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184594. (2024•西光中学•九上期中) 德优题库如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是如图乙所示的滑轮组,滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次做业中,起重机将180kg的货物由地面起吊到5m的高度,所用时间20s,钢丝绳的拉力F为800N。求起吊过程中:(g取10N/kg,计算结果保留小数点后两位)
(1)起重臂AB是以A点为支点的        杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”)
(2)卷扬机做功的功率及起重机起吊货物的机械效率分别是多大?
(3)若该汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶72km,耗油10kg,汽车发动机的效率为40%(即发动机对外输出的机械功与发动机消耗的总能量的比值),燃油的热值是4.6×107J/kg(假设燃油完全燃烧),汽车匀速行驶时发动机的功率是多少?
共享时间:2024-11-20 难度:4
[考点]
功率的计算,杠杆及其五要素,机械效率的简单计算,热机的效率公式与计算,
[答案]
(1)费力;(2)卷扬机做功的功率为600W,起重机起吊货物的机械效率是75%;(3)汽车匀速行驶时发动机的功率约为5.1×104W。
[解析]
解:(1)由图可知,以A为支点时,O处支撑臂向上的作用力为动力,B处滑轮组向下的作用力为的阻力,
则动力臂小于阻力臂,故 起重臂AB是以A点为支点的费力杠杆;
(2)由图乙可知,滑轮组中动滑轮上的绳子段数n=3,
卷扬机做的总功:W=Fs=Fnh=800N×3×5m=12000J,
卷扬机做功的功率:P==600W;
克服货物重力做的有用功:W=Gh=mgh=180kg×10N/kg×5m=9000J,
起重机的机械效率:η==75%;
(3)消耗的燃油完全燃烧放出的热量:
Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×108J,
根据η=求汽车发动机做的有用功:
W=ηQ=40%×4.6×108J=1.84×108J,
汽车的行驶时间:t==1h=3600s,
汽车发动机的功率:P′=≈5.1×104W。
答:(1)费力;(2)卷扬机做功的功率为600W,起重机起吊货物的机械效率是75%;(3)汽车匀速行驶时发动机的功率约为5.1×104W。
[点评]
本题考查了"功率的计算,杠杆及其五要素,机械效率的简单计算,热机的效率公式与计算,",属于"综合题",熟悉题型是解题的关键。
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184499. (2024•西光中学•九上期中) 德优题库如图甲所示的是一台汽车起重机的示意图,起重钩的升降使用的是如图乙所示的滑轮组,滑轮组上钢丝绳的收放是由卷扬机来完成的。某次做业中,起重机将180kg的货物由地面起吊到5m的高度,所用时间20s,钢丝绳的拉力F为800N。求起吊过程中:(g取10N/kg,计算结果保留小数点后两位)
(1)起重臂AB是以A点为支点的        杠杆(选填“省力”、“等臂”或“费力”)
(2)卷扬机做功的功率及起重机起吊货物的机械效率分别是多大?
(3)若该汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶72km,耗油10kg,汽车发动机的效率为40%(即发动机对外输出的机械功与发动机消耗的总能量的比值),燃油的热值是4.6×107J/kg(假设燃油完全燃烧),汽车匀速行驶时发动机的功率是多少?
