2014年第二十四届全国初中应用物理竞赛(巨人杯)试题word版附答案

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泡、放映机镜头(凸透镜)、电影胶片、反光镜(凸面镜或凹面镜)的种类及其相对位置关系,提出了如图19所示的几种猜想,其中可能正确的是( )

2.有一次,电影刚开始放映时,小新发现银幕上的画面全部是倒立的。在这种情况下,下列所述的观看效果中,不可能出现的场景是 ( ) A.人退着向后走

B.地上的碎陶片突然聚集起来,最后形成一只漂亮的陶罐 C.听到的是正常的影片中的对白 D.箭倒着飞向弓

3.小新看电影时,估计银幕到电影放映机的距离约为15m;银幕上的电影画面宽度约为3m。已知电影放映机所使用的16 mm电影胶片中画面的宽度约为10 mm。则根据以上数据可知电影放映机镜头的焦距可能为( ) A. 52mm B.24mm C. 49mm D. 26mm

4.若该16 mm电影胶片的厚度H=0.14 mm。片夹上密密地绕了一整盘电影胶片,如图20所示,图中d和D分别表示片夹内电影胶片的内径和外径。求: (1)这盘电影胶片的总长度L约是多少?

(2)若按每秒24幅画面正常放映,这盘电影胶片大约能连续正常放映多长时间?(不计片头与片尾的长度)

五、(12分)小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。如果发动机有若干个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量。小

亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.OL;从网上查找到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图21所示。 1.根据图21分析,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系?

2.试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系。 3.小亮又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为lOOkm/h时,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/lOOkm。参考图21中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率约为多少?每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为

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多少?(已知汽油的热值为4.6×10J/kg,密度为0.7l×10kg/m)

六、(15分)小明自己设计并动手将房间里的窗帘改成电动窗帘。为此他购置了微型电动机及减速装置、电源、双刀双掷开关、滑轮、皮带、拉绳等器材,对原有的窗帘盒进行改造。

1.如图22甲所示,小明在窗帘盒(上方的双虚线框)内安装了电动装置,电动装置通过拉绳拉着窗帘一起运动。改变通过微型电动机的电流方向,就可改变其转轴转动的方向,从而将窗帘打开或关闭。利用双刀双掷开关,可以实现电源对电动机供电电流方向的改变。请你在图22甲右侧的虚线框内,完成电源、双刀双掷开关和接线柱间的电路连接。

2.电动机的转速一般很高,需要安装减速装置,如图22乙所示。请说明减速装置的减速原理。

3.下表是所使用的微型电动机的部分数据。表格中,额定功率是“电动机在额定电压和额定电流下工作时的输出功率”,堵转电流是“在额定电压下,让电动机的转轴固定不动时的电流”。

型号 工作电压范围 额定电压 额定电流 额定功率(输出) 额定转速 堵转电流 -1U/V U额/V I额/A P额/W n/r.min I堵/A RS-360SH-14 8.0~30.0 12 0.34 2.15 5000 1.36 请根据表中的有关数据计算:

(1)以额定功率运行时,该电动机的效率为多少?

(2)电动机的额外功率主要由热损耗和机械损耗造成,请分别求出以额定功率运行时,该电动机的热损耗功率和机械损耗功率?

(3)在图22甲中,减速装置、飞轮、皮带、滑轮、拉绳共同构成了传动装置。已知每半边的窗帘滑轨长度为1.5m,要求自动窗帘能够在6s内从完全关闭到完全打开。拉动半边窗帘时,挂钩和滑轨间的平均摩擦力为2N。则安装电动窗帘时,对传动装置的机械效率有何要求?


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