为m=15t;正常匀速行驶时,电车受到的平均阻力f为车重G的0.02倍;正常匀速行驶时的速度为v=10m/s。
(取g=10N/kg)求:1.这种电车正常匀速行驶时的功率P行。
2.若这种电车每次充满电后持续正常行驶5km,正常匀速行驶时的效率为?行=90%。
试估算,每次充满电,电车从充电桩所获得的能量E。
3.若每次给这种电车充满电须耗时t=30s。
试估算,充电桩为电车充电时的输出功率P 出。
4.若按电价0.5元/kWh来计算,则每次充电需花费电费多少元?与之同样功能的然油公交车百公里油耗约为36L,燃油价格按 5.5元/L来计算,同样行驶5km需花费然油费多少元?五、(14分)小明某次在路边观察到,工人师傅们在安装水泥电线杆过程中要将地面上水平的电线杆“竖立”起来时,在地面上先挖了形状如图15所示的坑。
地面处的坑口截面基本上是一个长方形,其宽度仅比电线杆的粗端直径略大一点,坑中从长方形的一边开始有一从地面直达坑底的斜坡。
而另一边则是直上直下的,坑底基本上是一个正方形。
请你回答:1.为什么要挖成图15所示的深坑,而不挖成图16甲所示的仅比电杆略粗一点的深坑,或者如图16乙所示的大口径的深坑?这样做有什么好处?.2.通过计算对比分析:如果已将电线杆水平放在坑口上方,且其粗端位于坑底右端正上方,现要把电线杆分别埋入图15、图16甲所示的两个坑中,则在竖起电线杆的开始阶段,对电线杆的细端分别至少需要多大的力?己知这种坑深 1.6m,坑底的长、宽都是0.3m,地面处坑口长 2.3m、宽0.3m。
电杆线的质量为410kg,长8.0m,粗端直径0.26m,其重心距粗端 3.2m。
(取g=10N/kg)3.在上述两种情况下,竖起电线杆的过程中,工人师傅们对电线杆分别至少要做多少功?六、(14分)如图17所示为一种新型电器——无叶空气净化暖风器,兼具风扇、制暖和空气净化的功能,其铭牌如表所示。
如图18甲所示,电器的底部为进气口,空气进入时要经过滤网净化,然后被马达送入环形通道(内有加热元件)。
环形通道一端开有细缝,空气从细缝高速吹出。
如图18乙所示,高速吹出的气流,能带动周围和后方的空气,使形成风的空气体积比进气体积增加十几倍。
1.请解释这种电器形成风的空气体积比进气体积增加很多的原因。
2.如果要将一个“10m×7m×3m”的房间的温度从15°C提升到2(TC,请回答:(1)请估算该电器至少需^作多长时间?(己知空气的密度约为1.22 kg/m3,比热容约为1×103J/(kg·℃)空气净化暖最大功率:风器铭牌制暖2000W凉风/净化40W送风距离4-7m最强进气气流可达33L/S(升/秒)最强出风气流可达434L/S(升/秒)(2)反思你的估算和实际情况有何差异、解释为什么会有差异?3.如果要净化该房间内的空气,请回答:(1) 该电器过滤一遍与房间相同体积的空气至少需要多长时间?(2) 反思你计算出的时间和实际情况下将空气过滤干净需要的时间有何差异、解释为什么会有差异?。