2013力学热学综合计算题

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1、力学 热学综合计算15月1 9日上午，装载着两台大型桥吊的“振华2 3号”轮在舟山大浦口码头靠岸。这两台桥吊将是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊，将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力。(g=10Nkg) （1）桥吊一次最多能起吊6 5t的货物，6 5t货物的重力为多大?（2）若将6 5吨的货物竖直吊起2 0m，用时200s，则桥吊对货物做了多少功?功率有多大?22010年10月l 3日，智利圣何塞铜矿被困69天的33名矿工成功获救。在这次救援中被形容为“胶囊的钢制救生舱功不可没。它每升降一次就能救上一个矿工，救援队利用它将矿工们从地下700m深的矿井中全部救上了地面。(计算结

2、果保留两位小数)（1）救生舱中必须储备足够的氧气。一个成年人每分钟约需消耗0.7g氧气，则供氧装置每分钟至少应释放出 L氧气，才能确保舱内被救人员的正常呼吸。(氧气的密度为1.43gL)（2）救生舱是通过安装在井口的电动卷扬机来升降的，如图所示。假如救生舱从井底匀速上升到地面所用的时间为30min，则救生舱上升的速度为 ms。（3）已知电动卷扬机的额定电压为380V，额定功率为3kW。则卷扬机正常工作30min需消耗多少电能?卷扬机正常工作时的电流有多大? 3. 你知道水陆两用坦克吗？水陆两用坦克的车体比普通坦克压大，呈船形，能在水中浮动，有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有的利用

3、推进器喷水前进。中国某型号的水陆两用坦克（如图所示），它的总质量22吨，配备发动机的额定功率420千瓦，水上最大速度14千米/小时，陆地最大速度54千米/小时。（1）水陆两用坦克在水上航行时，排开水的体积约为22米3，则所受浮力约为_牛。（水=1.0103千克/米3）（2）该水陆两用坦克停在水平地面上，履带着地总面积为4米2，坦克对地面的压强是多少帕？（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？4 今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m

4、流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600 m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5107J/kg，g取10N/kg，求：（1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？（2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？（3）此柴油抽水机的总功率为多少kW？5据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧lt生活垃圾可以放出1.1761010J的热量，问：(1) 1.1761010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量? (2) 1.1761010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20加热到沸腾?P水=1

5、.0103kgm3，C水=4.2103J(kg)，q焦碳=3.0107Jk6)某工地上，一架起重机将质量为2t的货物以O.1ms的速度匀速提升10m后又水平匀速移动5m，求：(1)在整个过程中，起重机对货物做的功；(2)在货物上升的过程中，起重机对货物做功的功率。(g取10Nkg)7)某学校课外科技小组的同学为学校的厕所设计了一个自动冲刷水箱。这种水箱能够把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，将水集中放出，这样就可以以较大的水流冲刷便池。如图15所示，A是一面积为S1的圆形放水阀门，其质量和厚度均忽略不计，且恰好能将排水管口盖严。阀门的左端与排水管口的边缘相连并能绕垂

6、直纸面的轴O向上转动，右端通过一很小的挂钩及连杆与浮子B相连，连杆的长度为h1，连杆质量和阀门转动受到的摩擦均不计。若将浮子B设计为一个质量 为m、高为h2的空心圆柱体，它能将阀门拉起的最小横截面积S2是多少? 8你知道水陆两用坦克吗？ 水陆两用坦克的车体比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮动。有的利用特制的履带划水前进，有的用螺旋桨推进，有的用推进器喷水前进。 中国某型号的水陆两用坦克(如图所示)，它的总质量22吨，配备发动机的功率420千瓦。水上最大速度14千米/小时，陆地最大速度54千米/小时。 请你根据短文中的信息，解答下列问题：(g= 10牛/千克) 、（1）水陆两用坦克在水上航行时，

7、排开水的体积约为22米3，则所受的浮力约为 牛。（水=1.0103千克/米3）（2）该水陆两用坦克停在水平地面上时，履带着地总面积为4米2，坦克对地面的压强是多少帕？（3）该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米（发动机正常工作），行驶过程中受到的牵引力多大？9、“马踏飞燕”又称为“马超龙雀”，是我国汉代的艺术杰作，现作为中国旅游业的图形标志。如图9所示是一“马踏飞燕”旅游工艺品，采用密度为8.0103kg/m3的合金材料制造，总体积为210-3m3，“马踏飞燕”与水平底座的接触面积为410-3m3，求：（一取10N/kg）该工艺品的质量是多少？该工艺品对水平底座的压强是多大？ 10如

