(2020年编辑)第二十一届()全国初中物理竞赛复赛试题.pdf
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2011 年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题
一、 (16 分 )测定患者的血沉, 是医学上用来帮助医生对病情作出正确判断的一种手段。 把
新鲜的血液, 加入抗凝剂, 静置一定时间后形成抗凝血后, 红血球即从血浆中分离出来而下
沉。设抗凝血是由红血球和血浆组成的悬浮液,血浆的密度 ρ≈ 1.0 ×103kg/m 3 ,红血球的
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密度 ρ≈ 1.3×103 kg/m3 。将抗凝血放进竖直放置的血沉管内, 红血球起初在血浆中加速下沉,
然后一直匀速下沉,其匀速下沉的速度称为”血沉” 。正常人血沉的值大约是 v=12mm /h 。
如果把红血球近似看作半径为 R 的小球,它在血浆中下沉时所受的粘滞阻力为 f=6 R ,
在室温下 =1 .8 ×10-3 Pa ﹒s,已知 V 球 = 4 R3,试根据以上信息解答下列问题:
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1.红血球在血浆中为什么先加速下沉、后一直匀速下沉 ?
2.计算红血球半径的大小。
二、 (16 分 )为了推进环保和节能理念的实施,某公司开发生产了“风光互补路灯” ,
该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作, 如图 l 所示。它在有阳光时通过太阳能电池板发电,
有风时通过风力发电机发电, 二者皆备时同时发电, 并将电能输至蓄电池储存起来, 供路灯
照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至 90%左右即停止,放电余留
20%左右即停止电能输出。
下表为某型号风光互补路灯系统配置方案。问:
1.当风速为 6.0m /s 时,风力发电机的输出功率将变为 50W ,在这种情况下,
将蓄电池的电量由 20%充至 90 %需多长时间 ?
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2 .如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W /m ,要想
太阳能电池的最大功率达到 36W ,太阳能电池板的面积至少要多大 ?
3 .若遇到阴天无风的天气,仅靠蓄电池供电,最多可供灯具正常发光多长时间 ?
三、(16 分 ) 电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具, 如图 2 所示。 其主要结构就是
在原来的普通自行车的基础上, 增加了电动机及供电、传动设备, 它可以电动骑行,亦可以
脚踏骑行。电动骑行时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为车提供动力;脚踏骑行时,
与普通白行车相同。
下表是某型号电动白行车主要技术参数。
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1.仔细观察电动自行车的构造,会发现很多地方用到了物理知识。请仿照下面的
示例,再列举三处应用物理知识进行设计的事例。
示例:电动自行车的车座大而扁平,可减小压强。
答: (1)
(2)
(3)
2 .当一个初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时,轮胎与地面的总
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接触面积约为 40cm ,此时路面受到的压强约为多大 ?
3 .电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大 ?
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