力学综合应用题2(含答案)

力学综合应用题2

1.如图所示是一辆装载货物的叉车，空车的质量为

2.5 t，叉车轮胎和地面接触的总面积为0.2 m2.车上货物的质量为860 kg(g取10 N/kg，q柴油＝4.3×107 J/kg)求：

(1)空车静止在水平地面上时，对地面的压强；

(2)若叉车水平匀速行驶500 m，将货物运到货场，叉车的输出功率为10 kW，行驶过程中受到的阻力为2000 N，则叉车到达货场需要用多长时间？

(3)到达货场后，叉车要将货物提高3 m放到货架上，若发动机需要消耗柴油2 g，则在这一

过程中，叉车发动机抬高货物时的效率是多少？

2.一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图像如图所示，在第10 s 时速度达到20 m/s，通过的路程为120 m．求：

(1)在0～10 s内汽车的平均速度．

(2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4000 N，那么在0～10 s内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳．

(3)若发动机的转化效率为80%，则需要燃烧多少千克汽油才能使发动机做这么多功．(已知汽

油的热值大约为5×107J/kg)

3.按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强控制在7×105Pa以内，某型号货车部分参数如下表所示．王师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶15 km(g取10 N/kg，沙子的密度为2.4×103kg/m3，燃油的热值为

4.5×107J/kg)．请解答该货车在本次运输过程中的下列问题：

(1)通过计算判断该货车是否超载？

(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？

(3)货车在这一过程中消耗燃油4 kg，其热机效率是多少？

4.4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场．如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140 km/h.假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1 m2，g取10 N/kg.求：

(1)飞机停在水平地面时对地面的压强大小；

(2)当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108 km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；

(3)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1 h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×107J/kg，密度取0.75×103 kg/m3.

5．4月16日，中国南车公司的十秒级闪充电车在宁波生产基地正式下线．如图所示，该车满载时总重1.8×105N，电车所受阻力为车重的0.02倍，该车正常匀速行驶时的速度为10 m/s.

(1)计算该电车正常匀速行驶时的功率？

(2)若该电车每次充电后能持续正常行驶5 km，行驶过程中能量的利用率为80%，请计算每次充满电，电车从充电桩所获得电能多少？

(3)若该电车每次充满电耗时30s，则充电桩给该电车充电时的输出功率为多大？

(4)若按电价0.6元/(kW·h)来计算，则每次充电需要花费的电费是多少元？与之同样功能的燃油公交车百公里油耗为36L，燃油价格为6元/L，同样行驶5km需要花费多少元？

6．图甲是某大型超市上行节能自动扶梯．图乙是其示意图，扶梯与水平面成30°的角．扶梯空载(无人)时的速度为0.13 m/s，当有人即将步入扶梯时，扶梯通过光电传感器感知后即以0.65 m/s的速度运行．现有一个体重为600 N的人乘扶梯上楼．

(1)此人站在扶梯上，鞋与扶梯的接触面积为400 cm2，则人对扶梯的压强有多大；

(2)若此人乘扶梯从A到B所用时间为20 s，则扶梯克服人的重力做功的功率有多大；

(3)下表是节能自动扶梯与普通电梯的有关参数．与普通电梯比，节能自动扶梯一年(按360天计)要节约多少电能．

7．进入三月份以来，东营街头出现了一种共享电动汽车．下表是这种汽车的主要参数．(g 取10 N/kg)

(1)电动机是电动汽车的核心部分，电动机工作时能量的转化是

________________

．

电

动

机

的

工

作

原

理

是

_________________________________________________． (2)标准承载下，电动汽车静止时对水平地面的压强是多少？

(3)图乙是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图像，标准承载下，电动汽车以此速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4 kW ·h ，电动机的效率是多少？

(4)若某燃油汽车百公里耗油6升，每升油5.5元，电动汽车充电每度0.8元，通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济？

8．某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表所示．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170 km ，共消耗汽油10 L ．测试过程中，内燃机

既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离(从刹车开始到车停止的距离)与制动时的速度关系图像，如图所示．

(1)由图像可知，车速越________________，制动距离越长．

(2)该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？(g取10 N/kg)

(3)在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1 000 N，牵引力做的功是多少？

(4)在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？(忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103 kg/m3，q汽油＝4.6×107 J/kg)

答案