《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代农业机械。其中这样写道:“凡河滨有制筒车者,堰陂障流绕于车下,激轮使转,挽水入筒,一一顷于枧内,流入亩中,昼夜不息,百亩无忧。”该段文字描述了筒车这样一种以水流作动力,用来取水的机械,如图所示,若接水槽离取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水4kg,筒车旋转一周所用时间为60s。(接水槽离倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(1)筒车工作时,将水的动能转化成_________ 能;
(2)求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功________ ;
(3)若水流冲击筒车的功率为40W,求筒车旋转一小时取水的机械效率_________ ;
(4)若采用效率为30%的柴油发动机代替水车抽相同质量的水,需要燃烧柴油的质量是多少_________ ?(柴油的热值为:q=3.3×107J/kg)
(1)筒车工作时,将水的动能转化成
(2)求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功
(3)若水流冲击筒车的功率为40W,求筒车旋转一小时取水的机械效率
(4)若采用效率为30%的柴油发动机代替水车抽相同质量的水,需要燃烧柴油的质量是多少
更新时间:2023-03-26 10:40:19
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【推荐1】汽车作为一种交通工具在国内已普及,专家提示:汽车轮胎内的气压(胎压)会影响刹车距离。为确保安全,需经常检查胎压。某汽车技术员为了研究胎压对刹车距离的影响,用同一汽车在晴天和雨天环境下,在车速为60千米/时刹车,测试结果如图所示:
(1)汽车质量为1500千克,有4个轮胎,停在水平地面上时,每个轮胎与地面的接触面积为0.025米2。请计算此时汽车对地面的压强;( ) (g取10牛/千克)
(2)根据测试结果,可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是________ ;
(3)胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导致地面对轮胎的阻力不同。该技术员在雨天环境下,对标准胎压的汽车进行测试时,若在刹车过程中汽车受到地面的平均阻力为3000牛,试计算在刹车过程中,汽车克服地面阻力做功多少焦?( )
(1)汽车质量为1500千克,有4个轮胎,停在水平地面上时,每个轮胎与地面的接触面积为0.025米2。请计算此时汽车对地面的压强;
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【推荐2】汽车在水平路面匀速向左运动,所受阻力为1150N,汽车牵引力功率11.5kW,其汽油发动机效率为25%(汽油热值是4.6×107J/kg)。
(1)在下图表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中水平方向受力示意图。
(2)要求:画出汽车行驶的能量流向图
(3)求汽车运动100s内:
①发动机对汽车的牵引力多大?
②牵引力做了多少功?
③汽车通过的距离多长?
④发动机消耗汽油质量是多少?
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【推荐3】为应对气候变化,我国提出“二氧化碳排放争取2060年前实现碳中和”的目标,大力推动电动汽车发展。电动汽车以其环保、轻便的优势,正逐渐被人们接受。无线充电技术以无线传输电能代替有线传输电能,在电动汽车领域的应用一直备受关注。某地铺设了一条12公里长的无线充电路段,道路下面铺有通电发射线圈,汽车底部配有接收线圈及与其相连的电池,这样可以实现汽车一边行驶一边充电。其装置及原理图如图所示:
(1)在电动汽车无线充电技术中,应用的原理有_______ 和________ ;
(2)该类汽车无线充电技术至今未得到广泛推广,其中一个重要原因是充电效率低,仅为50%。若该道路可提供的充电功率为5kW,要给一个电池容量为10kW·h的电动汽车充满电,需要的时间为________ 。