8、图所示，总质量为1500kg的小汽车每条轮胎与地面的接触面积为0.03m2，该车以72km/h的速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了0.5h。已知汽车在行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍，g=10N/kg。求：（1）汽车对地面的压强；（2）小明家道学校的距离； （3）在此过程中汽车牵引力做的功；（4）若在此过程中汽车消耗了2kg汽油，汽油的热值为4.5107J/kg，则汽车能的利用率多大。11 在南极科学考察中使用的海洋破冰船，其发动机额定功率为1.2104 kW，航行于海面上时，它的排水体积为1800m3。破冰船针对不同的冰层采用不同的破冰方法，其中一种方法是：接触冰面前，船全速航行，船

9、体大部分冲上冰面，就可以把冰压碎。已知海水1.0103 kg/m3。g取10N/kg 。求：（1）若破冰船的牵引力用F表示，速度用V表示，发动机的功率用P表示，请你导出F、V和P之间关系式：PFV（2）若破冰船以额定功率在海面上以30km/h的速度匀速前进了20km，破冰船受到的阻力和破冰船所做的功各是多少？（3）在一次破冰行动中，当船冲上冰面后，船的排水体积变为原来的1/3，船与冰面的接触面积为6 m2，此时破冰船对冰层的压强是多少？121.5m3mAB12 如图16，一卡车车厢底板距地面1.5m高，小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上，构成一个斜面。他通过这个斜面，用F=600N的力，

10、把一个大木箱由B处推到A处，已知木箱重为1000N。（1）把木箱由B处推动A处，用了30s时间，求木箱的运动速度。（2）小明推木箱做了多少功？（3）这个过程中，斜面的机械效率是多少？（结果保留一位小数）13如图所示，将一个体积为1.010-3m3、重6N的木块用细线系在底面积为400cm2的圆柱形容器的底部。当容器中倒入足够的水使木块被浸没时，求：（g=10N/kg）（1）木块浸没在水中受到的 浮力（2）剪断细线后，木块处于静止时，木块露出水面的体积多大（3）木块露出水面处于静止后，容器底部所受水的压强减小了多少14)现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木

11、板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。求： (1)该斜面的机械效率是多少? (2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大?15)一辆汽车，总重为1.2104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30转化为机械能。(汽油的热值为4.6 10 7Jkg，密度为0.7 103kgm3，g=10Nkg)求： (1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少? (2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少? (3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦?

12、(功率的计算结果保留小数点后一位)16用如图18所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m，所用的拉力是250N，在这个过程中，求：（1）有用功是多少？（2）拉力的功率是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？17一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65103kgm3，立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图”所示)，石料与基座的接触面积为2.12m2。已知砖的密度为2.05103kgm3，基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同。(g取10Nkg)求：(1)花岗岩石料的体积； (2)石料对基座的压强； (3)石料对基座与基座对地面的压强之比。图13

13、18（6分）体积为2 m3、密度为2.6 103 kg/m3的古代石像沉在河底，考古工作者用动滑轮将石像缓慢提升，如图13所示，在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，求：（1）石像的重力（2）石像在水中受到的浮力（3）作用于绳端的拉力F（4）若缓慢将石像提升3 m，拉力做的功是多少？（g=10 Nkg）19.（10分）我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2，以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW。（g取10N/kg）（1）中巴车所受的重力是多少？（2）静止时中巴车对路面的压强有多大？（3）以30m/s匀速行驶时，所

14、受阻力是多少？（4）中巴车改用汽油作动力，以72kW的输出功率行驶1h，至少要燃烧多少L的汽油？（汽油的热值为3.2107J/L）20.兴凯湖旅游观光车的技术参数如下表：空车质量1100kg车身长度4.0m满载人员10人满载时轮胎与地接触面积0.1m2最大车速45km/h平均连续行驶里程75km根据以上参数，解答下列问题：（1）若乘员质量平均为50kg,求满载时观光车和人的总重是多少牛顿？（2）求满载时车对水平路面的压强是多少帕斯卡？（3）若观光车在水平路面匀速行驶1104m过程中，牵引力所做的功为1107J，求观光车匀速行驶时受到的阻力是多少牛顿？21）小明同学离学校3km，他上学所用自行车的相关数据如右表所示；小明的质量为54kg，双脚站立时与地面的接触面积为310-2m2。取g=10N/kg，通过计算回答：（1）若小明骑自行车行驶的速度为5m/s，他骑车去学校大约需要多长时间？（2）小明骑车去学校的路上，车对水平路面的压强多大？（3）小明步行上学时对水平路面的压强与骑车上学时车对路面的压强相比，哪个大？22）工人用如图所示装置从6m深的井中匀速吊起一个重量是800N的物体，所用拉力为500N，2min后物体由井底升至井口，求：（1）物体由井底升至井口工人所做的有用功；（2）滑轮组的机械效率；（3）物体上升过程中工作做功的功率。23用l00 N的水平力