1、.專題十一綜合計算題類型一力學計算1.2019·重慶A如下圖,某公司研發的智能效勞機器人,它具有凈化室內空氣、陪伴老人聊天漫步等功能。假設它在50 N的牽引力作用下,以0.5 m/s的速度在程度地面勻速直線行駛60 s,求:1它行駛的路程;2此過程中牽引力所做的功。2.2019·福建A航天迷小偉利用自制降落傘模擬返回艙的降落過程。將帶有降落傘的重物從高處釋放,一段時間后翻開降落傘。重物在離地4 m高處開場勻速下落,速度為5 m/s。假設翻開降落傘后,降落傘和重物受到的阻力f與速度v滿足關系f=kv2,k=3 N·s2/m2。求:1重物從開場勻速下落到落地所用的時間

2、;2降落傘和重物的總重。3.2019·陜西如圖為某型號中型履帶式水陸兩棲突擊車,它采用了輕質鋁合金裝甲車體,進一步增強了水中浮渡才能。該兩棲車裝配有輸出功率為1.1×106 W的發動機。1在海面訓練過程中,發射多枚炮彈后,車體向上浮起了一些,車體底部受到水的壓強將;在陸地上行駛,履帶可以車體對地的壓強均選填“增大“減小或“不變。 2兩棲車的總質量約為30 t,在深水中漂浮時,它受到的浮力是多少牛?g取10 N/kg3兩棲車在陸地上以36 km/h勻速行駛72 km時,假設兩棲車發動機的輸出功率全部用于做機械功,發動機做了多少焦耳的功?類型二電學計算4.某品牌智能滾

3、筒洗衣機具有洗凈度高、不傷衣物、可設定洗滌溫度、方便平安等優點。其簡化等效電路如下圖,此時處于空擋位置。閉合開關S,旋鈕繞P轉動,實現擋位轉換,旋至1擋時R1、R2同時工作,洗衣機處于加熱狀態;旋至2擋時R2和電動機同時工作,洗衣機處于保溫洗滌狀態。R1和R2均為電熱絲,其阻值不受溫度影響,R1=22 ,主要參數如下表。c水=4.2×103 J/kg·××牌智能滾筒洗衣機額定電壓220 V加熱功率2 400 W設定溫度范圍30 90 電動機功率240 W防電墻電阻1×106 1洗衣機內注入10 kg的水,在額定電壓下連續加熱1 050秒,水溫由

4、20 上升到50 ,此過程中的加熱效率是多少?2R2阻值是多少?3洗衣機處于保溫洗滌狀態時,干路電流是多少?4防電墻技術的應用是洗衣機將來開展的趨勢。防電墻通過在洗衣機內部形成永久性電阻保證人的平安。異常漏電情況下,電流依次經防電墻和人體流入大地,假設人體的最大電阻為1×105 ,人體的平安電壓不高于36 V,那么防電墻技術能否保證人的平安?5.2019·通遼圖甲是芳芳家某型號電熱加濕器的原理圖,下表丙為其部分技術參數。R1、R2為發熱電阻,不考慮溫度對電阻的影響,且R2=3R1,S為旋轉型開關,1、2、3、4為觸點,通過旋轉開關S可實現“關“低擋“高擋之間的切換低擋為小功

5、率加熱,高擋為大功率加熱。1求加濕器處于低擋位置時的發熱功率;2某次使用加濕器工作時,加濕器注水倉中加注冷水已到達最大注水量。如圖乙所示是該次使用加濕器工作30 min的圖像,請計算加濕器在高擋正常工作時消耗的電能。假如電阻R1在此次高擋加熱時產生的熱量全部被水吸收,可以使注水倉中冷水的溫度升高多少?計算結果保存整數,水的比熱容為4.2×103 J/kg·3一天,芳芳斷開家中其他所有用電器,只接通加濕器在低擋加熱,發現家中如圖丁所示的電能表的轉盤在5 min內轉了27圈,求此時電阻R2的實際加熱功率是多少?類型三熱學計算6.可燃冰是一種新型能源,它是水和天然氣在高壓低溫情況

6、下形成的類冰狀結晶物質,主要成分是甲烷,其開采是世界難題,據中央電視臺2019年5月18日報道,我國可燃冰已試采成功,技術處于世界領先,用燃氣鍋爐燒水時,把質量為500 kg、初溫為20 的水加熱到100 ,共燃燒了12 m3天然氣,水的比熱容c水=4.2×103 J/kg·,天然氣的熱值q=4.2×107 J/m3,可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍,求:1水吸收的熱量;2燃氣鍋爐燒水時的效率;3假設換用可燃冰,應使用多少m3可燃冰。7.同學們學習了“能源與可持續開展的內容后,知道熱電站既能發電,又能供熱,隨著熱電站技術不斷更新,煤的燃燒程度比傳統火電站更充分

7、。為深化理解,他們對某熱電站進展調查,獲取信息如下:工作時間燃煤發電總功率廢氣××熱電站20 h4 000 t5×105 kW向周邊居民供熱3.4×1013 J14 000 t煤完全燃燒放出多少熱量?20 h發電多少千瓦時?q煤=3×107 J/kg2該熱電站的能量利用率是多少?3請你結合以上信息,寫出進步熱電站能量利用率的方法。類型四力、熱、電綜合計算8.我國南海海底存儲著豐富的“可燃冰資源。可燃冰被視為21世紀新型綠色能源,可燃冰的主要成分是甲烷,1 m3的可燃冰可轉化生成164 m3的甲烷氣體和0.8 m3的水。甲烷氣體的熱值是3.6&#

