多功能抑尘车,又称雾炮车,是利用高压原理向空气中喷洒细小的水雾,除去空气中过多的尘埃;如图1所示,为某型号由汽油机提供动力的雾炮车;该车的输出功率与汽油机转速的关系如图2所示;当这辆车以90km/h的速度在水平公路上匀速行驶30min时,消耗了5L的汽油,此过程中汽油机的转速为2000r/min,所受阻力为总重的0.02倍;汽油的热值q=4.6×107J/kg,汽油的密度为0.71×103kg/m3,g取10N/kg;
(1)雾炮车在水平路面上匀速喷洒水雾的过程中,动能______ (选填“变大”、“变小”或“不变”);行驶过程中,将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为______ 能;
(2)雾炮车行驶过程,牵引力所做的功是多少?______
(3)如果行驶的路面所受压强不能超过1.0×106Pa,那么雾炮车与地面的接触面积至少为多少?______
(4)汽油机的效率为多少?______ (保留三位有效数字)
(1)雾炮车在水平路面上匀速喷洒水雾的过程中,动能
(2)雾炮车行驶过程,牵引力所做的功是多少?
(3)如果行驶的路面所受压强不能超过1.0×106Pa,那么雾炮车与地面的接触面积至少为多少?
(4)汽油机的效率为多少?
更新时间:2023-07-06 13:28:19
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【推荐1】某同学家中最近购买的一辆小轿车,轿车的质量是1.4×103 kg,水平路面上匀速行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍。(g取10N/kg)
求:(1)小汽车的外形设计成流线型(如图甲),可知小轿车在高速公路上快速行驶时对地面压力_______ 静止时对地面的压力(选填“大于”“等于”或“小于”),原因是_________ ;
(2)小轿车静止时,受到________ 对平衡力的作用,请在图乙中画出汽车受力的示意图________ ;
(3)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的牵引力F____________ ?
求:(1)小汽车的外形设计成流线型(如图甲),可知小轿车在高速公路上快速行驶时对地面压力
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【推荐2】为了控制疫情,全国很多地方实行疫区封闭管理,使用无人机进行常态化安全巡查。如图甲所示,是正在巡查的某款无人机。无人机起飞前,放在地面上要确保脚架平稳着地;启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。该无人机的部分参数如下表:(g取10N/kg)
(1)使无人机上升的力施力物体是______ ;(填序号:①无人机、②螺旋桨、③空气、④地面)
(2)当无人机停放在水平地面上时(没有携带物体)对地面的压强是多少__________ ?
(3)如图乙,交警正在使用此款无人机进行扫码进城登记,当无人机载着200g的二维码等物体悬停在空中时,无人机受到的升力是多少_________ ?
无人机自重(含电池) | 10kg |
最大升力F | 200N |
最大飞行速度v | 54km/h |
脚架与水平地面接触面积S | 10-2m2 |
(1)使无人机上升的力施力物体是
(2)当无人机停放在水平地面上时(没有携带物体)对地面的压强是多少
(3)如图乙,交警正在使用此款无人机进行扫码进城登记,当无人机载着200g的二维码等物体悬停在空中时,无人机受到的升力是多少
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【推荐3】利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明利用气球做了以下几个小实验:
(1)图甲中,说明力可以_____ ;
(2)请在图甲中画出气球受到右手手指压力的示意图;_____
(3)图乙中,若两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球_____ (填“分开”或“合拢”),这是因为气体流速越大的位置,压强越 _____ ;
(4)图丙中,气球因向后喷气而加速前行,说明气球受力_____ (填“平衡”或“不平衡”),运动状态发生改变;
(5)图丁中,将气球按压在钉板上,气球没有破裂,说明在压力一定时,增大受力面积,可以_____ 压强。
(1)图甲中,说明力可以
(2)请在图甲中画出气球受到右手手指压力的示意图;
(3)图乙中,若两只气球自由悬挂在空中,用粗吸管对准A点沿垂直于纸面方向用力吹气,可观察到两气球
(4)图丙中,气球因向后喷气而加速前行,说明气球受力
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【推荐1】化石能源的逐渐枯竭以及使用时所带来的环境污染问题引起人类社会的共同关注,因此开发和利用新能源成为各个国家的共同课题。如图为全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”,巡航速度最高可达到90km/h,机身总重2.3t,机翼上装有270m2的太阳能电池板,可将20%的太阳能转化为电能。这些电能除了可以为飞机白天飞行提供能源外,还可以在白天给600kg的锂电池充电,以满足夜间飞行的能源需求。电池充满电时能量密度为0.25(kW•h)/kg。(g=10N/kg)
(1)飞机之所以能腾空而起,是因为_____ 。
(2)如果白天有效接收太阳辐射的时间为10h,太阳每平方米的辐射功率为3×106J/(h•m2),那么10h可为飞机提供多少电能?( )
(3)若飞机停在机场时与地面总接触面积为400cm2,则飞机对地面的压强是多少?( )
(4)如果飞机以最大的速度匀速巡航时受到的阻力为300N,电池充满电后有50%的电能用来克服阻力做功,那么充一次电可以使飞机在晚上飞行多少千米?( )
