初中物理竞赛训练题8BWord格式.docx
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1764J=4.2336×
lO6J
则此内燃机的功率为
P=W/t=4.2336×
106/60W=7.056×
104W
2.当手扶拖拉机上的柴油机出现故障而使转速急剧增加时,正常的操作已经不能使它停
转(这种故障叫做“飞车”)。
下列应急措施中,可行的是()
A.用手捂住进气口B.立即找一个隔热的东西,捂住排气口。
C.脚踏刹车板,同时手拉制动器。
柴油机出现“飞车”现象时,是由于柴油机气缸内柴油燃烧剧烈而达到失控的情况,为控制其剧烈燃烧,堵住其进气口使缸内无充足的氧气供给,这样可使其剧烈燃烧无法继续.
D
热机问题二
国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米,活塞冲程长55毫米,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×
105帕,飞轮的转速是1500转/分。
(1)求这种汽油机满负荷工作时做功的功率(不计摩擦损失);
(2)如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油,这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
(汽油的燃烧值为4.6×
107焦/千克)
由气缸直径可以求得活塞面积,由做功冲程燃气的压强可得燃气作用在活塞上的压力,又已知活塞冲程长度,便可求得每个做功冲程燃气所做的功,进而根据飞轮的转速,则可求得此汽油机做功的功率.
答案:
(1)在一个做功冲程中,燃气所做的功为
W1=pS·
l=p·
πd2/4·
l
时间t=lmin内,飞轮转1500r,则共有750个做功冲程,则此汽油机满负荷工作时做功的功率为
(2)15g汽油燃烧释放的能量
Q=mq
=0.015×
4.6×
107J=6.9×
105J汽油机lmin内所做的功
W=Pt=2200×
60J=1.32×
105J此汽油机把内能转化为机械能的效率是
燃气热水器效率问题
下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS系列家用燃气热水器的参数,其中各物理量的单位用的是国际通用的符号,说明如下:
Pa一帕斯卡mmH2O;
毫米水柱
J;
焦耳h;
小时
M3;
立方米l;
升,即分米3
kgf;
千克力,即质量为1千克的物体所受的重力
min;
分(时间单位)
单位前面的字母M表示系数106,字母H表示系数102
1.分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量(单位:
焦耳)。
2.王秋生同学说,热水产率一栏中,5、3、2后面的符号印得不清楚,好像是数字“l”,但在“/min”的前面又丢掉了什么,请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
3.“热效率”一栏给的是参考值;
“热水产率”一栏给的是厂家对样品的实测值。
分别计算温升25℃和55℃时的热效率,并解释这两种情况下热效率不同的原因。
解:
1.查表可知:
燃气热水器额定热负荷为
37×
106J/h。
石油气、人工煤气、天然气的额定燃气耗量分别是
0.368×
102m3/h、1.964×
102m3/h和1.04×
102m3/h。
因此,石油液化气:
人工煤气:
天然气:
2.以温升40℃为例,根据表中其他参数计算热产生率。
设每分钟热水产生率为m,则水在1分钟内吸收的热量可表示为Q收=cm△t=4.2×
103m△t(J)。
又根据表中所给参数,按热水率80%计算时,燃气在1分钟内放出的能被水吸收的热量:
∵Q吸=Q放
即4.2×
10m△t=Q放
由此判断:
3和“/min”之间的符号如果是代表质量,它的意义应该是千克(符号kg),考虑到1千克水的体积是1升,所以,这个符号一定是字母L的小写“l”,而不是数字“1”。
因此正确的数字和单位是3升/分(3L/min)。
分析温升25℃和55℃两种情况可以印证这个结论。
3.由关系式Q放=cm△t和热水产生率表可知升温25℃时水每分钟吸收的热量和燃气放出的热量:
同理,升温55℃时水吸收的热量:
Q吸=4.2×
103×
2×
55=4.62×
105(J)
燃气每分钟放出的热量:
Q放=6.17×
105J
答:
升温25℃和55℃时的热效率分别是85%和75%;
因为温升较高时,热量损失多,所以热效率较低。
电路问题一
1.图中四个灯泡的连接方式是[]
A.四灯串联。
B.四灯并联。
C.L2、L3、L4并联,再与L1串联。
D.L1、L2、L3并联,再与L4串联。
在电路中,同一条导线(不论其长短,只要其电阻可忽略不计)的两端可认为是同一点(相当于把这条导线缩短到两端合为一点一样,因为这条导线的电阻不计,则其长短对电路中电流的大小并无影响),由此我们把图中同一条导线的两端用同一个字母表示如图.在图中,灯L1、L2、L3的两端都分别与A、B两点相连,故图又可等效地画成为下图.
由图可见,L1、L2、L3、L4四灯泡的连接是L1、L2、L3三灯并联后再与灯L4串联,故本题答案为D.
