Question

17．地鐵是近年來新興的城市地下交通工具，動力為電力，開動時電車上裸露的電刷沿架空電線滑動．當它開動時，跟架空電線的接觸點上，由于高速摩擦，會產生高溫，它應該具有耐高溫，不易氧化，能導電的性質．
（1）因此接觸點上材料應該選用較為合適的是B
A．金剛石B．石墨 C．鋁D．銅
（2）地鐵的鐵軌通常是由錳鋼制成的，錳鋼屬于C
A．氧化物B．單質C．混合物   D．鹽
（3）某一輕軌電車的質量為36噸沿平直軌道運動，載客量約為200人（乘客人均質量50千克），所受阻力約等于車總重的2%．當電車在額定電壓下以36千米/小時速度作勻速直線運動時，若g取10N/kg，則輕軌電車的牽引電動機的輸出功率約為92千瓦，若牽引電動機的額定功率為180kW，則牽引電動機的效率為51.1%．

Answer 1

分析 （1）物質的性質決定物質的用途，根據物質的性質和用途分析；
（2）根據物質的組成分析物質的類別等；
（3）根據物質的質量，G=mg求出物體的重力，再計算出牽引力的大小；知道拉力和物體的移動速度，據公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力的功率；據效率公式計算出電動機的效率．

解答 解：（1）A、金剛石不導電，不能用作接觸點上的材料．錯誤；
B、石墨具有耐高溫，不易氧化，能導電的性質，可以用作接觸點上的材料．正確；
C、鋁的熔點低，不耐高溫，不能用作接觸點上的材料．錯誤；
D、銅在受熱時容易被空氣中的氧氣氧化，不能用作接觸點上的材料．錯誤；
（2）錳鋼是一種合金，屬于混合物；
（3）電車和乘客的總重力為：G=m_總g=（36×10³kg+200×50kg）×10N/kg=4.6×10⁵N；
電車的牽引力和阻力是一對平衡力，二者的大小相等
牽引力=4.6×10⁵N×2%=9200N
由P=$\frac{W}{t}$，W=Fs，v=$\frac{s}{t}$得拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=9200N×36×$\frac{1}{3.6}$m/s=92000w=92kw
牽引電動機的效率為：
η=$\frac{{w}_{有用}}{{w}_{總}}$×100%=$\frac{Pt}{{P}_{電}t}$×100%=$\frac{P}{{P}_{電}}$×100%=$\frac{92kw}{180kw}$×100%=51.1%．
故答案為：（1）B；（2）C；（3）92；51.1%．

點評 本題主要考查物質的性質和用途，物質的分類，及功率和效率的相關計算，是一道理化綜合題，解答時要結合相關知識細心分析解答．