【湖北省黄冈市2015年初中毕业生学业水平考试物理试题】电动-优题课

【湖北省黄冈市2015年初中毕业生学业水平考试物理试题】电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）。

（1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线前进，则10min 前进了多少米？
（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm²的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？
（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？

科目物理题型计算题难度中等

知识点：机械效率的计算压强的大小及其计算速度公式及其应用

张强妈妈买了一个新的电饭煲，张强从说明书中，得知下表中的信息，工作电路图如图甲所示， $S_{1}$ 为温控开关，加热电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 的阻值不随温度变化。求：

（1）电饭煲在“保温”状态下正常工作时，通过电饭煲的电流；

（2）电阻 $R_{2}$ 的阻值；

（3）某周末的晚饭时，张强想利用自家电能表（如图乙）测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器，只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作，观察到电能表的转盘在 $1 \min$ 内转了50转。求家庭电路的实际电压。

额定电压	$220 V$
额定蒸煮功率	$1210 W$
额定保温功率	$88 W$
频率	$50 Hz$
容积	$5 L$

关于深海的探究，对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义，我国在这一领域的研究也处于世界领先水平。如图甲是我们自行研制的水下智能潜航器，其外形与潜艇相似，相关参数为：体积 $2 m^{3}$ 、质量 $1500 kg$ ，最大下潜深度 $5000 m$ ，最大下潜速度 $10 km / h$ （不考虑海水密度变化，密度 $ρ$ 取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 。求：

（1）某次执行任务，当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强。

（2）潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间。

（3）潜航器任务完成后，变为自重时静止漂浮在海面上，此时露出海面体积。

（4）当潜航器漂浮在海面时，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中 $P_{3} = 3 P_{1}$ ．求 $t_{1}$ 时刻起重装置对潜航器的拉力。（不考虑水的阻力）

电饭锅是家中常用的用电器，下表是小宇家中一台电饭锅的铭牌，其内部结构简化如图所示，其中 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 都是电热丝（不考虑温度对电阻的影响）。

（1）电饭锅正常工作时，在加热状态下的总电流是多少？

（2）电阻 $R_{2}$ 的阻值是多少？

（3）一天，小宇断开家中其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“ $220 V 10 (20) A$ ； $3000 r / kW \cdot h$ ”的电能表 $5 \min$ 内转了200圈，求电饭锅此时的实际加热功率是多少？

额定电压		$220 V$
频率		$50 Hz$
额定功率	加热	$880 W$
	保温	$44 W$

空难事故发生后，为了找到事故原因，救援人员到现场后，总会寻找被誉为“空难见证人”的黑匣子。某架飞机的黑匣子质量 $30 kg$ ，是一个长 $0.5 m$ ，宽 $0.1 m$ ，高 $0.2 m$ 的长方体，现沉在距海面 $30 m$ 的海底（黑匣子未与海底紧密接触），搜救人员将其匀速托出海面后依然完好，为破解事故真相提供了最有力的证据。根据以上信息请计算 $(ρ_{海水}$ 近似取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）黑匣子在海底时下表面受海水的压强是多少？

（2）黑匣子在海水中浸没时受到的浮力是多大？

（3）搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平做了多少功？

用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为 $10 L$ ，温度为 $15^{°} C$ 的水加热到沸腾，求：

（1）水吸收了多少热量？ $[ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$

（2）若不计热量损失，需要燃烧多少 $m^{3}$ 的天然气？ $(q_{天然气} = 4.2 \times 10^{7} J / m^{3})$