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下表是某辆四轮轿车的部分数据: 轿车的基本参数 氙气大灯的技术参数 车身质量(千...

下表是某辆四轮轿车的部分数据:
轿车的基本参数氙气大灯的技术参数
车身质量(千克)1900额定电压(伏)12
长/宽/高(毫米)5175/1899/1480耗电功率(瓦)35
油耗(升/百千米)7.4电瓶的技术参数
最大输出功率(千瓦)150电压(伏)12
最高时速(千米/小时)210充电时间(小时)20
轮胎宽度(毫米)200容量50
(1)该轿车空车停放在水平路面上时,某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米(沿车长的方向).则此时该轿车对水平路面的压强约为多大(取g=10牛/千克)?
(2)该轿车的头部装有两盏氙气大灯,若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电.最多能供氙气大灯正常工作多长时间?
(3)该轿车在高速公路上以108千米/时的速度匀速前进,发动机的输出功率为120千瓦,则轿车受到的阻力是多大?
(4)有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示.它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加对地面的压力,提高车轮的抓地性能.则导流板横截面的形状是______
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本题主要考查以下几个方面的知识:(1)固体压强的计算:先算出受力面积,再计算压力的大小,最后代入公式p=进行计算. (2)电功率的计算:从数据表中找出电池的电压、电流和充电时间和疝气灯的额定功率,先计算出电池储存的电能,再求疝气灯的通电时间. (3)机械功与功率的计算:先根据公式W=Fs和p=找出牵引力与速度之间的关系式P=Fv,再根据平衡力求轿车受到的阻力. (4)流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强大. 【解析】 (1)每个轿车轮胎的受力面积大小等于:S1=0.2m×0.05m=0.01m2 轿车轮胎的总受力面积大小等于:S=4S1=4×0.01m2=0.04m2 轿车对地面的压力大小等于:F=G=mg=1900kg×10N/kg=19000N 轿车对地面的压强为:P===4.75×105Pa; (2)电瓶的电能储存量为:W=UIt=12V×50A×3600s=2.16×106J 两盏疝气灯的总功率为:35W×2=70W 供电时间为:t==30857s; (3)汽车的行驶速度为:v=108km/h=30m/s ∵P===Fv ∴F===4000N ∵轿车在水平路面上匀速直线行驶,轿车受平衡力的作用. ∴f=F=4000N; (4)流体压强的特点是:要想增加对地面的压力,提高车轮的抓地性能.则导流板应受到一个向下的压强差,也就是必须使导流板下方的空气流速大,压强小,因此导流板的下方必须凸起且上方平直. 由上述可知选项A、B、D中的导流板形状都不符合要求. 故选C. 答:(1)轿车对水平路面的压强约为4.75×105Pa; (2)电瓶最多能供氙气大灯正常工作30857s; (3)轿车受到的阻力是4000N; (4)导流板横截面的形状是C.
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考点分析:
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在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响.他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端的B点作为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小.实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角θ表示,且0°<θ≤90°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所示;表一、表二是两小组同学记录的实验数据.
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表一    甲小组表二    乙小组
实验
序号
支点到动力作用点
的距离 S (厘米)
动力的方向
(夹角θ)
动力的
大小(牛)
实验
序号
支点到动力作用点
的距离 S (厘米)
动力的方向
(夹角θ)
动力的
大小(牛)
1590°641530°4
21090°351545°2.8
31590°261590°2
(1)分析比较表一中______的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(θ=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离S越大,动力越小.
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力作用点不变的情况下,______
(3)进一步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改变以后,动力的大小与______有关,______
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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