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【推荐2】四川境内地层深处有食盐水.为了把地下食盐水取出来,古人发明了竹筒井.竹筒井被誉为中国古代第五大发明,如图甲所示.竹筒井的钻探原理是通过如图乙所示的装置,使钻头一起一落上下运动,连续不断,即可将井中岩石击碎,然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出,直至打到食盐水层.竹筒井一般深约100m,井口直径10~12cm,为了防止井壁坍塌,古人用一种粗如碗口大小的竹子,将竹节淘空,筒筒相连,插入井中,起到了固定井壁的作用.取食盐水时,将钻头换成取水桶,放入井底,将食盐水装满,再扳起花车,食盐水便取出来.请回答下列问题:
(1)打井时,为了增强击碎岩石的效果,钻头的质量取大一些还是小一些好?
答:___
理由:__
(2)若工人把总质量为10kg盛满食盐水的桶从100m深的井底匀速提升到地面,所用时间为200s,在此提升过程中的效率为50%,求该工人做功的功率__ .(g取10N/kg)(写出计算过程)
(1)打井时,为了增强击碎岩石的效果,钻头的质量取大一些还是小一些好?
答:
理由:
(2)若工人把总质量为10kg盛满食盐水的桶从100m深的井底匀速提升到地面,所用时间为200s,在此提升过程中的效率为50%,求该工人做功的功率
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【推荐3】三峡大坝是当今世界最大的水力发电工程。大坝建成后,轮船往返上、下游需要经过特殊的方式,常用的方式有:垂直升船机和船闸,如图乙、丙:
(1)三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→______ →电能;
(2)图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米,请计算此过程中升船机对轮船做的功;( )
(3)图丙为船闸工作原理图,轮船从下游到达上游的过程是:轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后,先关闭闸门A和阀门a,再打开阀门b(此刻时间记录为t1),使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时(此刻时间记录为t2),打开闸门B,轮船驶出闸室,进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。( )
(1)三峡水电站发电时的能量转化过程是水的势能→
(2)图乙为三峡大坝的垂直升船机的工作原理图。垂直升船机的承船厢载着质量为3000吨的轮船垂直上升100米,请计算此过程中升船机对轮船做的功;
(3)图丙为船闸工作原理图,轮船从下游到达上游的过程是:轮船经过打开的闸门A从下游驶入闸室后,先关闭闸门A和阀门a,再打开阀门b(此刻时间记录为t1),使上游的水匀速流入闸室。当闸室内水位和上游水位相平时(此刻时间记录为t2),打开闸门B,轮船驶出闸室,进入上游行驶。请在图中画出闸室底部受到的液体压强随时间变化的图像。
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【推荐1】如图所示,5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪,工作时,将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。如表为智能机器人的部分参数,其中额定雾化量是指雾化器工作1h能够雾化消毒液的体积。机器人在水平面路上匀速行驶的阻力恒为总重的0.1倍。(g取10N/kg)
(1)超声波可以将消毒液雾化,说明声波具有___________ 。
(2)求机器人装满消毒液且静止时,对水平地面的压强为___________ 。
(3)装满消毒液后,机器人在水平路上,以消毒额定速度匀速行驶,在额定雾化量消毒1h后,此时机器人牵引力的功率为___________ 。
水箱容积 | 额定雾化量 | 自身重力 | 履带总触地面积 | 消毒额定速度 | 消毒液密度 |
20L | 10L/h | 500N | 0.02m² | 0.5m/s | 0.8×10³kg/m³ |
(2)求机器人装满消毒液且静止时,对水平地面的压强为
(3)装满消毒液后,机器人在水平路上,以消毒额定速度匀速行驶,在额定雾化量消毒1h后,此时机器人牵引力的功率为
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【推荐2】新能源汽车
一般将新能源汽车能量回收中制动能量回收是最常见的,它主要是回收车辆在制动或惯性减速时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。
某型号的新能源汽车是通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek﹣s图象,如图所示。回答下列问题:
(1)发电机是根据____ 原理发电的,发电过程中,动能除了转化为电能外,还有部分能量转化为 _____ 能;
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为___ kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为 _____ J(燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg);
(3)由Ek﹣s图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是_____ (选填“①”或“②”);
(4)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m。此过程中___ kW;
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=4.5×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作___ J的动能转化为内能。
