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综合应用题限时训练



综合应用题限时训练
上梅中学 李文元

训练(一)
1、 下表是我国自主研制的某型新一代战斗机航行时所受阻力的大小与速度的关系,已知 最大载油量为 10 t,最大航程 2000km,飞机使用的航空燃油的热值为 5× 107 J/kg,求: 速度 100 200 300 400 500 v(m/s) 阻力 0.3× 104 1.2× 104

2.7× 104 4.8× 104 7.5× 104 f/N (1)发动机是将内能转化为 能。 (2)飞机发动机完全燃烧 10 t 燃油获得的能量是多少? (3)若飞机发动机的牵引力用 F 表示,速度用 v 表示,请推导出飞机发动机的输出功率 P =Fv; (4)当飞机以 500 m/s 的速度匀速巡航时,飞机发动机的效率是多少? 【答案】 (1)机械能 (2)5× 1011 J; (3) P= W = Fs =Fv
t t

(4) 30%

2、如图甲所示,电源电压 U=12V,R1 为定值电阻,阻值为 24Ω ,R 为滑动变阻器.R 的

最大阻值为 48Ω ,小灯泡上标有“6V 3W” ,小灯泡的 U﹣I 关系如图乙所示.求: ⑴灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少? ⑵S 闭合,S1、S2 都断开时,调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为 4V 时,滑动变阻器 接入电阻的阻值及小灯泡的实际功率为多大? ⑶S1、S2、S3 都闭合时,调节滑动变阻器滑片到何处时,整个电路消耗的总功率最小,这个 最小功率是多少?

【答案】 (1)0.5A (2) 20Ω 1.6W

(3)最右 9W

1

训练(二)
1、洞庭湖风景秀丽,水面开阔,乘坐快艇是许多游客积极参与体验的水上娱乐项目。下 表为某种电动快艇的部分技术参数:求: 限载 快艇自身质量 排水量 吃水深度 电机功率 最高时速 6人 1000kg 1.8t 1m 42 kW 40km (1)快艇底部受到水的压强是多大? (2)快艇满载时受到的浮力是多大? (3) 为保证安全,快艇上乘客的质量之和不得超过多少? (4)若每次充电可行驶 160km,当快艇以最高时速行驶,耗完电池能量需用多长时间?如 果用这些能量的 1%来加热 20kg 初温为 20℃的水,则水升高的温度是多少? 【答案】 (1)104 Pa (2)1.8× 104N (3)800kg (4) 4h 72℃

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,智能化地控制食物在不同时间段的温度, 以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。R1 和 R2 均为电热丝,S 是自动控制开关。 把电饭锅接入 220V 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 的图像如图乙所示。求: (1)当开关 S 闭合时,电路中工作的电热丝是 。 (2)电热丝 R1、R2 的阻值。(计算结果保留三个有效数字) (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· ℃)]

【答案】(1)R2

(2)36.7Ω、73.3Ω (3)70%.

2

训练(三)
1、如图是商店里销售的一款“迷你型”自动上水电热水壶 .上面标示的铭牌如下表所示 . 若热水壶内装满水,放到加热座上,在额定电压下工作(外界大气压强为 1 个标准大气压). 求: 质量 0.8kg 容量 1.2L 壶底面积 200cm2 加热功率 1200W

(1)热水壶内装满水后水的质量? (2)壶内装满时壶对加热底座的压强? (3)为把壶中满壶烧开的开水倒入暖瓶中,小红需将壶慢慢提高 20cm,小红要做多少功? (4)若满壶 20℃的水加热 8min 正好烧开,则加热时电热水壶的热效率是多少? 【答案】 (1) 1.2kg (2) 103 Pa (3) 4J (4)70%

2、学校宿舍楼里的电热水器的简化电路如图所示,A 为自动温度开关,当水的温度达到 设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通开关.S 是热水器的功率选择开关.可选 择高、低两种加热功率,R1、R2 都是发热电阻器.主要的技术指标如下表: 额定电压 220V 发热电阻类型 电热管 输入功率高温档 2420W 输入功率低温档 1210W 温度范围(℃) 20~80 水箱容积(L) 20 (1)热水器的功率选择开关 S 拨至 时输入功率高温档。 (选填“1”或“2” ) (2)电热水器在低温档工作时的电流是多少? (3)R1 的电阻是多少? (4)电热水器在高温档工作时将一满箱 20℃的水加热到 50℃,需要吸收多少热量? (5)当 S 拨至 2 时,电热管的实际总功率只有 1 000 W,此时的总电压是多少?

【答案】 (1)1

(2)5.5A (3)20Ω (4)2.52×106J

(5)200 V

3

训练(四)
1、如图是新化大熊山的风力发电的风车,成了大熊山一道靓丽的风景。某小型风力发电 机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来,然后再由蓄电池向用电器供电. 如图是某台小型风力 发电机的输出功率与风速的关系图.

