第十一章 功和機(jī)械能 計(jì)算題一
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1、第十一章 功和機(jī)械能 計(jì)算題一 一、計(jì)算題 1.如圖甲所示,重500N的小車受到80N的水平推力,在水平地面上做直線運(yùn)動(dòng),其距離隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。 (1)小車運(yùn)動(dòng)的速度為多大_____? (2)10s內(nèi)重力對小車做多少功____? (3)10s內(nèi)人對小車做多少功?功率是多大____? 2.用功率為20 kW的水泵向蓄水池抽水,已知蓄水池高出水面60 m,水泵正常工作1h可把蓄水池灌滿。求蓄水池的容積。(g=10N/kg) 3.小博參與搬家行列,他抱著總質(zhì)量是8 kg儲(chǔ)物箱,用一分鐘時(shí)間由一樓走到20 m高的六樓,然后用20 s的時(shí)間走過10 m長的水平樓道,最后來到
2、自家新屋。整個(gè)過程小博對儲(chǔ)物箱做了多少功?(g取10 N/kg) 4.有一輛電動(dòng)自行車,它配備的蓄電池電壓是24V,工作時(shí)電流為4A,效率是80%,人和車總重為1000N,阻力是人和車總重的0.01倍,則此車勻速行駛400m,需要多長時(shí)間? 5.如圖所示是某種品牌的小汽車,下表是小汽車的有關(guān)參數(shù). 總質(zhì)量 600kg 牽引力的額定功率 40 kW 每個(gè)輪胎與地面的接觸面積 50 cm2 每行駛100 km耗油量 10L 汽油密度 0.
3、75×103kg/m3 ******** ******* 請選擇有關(guān)參數(shù)求解下列問題.(g取10 N/kg) (1)小汽車行駛100 km,它的耗油量為多少千克? (2)小汽車靜止在水平路面上時(shí),它對路面的壓力、壓強(qiáng)分別是多大? (3)若小汽車在平直公路上以額定功率勻速行駛,速度為90 km/h,則10 min內(nèi)牽引力做了多少功?行駛過程中受到的阻力是多大? 6.某人騎自行車勻速前進(jìn),已知人和車的總質(zhì)量是100kg,地面對自行車的阻力是人和自行車總量的0.04倍,人騎自行車做功的功率是80W,g取10 N/kg.求: (1)人蹬自行車
4、使自行車前進(jìn)的動(dòng)力; (2)自行車運(yùn)動(dòng)的速度. 7.用如圖所示的定滑輪把一個(gè)重95 N的物體吊到5 m高處,人拉繩所用的力為100 N. (1)人拉繩的力為什么不是95 N而是100 N呢?請回答原因. (2)求提升物體的過程中所做的有用功、總功及機(jī)械效率分別是多少? 8.一輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為6.615×104W,發(fā)動(dòng)機(jī)所燃燒的汽油的熱值是4.6×107J/kg,如果發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%,那么汽車以54 km/h的速度行駛15 km,需要燃燒多少千克汽油? 9.一輛汽車以72 km/h的速度勻速行駛10 min,消耗的汽油為1.2 kg.汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力F
5、=1.2×103 N,汽油的熱值q=4.6×107 J/kg. (1)求汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗的功率(即1s內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量)是多少? (2)求這段時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功的功率是多少? (3)比較(1)和(2)的結(jié)果,你有什么發(fā)現(xiàn)?簡要分析原因(寫出兩條即可). 10.如圖所示是傾角為30°的固定斜面,方明同學(xué)用平行于斜面500 N的推力將質(zhì)量為70 kg的物體在5 s的時(shí)間內(nèi)勻速推高1 m.求:(g取10 N/kg) (1)推力做的總功和推力的功率. (2)斜面的機(jī)械效率. (3)斜面對物體的摩擦力. 11.小勇同學(xué)將3壺相同的油從一樓搬到三樓.小勇第一趟將一壺油從一
6、樓提到三樓,用時(shí)20 s;第二趟將兩壺油從一樓提到三樓,用時(shí)30 s.已知每壺油的質(zhì)量為5 kg,小勇的質(zhì)量為45 kg,每層樓的樓高是3m(g取10 N/kg) (1)第一趟小勇做了多少有用功?小勇做功的總功率是多少? (2)比較小勇兩趟做功效率的高低,并說明理由. 12.張強(qiáng)同學(xué)利用如圖甲所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上,圖中每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩子重和摩擦,如果所送貨物重G從200 N開始逐漸增加,直到繩子被拉斷,每次都勻速拉動(dòng)繩子,且提升同樣的高度.圖乙記錄了在整個(gè)過程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力的增加而變化的圖像.請根據(jù)有關(guān)信息完成以下問題: (1)每個(gè)滑輪的重是多少? (2
7、)繩子能承受的最大拉力是多少? (3)當(dāng)繩子的拉力最大時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是多少? 13.2017年5月23日,“蛟龍”號載人潛水器在世界最深處的馬里亞納海溝首潛告捷,如圖19所示。若將“蛟龍”號下潛看作直線運(yùn)動(dòng),它在 2h內(nèi)下滑了4km。“蛟龍”號 重為2×105N,海水的密度取1×103kg/m3?!膀札垺碧栐谙聺摰?km的過程中,求: (l)它下潛的平均速度_____: (2)它所受重力做的功_____: (3)它到達(dá)4km處受到海水的壓強(qiáng)_________ 14.一輛小汽車在平直公路上勻速行駛了70km,汽車行駛的速度為72km/h,共耗汽油6L,請你根據(jù)表中提
8、供的有關(guān)信息,計(jì)算小汽車行駛時(shí)的功率是多大? 15.一臺(tái)拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是四汽缸、四沖程的柴油機(jī),活塞的面積為80cm2,活塞行程為125mm,第三沖程中氣體作用在活塞上的平均壓強(qiáng)是1.96×106Pa,飛輪的轉(zhuǎn)速是1200r/min,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是多大? 16.如圖是用動(dòng)滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖,在卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力作用下,使重800N的建筑材料A在50s的時(shí)間里,勻速豎直上升了10m.在這個(gè)過程中,動(dòng)滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有 , 卷揚(yáng)機(jī)對繩子的拉力F做功的功率為200W.繩重可忽略不計(jì).求: (1)有用功W有______; (2)動(dòng)滑輪勻速提升
9、建筑材料A的機(jī)械效率η_____. 17.三峽水利樞紐工程是中國規(guī)模最大的水利樞紐工程,如圖所示.樞紐控制流域面積約1.0×106km2 , 占長江流域面積的56%,壩址所在位置年平均流量為Q=4.51×1011m3 . 水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面,在發(fā)電方面,三峽水電站共安裝32臺(tái)7×105kW水輪發(fā)電機(jī)組,另外還有2臺(tái)5×104kW電源機(jī)組,總裝機(jī)容量(指34臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率)P=2.25×107kW,設(shè)計(jì)年發(fā)電量約W=1011kW?h. 閱讀上述材料,解答下列問題(水的密度ρ=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg): (1)若三峽電站
