Question

17．地铁是近年来新兴的城市地下交通工具，动力为电力，开动时电车上裸露的电刷沿架空电线滑动．当它开动时，跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦，会产生高温，它应该具有耐高温，不易氧化，能导电的性质．
（1）因此接触点上材料应该选用较为合适的是B
A．金刚石B．石墨 C．铝D．铜
（2）地铁的铁轨通常是由锰钢制成的，锰钢属于C
A．氧化物B．单质C．混合物   D．盐
（3）某一轻轨电车的质量为36吨沿平直轨道运动，载客量约为200人（乘客人均质量50千克），所受阻力约等于车总重的2%．当电车在额定电压下以36千米/小时速度作匀速直线运动时，若g取10N/kg，则轻轨电车的牵引电动机的输出功率约为92千瓦，若牵引电动机的额定功率为180kW，则牵引电动机的效率为51.1%．

Answer 1

分析 （1）物质的性质决定物质的用途，根据物质的性质和用途分析；
（2）根据物质的组成分析物质的类别等；
（3）根据物质的质量，G=mg求出物体的重力，再计算出牵引力的大小；知道拉力和物体的移动速度，据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率；据效率公式计算出电动机的效率．

解答 解：（1）A、金刚石不导电，不能用作接触点上的材料．错误；
B、石墨具有耐高温，不易氧化，能导电的性质，可以用作接触点上的材料．正确；
C、铝的熔点低，不耐高温，不能用作接触点上的材料．错误；
D、铜在受热时容易被空气中的氧气氧化，不能用作接触点上的材料．错误；
（2）锰钢是一种合金，属于混合物；
（3）电车和乘客的总重力为：G=m_总g=（36×10³kg+200×50kg）×10N/kg=4.6×10⁵N；
电车的牵引力和阻力是一对平衡力，二者的大小相等
牵引力=4.6×10⁵N×2%=9200N
由P=$\frac{W}{t}$，W=Fs，v=$\frac{s}{t}$得拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=9200N×36×$\frac{1}{3.6}$m/s=92000w=92kw
牵引电动机的效率为：
η=$\frac{{w}_{有用}}{{w}_{总}}$×100%=$\frac{Pt}{{P}_{电}t}$×100%=$\frac{P}{{P}_{电}}$×100%=$\frac{92kw}{180kw}$×100%=51.1%．
故答案为：（1）B；（2）C；（3）92；51.1%．

点评 本题主要考查物质的性质和用途，物质的分类，及功率和效率的相关计算，是一道理化综合题，解答时要结合相关知识细心分析解答．