计算论述题强化训练2

计算论述题强化训练(二),1.(6分)我国快递业务量首破950亿件,如图是一物流机器人智能配送时的情景,在某平直道路上100s匀速行驶了400m,已知机器人所受阻力为120N。求:(1)该物流机器人匀速行驶时的速度;解:该物流机器人匀速行驶时的速度:v===4m/s,(2)匀速行驶100s牵引力做的功。解:已知机器人所受阻力为120N,匀速直线行驶,所受牵引力与阻力是一对平衡力,故牵引力:F=f=120N则匀速行驶100s牵引力做的功:W=Fs=120N×400m=4.8×104J,2.(8分)如图甲所示是一款家用迷你双控温暖风机,其内部加热部分简化电路如图乙所示,R1和R2是加热电阻,该暖风机正常工作时低温挡的加热功率为400W,高温挡的加热功率是低温挡的5倍。求:,(1)低温挡通电10min,电路消耗的电能;解:低温挡通电10min,电路消耗的电能:W=P低t=400W×10×60s=2.4×105J,(2)加热电阻R2的阻值;解:由P=可知,当开关S接2时,电路中只有R1工作,此时暖风机处于高温挡,则R1的阻值:R1===24.2Ω当开关S接3时,R1与R2串联,此时暖风机处于低温挡,则电路总电阻:R===121Ω根据串联电路电阻特点可得R2的阻值:R2=R-R1=121Ω-24.2Ω=96.8Ω,(3)不改变原电路已有的元件位置,想在原电路中再加接一个加热电阻,只降低高温挡的功率,若使高温挡功率变为原来的,请计算新增的加热电阻的阻值大小并说明电阻连接的位置。解:若使高温挡功率变为原来的,则应在高温挡的电路中串联一个电阻,此时高温挡功率:P高'=×400W×5=1600W,此时电路总电阻:R'===30.25Ω则新增的加热电阻的阻值:R3=R'-R1=30.25Ω-24.2Ω=6.05Ω为了不影响低温挡电路,新增的加热电阻应接在2和4之间。,3.(8分)我国自主设计建造的半潜船可以通过船体内部的水舱排水、吸水实现上浮或下潜,进而运输一些特殊的货物。如图甲是小强同学制作的一个半潜船模型,它由可视为规则柱体的A、B、C三部分组成,其中B的高h1为10cm,底面积S1为800cm2,A、C的底面积S2为200cm2。该模型的质量为2kg,最大吃水深度h2为30cm。,图乙是该模型载着某长方体货物浮在水面上的情景,图丙是模型在水中下潜使货物漂浮于水面时的情景。已知货物不吸水,质量为2kg,密度均匀且为0.5×103kg/m3,底面积为400cm2。(g取10N/kg)求:,(1)该模型水舱中不装水且没有搭载货物时所受浮力的大小;解:该模型水舱中不装水且没有搭载货物时,漂浮在水面上,所受浮力:F浮=G1=m1g=2kg×10N/kg=20N,(2)图乙中货物对水平甲板的压强;解:图乙中货物对水平甲板的压力:F=G2=m2g=2kg×10N/kg=20N货物对水平甲板的压强:p===500Pa,(3)图丙中,要使该模型船下潜使载货甲板位于漂浮的货物下方,水舱中至少要吸入的水的质量为多少?解:货物漂浮时,货物浸入水中的深度:h货浸=====0.05m=5cm,模型船浸入水中的体积至少为V船浸=S1h1+2S2(h1+h货浸)=800cm2×10cm+2×200cm2×(10cm+5cm)=1.4×104cm3=1.4×10-2m3模型船此时受到的浮力至少为F浮″=ρ水gV船浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.4×10-2m3=140N至少吸入的水的重力:G水=F浮″-G1=140N-20N=120N至少吸入的水的质量:m水===12kg