10、上、下游水位差按h=110m計(jì)算,試求三峽電站將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率η. (2)若34臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部發(fā)電,要達(dá)到年發(fā)電量的要求,每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天? 18.人類的祖先鉆木取火,為人類文明揭開了新的一頁。鉆木取火的一種方法,將削尖的木棒伸到木板的洞里,用力壓住木棒來回拉動(dòng)鉆弓。木棒在木板的洞里轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),板與棒互相摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而熱集中在洞內(nèi),不易散發(fā),提高了木棒尖端的溫度,當(dāng)溫度達(dá)到約260℃時(shí)木棒便開始燃燒。因木頭是熱的不良導(dǎo)體,故受熱厚度很薄,木棒受熱部分的質(zhì)量只有0. 25 g。已知:來回拉一次鉆弓需1.0 s,弓長s=0. 25 m,人拉弓
11、的力為16 N,木頭的比熱容 C木=2×103 J/(kg·℃),室溫為20℃,問: (1).人來回拉~次鉆弓克服摩擦力所做的功為多少? (2).人克服摩擦力做功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,若其中有25%被木棒尖端吸收,則1s內(nèi)可使木棒尖端溫度提高多少? 19.“每天鍛煉一小時(shí),幸福生活一輩子”的健康理念被人們接受,引導(dǎo)廣大市民走向全民健身行列.如圖所示是某型號健身器的結(jié)構(gòu)簡化圖,每個(gè)滑輪質(zhì)量為.小剛質(zhì)量為,他豎直向下拉手柄,將的配重勻速向上拉. 配重上升了,不計(jì)繩重和摩擦, .求: 手柄移動(dòng)的速度____; 小剛做功的功率______; 若小剛站立時(shí),鞋底與地面的接觸面積為,配重被勻
12、速拉起時(shí),他對地面的壓強(qiáng)是多少_____? 20.現(xiàn)代城市人口密度越來越大,交通越來越擁堵.易步車(如圖甲)以其體積小巧,結(jié)構(gòu)簡潔和驅(qū)動(dòng)安全等優(yōu)點(diǎn),成為短途出行的理想交通工具.某品牌易步車的部分參數(shù)如下表所示,質(zhì)量為的雯雯從家騎行該品牌易步車上學(xué)(如圖乙),以最大速度勻速行駛到達(dá)學(xué)校,行駛中易步車所受阻力為人和車總重的倍,設(shè)該過程中電機(jī)始終以額定功率工作.(?。? 求:(1)雯雯的家到學(xué)校的距離. (2)雯雯在水平路面上騎易步車時(shí),車對地面的壓強(qiáng). (3)雯雯上學(xué)過程中,易步車的效率. 21.如圖所示,工人用滑輪組吊起重力為600N的箱子,使箱子以0.4m/s的速度從地面升到12
13、m高的五樓上,不計(jì)繩重和摩擦,取g=10N/kg.求: (l)工人做的有用功; (2)工人做的有用功的功率是多少? (3)若滑輪組的機(jī)械效率為80%,則工人做的總功是多少? 22.一輛從銅仁到梵凈山的旅游大巴車,車與乘客的總質(zhì)量為9000kg,車輪與地面的接觸總面積為0.3m2。該大巴在某段平直公路上勻速行駛6km,用時(shí)5min。(g取10N/kg)求: (1)該大巴車行駛的速度_____; (2)該大巴車對水平地面的壓強(qiáng)____; (3)若該大巴車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為120kw,求發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力_____。 23.一輛重6×104N的載重汽車在平直公路上以10m/s的速度
14、勻速行駛1min,發(fā)動(dòng)機(jī)功率48kW,求 ⑴、汽車在1min內(nèi)做的功____? ⑵、汽車行駛過程中受到的阻力____。 24.如圖所示,小明在跑步機(jī)上鍛煉身體.設(shè)他在跑步機(jī)上以5m/s的速度勻速跑動(dòng)30min,跑動(dòng)的總動(dòng)力為40N. 求:(1)他在這段時(shí)間內(nèi)相當(dāng)于跑了多少路程____??(2)他在這段時(shí)間內(nèi)做了多少功____? (3)他做功的功率是多少____?? 25.為迎接?2008?年北京奧運(yùn)會(huì),我國體育健兒在緊張地備戰(zhàn)。如圖所示,該運(yùn)動(dòng)員在一次訓(xùn)練中,用0. 7s的時(shí)間將140kg?的杠鈴舉高1.7m?,請你算一算,該運(yùn)動(dòng)員? (l)舉起杠鈴的平均速度是多少____
15、?(保留小數(shù)點(diǎn)后1位) (2)杠鈴所受的重力為多少____N??(g取10N/kg) (3)這一次舉起杠鈴的過程中至少做了多少J的功____? (4)舉起杠鈴的功率至少是多少W ____?? 26.一列質(zhì)量為1×103t的火車,以180km/h的速度在平直軌道上勻速行駛,整列火車受到的阻力是9×103N。 (1)火車的牽引力多大____? (2)火車行駛1min時(shí)間內(nèi),重力做了多少功___?機(jī)車牽引力做了多少功__?牽引力的功率多大___? 27.如圖所示,工人用滑輪組勻速提升重800N的貨物,所用的拉力F為500N,貨物在50s內(nèi)勻速上升5m.在此過程中,貨物上升的速度是_
16、_______?m/s;所做的有用功是________?J;拉力做功的功率是________?W;滑輪組的機(jī)械效率是________. 28.“綠色環(huán)保,低碳出行”.2015年1月18日,綿陽市首批30輛純電動(dòng)公交車投入試運(yùn)行.假定一輛純電動(dòng)公交車在水平路面上勻速行駛,其電動(dòng)機(jī)的輸出功率為120kW,速度為36km/h,共行駛2h,其電動(dòng)機(jī)做功為________J,公交車的牽引力為________N. 29.如圖所示,正方體物體 A,邊長 20cm,質(zhì)量為 6Kg,用滑輪組拉物體A沿水平方向勻速直線移動(dòng),在4秒內(nèi)物體移動(dòng)了0.8米,拉力F做的功為12焦。動(dòng)滑輪的重為3牛。(不計(jì)繩重
17、及滑輪摩擦,g 取 10N/kg)求: (1)拉力的功率 (2)物體 A 對水平面的壓強(qiáng) (3)滑輪組的機(jī)械效率 30.有一功率為40kW,熱機(jī)效率為20%的汽車正在一平直的公路上行駛,此時(shí)油箱中僅剩下5kg的汽油,如果不考慮熱機(jī)其他的能量損失,汽車以20m/s的速度向前勻速沿直線行駛,問還可前進(jìn)多遠(yuǎn)?(汽油的熱值為4.6×107J/kg) 31.如圖質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物,不計(jì)繩子重和摩擦,求: (1)用滑輪組讓重為250N的物體勻速上升2m的過程中,工人所用的拉力為150N,求工人做的機(jī)械效率。 (2)求動(dòng)滑輪重力。 (3)若物體重增加到400N,求此
18、時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。 32.(11分)“五一”假期,小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí),汽車受到的阻力是整車重的0.08倍,效率為40%。已知汽車整車質(zhì)量為1375kg,油箱容積為50L。(汽油熱值q=3.3×107J/L,g=10N/kg) (1)這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少_______? (2)該車加一滿箱汽油,按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程_______? 33.如圖所示為一款內(nèi)燃機(jī)的汽缸結(jié)構(gòu)圖,已知活塞的面積為S,在做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為P,做程沖程中活塞移動(dòng)的距離為L,內(nèi)燃機(jī)每分鐘消耗的燃油質(zhì)量為m,燃料的熱值
