题目内容
【题目】如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,每个车轮与沙滩接触的面积为500cm2,卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动,10min行驶6km,它的发动机功率恒为11.5kW。
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多少帕?
(2)此次行驶中卡丁车所受的阻力为多少牛?
(3)该卡丁车以汽油为燃料,若在这次行驶中消耗汽油0.6kg,求该卡丁车汽油机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)3×104Pa;(2)1.15×103N;(3)25%。
【解析】
(1).卡丁车满载时的重力为:
G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
则卡丁车满载时对水平地面的压力为:
F=G=6000N。
卡丁车受力面积为:
S=4×500cm2=2000cm2=0.2m2,
则卡丁车满载时对地面的压强为:
p===3×104Pa。
(2).卡丁车的行驶速度为:
v===10m/s,
由P=Fv得牵引力为:
F牵===1.15×103N,
由于车匀速行驶,牵引力与阻力是一对平衡力,则卡丁车所受的阻力为:
f=F牵=1.15×103N。
(3).卡丁车在这次行驶中消耗汽油0.6kg完全燃烧放出的热量为:
Q=mq=0.6kg×4.6×107J/kg=2.76×107J;
卡丁车在这次行驶中牵引力做的功为:
W=Fs=1.15×103N×6000m=6.9×106J;
则卡丁车汽油机的效率为:
η===25%。
答:(1).当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为3×104Pa;
(2).此次行驶中卡丁车所受的阻力为1.15×103N;
(3).该卡丁车以汽油为燃料,若在这次行驶中消耗汽油06kg,卡丁车汽油机的效率为25%。
【题目】智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。某智能机器人图书管理员“小艾”,下表是它的部分功能参数:
参数 名称 | 电源电 压/V | 最大负 重/kg | 提升重物最 大高度/m | 机器人车轮 直径/cm | 充电功 率/W |
数据 | 48 | 20 | 1.5 | 10 | 2.5 |
(1)在阳光充足的时候,“小艾”可以通过将______能转化为电能的方式实现无线充电。“小艾”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。
(2)“小艾”每天需将1620kg图书从借阅处分批搬回书架上,每次放回需将图书提高1m,则“小艾”每天搬书上书架做的功是多少焦(____)?“小艾”每天至少充电2小时才能完成搬书任务,请计算“小艾”的电能利用效率。(____)
(3)如图甲所示为“小艾”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图乙所示,图甲触发器的电阻忽略不计,通过电路的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,使“小艾”放弃执行搬书指令,以免其受损伤,因此为保护“小艾”,电阻箱R0的阻值至少为多少欧?(____)
(4)“小艾”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱R0的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。