共享时间:2024-11-30 难度:4 相似度:2
184372. (2023•交大附中•九上期末) 水上摩托艇运动是集高科技、观赏、竞争和惊险刺激于一体,富有现代文明特征的高速水上运动。如图所示,摩托艇加满燃油时,人和摩托艇总质量为400kg,油箱容积为10L,加满一次燃油最多能使摩托艇以20m/s的速度匀速航行1h,摩托艇以20m/s的速度匀速航行时发动机的牵引力为总重的
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。(ρ燃油=0.8×103kg/m3,q燃油=4.5×107J/kg,忽略燃油质量的变化)
(1)求摩托艇以20m/s的速度匀速航行时牵引力做功的功率;
(2)求摩托艇以20m/s的速度匀速航行时的热机效率;
(3)请提出一条有效提高摩托艇热机效率的措施。
德优题库
共享时间:2023-02-02 难度:2 相似度:1.5
184817. (2023•西咸新区•九上期中) 德优题库如图为汽油机做功冲程的示意图。若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分钟做往复运动,活塞往复运动两次,对外做功一次。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)燃气对活塞做一次功的大小;
(3)汽油机在此工作状态下的功率;
(4)如果此工作状态下每分钟消耗10g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg,不计摩擦)
共享时间:2023-11-21 难度:3 相似度:1.17
188272. (2024•唐南中学•八模) 德优题库如图所示是我国研制的新能源5G无人电动拖拉机,它以氢燃料为主,可以搭载深耕机、播种机等多种设备进行农田耕作。该拖拉机质量为2000kg,车轮与地面的总接触面积为0.08m2,某次该拖拉机搭载深耕机耕地时,拖拉机耕地的功率保持12kW,总共消耗氢能6×106J,其热机效率为60%,g取10N/kg。求:
(1)耕地过程中该拖拉机减慢行驶速度的目的是        (选填“增大”或“减小”)牵引力;
(2)该拖拉机静止在水平地面时,对地面的压强;
(3)拖拉机本次耕地的时间。
共享时间:2024-06-14 难度:3 相似度:1.17
187449. (2025•陆港中学•二模) 据统计,每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧化碳。为实现碳达峰、碳中和的目标,氢能作为一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的应用场景不断扩大,使用氢燃料电池的交通工具不断丰富,其应用流程如下。
德优题库
(1)氢燃料电池将化学能直接转化为        能。
(2)当储氢瓶内气体压强为3.5×107Pa时,求瓶内壁1cm2的面积上受到的压力。
(3)以氢燃料电池卡车为例,若卡车在水平路面上匀速行驶72km用时1h,功率为172kW。
①求卡车的行驶速度。
②求卡车所受牵引力。
③与燃油卡车相比,氢燃料电池卡车行驶72km可减排二氧化碳的质量为多少?
(燃油机的效率取36%,燃油的热值q取4.3×107J/kg)
共享时间:2025-03-25 难度:3 相似度:1.17
184301. (2023•经开区•九上期末) 一辆油电混合动力轿车,仅凭汽油发动机提供动力,使这辆车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶了140s,共消耗燃油400g,此时汽车动能为2×105J。当驾驶员看到前方有停车检查标志,立即松开汽车的加速踏板(油门),并启动储能装置将动能转化为电能,以达到使轿车减速的目的。轿车从开始减速至停下这一段时间内,共有1.2×105J的电能储存到蓄电池中。已知:汽油发动机输出功率为3×104W,燃油的热值为4.2×107J/kg,求:
(1)轿车以20m/s的速度匀速行驶时所受阻力的大小?
(2)汽车匀速行驶时,汽油发动机的效率?
(3)减速过程中存储装置的储能效率?(储存的电能占减少动能的比例)
共享时间:2023-02-06 难度:3 相似度:1.17
187997. (2025•师大附中•九模) 德优题库2023年9月我国自主品牌比亚迪发布了一款新车——仰望U8,是一款增程式电动汽车。该车型具备四轮独立能力,能够实现极限操稳、应急浮水、原地调头等功能。电池充满电量为49.05kW?h,快充至80%的电量用时0.3小时;前、后的电动机最大功率分别为440kW,驱动汽车前进时的最大效率可达97.7%;纯电续航里程为180km。如图所示是该汽车在水面行驶的情景,仰望U8汽车的总质量为4t(含乘客),每个车轮与地面的接触面积为200cm2,在水中行驶时汽车底盘距离水面达0.8m,平均速度可达1.6km/h(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:?