19、為q,飛輪每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)N周.(以上各物理量均采用國際單位中的主單位,以下計(jì)算結(jié)果均用題目中的已知量表示)求: (1)做功沖程中活塞受到的壓力; (2)做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ? (3)每分鐘燃料完全燃燒放出的熱量; (4)內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械效率. 34.塔吊是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備.如圖所示,AB是豎直支架,CD是水平臂,OC段叫平衡臂,C端裝有配重體,OD叫吊臂,E處裝有滑輪組,滑輪組可在O、D之間移動(dòng),滑輪組的重力及摩擦忽略不計(jì). (1)OE=15 m時(shí),此塔吊能起吊重物的最大質(zhì)量是0.8 t.當(dāng)滑輪組移到D點(diǎn)(OE=OD=25 m)時(shí),能夠安全起吊重物的最大質(zhì)量是多
20、少? (2)OE=15 m時(shí),用此塔吊將0.8 t的鋼材先豎直勻速吊起8 m,然后沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90°后再送達(dá)指定位置.在這一過程中,塔吊對鋼材做了多少功? 35.某汽車在平直路面上以 75km/h 的速度勻速行駛 1h 的過程中,消耗了 5kg 汽油,汽油燃燒釋放能量的 40%隨廢氣排出,其中一部分能量通過圖示熱電轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)化成 電能儲(chǔ)存在蓄電池中.汽油熱值近似取J/kg,設(shè)汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒. (1)圖示時(shí)刻,四沖程汽油機(jī)處于________沖程;若該汽油機(jī)每分鐘完成 7200 個(gè)沖程,則它每秒鐘完成________個(gè)工作循環(huán); (2)上述過程中汽油燃燒釋放能量是___
21、_____J,這些能量的 30%用來驅(qū)動(dòng)汽車行駛,汽車 所受的阻力________N; (3)研究表明新材料的出現(xiàn)可將熱電轉(zhuǎn)換裝置的效率大幅提高到 15%,上述過程中隨廢氣 排放的熱量通過轉(zhuǎn)換裝置后可獲得電能________J,這些電能可供車內(nèi)總功率為 1000W的用電器持續(xù)工作________s. 36.一輛使用汽油為燃料的小汽車,發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%,汽油的熱值q=4.6×107J/kg。發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為20 kW。求小汽車它以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),行駛的距離為100km,消耗汽油的質(zhì)量。(結(jié)果保留一位小數(shù)) 37.(中考·南安)某微電腦電熱水壺具有溫度可控
22、、自動(dòng)抽水等優(yōu)點(diǎn),下表是該電熱水壺的銘牌。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),g=10 N/kg。 (1)如圖所示,小電動(dòng)機(jī)將1.0 kg的水提升了0.5 m,電動(dòng)機(jī)對水做的功至少是多少? (2)為了泡綠茶,要將水從25 ℃加熱到100 ℃,則1.0 kg的水需吸收的熱量是多少? (3)若電熱水壺正常工作,加熱題(2)中的水需要多少時(shí)間?(不計(jì)熱損失) 38.地鐵可以緩解城市公交運(yùn)輸壓力,某學(xué)校綜合實(shí)踐活動(dòng)小組的同學(xué)們收集到地鐵機(jī)車和公交汽車在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下: (1)甲、乙兩地鐵站相距1.8 km,地鐵運(yùn)行需要多長時(shí)間?消耗多少電能? (2)公交汽車每
23、千米消耗燃油0.3 kg,行駛1.8 km路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量?公交汽車的效率是多少? (3)根據(jù)題中獲得的信息,從物理學(xué)角度談一談地鐵作為交通工具的優(yōu)點(diǎn)。(寫出兩條即可) 39.如圖所示,有的水平拉力作用下,重的物體沿水平地面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力為.試求: 內(nèi) ()拉力做的功及功率是多少? ()滑輪組的機(jī)械效率為多少? 40.如圖所示,用15N的水平力推著購物車,10s內(nèi)沿水平地面前進(jìn) 5m,購物車連同貨物重200N. (1)重力對購物車和貨物所做的功是多少? (2)推力所做的功及功率是多少? 41.百公里耗油量是汽車的
24、參數(shù)之一.某型號轎車百公里耗油(以90km/h的速度勻速行駛100km)8.0L.(汽油的熱值約為4.5×107J/kg、密度約為0.75×103kg/m3)求: (1)該轎車以90km/h的速度勻速行駛100km汽油放出的熱量為多少(設(shè)汽油充分燃燒)? (2)若轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是40%,當(dāng)轎車以90km/h的速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力多大? 42.如圖所示為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置,鉤碼總重6 N,彈簧測力豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示。(摩擦不計(jì)) (1)由圖可知,實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)對細(xì)繩的拉力為多大? (2)若鉤碼在3 s內(nèi)上升0.3 m,則鉤碼上升的速度為
25、多大? (3)彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為多大? (4)該滑輪組的機(jī)械效率為多大? (5)若在原來的鉤碼下再增掛兩個(gè)鉤碼,該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化? 43.“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備j如圖中的“塔吊”所示,AB是豎直支架,CD是水平臂,其上OC段叫平衡臂,C端裝有配重體,OD段叫吊臂,E處裝有滑輪組,可在O、D兩點(diǎn)間移動(dòng),滑輪組重力及摩擦忽略不計(jì)。 (1)已知當(dāng)OD=25 m,OC=l0m,OE=15 m時(shí),若用此“塔吊”能起吊重物的最大物重是8000 N,求配重體有多重?當(dāng)滑輪組移到D點(diǎn)時(shí)能夠安全起吊重物的最大重量是多少? (2)用此“塔吊”將8000 N的鋼
26、材先豎直勻速吊起8 m高,然后沿水平方向慢慢旋轉(zhuǎn)90o后即送達(dá)指定位置,在這一過程中“塔吊”對鋼材做了多少功? 44.如圖所示,是最新一款無人駕駛汽車原型圖.汽車自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器,以及激光測距器來了解周圍的交通狀況.該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時(shí),消耗汽油1.5L.假設(shè)燃油完全燃燒,汽油機(jī)的效率為30%,(已知:汽油的密度為0.8×103kg/m3,汽油的熱值為4.5×107J/kg),那么,在這段運(yùn)動(dòng)過程中: (1)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少?汽車受到的阻力多大? (2)該汽車的輸出功率為多少? 45.用如圖所示的滑輪組在 20s 內(nèi)將重
