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17.我國自行研發(fā)的某種純電動小汽車的質(zhì)量約為2000kg,靜止時輪胎與路面接觸的總面積約0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面勻速行駛時的輸出功率約72kW.
(1)小汽車的外形設(shè)計成流線型,如圖所示,當(dāng)小汽車在水平路面上高速行駛時對路面的壓力比靜止時減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是流體流速大的地方壓強�。�
(2)靜止時小汽車對路面的壓強有多大?
(3)以30m/s勻速行駛時,所受阻力是多少?
(4)這種電動汽車改用汽油作動力,以72kW的輸出功率行駛1h,至少要燃燒多少L的汽油?(汽油的熱值為3.2×107J/L)

分析 (1)車子靜止在水平面上,車子對路面的壓力等于重力;當(dāng)流線型的車子快速行駛時,產(chǎn)生升力,車子對地面壓力減��;
(2)靜止時小汽車對路面的壓力等于自身的重力,根據(jù)F=G=mg求出其大小,根據(jù)p=FS求出對路面的壓強;
(3)知道汽車勻速行駛時的速度和功率,根據(jù)P=Wt=Fst=Fv求出受到的牽引力,此時汽車處于平衡狀態(tài),受到的阻力和牽引力是一對平衡力,二力大小相等;
(4)根據(jù)W=Pt求出行駛1h消耗的電能即為汽油完全燃燒釋放的熱量,根據(jù)Q=Vq求出需要燃燒汽油的體積.

解答 解:(1)小汽車外型是流線型,當(dāng)汽車高速行駛時,相同時間內(nèi),空氣經(jīng)過上方的路程比下方路程長,流速大,壓強小,汽車在壓強差下產(chǎn)生向上的升力,汽車對路面的壓力減小,小于汽車的重力;
(2)靜止時小汽車對路面的壓力:
F=G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,
小汽車對路面的壓強:
p=FS=2×104N0.2m2=1×105Pa;
(3)由P=Fv可得,汽車勻速行駛時受到的牽引力:
F′=Pv=72×103W30m/s=2400N,
因汽車勻速行駛時處于平衡狀態(tài),受到的阻力和牽引力是一對平衡力,
所以,汽車受到的阻力:
f=F′=2400N;
(4)以72kW的輸出功率行駛1h消耗的電能:
W=Pt=72×103W×3.6×103s=2.592×108J,
消耗汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q=W=2.592×108J,
由Q=Vq可得,需要燃燒汽油的體積:
V=Qq=2.592×108J3.2×107J/L=8.1L.
答:(1)減��;流體流速大的地方壓強小;
(2)靜止時小汽車對路面的壓強為1×105Pa;
(3)以30m/s勻速行駛時,所受阻力是2400N;
(4)至少要燃燒8.1L的汽油.

點評 本題考查了流體流速與壓強的關(guān)系、壓強公式、二力平衡條件、做功公式、熱量公式Q=Vq的綜合應(yīng)用,雖知識點多、綜合性強,但和生活現(xiàn)象密切聯(lián)系,有意義.

練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P向左移動時,則( �。�
A.電壓表的示數(shù)不變,總功率變大B.電壓表的示數(shù)變大,燈變暗
C.電流表的示數(shù)變大,燈變暗D.電流表的示數(shù)變大,總功率變小