8、215;107 J/m3。某市公交車以天然液化氣為燃料,其主要成分就是甲烷。假如一輛公交車滿載乘客時總質量是6 000 kg,那么1 m3可燃冰轉化生成的甲烷氣體完全燃燒產生的能量可供公交車滿載時以36 km/h的速度勻速行駛1 640 min。勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05。求:1公交車滿載乘客時的重力;g=10 N/kg2這段時間內公交車牽引力所做功的功率;31 m3的可燃冰轉化生成的甲烷氣體完全燃燒所產生的能量能將多少千克的水從20 加熱到沸騰?標準大氣壓下,c水=4.2×103 J/kg·,結果保存整數4這段時間內公交車發動機的效率是多大?9.某款油

9、電混合動力小汽車,具有省油、能量利用率高等特點,其相關信息如表。在某次程度道路測試中,該車以中速勻速行駛170 km,共消耗汽油10 L。測試過程中,內燃機既向車輪提供能量,又向蓄電池充電,同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送,此時,內燃機和電動機共同驅動車輛前進。之后,工作人員又進展了制動測試,描繪出了制動間隔 從剎車開場到車停頓的間隔 與制動時的速度關系圖像,如下圖。驅動形式純電動啟動、低速油電混動中速純燃油高速汽車質量1 200 kg車輪與地面總接觸面積0.096 m21由圖像可知,車速越,制動間隔 越長。 2該車空載靜止時,對程度地面的壓強是多少?g取10 N/kg3在

10、程度道路中速勻速行駛測試中,假設平均阻力為1 000 N,牽引力做的功是多少?4在程度道路中速勻速行駛測試中,假設該車內燃機的效率為53%,此過程最終使蓄電池增加了多少能量?忽略蓄電池和電動機的熱損失,汽油取0.7×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg10.城市街頭出現了一種共享電動汽車如圖甲所示。下表是這種汽車的主要參數。g取10 N/kg空車質量800 kg每個輪胎與地面接觸面積50 cm2電池容量44 kW·h標準承載200 kg最大續航充滿電最大行駛路程200 km所受阻力與汽車總重的比值0.091電動機是電動汽車的核心部分,電動機工作時能

11、量的轉化是。電動機的工作原理是。 2標準承載下,電動汽車靜止時對程度地面的壓強是多少?3圖乙是電動汽車行駛在某路段的路程與時間圖像,標準承載下,電動汽車以此速度勻速行駛1分鐘的耗電量為0.4 kW·h,電動機的效率是多少?4假設某燃油汽車百公里耗油6升,每升油5.5元,電動汽車充電每度0.8元,那么使用燃油汽車與電動汽車哪種更經濟?11.如圖a所示是HG2019家用蒸汽電熨斗的示意圖,下表是其部分參數,使用時儲水器中的水滴入氣室,加熱的鐵質底板使水迅速汽化變成蒸汽,從底板噴出。額定電壓220 V功能汽熨、干熨額定頻率50 Hz蒸汽方式滴下式額定功率1 000 W放置方式自立

12、式底板面積160 cm2質量1.6 kg1求電熨斗正常工作時的電流。2熨燙前未加水,電熨斗自然平放在衣服上,求它對衣服的壓強。3汽熨前先預熱,使底板的溫度從20 升高到220 ,然后溫控開關自動斷開。底板的質量為1 kg,鐵的比熱容為0.46×103 J/kg·,求預熱過程底板吸收的熱量。4汽熨時,滴汽室的水汽化帶走熱量,當底板溫度降到190 時,溫控開關自動閉合,當加熱到220 時又斷開,如此反復,假設蒸汽電熨斗按如圖b所示的程序工作,熨一件衣服用時10 min。求共消耗的電能。12.兩輪自平衡電動車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜歡如下圖。下表是某型號兩輪自平衡電

13、動車的主要技術參數。整車質量20 kg鋰電池電壓48 V鋰電池容量12 A·h電動車額定電壓48 V電動機額定功率350 W1圖中小景的質量為40 kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.01 m2,求地面受到的壓強。g取10 N/kg2假設電動機以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時間。準確到0.13鋰電池充足電后,電動車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為96 N,最多能連續行駛17.28 km,求電動車工作的效率。13.某一型號的房車在一段平直公路上勻速行駛了56 km,用時半小時,車的總質量為3×103 kg,受到的阻力為車重的0.1。求:1該房車的行駛速度

14、;2該房車牽引力所做的功;3這一過程消耗燃油1.5×10-2 m3,那么熱機在這一過程中消耗的總能量假設燃油完全燃燒,燃油密度為0.8×103 kg/m3,燃油熱值q為4.5×107 J/kg;4假設將該房車改裝成純電動汽車,那么可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg汽油排放2.2 kg二氧化碳降為零。改裝后的房車每行駛一百公里能耗為160 kW·h,那么該房車的效率。答案精解精析必勝題·測易1.答案130 m21 500 J2.答案10.8 s275 N3.答案1減小減小23×105 N37.92×109 J4.答案150%2242 32 A4能5.答案1100 W22.4×105 J19 360.75 W6.答案11.68×108 J233.3%30.075 m37.答案11.2×1014 J107 kW·h258.3%3使燃料燃燒更充分或“充分燃燒燃料;“充分燃燒煤進步發電效率進步“廢氣的能量利用率8.答案16×104 N23×104 W317 571 kg450%9.答案1大2