27、 600N 的物體從地面豎直提高 4m,所用拉力是 400N.在這個(gè)過程中,不計(jì)繩重和摩擦, 求: (1)有用功是多少? (2)拉力做功的功率是多少? (3)滑輪組機(jī)械效率是多少? 46.如圖所示,斜面長4m,高2m.小明站在斜面頂端用平行于斜面向上、大小75N的拉力F,將一個(gè)重100N 的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端,g=10N/ kg.那么在此過程中拉力 F 做的功為________J,小明對物體做的有用功為________J,斜面的機(jī)械效率為________. 47.用圖所示的滑輪組提升物體,在勻速豎直提升物體的過程中,卷揚(yáng)機(jī)加在繩子端豎直向下的拉力為,物體上升的速
28、度為,滑輪組的機(jī)械效率為,不計(jì)繩重和滑輪與軸的摩擦.求: ()拉力做功的功率. ()物體所受的重力. 48.如圖所示,是某起重機(jī)上的滑輪組,當(dāng)豎直勻速吊起240kg的物體時(shí),使物體上升2m,用時(shí)10s,繩子自由端拉力為1000N,不計(jì)繩重和滑輪軸與輪間摩擦.(g取10N/kg)求: (1)有用功; (2)滑輪組的機(jī)械效率η; (3)繩端拉力F做功的功率P; (4)如果用此滑輪組勻速提升5400N的物體,繩端拉力F. 49.如圖所示,用一個(gè)長為l.2m的斜面將重為4.5 N的物體沿斜面勻速拉到0.4m高的高臺(tái)上,斜面的機(jī)械效率為60%,把重物拉上高臺(tái)時(shí),求: (1)對重
29、物做的有用功是多少J? (2)拉力做的總功是多少J? (3)在此過程中做的額外功是多少J? (4)物體與斜面間的摩擦力是多少N? 50.電動(dòng)汽車比燃油汽車低碳環(huán)保并且能源利用率高,是今后交通工具的發(fā)展方向。某款新型家用電動(dòng)汽車蓄電池提供電壓150V,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電流為10A,可以使汽車獲得240N的牽引力,保證汽車以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛。求: (1)汽車勻速行駛5min牽引力所做的功; (2)電動(dòng)機(jī)汽車以18km/h的速度勻速行駛時(shí),電動(dòng)汽車的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。 51.一汽車重20000N,受到的阻力是車重的1/20,當(dāng)汽車以30m/s的速度行駛
30、時(shí)汽車的功率是多大?當(dāng)該汽車以同樣的功率爬坡時(shí),將速度降為10m/s,這時(shí)該汽車的牽引力為多大? 52.如圖所示,搬運(yùn)工人用200N的拉力(方向不變)將木箱勻速提升4m,用了20s,木箱重360N,動(dòng)滑輪重20N.求: (1)此過程中有用功和額外功為多大___? (2)拉力的功率為多大_____? (3)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為多大_____? 53.一輛載重卡車連同貨物一起的總質(zhì)量m=4.5×103kg,在F=4.0×103N的牽引力作用下在平直公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng),1min內(nèi)行駛了900m,取g=10N/kg, 求:(1)卡車連同貨物受到重力的大小_____; (2)卡車受
31、到阻力的大小_____; (3)牽引力做功的功率_____. 54.如圖所示,用滑輪組將重310N的物體在10s內(nèi)勻速提升了2m,每個(gè)滑輪重均為50N,拉力 F 為 200N . (1)求有用功______. (2)求拉力的功率_________. (3)若繩子能夠承受的最大拉力為 400N ,提升重物過程中繩子重和摩擦對應(yīng)的額外功始終為總功的10%,求滑輪組的最大機(jī)械效率_____.(結(jié)果保留到1%) 55.如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景,在10s的時(shí)間內(nèi),工人師傅用豎直向下的拉力將建筑材料勻速提升了1m,已知拉力為400N(不計(jì)繩重及摩擦),建筑材料的重力為900
32、N,求這個(gè)過程中 (1)此滑輪組的機(jī)械效率;___________ (2)用此滑輪組提升1000N的建筑材料,滑輪組的機(jī)械效率會(huì)_____(選填“變大”“變小”或“不變”) (3)工人師傅的自身重力為500N,他能用此滑輪組拉起的建筑材料最大重力是多少?___________ 56.隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,汽車已走進(jìn)千家萬戶.一輛小汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛1h,消耗汽油10L.若這些汽油完全燃燒放出的熱量有36%用來驅(qū)動(dòng)汽車做有用功,所用汽油的熱值為4.6×107J/kg,密度為0.7×103kg/m3.求: (1)這些汽油完全燃燒放出的熱量; (2)這段時(shí)間內(nèi)
33、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為多少? 57.地上有一臺(tái)大型吊車,把100t建筑材料從地面吊到15m高處,吊車做的有用功為___________J,在這過程中,汽車消耗柴油的質(zhì)量為,則完全燃燒柴油釋放的能為_______J,該過程中吊車的效率為_________柴油熱值為 58.以汽油為燃料的觀光汽車沿某盤山公路以36km/h的速度勻速行駛,經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂;汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103N.已知汽油完全燃 燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%,汽油熱值q=4.6×107 J/kg,求: (1)汽車上山時(shí)牽引力的功率;___________ (2)從山腳到山頂汽
34、車發(fā)動(dòng)機(jī)做的功;____________ (3)汽車從山腳到山頂消耗汽油的質(zhì)量._______________ 59.如圖,工人將重為240N的物體勻速提起,在2s內(nèi)物體上升了2m,若此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)繩重和摩擦. (1)拉力所做的有用功是多少?________ (2)拉力所做的總功是多少?___________ (3)若用此滑輪組將540N的物體勻速提高1m,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少?____________ 60.小明同學(xué)用如圖所示的裝置測量滑輪組的機(jī)械效率,已知鉤碼總重為6N.當(dāng)他用彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí),示數(shù)為2.4N.若鉤碼2s內(nèi)上升0.1
35、m,不計(jì)繩重和摩擦.求: (1)彈簧測力計(jì)拉力做功的功率; (2)該滑輪組的機(jī)械效率. 61.電動(dòng)自行車越來越受到人們的青睞.不少人用電動(dòng)自行車代替了摩托車.電動(dòng)自行車使用前要先對車上的蓄電池充電,行駛時(shí),蓄電池對車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力.下表是某品牌電動(dòng)自行車的﹣些主要技術(shù)參數(shù): 若質(zhì)量是60kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí),受到的阻力是人與車總重的1/50倍,g=10N/kg,求: (1)在10min內(nèi),電動(dòng)機(jī)對電動(dòng)自行車做的功. (2)行駛10min,電流對電動(dòng)機(jī)做的功. (3)通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流(結(jié)果保留一位小數(shù)) 62.
