2015年第25届全国初中应用物理竞赛复赛试题

第二十五届全国初中应用物理竞赛复赛(巨人杯)试题1是高枝剪、(16分)小刚在和家人逛公园时，发现园艺工人在用一种叫做高枝剪的工具修剪树枝。图头部结构的照片。使用时，用高枝剪的定刀口钩住高处要剪断的枝杈，拉动右侧拉绳，动刀口则可绕转轴1是高枝剪(1)根据此图估算，当园艺工人用50牛的力拉绳端时，剪刀的动刀口会对树枝产生的剪切力最大约多少?(2)实际情况下对数值产生的剪切力会小于上述估算值，试分析各种可能的原因。弹警।,m'J|LJK弹警।,m'J|LJK，L曲能2所示。其中,二、(162所示。其中,Si为磁钢式限温开关，其工作特点是：电饭锅开始工作时，需要人为下压使其闭合，并被磁铁吸住而保持闭合状态；当锅底的温度达到103c时，会因磁铁的磁性减弱而自动断开，且在无外力作用不会再自动闭70c以下时自动闭合，温度达到约80c时自合。S2为双金属片保温开关，工作特性是当锅底温度达到约70c以下时自动闭合，温度达到约80c时自(1)请说明该电饭锅在自动炯制米饭并实现保温的过程中，各元件的工作情况。三、(16分)某校科技小组为培养某种热带植物制作了一个小型温室，其内部有一个恒温加热器。当温室(2)若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水,(2)若在一个标准大气压下用这种电饭锅烧水,外温度为10c时，温室内温度为22C;当温室外温度为16c时，温室内温度为27Co假定温室内加热器与室内间、室内与室外间的热量传递与温度差成正比。(1)求该温室中加热器的温度；(2)为节省能源，科技小组的同学对该温室进行了适当的保温改造，使室内向室外的热传递的热量减少了20%。那么，当户外温度为10c的情况下，求室内温度。四、(16分)图3所示为一种利用蒸汽为奶瓶消毒的消毒器，其铭牌如表所示，使用时在消毒器底座上的不锈钢加热盘中倒入少量清水。再把用于放置奶瓶底座有孔的桶放在加热盘上方，按下工作键，加热盘加热，使水沸腾产生蒸汽，蒸汽进入桶中实现对奶瓶高温消毒的目的，该消毒器还有烘干功能，即通过向瓶内吹热风，使消毒后布满小水珠的奶瓶快速干燥。闭合“消毒加烘干”开关，该消毒器将定时工作40min,如果在加热盘中倒入100ml室温下(约20C)的清水，该消毒器的消毒时间约为9min(即加热盘在9min内使盆中的清水全部汽化为蒸汽进行消毒)。(1)估算上述过程中完成“消毒加烘干”功能消耗的电能。(2)一般将奶瓶保持100c的高温5min以上可达到消毒的目的，估算，该消毒器在加热盘中，倒入100ml室温下的清水的情况下，最多可能同时对几个玻璃奶瓶进行消毒。(已知①水的比热容为4.2X103j/(kg.C),②玻璃的比热容为0.84X103JZ(kg•C),③平均每个玻璃奶瓶的质量为0.2kg,体积为300ml)五、(18分)风力发电机发电时，风机叶片在风力的推动下转动，然后带动发电机发电。已知风能密度(单位时间内通过单位面积的风能)W=0.5p^其中v为风速，p为空气密度。某台风力发电机风机叶片的旋转面积约S=5X103m2(即叶片旋转过程中所扫过的面积)，在工作过程中始终保持风速与叶片的旋转面垂直。当地空气密度为p=1.2kg/m3。(1)请分别说出风力发电机的优点和不足；(2)当风速v『8m/s时，求1s内流过叶片旋转面的空气质量；(3)当风速V2=10m/s时，1h输出电能约为960kWh,若传动装置和齿轮箱的能量损失不计，其中发电机的效率为80%,求风机的效率。六、(18分)物体在空气中运动时所受空气的阻力f与其相对于空气的速度v有关。我们把研究的对象简化成半径为r的球体，并认为空气相对于地面静止。当物体的速度化成半径为r的球体，并认为空气相对于地面静止。当物体的速度v比较小时，空气阻力f=6%y]rv式中2222ttR）vf=k'空气的黏度ri-1.8x510as,不考虑它随温度的变化；当物体的速度v比较大时，空气阻力式中p为空气的密度。依据以上的规律，请分析以下问题:4<3OOO（已知球体的体积公式为V=,尸1.29kg/m3,k=1.0X103kg/m3,g=10N/kg）3(