解题方法
1 . 如图所示,2022年9月27日,由中国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在湖北荆门漳河机场成功完成12吨投汲水试验。若该飞机某段时间内消耗航空燃油1吨,飞机发动机做的功为2×1010J。[航空燃油的热值为4×107J/kg,c水=4.2×10³J/(kg·℃)]求:
(1)飞机在投水的过程中保持水平匀速直线飞行,飞机的动能________ ,机械能________ (均选填“增大”“不变”或“减小”)
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收的热量;________
(3)发动机的效率。________
(1)飞机在投水的过程中保持水平匀速直线飞行,飞机的动能
(2)12吨水温度从26℃升高到96℃可以吸收的热量;
(3)发动机的效率。
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解题方法
2 . 重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示。空白处的能量形式是________。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余能量储能系统将2个质量均为3.0×104kg的重物从地面提升至30m高处实现能量储存,如图2所示,根据相关资料完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)题干中_______位置应填写的内容是___________ ;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程消耗
的电能,单个风力发电组发电1h产生的电能,可供电动汽车行驶的路程是多少?________
(3)若该储能系统提升重物做功的效率为90%,则将2个质量均为3.0×104kg的重物从地面提升至30m高处的过程中,发电机组向系统输入了多少电能?_______
(4)该储能系统将2个质量均为3.0×104kg的重物放回地面的发电过程中,能量损耗(由于克服摩擦、内部发热等因素)为20%,求该重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)。________
(1)题干中_______位置应填写的内容是
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程消耗
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3591ec90f74bd98a511e6666bfb6cae2.png)
(3)若该储能系统提升重物做功的效率为90%,则将2个质量均为3.0×104kg的重物从地面提升至30m高处的过程中,发电机组向系统输入了多少电能?
(4)该储能系统将2个质量均为3.0×104kg的重物放回地面的发电过程中,能量损耗(由于克服摩擦、内部发热等因素)为20%,求该重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)。
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解题方法
3 . 2022年北京会冬残奥会成功举办,留给世界数不尽的美好记忆。如图所示,一位体重为54kg的运动员,在越野滑雪比赛中的情景。(不计滑雪板等装备的重力,g取10N/kg)
(1)运动员在沿雪道加速下滑过程中,动能和重力势能的相互转化情况是___________ 。
(2)比赛前,运动员双脚踏着滑雪板静止站在水平雪面上时,滑雪板与地面总接触面积为3000cm2,求此时滑雪板对雪面的压强为多大?( )
(3)比赛中,运动员经过一段长度为240m的斜坡雪道,用时16s,该段雪道高程差为12m,求运动员滑过该段赛道的平均速度是多大?( )
(4)在(3)中,该运动员滑过该段斜坡雪道时重力所做的功和重力做功的平均功率各是多大?( )
(1)运动员在沿雪道加速下滑过程中,动能和重力势能的相互转化情况是
(2)比赛前,运动员双脚踏着滑雪板静止站在水平雪面上时,滑雪板与地面总接触面积为3000cm2,求此时滑雪板对雪面的压强为多大?
(3)比赛中,运动员经过一段长度为240m的斜坡雪道,用时16s,该段雪道高程差为12m,求运动员滑过该段赛道的平均速度是多大?