36、如圖所示,物體重G=60N,若繩子自由端勻速拉動(dòng)的距離s=10m,該滑輪組的機(jī)械效率η為60%,求: (1)克服物體重力所做的功; (2)不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪的重力為多大. 63.我國自主研制的某型新一代戰(zhàn)斗機(jī),它具備超音速巡航、電磁隱身、超機(jī)動(dòng)性、超視距攻擊等優(yōu)異性能,該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達(dá)20000m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060km/h),最大載油量為10t,飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表: 速度v(m/s) 100 200 300 400 500 阻力f/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8
37、×104 7.5×104 已知飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是40%,飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.求: (1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒10t燃油獲得的能量是多少焦? (2)當(dāng)飛機(jī)以600m/s的速度巡航時(shí),飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是多少千瓦? (3)若在飛機(jī)油箱中加滿燃油,并且以500m/s的速度巡航時(shí),飛機(jī)的最大航程約是多少? 64.如圖是建筑工人用滑輪組提升建筑材料的場景,在的時(shí)間內(nèi),工人師傅用豎直向上的拉力將建筑材料勻速提升了,已知拉力為,建筑材料的重力為,求這個(gè)過程中: ()繩子自由端移動(dòng)的距離; ()此滑輪組的機(jī)械效率; ()拉力的功
38、率. ()根據(jù)以上條件,能否求出動(dòng)滑輪重力?能請求出,若不能,簡單說明理由. 65.使用如圖所示的機(jī)械移動(dòng)物體.若的重力為, 與地面間的滑動(dòng)摩擦力為,動(dòng)滑輪重力為動(dòng),物體在水平面上移動(dòng)的距離為,物體移動(dòng)的速度為.不計(jì)繩重,不計(jì)輪繩、輪軸之間的摩擦.勻速拉動(dòng)物體時(shí),拉力為. ()拉力自由端的繩子移動(dòng)的距離為__________.(用題目中的字母表示) ()拉力做的功為__________.(為題目中的字母表示) ()拉力的功率為__________.(用題目中的字母表示) ()下列機(jī)械效率的表達(dá)式正確的有__________.(填序號) ① ② ③ ④ 66.如圖所示通
39、過滑輪組拉著重為的物體,在水平面上以的速度向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)了,摩擦力為物重的倍. ()則物體受到的摩擦力大小為__________ . ()繩子自由端移動(dòng)的速度為__________ . ()若不計(jì)繩,滑輪的重力以及滑輪輪軸和滑繩之間的摩擦力,則拉力的大小為__________ . ()若機(jī)械效率為,則拉力的大小為__________ . 67.圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖,使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心長方體A從江底豎直方向勻速吊起,圖乙是鋼纜繩對A的拉力F1隨時(shí)間t變化的圖象.A完全離開水面后,電動(dòng)機(jī)對繩的拉力F大小為6.25×103N,滑輪組的機(jī)械效率為8
40、0%,已知A的重力為2×104N,A上升的速度始終為0.1m/s.(不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響),求: (1)長方體A未露出水面時(shí)受到的浮力; (2)長方體A的密度; (3)長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率; 68.五一節(jié),小明一家去公園游玩,看到如圖所示的新型太陽能電動(dòng)觀光車,該車的整車質(zhì)量為400kg.(g 取l0N/kg) (1)若車上人的總質(zhì)量是200kg,車輪與地面的接觸總面積為0.05m2,則觀光車靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)是多大? (2)觀光車以18km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),觀光車行駛的功率1kw,則5m
41、in內(nèi)觀光車克服阻力做的功是多少? 觀光車受到的平均阻力是多大? 69.“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重設(shè)備.如圖所示為一種塔式起重機(jī)上的滑輪組.現(xiàn)用該滑輪組用8×103N的拉力,將重為1.8×104N的鋼材豎直向上以0.6m/s的速度勻速起吊10m的高度,不計(jì)繩重和摩擦.(g取10N/kg) 求: (1)求提升鋼材做的有用功. (2)起重機(jī)的機(jī)械效率. (3)克服動(dòng)滑輪重力做功的功率. 70.用如圖所示的滑輪組提升物體A,在勻速豎直提升物體A的過程中,卷揚(yáng)機(jī)加在繩子端豎直向下的拉力F為300N,物體A上升的速度A為0.1m/s,滑輪組的機(jī)械效率為80%,不計(jì)繩重和滑輪與軸的
42、摩擦。 求: (1)拉力F做功的功率P; (2)物體A所受的重力GA; 71.用如圖所示的滑輪組提升貨物,已知?jiǎng)踊喼?0N、貨物重360N,貨物上升3m,上升速度是0.3m/s,拉力F的功率是180W(不計(jì)繩重).求: (1)做的有用功為多少? (2)拉力F做的功為多少? (3)克服摩擦所做的功為多少? 72.斜面是一種簡單機(jī)械,如圖所示,沿斜面向上推物體,這樣舉高物體可以省力. 用平行于斜面的力F將物體勻速拉到斜面的頂端,此時(shí)物體受到的摩擦力大小為f,(F、G、、s、、h為已知)試推導(dǎo): . 73.如圖所示,工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高
43、的三樓,沙子的質(zhì)量為50kg,裝沙子的桶的質(zhì)量8kg,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2kg,工人勻速拉繩子的力為300N(忽略摩擦和繩重,g取10N/kg)。 求:(1)工人做的有用功;(2)工人做的總功;(3)工人做的額外功。 74.如圖所示,有一粗細(xì)均勻重40 N,長4 m的長木板AB置于支架上,O為支點(diǎn),AO=1 m,長木板的右端B用繩子系住,繩子另一端固定在C處,當(dāng)長木板AB水平時(shí),繩與水平面的夾角為30°,且繩子所能承受的最大拉力為60 N。一重50 N的小滑塊從AO之間某處在F=10 N的水平拉力作用下以v=1m/s的速度向B端勻速運(yùn)動(dòng)。求: (1)拉力F做功的功率。 (2)滑塊在
