第二十一届(2011年)全国初中物理竞赛复赛试题.pdf

欢迎光临/ 全套免费初中物理同步课堂教学视频 2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题 一、 (16分)测定患者的血沉，是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段。把 新鲜的血液，加入抗凝剂，静置一定时间后形成抗凝血后，红血球即从血浆中分离出来而下 沉。设抗凝血是由红血球和血浆组成的悬浮液，血浆的密度ρ ≈1．0×10kg/m ，红血球的3 3 0 3 3 密度ρ≈1.3×10kg/m 。将抗凝血放进竖直放置的血沉管内，红血球起初在血浆中加速下沉， 然后一直匀速下沉，其匀速下沉的速度称为”血沉”。正常人血沉的值大约是v=12mm／h。 如果把红血球近似看作半径为R 的小球，它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为f=6 R ，   -3 3 在室温下 =1．8×10 Pa ﹒s，已知V球= R ，试根据以上信息解答下列问题：  4  3 1．红血球在血浆中为什么先加速下沉、后一直匀速下沉? 2．计算红血球半径的大小。 二、 (16分)为了推进环保和节能理念的实施，某公司开发生产了“风光互补路灯”， 该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作，如图l所示。它在有阳光时通过太阳能电池板发电， 有风时通过风力发电机发电，二者皆备时同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯 照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至 90％左右即停止，放电余留 20％左右即停止电能输出。 下表为某型号风光互补路灯系统配置方案。问： 1．当风速为6．0m／s 时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下， 将蓄电池的电量由20％充至90％需多长时间? 2．如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W／m ，要想2 太阳能电池的最大功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要多大? 3．若遇到阴天无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间? 三、(16分)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图2所示。其主要结构就是 在原来的普通自行车的基础上，增加了电动机及供电、传动设备，它可以电动骑行，亦可以 脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为车提供动力；脚踏骑行时， 与普通白行车相同。 下表是某型号电动白行车主要技术参数。 欢迎光临/ 全套免费初中物理同步课堂教学视频 1 欢迎光临h p:/// 全套免费初中物理同步课堂教学视频 1．仔细观察电动自行车的构造，会发现很多地方用到了物理知识。请仿照下面的 示例，再列举三处应用物理知识进行设计的事例。 示例：电动自行车的车座大而扁平，可减小压强。 答：(1) (2) (3) 2．当一个初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时，轮胎与地面的总 2 接触面积约为40cm ，此时路面受到的压强约为多大? 3．电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大? 4．蓄电池充足电后储存的能量是多少? 5．在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中，当把储存能量的80％提供给电动机 后就应进行充电。若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为 75％，电动 自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N，则蓄电池充一次电最多能完全依靠储 存的电能连续行驶多远? 6．从环保的角度来看，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点?(各列举一条) 四、(16分)家用燃气快速热水器(如图3所示)是一种方便、快捷且不受天气影响的洗浴 设备。下表为某品牌家用燃气快速热水器的主要技术数据。已知天然气的热值为8×10J／7 3