(4)在(3)中,该运动员滑过该段斜坡雪道时重力所做的功和重力做功的平均功率各是多大?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/20/a3a73d26-97bb-488c-9a14-09db8209fe55.png?resizew=203)
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解题方法
4 . 阅读短文,回答问题。
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械,由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块,依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间,由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离,然后脱钩并沿导向架自由下落(不计阻力)而打桩。
如图为某型号打桩机,所需动力由四冲程内燃机提供,竖向导轨可伸缩折叠,其正常工作时部分技术参数如表一所示。其中冲击能指桩锤击打桩前瞬间具有的动能,冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/8/fd50faa7-69d6-404d-95a3-3b0450623533.png?resizew=129)
表一:
某次施工中,打桩机正常工作时,桩锤击打桩时对桩所做的功W与桩被击打进入地层的总深度h之间的关系如表二:
表二:
(1)关于打桩机,下列说法中错误的是______________ ;
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却,是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
(2)打桩机正常工作时,吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为______________ W;若打桩机提升重物的机械效率为
,内燃机的效率为
,则打桩机正常工作
需要完全燃烧燃油______________
;[燃油的热值
]
(3)分析表二中的数据可知,击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为:![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b4db8437c6d4376b55bdceed535b0bb.png)
______________ 。若桩锤击打9次使桩进入地层的总深度为
,求打桩机的击打效率。(击打效率指桩锤击打桩时对桩所做的功与提供的总冲击能的比值)______________ (结果保留一位小数)
打桩机
打桩机是利用冲击力将桩打入地层的机械,由桩锤、桩架及附属设备等组成。桩锤是一钢质重块,依附在桩架前部两根平行的竖直导杆之间,由跨过定滑轮的吊钩将其匀速提升相同的距离,然后脱钩并沿导向架自由下落(不计阻力)而打桩。
如图为某型号打桩机,所需动力由四冲程内燃机提供,竖向导轨可伸缩折叠,其正常工作时部分技术参数如表一所示。其中冲击能指桩锤击打桩前瞬间具有的动能,冲击频率指单位时间内桩锤击打桩的次数。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/8/fd50faa7-69d6-404d-95a3-3b0450623533.png?resizew=129)
表一:
桩锤重力 |
| 桩锤每次提升距离 | 2.4m |
冲击能 |
| 冲击频率 | 20次/min |
表二:
击打做功 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | … |
进入总深度 | 10 | 20 | … |
A.定滑轮的作用是改变施力的方向
B.内燃机用水冷却,是利用水比热容大的特性
C.桩锤自由下落过程中其机械能保持不变
D.支撑竖向导轨的是一个可以省功的杠杆
(2)打桩机正常工作时,吊钩提升桩锤克服重力做功的平均功率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbb00d558e456638de8ff1788db5a8d4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e0ab5c1b86983380e75e0d12ddc92705.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af12320a8be4ea1051ab6c94cdb93b90.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24f7c4a8558eff6427d22b6c0c855721.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1429bc3abbdddcebc912aefedfa403c2.png)
(3)分析表二中的数据可知,击打做功W与桩被击打进入地层的总深度关系h之间的数量关系式为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7b4db8437c6d4376b55bdceed535b0bb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3668a3f3ce5b8a272ad92c2ebd233f5a.png)
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解题方法
5 . 如图,吊机30s将底面积为1m2的正方体石材匀速竖直提升了5m,石材的质量为2.6×103kg,g取10N/kg。
(1)石材被提升的过程,其机械能如何变化,说出判断的依据;
(2)求吊机对石材做功的功率;
(3)求石材静止平放在水平地面时,对地面的压强;
(1)石材被提升的过程,其机械能如何变化,说出判断的依据;
(2)求吊机对石材做功的功率;
(3)求石材静止平放在水平地面时,对地面的压强;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/11/2977293253148672/2979379459653632/STEM/08a1109e-5c76-4967-b78b-e61d58857a87.png?resizew=176)
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解题方法
6 . 如图甲所示,某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动,这辆挖掘机有两条履带,每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱,(规格完全相同,可视为长方体)宽为 1.5m,高为2m,合金密度为(8.0×103kg/m3.(g=10N/kg)