44、什么范圍內(nèi)移動(dòng)才能使AB保持水平? 75.小文騎自行車上學(xué),他在水平路面上5 min勻速騎行了2 000 m,已知小文的質(zhì)量為50 kg,騎行時(shí)輪胎與地面的接觸面積為8 cm2,阻力大小是重力的0.02倍,g=10 N/kg。表格中是他的自行車的一些數(shù)據(jù),根據(jù)以上條件計(jì)算: (1)碳纖維車架的密度是多大? (2)他騎行時(shí)自行車對路面的壓強(qiáng)是多大? (3)他騎行時(shí)克服阻力做功的功率是多大? 76.某新型混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí),內(nèi)燃機(jī)不工作,蓄電池向車輪輸送能量,當(dāng)需要高速行駛或蓄電池電能過低時(shí),內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng),既可以向車輪輸送能量,又可以給蓄電池充電,車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示,在某次測
45、試中,蓄電池儲(chǔ)存的電能為5.12×108J,由內(nèi)燃機(jī)提供能量,汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,同時(shí)蓄電池的電能增加了10%,求: (1)汽車牽引力做的功; (2)若所用燃料的熱值為4.5×107J/kg,測試過程中消耗8kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒),則放出的總熱量是多少? (3)內(nèi)燃機(jī)的效率. 77.工人用如圖甲所示的滑輪組利用箱子運(yùn)送建材上樓,每次運(yùn)送量不定.滑輪組的機(jī)械效率隨建材重量變化的圖象如圖乙所示,滑輪和鋼繩的摩擦力及繩重忽略不計(jì),g取10N/kg. (1)動(dòng)滑輪的重力是多大? (2)若工人在 1min 內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了 12m,作用
46、在鋼繩上的拉力為 200N,求拉力的功率; (3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為 80% 時(shí),運(yùn)送建材的重力是多大? 78.如圖所示裝置,繩重及摩擦不計(jì).裝卸工人將重為的貨物提至高處,人對繩的拉力為,貨物在內(nèi)勻速上升了. (1)若物體的底面積為,靜止在地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng)是多大? (2)請?jiān)趫D上畫出繩子的繞法. (3)求滑輪組的機(jī)械效率. (4)如果所提重物是,要把重物提升,用時(shí),求拉力做功的功率. 79.我國自主研制的新一代戰(zhàn)斗機(jī),它最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達(dá)20000m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060km/h),飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見下表:
47、該飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率和推進(jìn)效率都較高,所謂熱效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的機(jī)械能W機(jī)械與燃料完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能Q放之比,而推進(jìn)效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞給飛機(jī)的推進(jìn)功(推力所做的功W推力)與其獲得的機(jī)械能之比,飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.若該機(jī)以巡航速度500m/s水平飛行0.5h的過程中耗油5t.求: (1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒這些燃油獲得內(nèi)能; (2)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的功率; (3)如該發(fā)動(dòng)機(jī)此時(shí)的熱效率為40%,則此過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)效率? 80.國慶的夜晚各種焰火繽紛綻放,有一種重力G=1N的叫做“高聲”的焰火,其特點(diǎn)是不會(huì)爆炸,能夠持續(xù)向下噴射火焰,產(chǎn)生大小為自重5倍的恒定、豎直
48、向上的推力F,因其速度大產(chǎn)生嘯叫聲,所以稱為“高聲”.經(jīng)實(shí)驗(yàn)測量,這種焰火在運(yùn)動(dòng)時(shí),受到的阻力f與速度v的關(guān)系如圖所示,則焰火受到的最大阻力為____N,焰火能夠達(dá)到的最大速度為____m/s,火藥產(chǎn)生的推力對焰火做功的最大功率為_____W.(當(dāng)焰火勻速上升時(shí)F=G+f,火藥的質(zhì)量忽略不計(jì)) 81.如圖所示,將重物勻速提高2m,若物體質(zhì)量為30kg,動(dòng)滑輪重1.5kg、繩重及滑輪之間的摩擦不計(jì)(g取10N/㎏),求: (1)拉力F的大小。 (2)繩自由端移動(dòng)的距離。 82.國產(chǎn)165型單缸四沖程汽油機(jī)的活塞面積為30cm2,活塞沖程長為50mm,滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄?/p>
49、壓強(qiáng)為1×106Pa,飛輪的轉(zhuǎn)速是2000r/min. (1)求這種汽油機(jī)負(fù)荷工作時(shí)做功的功率(不計(jì)摩擦損失). (2)如果滿負(fù)荷工作時(shí)每分鐘消耗15g汽油,這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少?(汽油的熱值為4.6×107J/kg).(保留一位小數(shù)) 83.如圖所示滑輪組,繩重和摩擦均不計(jì),物體重90N,在繩端拉力F為40N的作用下4s內(nèi)將繩子勻速提升了3m。求: (1)拉力F所做的功; (2)拉力F做功的功率; (3)該滑輪組的機(jī)械效率。 84.近年來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛,各種新型汽車不斷投放市場進(jìn)入普通百姓家庭.下表是我國某品牌轎車的一次測試報(bào)告.汽油的熱值q=
50、4.6×107J/kg,汽油的密度為0.75×103kg/m3 請計(jì)算該品牌轎車在測試過程中, (1)汽油完全燃燒放出的熱量是多少? (2)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功是多少? (3)該汽車的熱機(jī)效率約是多少? 85.如圖所示,甲是探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中讓同一鋼球從斜面上不同的高度由靜止?jié)L下,碰到同一木塊上.乙是探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下,在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng).請回答下列問題: (1)甲實(shí)驗(yàn)的目的是探究鋼球動(dòng)能的大小與_____________的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)時(shí),它是通過觀察 ___________
