专题十一 综合计算题 类型一 力学计算 1.(2018·重庆A)如图所示,某公司研发的智能服务机器人,它具有净化室内空气、陪伴老人聊天散步等功能。若它在50 N的牵引力作用下,以0.5 m/s的速度在水平地面匀速直线行驶60 s,求: (1)它行驶的路程; (2)此过程中牵引力所做的功。 / 2.(2018·福建A)航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程。将带有降落伞的重物从高处释放,一段时间后打开降落伞。重物在离地4 m高处开始匀速下落,速度为5 m/s。若打开降落伞后,降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系f=kv2,k=3 N·s2/m2。求: (1)重物从开始匀速下落到落地所用的时间; (2)降落伞和重物的总重。 3.(2018·陕西)如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车,它采用了轻质铝合金装甲车体,进一步增强了水中浮渡能力。该两栖车装配有输出功率为1.1×106 W的发动机。 / (1)在海面训练过程中,发射多枚炮弹后,车体向上浮起了一些,车体底部受到水的压强将 ;在陆地上行驶,履带可以 车体对地的压强(均选填“增大”“减小”或“不变”)。? (2)两栖车的总质量约为30 t,在深水中漂浮时,它受到的浮力是多少牛?(g取10 N/kg) (3)两栖车在陆地上以36 km/h匀速行驶72 km时,若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功,发动机做了多少焦耳的功? 类型二 电学计算 4.某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡时R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡时R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22 Ω,主要参数如下表。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ××牌智能滚筒洗衣机 额定电压 220 V 加热功率 2 400 W 设定温度范围 30 ℃~90 ℃ 电动机功率 240 W 防电墙电阻 1×106 Ω / (1)洗衣机内注入10 kg的水,在额定电压下连续加热1 050秒,水温由20 ℃上升到50 ℃,此过程中的加热效率是多少? (2)R2阻值是多少? (3)洗衣机处于保温洗涤状态时,干路电流是多少? (4)防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。异常漏电情况下,电流依次经防电墙和人体流入大地,若人体的最大电阻为1×105 Ω,人体的安全电压不高于36 V,则防电墙技术能否保证人的安全? 5.(2018·通辽)图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图,下表丙为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热)。 / (1)求加湿器处于低挡位置时的发热功率; (2)某次使用加湿器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30 min的图像,请计算加湿器在高挡正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] (3)一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低挡加热,发现家中如图丁所示的电能表的转盘在5 min内转了27圈,求此时电阻R2的实际加热功率是多少? 类型三 热学计算 6.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500 kg、初温为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了12 m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值q=4.2×107 J/m3,可燃冰的热值为同 ... ...
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