G9-通用-12-二轮复习-计算专题（上）.pptx

【效率综合问题】学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率。他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转。试求：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少？（2）电水壶的电功率为多少？（3）电水壶的热效率为多少？

【答案】（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；（2）电水壶的电功率为1400W；（3）电水壶的热效率为80%。【解析】?

【效率综合计算问题】南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。①拖拽：如图甲所示，拖船拖拽两个“C”形组件，在江面匀速直线行驶20km。抵达桥墩处、行驶过程中拖船的动力为2.15×105N，柴油发动机动力系统的效率为40%，q柴油＝4.3×107J/kg。②合围：将两个“C”形组件环绕在桥墩外围，合围成“O”型铠甲。铠甲漂浮在水中，侧边竖直，上下表面积相同，如图乙所示。铠甲密度为0.4×103kg/m3，露出水面的高度为2.1m。

【效率综合计算问题】南京长江大桥于1968年建成，是长江上第一座中国自行设计和建造的铁路、公路两用桥梁。近年来，航行船舶逐渐大型化，桥墩遭受船舶撞击的风险不断增大。为此，2023年春季，工程师为桥墩加装保护铠甲并展开观测，ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg。③观测：上游暴雨、江水上涨过程中，由于流水冲击，铠甲与桥墩发生挤压，此时静止的铠甲在水面下的深度为1.5m，如图丙所示。铠甲上表面面积S＝100m2。问：（1）拖拽过程消耗柴油的质量？（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度？（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小和方向？

【答案】（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；【解析】?

【答案】（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下【解析】（3）铠甲上下表面积相同，上表面面积S＝100m2，则铠甲的体积为V＝SH＝100m2×3.5m＝350m3，铠甲的重力为G＝mg＝ρ铠Vg＝0.4×103kg/m3×350m3×10N/kg＝1.4×106N；铠甲在水面下的深度为1.5m，则铠甲受到的浮力为：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh＝1×103kg/m3×10N/kg×100m2×1.5m＝1.5×106N＞G＝1.4×106N，因铠甲处于静止状态，故铠甲受到桥墩施加的摩擦力的方向竖直向下，其大小为f＝F浮﹣G＝1.5×106N﹣1.4×106N＝1×105N。答：（1）拖拽过程消耗柴油的质量为2500kg；（2）乙图中，漂浮的铠甲在水面下的深度为1.4m；（3）丙图中，铠甲受到桥墩施加的摩擦力的大小为1×105N，方向竖直向下。

【机械综合计算问题】“塔吊”是建筑工地常用的起重设备。如图甲，AC为一简易“塔吊”的水平臂，A端装有配重体P，它的质量为4吨，在水平臂B、C间安装有可移动的滑轮组（绕法如图乙），滑轮组的钢丝绳绕在电动卷扬机的轴上。已知AB＝10m，BC＝40m，若塔身的宽度和铁架、钢绳、滑轮组重力及摩擦均不计，g取10N/kg。（1）求配重体P的重力大小；（2）当滑轮组位于C端时，为了安全起吊，求该“塔吊”恰能吊起货物的质量；（3）某次操作中，滑轮组在BC间安全吊起质量为1.5吨的货物，匀速上升60m，求滑轮组上的钢绳的水平拉力F大小；（4）在上第（3）小问中，如果电动卷扬机的效率是90%，求配套电动机消耗的电能

【答案】（1）（1）配重体P的重力大小为4×104N；（2）当滑轮组位于C端时，该“塔吊”恰能吊起货物的质量为1×103kg；（3）某次操作中，滑轮组在BC间安全吊起质量为1.5吨的货物，匀速上升60m，滑轮组上的钢绳的水平拉力F大小为5000N；【解析】?

【答案】（4）在上第（3）小问中，如果电动卷扬机的效率是90%，配套电动机消耗的电能为1×106J。【解析】?