(3)该电池容量为10kW·h的电动汽车充满电后,在正常道路上以36km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为1000N。若电能的80%转化为有用的机械能,在数值上等于电机牵引力做的功,则汽车运动的最大距离为_______ m。
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【推荐1】为创建良好的生活环境,我市环保部门使用如图所示的雾炮车对街道进行除尘消毒,雾炮车的部分参数如表所示;某次作业时,雾炮车在大小恒定为6.0×103N的牵引力作用下,沿平直道路在5min内匀速直线行驶了1.2km;(g取10N/kg)问:
(1)作业过程中,雾炮车的动能 ______ ,雾炮车的重力势能 ______ ;(均选填“变大“、“变小“或“不变“)
(2)雾炮车满载药液时对水平路面的压强是多少?______
(3)雾炮车作业过程中受到的阻力是多少?______
(4)雾炮车作业过程中牵引力做功的功率是多少?______
空载重量m1/kg | 6×103 |
最大载重量m2/kg | 4×103 |
轮胎着地总面积S/m2 | 0.4 |
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【推荐2】如图所示,一辆货车从坡底A匀速开到坡顶B。货车总质量为5t,发动机牵引力的功率保持25kW不变,经过1000s到达坡顶B,已知山坡高h为300m,不计空气阻力。g取10N/kg。求:
(1)货车的总重力;
(2)牵引力做的有用功;
(3)山坡AB的机械效率。
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【推荐3】目前随着城市建筑越来越高,楼内都安装了电梯,方便居民出入,某楼梯的电梯的相关参数如下表,为了安全,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图所示:
(1)由图可知,当电梯所载人数增多时, 压敏电阻R2所受的压力增大,阻值减小,则控制电路的电流增大,从而使电磁铁的磁性_________ (选填“增强”或“减弱”),当电梯超载时,触点K与触点________ (选填“A”或“B”)接触,电铃发出报警铃声;
(2)电梯在使用过程中,若控制电路中的R1被短接,则该超载自动报警系统会出现什么异常?________ ;
(3)某开发商称:此电梯是快速电梯,它能在10s内将10个成年人从1层匀速升高到14层,若每个人的体重约为600N,每层楼高3m,电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N,请你通过计算说明开发商的话是否可信?________
功率 | 25kW |
最大载客量 | 10人 |
(1)由图可知,当电梯所载人数增多时, 压敏电阻R2所受的压力增大,阻值减小,则控制电路的电流增大,从而使电磁铁的磁性
(2)电梯在使用过程中,若控制电路中的R1被短接,则该超载自动报警系统会出现什么异常?
(3)某开发商称:此电梯是快速电梯,它能在10s内将10个成年人从1层匀速升高到14层,若每个人的体重约为600N,每层楼高3m,电梯上升时需要克服摩擦及系统自重共计2000N,请你通过计算说明开发商的话是否可信?
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【推荐1】如图所示是宇通客车股份有限公司生产的无人驾驶汽车在一段平直的高速公路上测试汽车性能。1.5h行驶108km,在匀速行驶过程中受到的阻力等于车重的0.02倍。每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2,汽车质量为2t,整个测试过程消耗的电能为15kW⋅h。(g取10N/kg)
(1)无人驾驶汽车在路上行驶是利用______ 与中国北斗卫星导航系统传递信息的。汽车在高速公路上行驶时,对地面的压力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)汽车的重力。
(2)该过程中,无人驾驶汽车行驶的速度是多少?( )
(3)无人驾驶汽车静止时对地面的压强是多少?( )
(4)该车的机械效率是多少?( )
(1)无人驾驶汽车在路上行驶是利用
(2)该过程中,无人驾驶汽车行驶的速度是多少?
(3)无人驾驶汽车静止时对地面的压强是多少?
(4)该车的机械效率是多少?