51、____,從而判斷鋼球動(dòng)能的大小。 (2)進(jìn)行乙實(shí)驗(yàn)時(shí),每一次都讓同一小車從斜面上相同的高度由靜止滑下,其目的是使小車在水平面運(yùn)動(dòng)的起始_____________相同;通過觀察小車在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)________來判斷小車在不同的水平面受到__________的大小。從而可以推理:如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力,它將_______________ 。 86.如圖甲中的A、B是兩只用同種材料制成的體積都是1.5×10-2m3、質(zhì)量都是1kg的桶. (1)在搞衛(wèi)生時(shí),你會(huì)選用哪只桶來提水?請說明理由. (2)一桶水的重力G水=?(g取10N/kg) (3)如圖乙將一桶水勻速提離地面
52、0.2m,人對水做了多少功? (4)如圖乙提水時(shí),如果提手與手的接觸面積為1×10—3m2,則手受到的壓強(qiáng)是多大? 87.一質(zhì)量為3000kg的汽車沿著長為5.4km的平直公路勻速行駛,當(dāng)它從起點(diǎn)行駛到終點(diǎn)時(shí),耗時(shí)5min,發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為4000N.求: (1)汽車的行駛速度; (2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力做的功; (3)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率. 89.為減少空氣污染,部分公交車改用天然液化氣為燃料,其主要成分就是甲烷,熱值為3.6×107J/m3.如果一輛公交車滿載乘客時(shí)總質(zhì)量是6×103kg,那么10m3甲烷氣體完全燃燒產(chǎn)生的能量可供公交車滿載時(shí)以36km/
53、h的速度勻速行駛100min.勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍.(g=10N/kg) 求: (1)這段時(shí)間內(nèi)公交車牽引力所做功的功率; (2)若10m3的甲烷氣體完全燃燒所產(chǎn)生的能量被水完全吸收,則能將多少千克的水從20℃加熱到剛沸騰.【標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下;c水=4.2×103J/(kg?℃);結(jié)果保留一位小數(shù)】 (3)這段時(shí)間內(nèi)公交車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大? 90.如圖所示是一種塔式起重機(jī)上的滑輪組.已知在勻速起吊600N的物體上升2m的過程中,滑輪組的機(jī)械效率為80%.(不計(jì)繩重及摩擦) (1)滑輪組做的有用功是多少? (2)繩端的拉力F是多大? (3)動(dòng)滑
54、輪重是多少? 91.用如圖所示的滑輪組勻速提起重物,已知重量為6N的物體在3 s內(nèi)上升0.9 m,所用的拉力是2.4N(不計(jì)繩重和摩擦)。求: (1)滑輪組做的有用功; (2)拉力做功的功率; (3)若提升的重物為12N,作用在繩上的拉力是多少? 92.用如圖所示的滑輪組提升重500N的物體,動(dòng)滑輪重100N,使物體勻速上升2m,繩重和摩擦不計(jì).求: (1)繩子的自由端的拉力是多大? (2)滑輪組機(jī)械效率是多大? (3)若繩子能承受的最大拉力為400N,求該裝置最大的機(jī)械效率. 93.目前,“節(jié)能減排”已引起全球的關(guān)注.如何減少能耗,提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率越來越受到人們
55、的重視.某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛18km消耗了2.5L汽油.求: (1)請計(jì)算這段路程內(nèi)所消耗的汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量(汽油密度ρ=0.8×103kg/m3q汽油=4.6×107J/kg) (2)此汽油機(jī)的效率為多少? (3)汽車輸出的有用功率.(保留三位有效數(shù)字) 94.重力為200N、邊長為20cm的正方體靜止在水平地面上.用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將物體勻速豎直提升3m,已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)繩重和摩擦.求: (1)提升前,物體靜止在水平地面上時(shí)對地面的壓強(qiáng); (2)拉力F的功率; (3)滑輪組的機(jī)械效率. 95.如圖所示,工人用滑
56、輪組提升重240N的物體,所用的拉力為150N,物體在2s內(nèi)勻速上升1m.不計(jì)繩重和摩擦,求: (1)滑輪組的機(jī)械效率; (2)當(dāng)所提升的物重為540N時(shí),同樣使該物體在2s內(nèi)勻速上升1m,求此時(shí)拉力的功率. 96.96.一輛汽車裝滿貨物共重5×104N,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為7×104W,在平直公路上勻速行駛了10min,汽車所受阻力是車總重的0.1倍.求: (1)這段時(shí)間內(nèi)汽車的牽引力做了多少功? (2)汽車的牽引力是多大? (3)汽車的行駛速度是多少? 97.如圖所示,一個(gè)工人用由兩個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,不計(jì)摩擦和繩重,將40kg的重物經(jīng)過10s勻速提高4m,所用拉
57、力150N.(g取10N/kg)求: (1)這個(gè)工人做的有用功是多少? (2)這個(gè)工人做功的功率是多少? (3)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少?(保留一位小數(shù)) 98.如圖是工人利用滑輪組提升重為810N物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s,工人拉力F的功率為90W,物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60J,不計(jì)繩重. 求: (1)工人做的有用功; (2)滑輪組的機(jī)械效率; (3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力. 99.一位同學(xué)閱讀了某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的說明書后,將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表,某段時(shí)間內(nèi),汽車以72km/h的速度勻速直線行駛了46s
58、,消耗了200g汽油。 (1)計(jì)算該內(nèi)燃機(jī)的效率變化范圍。 (2)200g汽油完全燃燒放出的熱量是多少?(汽油的熱值是4.6×107J/kg) (3)若行駛的這段時(shí)間內(nèi)內(nèi)燃機(jī)的效率是30%,則汽車的牽引力是多少? 100.建筑工地上,某施工人員利用如圖所示的滑輪組勻速提升重物.若不計(jì)摩擦和繩重, 求: (1)利用這個(gè)滑輪組勻速提升重為1200N的物體時(shí),所用的拉力是500N,求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少? (2)若拉力做功的功率是750W,求重物在1min內(nèi)勻速上升的高度? (3)若用這個(gè)滑輪組勻速提升重為1800N的物體,滑輪組的機(jī)械效率是多少? 101.電梯是高層
