初中物理运动和力计算题

五一期间，小明和爸爸驾车游玩时经过一座大桥，小明从桥旁石碑的说明上知道此桥高达40m,总长为8350m，其中正桥只有850m,而两侧引桥却长达7500m。一座大桥为什么要这么长的引桥呢？小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用斜面进行模拟实验，拉动小车匀速上升到斜面顶端。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥时能起到       （选填“省力”或“省功”）的作用。
（2）若小轿车以10m/s的速度匀速通过一侧引桥（桥长3750m）,则通过这侧引桥需要多长时间；
（3）若小轿车的总质量为2000kg，小轿车每个车轮的着地面积为250cm²，则小轿车对地面的压强是多少帕。（g取10N/kg）

人们生活水平的日益提高使小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，消耗汽油的质量为9kg，汽油的热值
q =4.6×10⁷J/kg。求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率。

质量为6×10³kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05㎡,g取10N/kg，求：
（1）汽车所受重力的大小；
（2）汽车在1min内通过的路程；
（3）汽车牵引力在1min内做的功；
（4）汽车静止在水平地面上时对地面的压强。

如图所示是某型号的电动巡逻车，其主要技术参数如表所示。已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，电动机能把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功。总质量为120kg的两名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min。求：

⑴电动机消耗了多少电能？
⑵巡逻车通过了多少路程？
⑶若轮胎与地面的总接触面积是，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（）

我国自主研发的涡浆支线飞机“新舟600”质量为20t，试飞时飞机以500km/h的速度水平匀速飞行了1.2h，着陆后轮子与水平地面的总接触面积约为2m²。(g=lON/kg)求：
(1)飞机水平飞行的路程
(2)飞机受到的重力
(3)飞机水平飞行时受到的升力
(4)飞机着陆后对地面的压强

重60N的物体在15N的水平拉力作用下，经过10s（秒）,沿水平地面向右匀速直线前进6m。在这一过程，通过分析求：
（1）物体运动的速度；
（2）物体受到滑动摩擦力的大小和方向；
（3）拉力做功和功率。

某电动观光车的技术参数如下表：根据技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）

空车质量	1180kg	车身长度	3.8m
满载人员	12人	电动机额定电压	48V
满载时轮胎与地接触面积	4×250cm^2	最大车速	45km/h
电动机效率	80%	平路连续行驶里程	≤80km

 
（1）设乘员质量平均为60 kg，求满载时车对水平路面的压强.
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×10³ m所用的时间.
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×10³ N，求观光车匀速行驶5×10³m过程中，牵引力所做的功.

下表是某种型号自行车的主要技术参数。某同学到学校的路程是6×10³m的平直路面，匀速骑车从家到学校的时间为20min，该同学的质量是40kg，骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02倍（g=10N/kg），求该同学骑车上学时：

⑴速度
⑵对地面的压强
⑶人克服阻力做的功
⑷人克服阻力做功的功率。

早在1800年前的汉代，科学家张衡就发明了用来测量车辆行驶里程的“记里鼓车”，又名“记里车”、“司里车”、“大章车”等。科技史学家王振铎先生根据史书上的文字描述，复原了这种神奇的车，如图9甲所示。图9乙所示为记里鼓车的原理图，马匹拉着该车向前行走，带动左、右足轮转动。立轮与左、右足轮装在同一水平轴上，齿数为18，并与下平轮啮合，带动下平轮水平转动，下平轮齿数为54；齿数为3的旋风轮与下平轮装在同一竖轴上，并与中平轮啮合。中平轮齿数为100，转动一圈，轮上的拨子便拨动上层木人右臂击鼓一次，显示车行一里。

汉代曾以六尺为一步，三百步为一里，假设那时人们认为的圆周率约为3。试通过计算说明，这架“记里鼓车”的足轮直径应该是多少尺?

如图是在舟山最后安装、测试后的“海洋石油981”钻井平台，远远望去，该钻井平台的四个立柱“踩”着两只船，处于半潜状态．

（1）5月9日，“海洋石油981”钻井平台在南海荔湾6﹣1区域成功钻探，该地点位于舟山东南约1728千米的海面．如果在两艘船的拖曳下，以2m/s的速度移动，则从舟山到达钻探地至少需连续航行多少小时？
（2）钻井平台工作时，如果要将1立方米的石油从深1500米的海底抽到海面，为克服其重力需要做多少功？（ρ_石油=0.8×10³千克/米³，g=10牛/千克）

图示为某型号压路机，其部分参数如下表其中．振动频率30Hz是指压路机在施工中钢轮1秒钟压路30次．（g取10N/kg ）

整机质量（kg）	18000	钢轮振动频率（Hz）	30	行驶速度 （km/h）	2.5/9.8
钢轮振动振幅（mm）	2.0/1.0	发动机功率 （kw）	110	钢轮激振力 （×10^3N）	320/160

（1）压路机静止时对水平路面的压力是       N；钢轮的质量大，与地面       小，对地面的压强大
（2）压路机以2.5km/h的速度在路面上匀速行驶6min，通过的路程是多少？
（3）若钢轮的激振力为大小不变垂直作用在路面上的力．振动的振幅为钢轮每次下压路面的距离，则以表中较大激振力和较大振幅工作lmin．激振力对路面所做的功是多少？功率是多大？

家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为1OOkg．（g取10N/kg）．
（1）使用定滑轮是为了　       　．
（2）材料放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m²此时轻绳无拉力，求材料对地面的压强．
（3）开启电动机，电动机实际消耗的电功率为1500W，通过轻绳用时10s将材料从地面提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能和材料的平均速度．
（4）材料离开地面后匀速上升了6m，求该过程中轻绳对材料所做的功．

如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器．
处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m．不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力．

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图
（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m³．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源．此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力．某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×10³ kg，汽车轮胎与  地面的总接触面积为0.1m²．当它在永平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50A，工作 电压为300V，汽车所受阻力为车重的0.04倍．(g取10N/kg)

(1)汽车对路面的压强多大？
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5，则该车匀速前
进的速度多大？
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电，其它条件不变，求所需的太阳能电池板的最
小面积．结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议， 已知太阳辐射的总功率为4×10²⁶ W，太阳到地球的距离为1.5 ×10¹¹m，半径为r的球其表面积为4πr²．太阳光传播到地面的过程中，设有29. 35%的能量损耗．该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%．

连云港市正在建设的“BRT”系统，是连接中心城区与外外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦．
（1）已知从起点海州站到终点墟沟站的距离约为34km，若“BRT”专用车的平均速度80km/h，求从起点到终点的运行时间为多少分钟？
（2）目前，由于堵车现象严重，再加上红绿灯较多，该路段开轿车上班的平均速度仅约40km/h，该系统运行后，乘坐“BRT”专用车比开轿车上班从起点到终点可以节约时间多少分钟？
（3）已知每辆“BRT“专用车一次往返平均耗油80L，而一辆轿车一}欠往返平均耗油7.25L．按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算，若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车，一次往返可节约燃油多少升？如果这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水且全部被水吸收，可以将多少千克的水从20℃升高到100℃？（已卸每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×l0⁷J，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃））
（4）从以上计算以及你对“BRT”的了解，你认为该系统的主要优点有哪些？（只需写出两点即可）