初中应用物理知识竞赛辅导讲座07全国真题解析(教师版).docx

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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：

F2S2? F1S1 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

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塞面积是40cm，小活塞面积是5cm，杠杆上的OA＝OB。请回答：

5 1.使用中发现，压下杠杆时，虽然能把一个重物项起来，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

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重物的重心竖直线的位置上。若要在1 min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＝10 N/kg）

1又因为杠杆上的OA＝OB，液压千斤顶的机械效率η＝0.8，

5所以维修人员加在B端的力FB的大小应为：FB＝

OA?F小OB??＝

1250N＝312.5 N 。 5?0.8 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 4 6 10 28 37 47 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

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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？

七、（13分）参考解答： 1．答图3为供电和用电的电路图。

2．两户都用电时，线路中的总电流最大为 I＝

P总4kW?2 ＝ ＝ 36.4 A U220V总

查表可知，应选用横截面积为4mm2的铜芯橡皮绝缘线.。 3．每50m长的铜导线的电阻为 R＝4.25×l0－3×50＝0.21（Ω）

2202U2U2 每个用户用电器的总等效电阻为R甲＝ R乙＝＝＝＝ 12. l（Ω）。

4000P甲P乙全院的总等效电阻为R总＝2 r ＋

R甲(R乙?2r)R甲?R乙?2r ＝6.3（Ω）

干路电流为I总′＝

U220＝A＝34.9A。 R总6.3甲用户两端的电压为U甲＝U－I总′R＝220V－34.9×0.21V＝212V。 乙用户两端的电压为U乙＝

U甲R乙?RR乙 ＝

212×12.lV＝208V.。

12.1?0.212U乙2082乙用户消耗的功率为P乙＝＝W＝ 3.58×103W。

12.1R乙 八、（14分）图13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。 最高车速 蓄电池 ≤30kn/h 一次充电连续行驶里程 50km 8h 36V／10Ah铅酸蓄电池 充电时间 鑫达捷

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一次充电耗电量 0.6kW?h 整车质量 请回答：

40kg 电动机效率 最大骑行噪声 80％ ≤62dB 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／kg。求：行驶20min，通过电动机线圈的电流。 3．若摩托车每行驶元/L，照明用电的电费约

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l00 km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？ 八、（14分）参考解答

1．当供电电压是36V，通过的电流是10A时，可供电l h 。 2．因电动自行车匀速行驶，故发动机提供的牵引力与阻力相等：

100km耗油2.5L，油价约5.10.5元/kW?h，请通过计算总重的0.02倍，取g＝10N电动机对自行车做的功和

F＝f＝0.02×(m1＋m2)g＝0.02×(0kg＋40kg)×l0 N／kg＝22N.。 20min内自行车通过的路程为 S＝v t＝6m／s×20×60s＝7200m。 电动机对自行车做的功W有＝Fs＝22N×7200m＝l.584×105J。

1.584?105 电流所做的总功为W总＝＝J＝l.98×105J。

?0.8W有W总1.98?105J 通过线圈的电流I＝＝＝4.58 A。

36V?20?60sUt3．电动自行车每行驶 100km耗电的费用 2×0.6kW·h×0.5元／kW·h＝0.6元。 摩托车每行驶100km耗油的费用 2.5L×5.1元/L＝12.75元 。

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