59、住宅必備的交通工具.如圖甲所示是某種升降電梯工作原理圖,它由轎廂、對重、電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩、滑輪等部件連接組成,電動(dòng)機(jī)和對重通過鋼絲繩分別給轎廂施加拉力,連接轎廂的兩根鋼絲繩非??拷?,轎廂與對重的運(yùn)動(dòng)方向始終相反.對重的質(zhì)量為400 kg,空轎廂的質(zhì)量是500 kg,額定載重量是1000 kg.某次電梯滿載上升時(shí)的v-t圖像如圖乙所示.不計(jì)鋼絲繩重力和一切摩擦.(g取10 N/kg) (1)電梯勻速上升的高度是多少? (2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)階段,對重的重力做的功是多少? (3)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)鋼絲繩對轎廂拉力的功率是多少? (4)簡述對重的作用. 102.如圖是用卷揚(yáng)機(jī)通過動(dòng)滑輪運(yùn)
60、送建筑材料A的示意圖,鋼絲繩能承受的最大拉力為3×104N.(動(dòng)滑輪重、繩重及摩擦不計(jì))求: (1)建筑材料A重不能超過多少? (2)若建筑材料A重為1.5×104N,卷揚(yáng)機(jī)用10s將A由地面沿豎直方向勻速提升10m,卷揚(yáng)機(jī)對A做的功是多少? (3)該卷揚(yáng)機(jī)的輸出功率是多少? 103.如圖甲所示,質(zhì)量為5t,底面積為20m2的貨物靜止在地面.現(xiàn)用建筑工地起重機(jī)把貨物吊起(如圖乙).5s內(nèi)從A點(diǎn)勻速豎直提升到B點(diǎn),再從B點(diǎn)勻速水平移動(dòng)25s到達(dá)C點(diǎn),所用時(shí)間及各點(diǎn)間距離如圖丙所示.求 (1)貨物的重力(g=10N/kg) (2)貨物在地面靜止時(shí)對地面的壓強(qiáng) (3)A到C過程
61、,起重機(jī)對貨物拉力做的功 (4)A到B過程,起重機(jī)對貨物拉力的功率. 104.吊車在生產(chǎn)生活中的用途非常廣泛,如圖,吊車正在對一輛交通事故車實(shí)施救援作業(yè).該事故車總 質(zhì)量為 1500kg,吊車要將該車向上吊起 3 米,水平向右移動(dòng) 6 米后放到道路事故救援車上運(yùn)回交警隊(duì). (1)該事故車的重力是多少?(取 g=10N/kg) (2)吊車施救過程中對該車做了多少功? (3)起重臂下有 3 股鋼絲繩繞在動(dòng)滑輪和框架上,起重機(jī)起吊該汽車的機(jī)械效率是 80%,求鋼絲繩的 拉力. 105.某汽車以20m/s的速度勻速行駛時(shí),汽車牽引力的功率是6×104W.汽車以該速度勻速行駛了2000m
62、.求: (1)汽車牽引力在這段路程中做的功是多少J? (2)汽車牽引力為多少N? 106.把重為100N的木塊沿著長5m,高3m的光滑斜面由底部勻速拉到頂端,則拉力F對木塊做了多少功?拉力F等于多少N? 107.新能源公交車已經(jīng)投入運(yùn)營,因此天燃?xì)獗环Q為綠色能源.其它性能指標(biāo)的比較根據(jù)下表提供的信息,通過計(jì)算說明: 熱機(jī)效率 熱值 價(jià)格 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) η2=40% q2=2.3×107J/m3 4.5元/m3 汽油發(fā)動(dòng)機(jī) η1=25% q1=4.6×107J/kg 9.0元/kg ①天然氣車燃燒1m3天然氣所做的有用功是多少? ②做同樣多的有用功,汽油
63、車需要燃燒多少千克汽油? ③若某公交汽車每天消耗100m3的天然氣,與用汽油相比,它每天節(jié)約的運(yùn)行成本是多少? 108.工人用如圖所示的滑輪組提升重物,在l0s內(nèi)將240N的物體勻速提升2m.已知工人的拉力為l00N(不計(jì)繩重與摩擦阻力),求: (1) 對重物做的有用功; (2) 工人做功的功率; (3) 滑輪組的機(jī)械效率; (4) 如果用此滑輪組勻速提升300N的重物,拉力應(yīng)為多大? 109.一卡車車廂底板距地面 1.5m 高,小軍把一塊長 3m 的鋼板 AB 搭在車廂底板上搭成一個(gè)斜面,如圖所示,他沿著斜面方向用 500N 的力,把一個(gè)木箱由地面 B 處推至 A 處,已知
64、木箱重力為 800N,推木箱用的時(shí)間是 50s。在這一過程中,求: (1)小軍做的有用功; (2)小軍做功的功率; (3)斜面的機(jī)械效率。 110.如圖所示,工人用250N的力F將重400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m,(摩擦和繩重不計(jì))求: (1)動(dòng)滑輪的重力; (2)拉力F的功率; (3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率. 111.一輛使用汽油作為燃料的小汽車,以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為2000N,小汽車行駛的路程為108km,消耗汽油的質(zhì)量為8.7kg。已知汽油的熱值q=4.6×107J/kg,求小汽車在這段路程中: (1)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; (2
65、)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功; (3)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。 112.用如圖所示的滑輪組勻速提起重物,已知重量為6N的物體在3 s內(nèi)上升0.9 m,所用的拉力是2.4N(不計(jì)繩重和摩擦)。求: (1)滑輪組做的有用功; (2)拉力做功的功率; (3)若提升的重物為12N,作用在繩上的拉力是多少? 113.113.明明爸爸跑步時(shí)用運(yùn)動(dòng)軟件記下來運(yùn)動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù):總里程12.66km;消耗能量:1000大卡(1大卡=4200J);而這些能量相當(dāng)于燃燒0.3kg干木柴才能得到.試求: (1)干木柴的熱值; (2)若明明通過騎行來鍛煉身體,騎行中受到的平均阻力約為20N,則明明需要騎行多遠(yuǎn)的距離才能
66、達(dá)到同樣的效果? 114.汽車是我們熟悉的交通工具,它給我們的生活提供了便利,促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.某型號四輪汽車質(zhì)量為1.6×103Kg,每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.02m2,當(dāng)它以60km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí),受到的阻力為600N,每行駛100km消耗汽油量為8L.完全燃燒1L汽油釋放的能量為3.7×107J(取g=10N/kg).求: (1)汽車靜止時(shí)對路面的壓強(qiáng). (2)汽車以60km/h的速度勻速行駛時(shí),牽引力的功率. (3)汽車以60km/h的速度勻速行駛時(shí),汽車的效率. (4)汽車有很多用途,但也帶來很多不利影響,請列舉一例,并就如何減小該不利影響提出一條合理化建議. 115.物體重300N,用如圖所示的動(dòng)滑輪提升使物體上升了3m,所用拉力是200N,求: (1)有用功; (2)工人做的總功; (3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率. 116.一輛汽車以20m/s的速度勻速行駛10min,消耗的汽油為1. 2kg.汽車勻速行駛時(shí)受到的牽引力F =1200N,汽油的熱值q=4. 6 ×107J/kg.問: (1)汽車在這段時(shí)間內(nèi)消耗汽油產(chǎn)生的熱量是多
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