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.某電開水器的結(jié)構(gòu)如圖甲所示(剖面圖),簡化的內(nèi)部電路如圖乙所示,進(jìn)水管管口的閥門由輕質(zhì)浮子1和與它們相連的兩根輕質(zhì)硬桿控制,單刀三擲開關(guān)S1初始位置接到a,當(dāng)冷水箱中的水位達(dá)到一定高度時,浮子2浮起,會觸動單刀三擲開關(guān)S1,煮水電熱管R1通電發(fā)熱,冷水被煮沸,水面升高,開水就從出水管進(jìn)入貯水箱,當(dāng)貯水箱中水位達(dá)到一定高度時,浮子3浮起,又會觸動單刀三擲開關(guān)S1,煮水暫停,一旦貯水箱中水溫下降使溫控開關(guān)S2閉合,保溫電熱管R2就會通電發(fā)熱,開水處于保溫狀態(tài).
(1)已知電開水器的加熱功率和保溫功率分別為2000W和400W,求R1和R2的值;
(2)在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,將2kg的水從20℃燒至沸騰,需要7分鐘,求加熱效率.
(3)圖甲中,當(dāng)冷水箱中的水位為某一高度時,閥門就會將進(jìn)水管管口關(guān)閉,此時AC桿沿豎直方向.已知進(jìn)水管管口和閥門的橫截面積均為1×10-4m2(不計閥門的質(zhì)量、管壁的厚度及兩者之間的摩擦);已知BO:BA=20:1(O為輕質(zhì)浮子1的球心、A為兩輕質(zhì)硬桿的相交處,B為輕質(zhì)硬桿BO的轉(zhuǎn)軸),若閥門受到的液體壓強為1000Pa,求此時浮子1進(jìn)入水中的體積.g=10N/kg

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

5.在兩個完全相同的容器中分別盛有A、B兩種不同的液體,將甲、乙兩個體積相同且密度分別為ρ和ρ的小球分別放入兩容器中,當(dāng)兩球靜止時,液面相平.且甲球有一半體積浸入A液體中.乙球全部浸入B液體中.如圖所示.此時A、B兩種液體對容器底壓強的大小分別為pA、pB,且pA:pB=4:3:兩個小球所受浮力分別為F和F,A液體的密度為ρA,B液體的密度為ρB.則下列判斷正確的是( �。�
A.F>FB.F=FC.ρA:ρB=3:4D.ρ:ρ=2:3

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

12.在《千字文》中有“露結(jié)為霜”的說法,其實這種說法是錯誤的,因為霜是空氣中的水蒸氣凝華(填物態(tài)變化)形成的.游人如潮,鳥語花香,人們在公園漫步,花香撲鼻,說明分子在不停地做無規(guī)則運動.

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2.某學(xué)生在觀看許多鳥類標(biāo)本時,發(fā)現(xiàn)啄木鳥的嘴巴和鴿子等鳥不同,啄木鳥的嘴尖細(xì)而堅硬,據(jù)此,該同學(xué)提出了以下四個問題,其中在建立“壓強”概念時最有效的科學(xué)問題是( �。�
A.為什么啄木鳥的嘴需要特別堅硬?
B.啄木鳥的嘴對樹的作用力與什么有關(guān)?
C.力對物體的破壞作用和受力面積有什么關(guān)系?
D.力對物體的破壞作用和什么因素有關(guān)?

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9.電控調(diào)光玻璃具有根據(jù)兩端電壓高低自動調(diào)節(jié)透明度的功能.當(dāng)玻璃兩端電壓降低時,其透明度下降;當(dāng)玻璃兩端電壓升高時,其透明度上升.如圖所示是電控調(diào)光玻璃的原理圖,其中Rx為光敏電阻,其阻值隨光照的增強而變小,R0是定值電阻,電源電壓不變,下列關(guān)于電控調(diào)光玻璃判斷正確的是( �。�
A.光照減弱,Rx兩端的電壓變小,玻璃透明度上升
B.光照增強,Rx最兩端的電壓變大,玻璃透明度上升
C.光照增強,Rx兩端的電壓變小,玻璃透明度下降
D.光照減弱,Rx兩端的電壓變大,玻璃透明度下降

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,電阻R1和電阻R2并聯(lián),通過干路中的電流為I.
(1)請推證:通過電阻R2的電流I2=R1R1+R2I.
(2)如果R1,R2的阻值分別是10Ω和20Ω,通過干路中的電流為0.6A,則通過R2的電流是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖電路,開關(guān)閉合前將滑片移至a端,閉合開關(guān)時電壓表示數(shù)為4V,若將滑片移至中點時,電壓表示數(shù)為( �。�
A.等于2VB.大于2VC.小于2VD.無法確定

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