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(2014·威海)我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能.该飞机最大起飞质量为37 t,最大飞行高度达20 000 m,最大航行速度达2.5倍声速(合3 060 km/h),最大载油量为10 t.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:

速度v/(m/s)

100

200

300

400

500

阻力f/N

0.3×104

1.2×104

2.7×104

4.8×104

7.5×104

  已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107 J/kg.求:(1)飞机发动机完全燃烧10 t燃油获得的能量是多少焦?

(2)当飞机以400 m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?

(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500 m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是多少千米?


点拨:燃油燃烧释放的能量可以利用公式Q=mq计算,此时飞机可做的机械功为W=Qη,而W = Fs = fs.

知飞机的速度v,则可从表格中获取飞机受到的阻力f,进而得出飞机的动力F,再利用公式P=Fv算飞机的功率.

(2)由表格可知,飞机以400 m/s的速度巡航时,受到的阻力f1=4.8×104 N,可见其输出功率P1=F1v1=f1v1=4.8×104 N×400 m/s=1.92×107W.

(3)飞机加满油,能做的机械功W=Qη=5×1011 J×40%=2×1011 J;由表格可知,飞机以500 m/s的速度巡航时,受到的阻力f2=7.5×104 N,则其航行的距离s=W/F2= W/f2=2×1011 J/(7.5×104 N)≈2 666.7 km.

1)燃烧10 t燃油放出的热量Q=mq=10×103 kg×5×107J/kg=5×1011 J.
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如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源,Rl为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响)。水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与Rl之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。己知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω。则

A.有光照射时光敏电阻Rl的阻值为200Ω

B.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:2。

C.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2。

   D.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:4

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(2014·哈尔滨)如图所示,小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10 kW重物重3 500 N,动滑轮重500 N.机车所受摩擦阻力不计,绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计.

 

 (1)滑轮组的机械效率是多少?

 (2)若要求重物以1 m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为多少?

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(2014·绍兴)小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲.电路由电源,称重计(电流表,量程0~0.6 A),定值 电阻R0,滑动变阻器R1,弹簧和开关组成.已知电源电压8伏,滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指向上端,电流表示数是0.1 A.

 (1)定值电阻R0多大?

 (2)弹簧的长度与受到的力的关系是:在弹性限度内,.

 (3)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?

 (4)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻;R2=20欧,R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?

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爸爸买了一个水族箱,箱内装有55 cm深的水.打开装饰用照明灯后,显得水清草碧,特别美丽.水族箱的铭牌如表所示.求:

***牌水族箱

材质:玻璃实木

电源(AC):220 V/50 Hz

防触电保护类型:Ⅰ

水箱内径尺寸(长×宽×高):90 cm×40 cm×60 cm

照明灯额定功率:红30 W绿30 W

电加热棒额定功率:200 W×2

过滤泵额定功率:15 W

  

 (1)距水箱底部15 cm处的鱼受到水的压强.

 (2)如果电加热棒的加热效率为90%,若将水族箱里的水由25 ℃加热到30 ℃,两只加热棒同时加热,需要加热多长时间?(水族箱内其他物体的体积和吸热情况忽略不计)[g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

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如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片.以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以10 m/s的速度匀速行驶,经过900 s从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103 N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107 J/kg,求:

 (1)汽车上山时牵引力的功率为多大.

 (2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油.

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(2014·济宁)小梦家新买了一口电饭锅,如图甲所示.通过查看说明书,发现电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内的水烧干以前的加热状态,另一种是水烧干后的保温状态.图乙是电饭锅的电路图,R1是电阻,R2是加热用的电热丝.

 (1)自动开关S接通或断开时,电饭锅分别处于哪种状态?说明理由.

 (2)要是R2在保温状态下的功率是加热状态下的 1/25,R1与R2应满足什么关系?

 (3)“母亲节”到了,小梦想为妈妈准备泡脚水,由于水温较低,小梦先从盛有5 kg水的桶中取出2 kg水倒入电饭锅中加热4 min后,将水倒回水桶中,经过测量桶中水温升高了20 ℃(整个过程不计能量损失).请计算R2的阻值.

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图2 是某学生在运动场上看到的一些场景,他运用学过的物理知识进行分析,下列分析正确的是( )

A.王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来,是因为足球受到摩擦力的作用

B.张红同学百米冲线后没有立即停下来,是因为受到惯性的作用

C.张彦同学在做引体向上,当他在单杠上静止不动时,他对单杠的拉力和他的重力是一对平衡力

D. 李宁同学正在跳高,当他腾跃到最高点时,不受重力的作用。

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(2014·德州)潜水是一项有趣的运动,如图是潜水员潜入水下的情景,潜水员随身配备的潜水装置涉及许多物理知识.请仿照示例,根据图示说明提供的信息再选取两例进行分析.

图示说明:①水下手电筒照亮海底世界②宽大脚蹼可以减少体力消耗③锋利的潜水刀可以割断海草④全封闭的潜水服能够保持体温⑤浮力背心的膨胀或收缩能实现上升或下降⑥鱼枪利用压缩空气能射击目标w   w w .x k b 1.c o m

示例:装备设计及对应的物理原理:①——光在同一种均匀介质中沿直线传播(或能够将电能转化为光能).

分析1:装备设计及对应的物理原理:_________________________________________.

分析2:装备设计及对应的物理原理:_________________________________________.

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