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2007年第十七届全国初中应用物理知识竞赛初赛试题与答案(3)

2015-03-15 字号:[ ] 编辑:56hx 来源:网络整理 浏览:

五. (10分)如图所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻,当有光照射时R1=R2。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,R1的电阻值就增大,计数器就计数一次。请回答:
1. 当扶梯上的顾客挡住由A射向R1的光线时,光敏电阻R1两端的电压将发生怎样的变化?R1的功率怎样变化?
2. 若已知自动扶梯满载时,相邻的两个顾客之间的距离均为50cm,扶梯运行的速度为1m/s。求计数器计数101次,所需用的时间。
3. 若某一段时间内自动扶梯的乘载率为20%,试求这一段时间内该商场自动扶梯上的平均客流量是多少。(客流量是指单位时间经过的顾客人数)
 

07年物理竞赛
六. (10分) “加在密闭液体上的压强, 能够大小不变地被液体向各个方向传递”, 这个规律叫做帕斯卡定律。在图11所示的连通器中,如果活塞的质量和液体本身所受的重力可以忽略不计,根据帕斯卡定律可以推得,作用在大、 小活塞上的力和大、小活塞的面积有以下关系:
关系
根据这一关系式:如果小活塞的面积较小,那么在小活塞上加一个较小的力,就可以在大活塞上得到一个较大的力。“液压千斤顶”就是根据帕斯卡定律制成的。
图12所示的是液压千斤顶的剖面图。它是汽车等运输机械常备的维修工具,只要对杠杆施加一个不大的作用力F,就可以把一辆汽车顶起来而便于更换和修理轮胎。如果图示的千斤顶的大活塞面积是40cm2,小活塞面积是5 cm2,杠杆上的OA= OB。请回答:
1. 使用中发现,压下杠杆时,虽然能把一个重物顶起来,但一放手,重物又降了下来,不能把重物长时间顶住。这说明图示的千斤顶有一个零件损坏或丢掉了。请你画一个零件补在相应的位置上,达到被顶起的重物不再降下来的目的(在图12上画出示意图即可)。
2. 若修好了的液压千斤顶的机械效率为80%,使用时,假设大活塞刚好顶在重物的重心竖直线的位置上。若要在1min内把1t的重物顶起3cm,则维修人员消耗的平均功率和加在杠杆B端的力分别是多大?(取g=10N/kg)
 
07年竞赛   活塞
七. (13分)某院内有甲、乙两户居民, 院内原先供电线路用的是横截面积为2.5mm2的铝芯橡皮绝缘线,从进院后的接线端经25m先到达甲户,再从甲户经25m到达乙户。每户总用电额定功率均为2kW。为了增加用户的最大安全用电功率,现在要进行“电力增容”,使每户总用电额定功率均可增加到4kW。增容后保持院内线路分布情况不变,只是供电线路改用铜芯橡皮绝缘线。下表列出了不同横截面积的铜导线在常温下的安全载流量(即长时间通电时的最大安全电流)。
导线横截面积S/mm2 铜芯橡皮绝缘线安全载流量I/A
2.5 28
4 37
6 47
10 68
 
假设两户所有用电器均为纯电阻电器, 各用电器的额定电压都是220V,用户室内电线的电阻忽略不计。而且设进院后的接线端的电压总保持220V, 试回答下列问题:
1. 画出院内的供电和用电的电路图。
2. 通过计算说明,在实用和经济的前提下,为了“电力增容”,院内的供电线路应选用哪一种铜导线?
3. 若选用的铜导线每米电阻为4.25×10-3Ω,那么增容后,在甲、乙两用户都同时使用“220V  4kW”的电器时, 乙户所得到的实际电功率是多少?
 
八.(14分)如图是常见的一种电动自行车,使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。
 自行车
 
最高车速 ≤30km/h 一次充电连续行驶里程 50km
蓄电池 36V/10Ah
铅酸蓄电池
充电时间 8h
一次充电耗电量 0.6kW·h 电动机效率 80%
整车质量 40kg 最大骑行噪声  ≤62dB
请回答:
1. 技术参数表中“36V/10Ah”表示的物理意义是什么?
2. 若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg。求:行驶20min,电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。
3. 若摩托车每行驶10km耗油2.5L,油价约5.1元/L,照明用电的电费约0.5元/kW·h,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济
4. 请从环保角度,比较电动自行车与摩托车对环境的污染情况。
5. 在交通运输中,常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能,“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积,即客运效率=人数×路程/消耗能量。一个人骑电动自行车,消耗1MJ(106J)的能量可行驶30km,一辆载有4人的普通轿车,消耗320MJ的能量可行驶100km,则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少?


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