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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
注意事项：注意事项：1．请在密封线内填写所在地区、学校、姓名和考号。2．用蓝色或黑色钢笔、圆珠笔书写。3．本试卷共有六个大题，满分为100分。4．答卷时间：2011年4月17日星期日上午9：30～11：10。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ρ0≈10×103kgm3，红血球的密度ρ≈13×103kgm3。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ν12mm／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f6πηRν，在室温下η18×103Pas，已知V球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。
4πR3，试根据以上信息解答下列问题：3
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：风力发电机最小启动风速最小充电风速最大限制风速最大输出功率10ms20ms120ms400W太阳能电池组件太阳能电池太阳能转化效率蓄电池大功率LED路灯36W15500Ah12V80W12V
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／m2，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
图1
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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r