初中物理竞赛模拟试题(11—15).doc

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1、初三物理竞赛模拟试题十一探究性解答题（1~5题每题20分，6~7题每题25分，共计150分）1．运动物体在流体中受到的f＝CDrv2S（CD为曳引系数，r为流体密度，v为运动速度，S为物体截面积），球形物体曳引系数CD与雷诺系数R有关，R＝（r为流体密度，v为运动速度，d为球体直径，h为流体粘滞系数）。当R≪1时，曳引系数CD与雷诺系数R成反比，CD＝；当1´103≤R≤1´105时，曳引系数CD大小与雷诺系数R几乎无关，CD＝。一个玩具气球吹入空气后，直径d为0.3m，质量m为0.01kg，试根据上述关于空气阻力的论述，估算该气球在空气

2、中的下沉速度为多少？（空气的密度r为1.29kg/m3，空气的粘滞系数h为1.8´10－5Ns/m2）2．在石油日益紧张的今天，取之不竭的太阳能受到人们的亲睐，如图为一利用太阳能的概念汽车，汽车上表面上的光电池板装置能把40%的太阳能转化成电能，车内电动机又能把90%的电能转化成汽车行驶的机械能。若汽车在行驶时受到的阻力保持不变，光电池板位置能自动调节，与太阳光照射方向始终保持垂直。已知每平方米垂直照射到电池板上太阳光的功率为1.25kw，电池板的总面积为10m2，试问：（1）3h内照射在电池板上的太阳能有多少？（2）汽车获得的机械功率是

3、多大？当汽车以最大速度9m/s匀速运动时，汽车的动力F为多大？3．环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量m＝3×103kg。当它在水平路面上以v＝36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I＝50A，电压U＝300V。在此行驶状态下⑴求驱动电机的输入功率P电；⑵若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取10m/s2）；⑶设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知

4、太阳辐射的总功率P0＝4×1026W，太阳到地球的距离r＝1.5×1011m，太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。4．某研究性学习小组发现河水在缓慢流动时有一个规律，河中央流速最大，岸边速度几乎为零。为了研究河水流速与从岸边到中央距离的关系，小明同学设计了这样的测量仪器：如图甲所示，两端开口的“L”型玻璃管的水平部分置于待测的水流中，竖直部分露出水面，且露出水面部分的玻璃管足够长。当水流以速度v正对“L”型玻璃管的水平部分开口端匀速流动时，管内外液面的高度差为h，且h随水流速度的增

5、大而增大。为了进一步研究水流速度v与管内外水面高度差h的关系，该组同学进行了定量研究，得到了如下的实验数据，并根据实验数据得到了v-h图像，如图丙所示。图甲图乙v（m/s）01.001.411.732.002.453.003.16h（m）00.050.100.150.200.300.450.50（1）根据根据上表的数据和图丙中图像的形状，可猜想v和h之间的关系为_______________；为验证猜，请在图丁中确定纵轴所表示的物理量，并另作 图像，若该图像的形状为，说明猜想正确。图丙h/mv/ms-100.100.200.300.400

6、.503.02.01.0h/m00.100.200.300.400.50108.06.04.02.0图丁（2）现利用上述测速器，由河流南岸开始，每隔1米测一次流速，得到数据如下表所示：测试点距岸距离x/m0123456管内外高度差h/cm00.83.27.212.820.028.8相应的水流速度v/ms-1根据v和h之间的关系完成上表的最后一行，对比上表中的数据，可以看出河中水流速度v与从南岸到河流中央距离x的关系为：。5．今年2月28日乌鲁木齐开往阿克苏的旅客列车遭遇浮尘天气，由于瞬时大风造成第9至19节车厢脱轨，当时的风力达13级，瞬

7、间最大风速达27.9m/s。根据流体力学知识，流体对物体的作用力可用f=αρ0Av2来表达。其中α为一系数，A为物体的截面积，ρ0为空气密度，v为物体相对于流体的速度。已知空气密度ρ0=1.25kg/m3，球体积公式为V=πr3。（1）若有一个特制的风力发电机能在如此恶劣的情况下工作，它将空气的动能转化为电能的效率为20%，有效受风面积为4.0m2，则此发电机在风速为27.9m/s时输出的电功率为多大？（α=0.5）（2）若某次大风使空气中悬浮微粒浓度达到了5.8×10-6kg/m3，悬浮颗粒的平均密度ρ’为2.0×103kg/m3。悬浮

8、微粒中约为可吸入颗粒，其平均直径为5×10-8m，求：1.0m3空气中约含有多少颗可吸入颗粒？（3）若沙尘颗粒的密度ρs=2.8×103kg/m3，沙尘颗粒为球形，半径r=2.5×10-4m，