2.物理小组制作了一个自动控制器,其中有一个调压电路如图所示,滑动变阻器R的最大阻值是100欧,负载电阻R'的阻值为100欧,A、B间电压为10伏,保持不变。
使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符,检查结果是图中F处导线折断,滑动头P由上向下移动时,如果电路完好,CD两端的电压范围应是______伏至______伏;
如果F点导线折断,CD两端的电压范围是______伏至______伏。
如果电路完好,当滑片P接于R上端时,R’获得最大电压为10V,当滑片P接于R下端时,R’被短路,R’获得最小电压为零.如果F点导线被折断,当滑片P接于R上端时,R’获得最大电压为1OV,当滑片P接于R下端时,相当于R’与R串联后接于A、B之间,由于R’=R,故此时R’获得最小电压为U/2=5V.
10,0,10,5
电路问题二
如下图所示,将R1、R2、R3、R4、R5五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中,若电阻R1的阻值为50欧,R5为10欧,且R1>R2>R3>R4>R5.当电键S闭合后,可判断电流表的示数范围是____.
在图所示的电路中,R2、R3、R4三个电阻的值越大,则整个并联电路的电阻值越大,若R2、R3、R4三个电阻的值越小,则整个并联电路的电阻值越小.若让它们取尽可能大的值,它们都只可能接近R1(R1=50Ω)但必小于R1;
若让它们取尽可能小的值,它们都只可能接近R5(R5=10Ω)但必大于R5.
取R2=R3=R4=50Ω,则R1、R2、R3、R4、R5的并联总电阻R大满足
代入数值得:
R大=5.56Ω则电路中的总电流
取R2=R3=R4=10Ω,则R1、R2、R3、R4、R5的并联总电阻R小满足
代入数值可解得:
R小=2.38Ω则电路中的总电流
事实上以上解出的I大和I小都是这一电路中的电流可以接近但不能达到的值,故此电路中电流的取值范围应为
I大>I>I小
2.52A>I>1.08A
电路分析问题一
某同学按图所示的电路图连接电路进行实验.若图所示的实验器材中,灯L1、L2完全相同,且不考虑温度对灯的电阻的影响.实验时,该同学把滑动变阻器R的滑片P移到A、B、C三个位置,并记下各电表的示数,表1记录是该同学测得的实验数据.过一段时间,这位同学发现灯L1、L2的亮度都发生变化,为了探究其原因,于是这位同学又将滑片P移到A、B、C三个位置附近,测得各电表的示数如表2所示.
表1 第一次实验测得实验数据
实验
序号
A1表示数/安
A2表示数/安
A3表示数/安
V1表示数/伏
V2表示数/伏
1
0.36
0.48
4.80
1.20
2
0.30
0.40
4.00
1.00
3
0.24
0.32
3.20
0.80
表2 第二次实验测得实验数据
A1表示
数/安
A2表示
A3表示
V1表示
数/伏
V2表示
4
5
0.38
4.56
0.76
6
3.60
0.60
表3 第三次实验测得实验数据
7
0.96
2.40
8
2.00
9
0.75
1.50
根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据,请通过分析、归纳完成表1中“A2表示数”下的空格.
(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较,分析,说明实验时灯L1、L2亮度的变化及原因.
(3)若该同学在探究灯L1、L2亮度的变化及原因时,测得各电表的示数如表3所示,请说明在这种情况下,灯L1、L2亮度的变化及原因.
由于电压表的电阻可视为无限大而电流表的电阻可视为零,故在电路分析时,可将电压表处视为断路而电流表处则视为短路,据此,将图中的电压表和电流表先行取出,则图的电路等效地变为上图所示的电路,由图可见,R1、L1、R2、L2所在的部分电路实际上就是R1与L1并联、R2与L2并联,再由这两个并联部分串联而成.结合图可见,电压表V1量得的是上述串联电路的总电压,而电压表V2量得的则是电阻R2两端的电压,即上述两并联部分的第二个并联部分的电压,电流表A1与灯L1串联,它量得的是通过灯L1的电流,电流表A3与电阻R2串联,它量得的是通过R2的电流,电流表A2量得的则是整个电路中的总电流.将电流表、电压表补画入图中,则得到图所示的电路,显然,这一电路和图仍然是完全等效的.
(1)在图中,以I1、I2、I3分别表示电流表Al、A2、A3的示数,U1、U2分别表示电压表V1、V2的示数,并且注意到Ll、L2完全相同,则流过灯L2的电流为
而电灯L1处应有
则电流表A2的示数为
以I21、I22、I23分别表示表1中三次实验A2的示数,并以各对应数据代入上式则可得到
(2)由表2的实验数据可见,在第4、5、6次实验中,A1表的示数和A2表的示数总是对应相等,由图可见,这只可能是电阻R1断路或者是电灯L1被短路,而若是L1被短路,则应有电压表V1和V2的示数相等,又由表2中看到这两个示数并不相等,所以电路出现的变化(由此引
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