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶到达水平地面。此过程中挖掘机的机械能___________ 。(选填代码)
A.增加 B.减少 C.不变
(2)在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?( )
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图乙所示,求浮箱长度 L=10m时每个浮箱所受的重力G( )
(4)若此时挖掘机漂浮在水中,且已知除浮箱外其余部分的质量为 33t,求此时浮箱浸没在水中的深度。(不计履带排开水的体积)( )
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶到达水平地面。此过程中挖掘机的机械能
A.增加 B.减少 C.不变
(2)在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图乙所示,求浮箱长度 L=10m时每个浮箱所受的重力G
(4)若此时挖掘机漂浮在水中,且已知除浮箱外其余部分的质量为 33t,求此时浮箱浸没在水中的深度。(不计履带排开水的体积)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/10/25/0cb468c2-dac5-4ba6-8396-b402f674fd74.png?resizew=318)
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7 . 某次跳伞训练中,质量为60kg的运动员从空中悬停的直升飞机上由静止开始竖直跳下,下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程其速度与时间的关系如图所示。(g取10N/kg)求:
(1)整个过程中重力做的功;
(2)匀速直线运动过程中重力做功的功率;
(3)运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化,说明理由。
(1)整个过程中重力做的功;
(2)匀速直线运动过程中重力做功的功率;
(3)运动员在做匀速直线运动的过程中机械能是否变化,说明理由。
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名校
解题方法
8 . 如图所示,竖直平面内有一半径R=0.4m的竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘粗糙水平轨道在B点相切,BC为圆弧轨道的直径,O为圆心,OC和OD之间的夹角为θ=37°,整个装置处于水平向左的匀强电场中,电场强度大小E=500N/C,场强方向与粗糙水平轨道平行。质量为m=40g、电荷量为q=+6×10-4C的带正电的小滑块从A点由静止释放,小滑块恰好能通过竖直光滑绝缘圆弧轨道BCD。已知小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,小滑块可视为质点,sin37°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)小滑块在通过圆弧轨道BCD中的最小速率;
(2)小滑块第一次通过B点时对轨道的压力大小;
(3)A、B点间的距离。
(1)小滑块在通过圆弧轨道BCD中的最小速率;
(2)小滑块第一次通过B点时对轨道的压力大小;
(3)A、B点间的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/5af1303b-06e4-45f1-9407-99b627b50399.png?resizew=241)
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名校
9 . 郑州市为改善城市空气质量,用雾炮车洒水除尘。如图为一台正在水平路面上洒水的雾炮车。已知雾炮车的空车质量为2t,装满水后的总质量为13.5t,车轮与地面的总接触面积为0.2m2。(g取10N/kg,不考虑驾乘人员的质量)
(1)装满水后,雾炮车静止在水平路面上时,求雾炮车对地面的压强;( )
(2)装满水后,雾炮车在平直路面上匀速行驶2km到达作业区域,用时3min,这一过程中雾炮车受到的阻力为车总重的
,求行驶2km过程中雾炮车牵引力做功的功率;( )
(3)雾炮车在作业区域沿平直道路上匀速作业的过程中,其机械能________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(1)装满水后,雾炮车静止在水平路面上时,求雾炮车对地面的压强;
(2)装满水后,雾炮车在平直路面上匀速行驶2km到达作业区域,用时3min,这一过程中雾炮车受到的阻力为车总重的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5723639e0b63d91f0cae56954620b726.png)
(3)雾炮车在作业区域沿平直道路上匀速作业的过程中,其机械能
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/19/7aa933fc-6fc8-4895-b0db-d6139004dc3d.png?resizew=199)
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解题方法
10 . 元代王祯《农书》记载的高转筒车是一种提水机械,须借助湍急的河水来推动。如图甲所示,水轮转动推动竹索,当水筒下行到水中时,兜满水后随竹索上行,水筒将水倾泻到水槽内,如此循环往复。若接水槽离取水处高4m,一个取水筒每次可取水3kg,竹索运行一圈所用时间为60s。(接水槽离取水筒倒水处的高度忽略不计,g取10N/kg)
(1)求一个取水筒运行一周对进入筒的水所做的功;
(2)若水流冲击筒车的功率为45W,求竹索运行一圈提水的机械效率;
(3)请从能量转化的角度,筒要分析筒车的工作原理;
(4)图乙是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来对外做功,从而循环工作。请你从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去?
(1)求一个取水筒运行一周对进入筒的水所做的功;
(2)若水流冲击筒车的功率为45W,求竹索运行一圈提水的机械效率;
(3)请从能量转化的角度,筒要分析筒车的工作原理;
(4)图乙是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来对外做功,从而循环工作。请你从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/15/ace6b916-4651-4beb-8193-da2bc3e7ff67.png?resizew=377)
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