(1)风能都属于 。 A.不可再生能源 B. 可再生能源 C. 化石能源 D. 二次能源 (2)风力发电机输出最大功率时的风速为 。 (3)该风力发电机固定在水平地面上时,整个装置与地面接触的面积是1m2,总质量为 60 kg.计算该装置对水平地面的压强多大? (4)若该台风力发电机按输出功率为 800 W 发电,平均每天工作 10h,计算一个月(30 天)发电量是多少 kw.h?如果这些电能改用用火力发电得到,则可节约多少燃煤?(不考虑 天气对发电的影响,煤的热值为 3× 107 J/kg) 【答案】 (1)B (2)12 m/s. (3)600Pa (4)240kw.h 28.8kg

2、如图甲所示是我国第一艘太阳能混合动力游船“尚德国盛号” 。其最具特色的太阳翼采 用高效晶硅异型太阳能电池板拼装而成,整艘船最多可容纳 170 位旅客,排水量为 60 吨. “尚 德国盛号”驾驶室里有—个 GPS(全球卫星定位系统)接收器装置,全船照明均采用型号为 额定电压为 24V、额定功率为 40W 的 LED 灯,大大降低能源损耗.“尚德国盛号”年发电量 可达 1.7 ×104 kW·h,相当于每年节约标准煤约 6.2×103kg,每年可减少二氧化碳排放量约 15.7t.请回答下列问题: (1)卫星通过发射 _______ 向 GPS 接收器传送信息.太阳能是 ______(选填“可再 生”或“不可再生”)能源;LED 灯可以将电能直接转化为________ 能,从而发光效率高。 (2)该船满载乘客时,游船排开水的体积? (3) “尚德国盛号”的年发电量可供 100 盏该型号 LED 灯正常工作多少时间? (4)小明在“尚德国盛号”游船上想利用标有“2000 revs/(kW· h)”字样的电能表测量船 上一个空调的功率.她只将该空调接入电路中,测得电能表在 1 min 内转了 50 圈,则该空调的 功率是多少? (5) 某次运行中游船以 300kW 的恒定功率启动并保持该恒定功率沿直线运行,行驶过程中 所受阻力不变, 速度由零逐渐增大至最大值而保持匀速直线运动. 运动过程中牵引力 F 与速度 的倒数(1/v)的关系图线如图乙中的实线所示,则游船运动的最大速度为多少 m/s?游船运行 过程中所受阻力为多少 N?

4

(6)若仅采用标准煤给“尚德国盛号”提供电能,为使其仍达到现行的年发电量,求完全 燃烧 6.2×103kg 标准煤产生的内能转化成电能的效率是多少?(已知标准煤的热值为 3.0× 107J/kg、计算结果保留三个有效数字)




3

【答案】 (1)电磁波 可再生、光 (2)60m (3)4.25× 10 h (5)5 m/s、6× 104N (6)32.9%

3

(4) 1500w

训练(五)
5

1、如图是通过电动机带动钢丝绳提升货物的升降机示意图。货箱内的货物 600 kg,货厢(含动 滑轮)的质量 200 kg.货物与货箱底部的接触面积为 2m2,闭合开关,用 20 s 将货箱和货物匀速提 升 10m,此时电流表的示数为 20 A,电动机线圈电阻为 2.4 Ω,不计钢丝绳的重力和一切摩擦。 求: (1) 货箱静止时,货物对货箱底部的压强? (2)匀速提升过程中钢丝绳自由端拉力的功率是多少? (3) 升降机工作时消耗的总电能是多少? (4) 电动机线圈产生的热量是多少? 【答案】 (1) 3000Pa (2) 4000W (3)8.8× 104J (4) 1.92× 104J

2、某玻璃厂要研发一款新型玻璃,要求每 1 平方米能承受 5× 105N 的撞击力.测试时, 取一小块玻璃样品(质量可不计) ,平放在如图甲所示电路中的压力传感器上,闭合开关 S, 自由释放重物,经撞击后玻璃仍完好无损,电流表的示数随时间变化的图像如图乙所示(不考 虑 t0 时刻之后的情况) .已知压力传感器的阻值 RN 随压力 F 变化的图像如图丙所示;玻璃受 到最大撞击力时与重物的接触面积 S0=1× 10﹣3 m2;电源电压 U=36 V,定值电阻 R0=20 Ω.则:

(1)从重物开始自由下落到撞击玻璃样品前,重物的重力势能转化将 能? (2)从重物开始自由下落到撞击玻璃样品前这段时间内,电阻 R0 两端的电压是多少? (3)玻璃样品受到的最大撞击力是多少? (4)请通过计算说明该样品是否满足设计要求? 【答案】 (1)动 (2)4 V (3)600 N (4)满足设计要求

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