24．一种常见的电动自行车，使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。如表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。请回答： 最高车速 蓄电池 一次充电耗电量 整车质量 ≤30km/h 36V/10Ah 0.6kW?h 40kg 一次充电连续行驶里程 充电时间 电动机效率 最大骑行噪声 50km 8h 80% ≤62dB （1）若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍。求：行驶10min，电动机对自行车做的功。

（2）若摩托车每行驶10km耗油0.5L，油价约6元/升，照明用电的电费约0.6元/千瓦时，请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济。

（3）该电动自行车的一个轮胎与地面的接触面积为0.005m，则一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是多少？

解析：（1）7.2×10J（2）电动车（3）1×10Pa 【解析】 【分析】

（1）电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F=f=0.02×G=0.02×mg求出电动车受到的牵引力，根据W=Fs求出电动机对自行车做的功；

（2）分别求得电动车每行驶50km耗电的费用和摩托车每行驶50km耗电的费用，比较即可；

（3）电动自行车行驶时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，受力面积为2个轮胎与地面的接触面积之和，根据【详解】

（1）因电动车在水平的路面上匀速行驶时，处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，电动车受到的牵引力：

F=f=0.02×G=0.02×mg=0.02×（60kg+40kg）×10N/kg=20N， 由

可得，电动车行驶距离：

求出电动自行车行驶时对地面的压强。

求出电动车行驶的距离，利用

4

5

2

s=vt=6m/s×10×60s=3600m， 电动机对自行车做的功： W=Fs=20N×3600m=7.2×104J；

（2）电动车每行驶50km耗电的费用为0.6kW?h×0.6元/kW?h=0.36元，

摩托车每行驶50km耗电的费用为2.5L×6元/L=15元，由此可知，每行驶50km的路程，电动自行车比摩托车的费用低很多。所以使用电动车更经济； （3）电动自行车行驶时，对地面的压力：

F′=G总=（m车+m人）g=（40kg+60kg）×10N/kg=1000N，

受力面积：

S=2×0.005m=0.01m，

电动自行车行驶时对地面的压强： p==

=1×10Pa；

4

5

2

2

答：（1）行驶10min，电动机对自行车做的功为7.2×10J。 （2）使用电动车更经济。

（3）一个60kg的人骑该电动自行车在公路上行驶时对路面的压强是1×10Pa。 【点睛】

本题是一道电学和力学的综合应用题，解决的是有关电动自行车的相关问题，有意义，能从基本参数表中得出有用信息并加以利用是本题的关键。 五、实验题

25．小明在研究物体的浮沉时，发现铁块放入水中下沉，塑料块浸没在水中后上浮，为进一步探究物体的浮沉条件，他找来了下列器材：弹簧测力计、一杯水、细线、铁块A、塑料块B和塑料块C（B与A体积相同，C与A质量相同）．

5

（1）他按图甲和乙进行了实验，测出铁块受到的浮力大小为_____，并与重力比较，由此得出了物体下沉的条件．

（2）实验时，他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，示数变小的原因是：_____．

（3）为探究物体上浮的条件，他选择了合适的塑料块，利用现有器材在题中（1）实验的基础上，增加一个实验步骤就完成了探究． ①选择的塑料块是_____（B/C）．

②增加的步骤：用弹簧测力计测出上面①中塑料块的重力G． ③当满足_____（用测得的物理量表示）条件时，物体上浮． 解析：F1 -F2 铁块接触到容器底部 B F1-F2 >G 【解析】

（1）根据称重法，铁块受到的浮力大小F=F1-F2；

（2）他无意中发现增大铁块浸没在水中的深度，某一时刻测力计的示数会突然变小，说明铁块受到别外一个向上的力作用，这是因为铁块接触到容器底部，受到容器底部施加的一个向上的作用力而使弹簧测力计示数减小了；

（3）①根据题目条件，因B与A体积相同，根据影响浮力大小的因素，所以选用塑料B，其浸没时受到的浮力大小等于铁块受到的浮力大小F1-F2；

②增加的步骤是用弹簧测力计测出B塑料块的重力G； ③当满足F1-F2＞G条件时，物体上浮． 故答案为（1）F1-F2； （2）铁块接触到容器底部； （3）①B；③F1-F2＞G．