一般将新能源汽车能量回收中制动能量回收是最常见的,它主要是回收车辆在制动或惯性减速时释放出的多余能量并通过发电机将其转化为电能,再转存至蓄电池中用于汽车的动力行驶。
某型号的新能源汽车是通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek﹣s图象,如图所示。回答下列问题:
XX型汽车 | |
总质量(kg) | 1600 |
储能效率(%) | 60 |
耗油量(L/100km) | 2 |
(1)发电机是根据
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为
(3)由Ek﹣s图象可知,表示开启发电机进行测试的图线是
(4)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m。此过程中
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=4.5×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作
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【推荐1】2022年4月21日长安汽车发布中国首款量产氢燃料电池轿车,如图所示,其续航里程可达700公里以上,可实现3分钟超快补能。该车氢燃料电池每消耗1kg氢可发电7.2×107J,然后利用电动机驱动车前进。(q氢=1.4×108J/kg)
(1)该车氢燃料电池发电效率为______ %(结果保留一位小数);
(2)若电动机工作的效率是83%,则电动机可以将消耗______ 能的83%转化为______ 能。
(1)该车氢燃料电池发电效率为
(2)若电动机工作的效率是83%,则电动机可以将消耗
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【推荐2】随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.仔细观察和思考,可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题: (1)小汽车的外形设计成流线型(如下图所示),当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时____________ (选填“大”、“小”或“不变”),其原因是______________________ .
(2)挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力,更重要的作用是_______________
(3)交通法规规定小汽车行驶时不能追尾,目的是__________________________
(4)如下图所示,是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中_______ 图是做过冲程,若汽油机飞轮转速为1200转/分,则1秒内汽油机对外做________ 次功.
(2)挡风玻璃倾斜安装不仅可以减少空气阻力,更重要的作用是
(3)交通法规规定小汽车行驶时不能追尾,目的是
(4)如下图所示,是小汽车内四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
AG6002018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降。如图所示,AG600装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,是一艘会飞的船。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
(1)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能___________ ,动能___________ ;
(2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了___________ 的原理,而产生较大的升力;
(3)观看“鲲龙”AG600在水面上起降后,小明发现“鲲龙AG600”与普通飞机不同,机身下部制成“V”形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有___________ ;
(4)AG600以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是___________ J,此过程中发动机的推进效率为___________ 。(燃油的热值q=4.6×107J/kg)
水陆两栖飞机“鲲龙”
AG6002018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降。如图所示,AG600装有4台国产WJ6涡轮螺旋桨发动机,研制的大型特种用途民用飞机,既能在陆地上起降,是一艘会飞的船。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械能之比。飞机的部分参数如下表所示:
WJ6发动机数量 | 4台 | M大起飞质量 | 53.5t |
最大巡航速度 | 500km/h | 发动机巡航推力 | 4.6×104N |
发动机的热效率 | 40% | 发动机的推进效率 | …… |
(2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了
(3)观看“鲲龙”AG600在水面上起降后,小明发现“鲲龙AG600”与普通飞机不同,机身下部制成“V”形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有
(4)AG600以最大速度满载巡航2h,消耗燃油5000kg,燃油完全燃烧获得的内能是
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