(1)仰望U8汽车逐渐进入水中直至漂浮的过程中,汽车底盘所受水的压强        (选填“变大”、“变小”或“不变”),漂浮在水面时所受的浮力为        N。
(2)当汽车上岸后,停在水平地面时对地面的压强;
(3)汽车快充时的电功率;
(4)某次仰望U8采用后轮驱动,以120km/h的速度在平直公路上匀速行驶6min,若汽车所受的阻力为1800N,电动机的实际功率为65kW,求驱动汽车前进的效率。
共享时间:2025-06-29 难度:4 相似度:1
183766. (2024•莲湖区•九上期末) 为确保居民生活环境的健康安全,环卫部门使用如图所示的雾炮车向空中喷水雾,使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。该雾炮车的发动机是柴油机,空载时的质量为10t。当某次水喷洒完后空载返回时,沿水平路面以5m/s的速度匀速前进了5km,消耗柴油2kg,雾炮车在水平地面上匀速行驶时发动机的牵引力恒为5×103N。
(1)给雾炮车提供动力的是四冲程柴油机的         冲程;雾炮车在平直路面上匀速洒水过程中的动能         (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)雾炮车喷洒完后空载返回时牵引力做功的功率是多少?
(3)雾炮车柴油机的热机效率是多少?
共享时间:2024-02-14 难度:5 相似度:0.9
184348. (2023•交大附中•九上期末) 《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于枧内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力,用来取水的机械,如图所示,若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(1)筒车工作时,将水的动能转化成        能;
(2)求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功;
(3)若水流冲击筒车的功率为40W,求筒车旋转一小时取水的机械效率;
(4)若采用效率为30%的柴油发动机代替水车抽相同质量的水,需要燃烧柴油的质量是多少?(柴油的热值为:q=3.3×107J/kg)
德优题库
共享时间:2023-02-03 难度:5 相似度:0.9
187495. (2025•陆港中学•四模) 德优题库随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m。试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1。求:(汽车匀速行驶时牵引力等于阻力;g取10N/kg)
(1)该房车匀速行驶的时间。
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
共享时间:2025-04-20 难度:2 相似度:0.75
187350. (2025•曲江一中•三模) 德优题库如图所示,是成都大运会的一款蓉宝机器人,具有人脸识别、引导、翻译等功能,还可以提供急救包,是世界上首款带有应急功能的机器人。若重为600N的机器人在50N的牵引力作用下,以0.5m/s的速度在水平地面沿直线匀速行驶1min。求:
(1)此过程中机器人经过的路程是多少?
(2)此过程中牵引力做功的功率?
共享时间:2025-04-09 难度:2 相似度:0.75
187785. (2025•西工大附中•三模) 德优题库随着科技的进步,AI机器人将逐渐改变我们的生活。如图所示是我国自主研发的某款人形机器人,具有智能灵巧身手。某次测试中,该机器人用100N竖直向上的力将物体在2s内匀速抬高1m。求:
(1)机器人对物体所做的功;
(2)机器人对物体做功的功率。
共享时间:2025-04-15 难度:2 相似度:0.75
187278. (2025•铁一中学•四模) 德优题库随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中
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的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-04-24 难度:2 相似度:0.75
184641. (2024•蓝田县•九上期中) 德优题库中国自主研制的鲲龙AG600M灭火飞机成功完成1.2×107kg投给水实验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1t,飞机发动机做功为2×1010J,航空燃油的热值为4×107J/kg。
(1)消耗1t航空燃油完全燃烧放出的热量有多大?
(2)发动机的效率是多大?
共享时间:2024-11-26 难度:2 相似度:0.75
187424. (2025•陆港中学•一模) 德优题库小爽学习热机知识后,研究了自家汽车的汽油机的情况(如图)。查阅资料得知:自家汽车使用的是92号汽油,油箱可容纳最多42kg的汽油,q汽油=4.5×107J/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)。请完成以下问题:
(1)该车汽油机的热机效率为       
(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)满箱汽油完全燃烧,可使小汽车输出的有用功是多少?
(4)若行驶过程中平均阻力为567N,则该小轿车油耗是多少升?(油耗指行驶一百公里消耗燃油的体积)
共享时间:2025-03-01 难度:2 相似度:0.75

dyczwuyn

2024-11-20

初中物理 | 九年级上 | 解答题

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