(2013?桂林)閱讀下列材料,并解答問題:
現(xiàn)代人提倡“低碳生活”,某公司發(fā)明了一種走路時能發(fā)電并充電的鞋子--充電鞋,這種鞋的后跟鞋裝有一個小型渦輪發(fā)電機.行走時利用腳跟下落時對鞋跟的下壓力壓縮鞋跟做功,使小型渦旋轉(zhuǎn)發(fā)電,并能給手機、MP3等充電.
如圖所示,是一名質(zhì)量為60kg的成年人走路時提起腳跟的示意圖,O點是腳尖與鞋底面的接觸點,F(xiàn)1為人抬腳時提起腳跟的力,F(xiàn)2的大小等于人的體重,OA=20cm,AB=5cm.每次腳跟下落時,腳跟對鞋跟的下壓力F為F1的1.2倍,并向下壓縮鞋跟0.5cm.若人步行時平均步距為50cm,充電鞋發(fā)電并充電的效率為15%.
利用充電鞋給標有“3.6V 1000mAh”耗盡電能的手機電池充電,人至少要行走多遠的距離?(1000mAh是1000mA的電流供電時能持續(xù)工作1h)
分析:由杠桿平衡條件求出力F1,然后求出腳跟對鞋跟的壓力F,然后由W=Fs求出腳落地一次所做的功;求出給電池充滿電需要的能量,求出給電池充滿電人需要做的總功,然后求出人行走的距離.
解答:解:人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N,
由題意知:F2=G=600N,OB=OA+AB=20cm+5cm=25cm,
由杠桿平衡條件得:F1OB=F2OA,
即:F1×25cm=600N×20cm,則F1=480N,
腳跟對鞋跟的壓力F=1.2F1=1.2×480N=576N,
人落腳一次壓力F所做的功:W1=Fs=576N×0.005m=2.88J,
手機充滿電所需能量W=UIt=3.6V×1A×3600s=12960J,
人走路時需要做的功W=
W
η
=
12960J
15%
=8.64×104J,
人每走50cm=0.5m做功2.88J,則做8.64×104J的功需要行走的距離:
s=
W
W1
×0.5m=
8.64×104J
2.88J
×0.5m=1500m;
答:人至少行走1500m.
點評:本題有一定的難度,認真審題,理解題意,應(yīng)用杠桿平衡條件、功的計算公式即可正確解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?南通)閱讀短文,回答問題:
變頻空調(diào)機
空調(diào)機中有被稱為“冷媒”的物質(zhì),利用它的物態(tài)變化可以實現(xiàn)室內(nèi)、室外熱量的轉(zhuǎn)移,如圖所示是空調(diào)機制冷系統(tǒng)的原理圖,其中壓縮機的作用是對氣態(tài)“冷媒”加壓,并使“冷媒”在管內(nèi)循環(huán),壓縮機的轉(zhuǎn)速越大,“冷媒”的流量越大,空調(diào)機的制冷能力就越強.
壓縮機的轉(zhuǎn)速由供電頻率決定,“變頻空調(diào)”是與傳統(tǒng)供電頻率不變的“定頻空調(diào)”相比較而產(chǎn)生的概念,與“定頻空調(diào)”相比,變頻空調(diào)機的變頻器可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)供電頻率,從而改變壓縮機的轉(zhuǎn)速,達到控制“冷媒”流量的目的.
變頻空調(diào)機開始工作時,以最大功率進行制冷,當室內(nèi)溫度快速降至設(shè)定溫度后,壓縮機隨機處于低速持續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài),維持室溫基本不變.
表一表示某型號變頻空調(diào)機的“冷媒”流量與變頻器供電頻率之間的對應(yīng)關(guān)系.
表二表示該型號變頻空調(diào)機部分參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系,其中:制冷量是指單位時間內(nèi)空調(diào)機從密閉區(qū)域內(nèi)去除熱量的總和;能效比是空調(diào)機在額定狀態(tài)工作時,制冷量與輸入功率之比.

表一:
頻率f/Hz 30 50 70 90 110 130
流量Q/kg?h-1 38 72 106 140 174 208
表二
最小 額定 最大
輸入功率/W 130 700 1400
制冷量/W 650 3600
能效比 - 3.8 -
(1)空調(diào)機工作時,當液態(tài)“冷媒”
汽化
汽化
(填物態(tài)變化名稱)成氣態(tài)時,需要
吸收
吸收
熱量.
(2)關(guān)于變頻空調(diào)機,下列說法正確的是
B
B

A、變頻空調(diào)的壓縮機與定頻空調(diào)一樣,也是斷斷續(xù)續(xù)工作的
B、空調(diào)機制冷時,圖中鋼管A內(nèi)流動的是氣態(tài)“冷媒”
C、空調(diào)壓縮機是利用降溫的方法使“冷媒”發(fā)生物態(tài)變化的
D、變頻器供電頻率越小,空調(diào)機的制冷能力越強
(3)根據(jù)表一中的數(shù)據(jù),請在坐標系中畫出“冷媒”流量Q與變頻器供電頻率f之間的關(guān)系圖線,當變頻器供電頻率為80Hz時,“冷媒”流量為
123
123
kg/h.
(4)表二中空調(diào)機制冷量為
2660
2660
W,在額定狀態(tài)下工作10min,可以使
266
266
kg的空氣溫度下降6℃.[取空氣的比熱容c=1.0×103J/(kg?℃)]
(5)夏天,上述空調(diào)機開始工作0.5h后,家中房間溫度降至設(shè)定溫度,隨機空調(diào)機處于低速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài),又工作10h,全過程共消耗電2.9kWh,則前0.5h內(nèi)空調(diào)機消耗的電能是
0.7
0.7
kW?h,后10h空調(diào)機的電流是
1
1
A.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?桂林模擬)為了模擬研究汽車超載和超速帶來的安全隱患,小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示的探究實驗:將A、B、C三個小球先后從同一裝置高分別為hA、hB、hC的位置滾下(mA=mB<mC,hA=hC>hB),推動小木塊運動一段距離后靜止,請你根據(jù)生活經(jīng)驗和所學(xué)的物理探究方法,對以下問題進行判斷:
(1)用來研究超載安全隱患時,我們應(yīng)選擇
甲、丙
甲、丙
兩個圖所示實驗進行比較,這樣選擇依據(jù)的物理研究方法是
控制變量法
控制變量法

(2)對比乙丙兩次實驗,動能較大的小球是
C
C
,你這樣判斷的理由是
木塊被推動的距離較長
木塊被推動的距離較長

(3)小明用丙圖來研究超速安全隱患時,發(fā)現(xiàn)木塊運動到了長木塊的末端之外,在不更換實驗器材的條件下,解決的辦法是
適當降低C球釋放點的高度
適當降低C球釋放點的高度

(4)甲、乙兩次實驗?zāi)緣K移動過程中受到的摩擦力分別為f、f,則
(選填序號).①f>f ②f<f ③f=f

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?桂林)如圖所示,小華在探究液體內(nèi)部壓強的特點時,將壓強計的探頭放入水中某一深度處,記下U型管兩邊液面的高度差h,下列做法能夠使高度差h減小的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2013?桂林)陽光照射下,影子的形成:
光的直線
光的直線
傳播.遠處樓房的玻璃看起來很刺眼,是因為照射到玻璃表滿的陽光發(fā)生了
鏡面反射(反射)
鏡面反射(反射)

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