26．小晴和小雨分别用甲、乙两套装置做探究“水沸腾时温度变化的特点”的实验．

（1）组装器材时，温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将_____（选填“A处向上”或“B处向下”）调整．

（2）调整后器材，用完全相同的酒精灯加热，当水温为90℃时，每隔1分钟记录一次水温，直到水沸腾后持续几分钟为止，根据记录数据绘制出如图丙所示的水温与时间关系图象，实验中，是通过_____（选填“热传递”或“做功”）方式增加水的内能．当水沸腾时，水中产生大量的气泡，气泡内是_____（选填“空气”或“水蒸气”）．

（3）a为小晴根据实验数据绘制的温度与时间图象，分析可知她是选用_____图中装置做的实验，由小雨所绘制的b图象可知，此时周围环境的大气压_____（选填“低于”或“高于”）一标准大气压．0﹣6分钟a和b图象重合可以判断她们实验所用水的质量_____（选填“相同”或“不相同”） 解析：A处向上 热传递 水蒸气 乙 低于 相同 【解析】 【分析】

（1）本实验的实验器材的组装要考虑两方面，一是要用酒精灯的外焰加热，二是温度计的玻璃泡要放在被测液体中；

（2）改变物体内能的方法，一是做功，二是热传递；沸腾时在液体内部和表面同时发生的汽化现象，在沸腾时产生大量的气泡，上升、变大，到水面破裂开来，发出大量的水蒸气；

（3）液体的沸点与气压有关，液体表面的气压越大、沸点越高；相同质量的水，吸收相同的热量，温度变化相同． 【详解】

(1)甲图中,酒精灯使用外焰加热,B的位置合适,需要调节A处,使温度计向上移动,使温度计的玻璃泡浸在被测液体中,所以应适当将A处向上调整;

(2)实验中,水从火吸收热量、内能增加、温度升高,是通过热传递的方式增加水的内能. 当水沸腾时,水

中产生大量的气泡,气泡上升、变大,到水面破裂开来,发出大量的水蒸气;所以气泡内是水蒸气. (3)由图知,a图象说明水的沸点略高于100℃,水面上方的气压大于一标准大气压,可能是因为加盖引起的,她是选用乙图中装置做的实验; 由小雨所绘制的b图象可以知道,水的沸点低于100℃,此时周围环境的大气压低于一标准大气压; 0-6分钟a和b图象重合,水吸收相同的热量,温度变化相同,可以判断她们实验所用水的质量相同.

答案:(1). A处向上 (2). 热传递 (3). 水蒸气 (4). 乙 (5). 低于 (6). 相同 六、综合题

27．阅读以下材料，回答相关问题．

碳纳米管是一种具有特殊结构的材料．碳纳米管具有良好的力学性能．它的硬度与金刚石相当，却拥有良好的柔韧性，可以拉伸．碳纳米管的强度比同体积钢的强度高100倍，质量却只有后者的管因而被称为“超级纤维”．

研究人员曾将碳纳米管置于巨大的水压下（相当于水下1×104m深处的压强），由于巨大的压力，碳纳米管被压扁．撤去压力后，碳纳米管像弹簧一样立即恢复了原状，表现出良好的韧性．这启示人们可以利用碳纳米管制造轻薄的弹簧，用在汽车、火车上作为减震装置，能够大大减轻重量．

由于碳纳米管的结构与石墨的片层结构相同，所以具有很好的电学性能．碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍．

碳纳米管具有良好的传热性能，由于具有非常大的长径比，因而其沿着长度方向的热交换性能很高，相对其垂直方向的热交换性能较低，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料． （1）碳纳米管的密度约为钢密度的________ ； （2）水下1×104m处的压强约为1×________ Pa； （3）跟铜相比，碳纳米管的导电能力更________

（4）通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的________材料． 解析：1/6 108 强 热传导 【解析】 【详解】

1．碳纳米6?纳m纳V11?? ； （1）由m纳?m钢 ，V相同，可得：

?钢m钢V66p??gh?1.0?10kg/m?10N/kg?1?10m?1.0?10Pa ； （2）水下1×104m处的压强： （3）由碳纳米管表现出良好的导电性，导电能力通常可达铜的1万倍可知，跟铜相比，碳纳米管的导电能力更强；

（4）由阅读材料可知，通过合适的取向，碳纳米管可以合成各向异性的热传导材料．

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