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【推荐2】如图所示,小明分别使用甲、乙两种不同的机械匀速提升同一物体到同一高度。测得两次拉力和物体所受的重力如表所示。当使用乙机械时,测得绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍。
(1)利用以上数据算出甲提升物体时的机械效率是___________ ;
(2)根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法;( )
(3)使用乙提升物体时___________ (选填“省力”、“不省力也不费力”或“费力”)。
(1)利用以上数据算出甲提升物体时的机械效率是
(2)根据题意在图乙中正确画出滑轮组的绕法;
(3)使用乙提升物体时
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【推荐3】郑州某公司为节能减排、绿色环保,开发并设计了多种型号的新能源汽车。其中,某种型号的纯电动汽车的样车如图所示,其部分参数如表所示。
(1)电动机的工作原理是______ (选填“电流的磁效应”或“磁场对电流的作用”)电动汽车前进和倒退是通过改变______ 来改变电动机的转动方向的。
(2)假如汽车上只有司机一人,质量为60 kg,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?______
(3)该司机试驾时,汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km,耗电9,汽车所受的阻 力为汽车总重的0.05倍,则电动汽车牵引力所做的功是多少?______ (g取10 N/kg)
(4)电动汽车的电能转化为机械能的效率是多少?______
(1)电动机的工作原理是
(2)假如汽车上只有司机一人,质量为60 kg,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?
(3)该司机试驾时,汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km,耗电9,汽车所受的阻 力为汽车总重的0.05倍,则电动汽车牵引力所做的功是多少?
(4)电动汽车的电能转化为机械能的效率是多少?
电池容量 | 42 | 最高时速 | 120km |
空车质量 | 1380kg | 最大功率 | 100kw |
轮胎与地面的总接触面积 | 0.032m2 | 最大续航里程 | 260km |
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【推荐1】随着我国经济水平的不断提高,汽车越来越多地走进了普通百姓人家。小明家汽车的额定功率为23kW,汽车的水箱中装有冷却用水2.5kg。
(1)如图所示是汽油机的______ 冲程;汽车用水作发动机冷却液是因为水的______ (选填“比热容”或“热值”)大;随着科学技术发展,汽车发动机的效率______ (选填“可能”或“不可能”)达到100%;
(2)该汽车的某次行程中,若水箱中水温升高20oC,则水吸收了多少热量______ ?[水的比热容为4.2×103J/(kg•oC)]
(3)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶1h消耗的汽油质量是6kg,则该汽车发动机的热机效率是多少______ ?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(1)如图所示是汽油机的
(2)该汽车的某次行程中,若水箱中水温升高20oC,则水吸收了多少热量
(3)若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶1h消耗的汽油质量是6kg,则该汽车发动机的热机效率是多少
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【推荐2】设计汽车发动机时,既要考虑能量的利用效率,也要考虑发动机的冷却问题。某单缸四冲程汽油机在工作时为了防止温度过高,用水的循环来降低发动机温度。实验测得行驶时该发动机消耗了0.03kg的汽油,输出的有用功为,冷却系统中3kg的水温度升高了40℃,已知水的比热容是,汽油的热值为。求;
(1)汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的_____ ;
(2)求冷却系统中的水所吸收的热量是多少?_____
(3)该汽油机此次工作的效率为多少?(结果精确至0.1%)_____
(1)汽车发动机用水做冷却剂,是因为水的
(2)求冷却系统中的水所吸收的热量是多少?
(3)该汽油机此次工作的效率为多少?(结果精确至0.1%)
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【推荐3】如图是一款全动力太阳能汽车,太阳能电池板通过光电转化储能在动力蓄电池中,用来推动汽车的电动机,是真正的零排放。已知:太阳能电池板输出参数为“200V ?A”,有效面积为6m2;正常日照时,太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J(即为1.2×103W/m2)。问:
(1)动力蓄电池给该汽车供电时将______ 能转化为电能;
(2)若太阳能电池板的光电转换效率为25%,则太阳能电池板输出电流是多少?( )
(3)若某一次行驶中太阳能汽车消耗电能4.6kW·h,全部转化为前进需要的机械能,则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油?(汽油热值为4.6×107J/kg)( )
(1)动力蓄电池给该汽车供电时将
(2)若太阳能电池板的光电转换效率为25%,则太阳能电池板输出电流是多少?
(3)若某一次行驶中太阳能汽车消耗电能4.6kW·h,全部转化为前进需要的机械能,则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油?(汽油热值为4.6×107J/kg)
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