初中物理力学电学综合课题.doc

初中物理力学电学综合课题 一、计算题（共14小题） 1.图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象如图乙所示．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，A上升的速度始终为0.1m/s（g取10N/kg，不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）．求：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；（2）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；（3）把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强． 2.在起重机吊臂前端装有滑轮组，滑轮组的连接方式如图所示．已知重物A的底面积为2m2，质量是2.4t．当与滑轮相连的每段绳子上的拉力为3×103N时，静止在水平地面的重物A对地面的压强比它没有受到拉力时减小了4×103Pa．不计绳重及滑轮轮与轴间的摩擦，g取10N/kg，求：（1）动滑轮所受重力G动；（2）当重物A匀速上升时，滑轮组的机械效率η． 3. 如图甲是一副小型起重机吊起货物的图片，货物挂在动滑轮的下端，绳子的自由端通过放置在起重机上的卷扬机竖直向上拉动，最右端时为了防止吊起货物时起重机向左倾倒而挂的配重．起重机吊起重物时主要结构可简化成如图乙所示．已知AB、CD、DE水平且长度为1m，BC段的水平距离CF也为1m，前轮与地的接触点在B点的正下方，后轮与地的接触点在D点的正下方．起重机的自重（含配重）为3×104N，重心在CD中点．起重机的钢丝绳重和滑轮与轴之间的摩擦不计，g取10N/kg．（1）为使起重机吊起货物时不发生倾倒，求起重机最多能吊起货物的质量m；（2）当起重机吊起质量m1=2×102kg的物体以v=0.5m/s的速度匀速上升时，卷扬机的输出功率P1=1.1kW．求此时滑轮组的机械效率η；（3）当起重机吊起质量m2=3×102kg的物体仍以v=0.5m/s的速度匀速上升时，求卷扬机的输出功率P2． 4.为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处．小明同学设计了图1所示的滑轮组装置．当小明用图2所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图3和4所示．若重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．求： （1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η． （2）在1～2s内，拉力F做的功W． （3）在0～1s内，重物对地面的压强p． 5.如图所示，体重为600N的小明利用滑轮组匀速提升重物时，他使用的最省力的绕绳方式，绕在滑轮组上的绳子（图中未画出）能承受的最大拉力为1000N，动滑轮总重300N，连接重物与动滑轮挂钩的绳子能承受的最大拉力为3000N．不计绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求： （1）小明用此滑轮组匀速地将物体全部提出水面，则物体的最大物重不能超过多少？ （2）小明用此滑轮组匀速提升一个高为2m，底面积为的圆柱体A，若此过程中A始终不露出水面，则A的密度不能超过多少？ （3）现有一个与圆柱体A形状完全相同的圆柱体B，其下表面距水面10m．小明用300N的拉力将其以0.1m/s的速度匀速提升了5m．在此过程中，拉力的功率和滑轮组的机械效率各是多少？ 6.如图1是带烘干功能的滚桶洗衣机，工作电压为220V．并联在电源上的电动机和电热丝是洗衣机中两个重要的能量转换部件，受电脑芯片的控制，它们在洗涤、脱水、烘干环节的电功率是不同的，其具体的工作情况如图2所示，其中电热丝只在烘干环节工作．求：（1）烘干时电热丝的电阻是多大？（2）这次洗衣过程中，洗衣机的最大工作电流是多少？（3）若每度电0.5元，这次洗衣共花电费多少钱？（不计其他部件耗电） 7.海尔FCD﹣JTHC50电热水器铭牌如表所示 防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，从而降低异常情况下经过人体的电流值．经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于12V，这就保证了人体安全．人体的最大电阻约为2×107Ω． （1）求出热水器加热时的电流． （2）人体与防电墙是串联还是并联的？ （3）防电墙的电阻大约是多少？ 8.如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图，压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（电流表改装而成）指针能指示出油箱里油的多少．已知压力传感器的电阻与所受压力的关系如下表所示，若压力传感器R上的表面积为5×10﹣4m2，汽油密度为0.7×103kg/m3，电源电压恒定为6V，g取10N/kg，请计算回答： （1）当油与箱总重为300N时，压力传感器R受到的压强是多大？ （2）如果空油