2024年河南一模-力學綜合

2024年河南一?！W綜合

一、填空題(★★★)1.防救援機器人適用于消防隊員無法靠近的滅火救援場所，可以在消防救災時深入險地，快速高效地完成正常人幾乎不可完成的工作。圖甲是一臺某款消防機器人，動力強勁，靠兩覆帶驅(qū)動，可負重自由運動進行消防救災，也可連接高壓水帶并拖動至指定位置進行噴水救火。這款機器人自身重力為1750N，在消防救災時最大可負重2000N。（1）消防救援機器人履帶很寬是為了______；（2）該消防機器人以最大負重狀態(tài)下在水平地面上行駛時，兩條履帶與地面的接觸面積共為。此時消防機器人對地面的壓強多大______？（3）該消防機器人在救火時，連接高壓水帶后每秒最多可將50L的水噴射到30m高的位置，圖乙是該機器人噴水時的情景（，）。消防機器人在連接高壓水帶后救火噴水時，整體噴水的最大功率至少為多少______？二、綜合題(★★★★)2.一個邊長為10cm的立方體木塊，細線的一端跟木塊底部相連，另一端固定在容器底如圖甲所示（容器高比細線與木塊邊長之和大得多），現(xiàn)向容器中慢慢加水，如圖乙所示。用F浮表示木塊受到的浮力，用h表示容器中水的深度。則圖丙可以正確描述F浮隨深度h變化的關系圖像。（g取10N/kg）（1）當F浮=4N時，木塊處于___________（填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”）狀態(tài)；（2）木塊的密度為多少；___________（3）整個加水過程中，木塊只受浮力和重力時，容器中水的深度h變化范圍？___________(★★★)3.宇通汽車是河南制造的驕傲，如圖所示是一款電動公交車，它奔跑在鄭州的各個地點，方便著城市居民的出行。該電動公交車的部分信息如表所示。（g取10N/kg）

車身凈重7t車載電源電壓200V最大承載量3t電池容量車輪四個胎壓2.5標壓(1)電動公交車的動力來源于電動機，電動機的工作原理是______；(2)該公交車每個車輪與地面的接觸面積為，則滿載時輪胎對水平地面的壓強為多少______？(3)滿載的公交車勻速直線行駛時，所受阻力為總重的0.1倍。車載電池充滿電能讓該電動公交車勻速直線行駛60km，則該電動公交車動力系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少______？(★★★)4.如圖所示，一塊重為5N的磁鐵吸在豎直放置的粗糙鋼板上，磁鐵在鋼板上5s勻速向下運動0.5m，已知鋼板重為200N，磁鐵對鋼板的壓力為10N，磁鐵與鋼板之間的接觸面積為0.01m2，求：（g取10N/kg）。（1）磁鐵下落速度是___________，磁鐵所受摩擦力為___________；（2）鋼板的質(zhì)量為多少？___________（3）磁鐵對鋼板的壓強是多少？___________（4）5s內(nèi)，磁鐵克服摩擦力做了多少功___________？克服摩擦力做功的功率大小為多少？___________(★★★)5.植保無人機因其操控簡單，噴灑均勻，省時高效等優(yōu)點，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。圖是某型號雙起落架植保無人機，滿載農(nóng)藥后無人機和農(nóng)藥總質(zhì)量為50kg，兩個起落架與地面的總接觸面積為。（g取10N/kg）試問：（1）植保無人機是通過______來實現(xiàn)遙控的；植保無人機旋翼高速旋轉(zhuǎn)，向下推動空氣產(chǎn)生向上的升力，說明物體間力的作用是______的；植保無人機按設定路線飛行噴灑農(nóng)藥的過程中，以植保無人機為參照物，田地里的麥子是______（選填“運動”或“靜止”）的；（2）滿載農(nóng)藥的植保無人機靜止在水平地面上時，對水平地面的壓強是多少________？（旋翼未轉(zhuǎn)動）（3）噴灑農(nóng)藥前，滿載農(nóng)藥的植保無人機先在30s內(nèi)勻速豎直上升60m，此過程中植保無人機克服重力做功的功率是多少_________？三、計算題(★★★★)6.如圖所示，這是一款集自動清掃技術(shù)和人工智能設計于一體的地面清掃機器人，它由微電腦控制，可實現(xiàn)自動導航并對地面進行清掃和吸塵，通過碰撞頭實現(xiàn)對前方障礙物的躲避和繞過可以使所到角落得到清潔。它底部前面有一個萬向輪，左右各自有一個獨立驅(qū)動的行走輪。有風機（吸塵器）由可充電電池供電，直流電機驅(qū)動。已知其質(zhì)量為4kg，它與地面的有效接觸面積為。若該機器人工作時功率為75W，在10s內(nèi)沿直線勻速清掃的距離為5m。(1)掃地機器人吸入塵埃和臟物的原理是______，它安裝輪子的作用是減小______。(2)該機器人靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多大？（g取10N/kg）______(3)該機器人在沿直線勻速清掃過程中受到的阻力為多少？______(★★★)7.2023年12月28日，許昌至信陽高速公路、欒川至盧氏高速公路、濮陽至湖北陽新高速公路黃河特大橋通車，至此，我省高速公路通車總里程達到8321公里，繼續(xù)保持全國第一方陣。小明一家開著自家的汽車行駛在新開通的高速公路上，如圖甲所示。（g取10N/kg）（1）汽車在行駛時，相對于車內(nèi)的小明它是的。（2）已知小明家汽車的質(zhì)量約為1.5t，每個輪胎與地面的接觸面