力电热计算综合

力学交通工具．

1、如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇，发动最大输出机

功率是160kW ，其质量为5×105

kg ，静止在水平地面上时与地面

接触的总面积为500m 2，最高时速为72km/h ，（g 取10N/kg ）求：

（1）登陆艇以最高时速匀速行驶10min 通过的路程是多少？

（2）登陆艇静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？

（3）该登陆艇在行驶过程中的牵引力是多少牛？

2、如图所示，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美洲豹”已经在海外正

式上市。该车车身质量约1200kg ，长度4.6m ，可乘坐4人，水上速度最高可

达到72km/h ，陆上速度最高达130km/h 。“美洲豹”车轮可通过液压方式进入

底盘，使用一个喷气驱动控制杆从汽车切换成快艇，只需要短短15秒。

（1）“美洲豹”停在平直公路上时，轮胎与地面的总接触面积大约为0.15m 2

，

此时对地面的压强约多少帕？（取g ＝10N/kg ）

（2）假如“美洲豹”上乘坐4人，4人总重3000N ，当“美洲豹”以最高速

度在水上匀速行驶时，受到的阻力约是总重的0.3倍，此时发动机的功率约多

少瓦？

（3）如图发动机的效率为30%，“美洲豹”以（2）中的功率前进30分钟，

则需要消耗汽油多少千克？（汽油的热值为4.6×107J/kg ，计算结果小数点后

保留一位）。

3．一种环保混合动力汽车穿梭于各场馆之间，混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量。一测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油 4.5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄电池组储存的能量的最大值为

1.08×108J．从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃

油的热值为4.0×107J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示。

（1）内燃机工作时，做功冲程能转化为汽车能。蓄电池充电时相当于（填电源或用电器）

（2）根据图象，该车在测试过程中受到的阻力为多少？

（3）该车在测试过程中内燃机的牵引力所做功是多少？

（4）试计算该汽车内燃机的效率。

提升货物

1、某电梯公寓楼高约40m，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104m3，还

需要使用其他建筑材料 3.5×104t，混凝土密度为 2.5×103kg/m3，取g=10N/kg。

求：（1）已知自来水密度为1×103kgm/m3，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大的压强？

（2）若每天要把120m3的水从地面送到楼顶，每天至少应对水做多少功？（3）测量表明，该楼的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa，若房基与地面的接触面积为1×103m2，则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少？

2、“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备.如图20中的“塔吊”，AB是竖直支架，CD是水平臂，期上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，滑轮组重力及摩擦忽略不计.

（1）OE＝15m时，若用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是0.8t，则当滑轮组移到D点（OD＝25m）时能够安全起吊重物的最大质量是多少？

（2）OE＝15m时，用此“塔吊”将0.8t的钢材先竖直匀速吊起8m高，然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送达指定位置，在这一过程中“塔吊”对钢材做了多少功？

图20

翻滚物体类计算

2017（9分）在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝400kg，边长l＝lm，质量分布均匀的立方体，利用翻滚的方法沿直线移动一段距离，如图所示。g取10N/kg。求：

（1）立方体静止时对水平地面的压强；

（2）翻滚立方体时，使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力F 的大小；

（3）“大力士”用翻滚的方法使立方体沿直线移动了10m，用时20s，“大力士”克服立方体重力做功的功率。

家庭用电器问题电热综合．

1、有一种PTC半导体元件，发热效率很高，且具有自动保温功能，其电阻R T随温

度t的变化曲线如图1所示。某新型智能电蒸锅的发热体就是采用这种材料制成的，图2是它的简化工作电路图，电源电压为220V，R0是调控电阻（阻值可调但不受温度的影响），R T是PTC电阻。则：

（1）当R0的阻值调节为10Ω，R T的温度达到120℃时，电蒸锅的电流是多少？（2）当温度达到100℃时，电蒸锅的总功率为880W，则调控电阻R0的阻值是多少Ω？

2．几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”二字。现在市场上流行如图1所示的新型电饭锅，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温

度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图2甲所示。R1和R2均为电热丝，S是自

动控制开关。把电饭锅接入220V的电路中，用电饭锅的“聪明火”煮米饭，电饭锅工作

时的电流随时间变化的图象如图2乙所示。（计算结果保留一位小数）

（1）当S闭合时，电饭锅处于（选填“高温”“低温”）挡，求电热丝R2的阻值；

（2）这30min内电饭锅消耗的电能为多少J？合多少kW•h？

（3）这个电饭锅在0～15min内把质量为1.1kg的米饭由20℃加热到100℃，求电饭锅

在这段时间内加热的效率。[c米饭＝4.2×103J/（kg•℃）]。