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1、功和机械能计算专题,1如图17所示,小刚用300N的力匀速竖直向上提升质量为50kg的重物,在10s内把物体提升了1m(不计绳重及摩擦)根据这些数据,请求出五个相关的物理量,1、解:(1)(2)(3)(4)(5)若求出、等,且计算正确可相应给分,图17,2、用如图15所示的滑轮组,将480N的物体以0.3m/s的速度匀速提起,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)(1)滑轮组的机械效率(2)拉力的功率(3)若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时,拉力做的功。,5、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中轿车速度为多少km/h?合多少m/s?若
2、轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?(q汽油4.6107J/kg),5、解:轿车的速度为90km/h 1分,1分,得:,因轿车匀速运动,受力平衡,所以阻力f=F=1600N 1分,牵引力做功为:,发动机效率为:,1分,1分,1分,1分,由,汽油燃烧释放的热量为:,6、2003年10月15日9时整,中国第一艘载人飞船“神舟5号”由“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空,10多分钟后,成功进入预定轨道。中国首位航天员杨利伟带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空,中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。,火箭在加速上升
3、过程中机械能(选填:“增大”、“减小”或“不变”),这个能量是由 能转化过来的。由于地球自西向东不停地自转,为节省燃料,火箭升空后应向 方向飞行(选填:“偏东”或“偏西”);,增大,内(化学),偏东,杨利伟在太空中飞行21小时,绕地球14圈,在此过程中他能看到 次日出;在飞船的返回舱表面涂有一层特殊材料,这种材料在遇高温时要熔化、汽化而 大量的热量,从而防止飞船在返回地面时与大气层摩擦而被烧坏。,吸收,14,目前中国正在实施“嫦娥一号”登月工程,已知月球表面没有空气,没有磁场,引力为地球的16,假如登上月球,你能够(填代号)A、用指南针判断方向 B、轻易将100kg物体举过头顶C、放飞风筝 D
4、、做托里拆利实验时发现管内外水银面高度差为76cm,B,7、某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m,已知这个滑轮组的机械效率是80%求:(1)这名工人所做的总功是多少焦?(2)他所做的额外功是多少焦?(3)他的输出功率是多少瓦?,7、解:W有=Gh=3000N4m=12000J 1分,1分,1分W额=W总-W有=15000J-12000J=3000J1分,1分,答:这名工人所做的总功为15000J,所做的额外功是3000J,输出功率是750W,8、一质量为6 kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1 m,但石块没有露出水面,如图,已知绳的自由端拉
5、力为25N。求石块在上升过程中(1)石块受到的浮力为多少?J(2)绳的自由端拉力做功为多少?(3)动滑轮的机械效率为多少?(石=3103kg/m3、g=10N/kg、),8.解:,又V排=V F浮=G排=水gV排=1.0103 kg/m3 10N/kg2103m3=20N 2分(2)W总=FS=F2h=25N2m=50J 1分(3)G=mg=6kg10N/kg=60N又 G=GF浮=60N20N=40N 1分W有=Gh=40N1m=40J 1分,答:石块受到的浮力为20N,拉力做功为50J,动滑轮的机械效率为80%,1分,9、春天农民需用水泵缺水灌溉农田,有一水泵铭牌如下:(1)水泵连续正常工
6、作5小时,所做有用功多少J?(2)此水泵总功率为多少?(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗多少kg柴油?(柴油热值按3107J/kg计算,g=10N/kg),9、解:(1)5小时抽水量 由=m/V m=V=1.0103 kg/m3 300m3/h5h=1.5106 kg-1分 抽水机做的有用功 W有用功=Gh=mgh=1.5106 kg10N/kg12m=1.8108 J-1分柴油完全燃烧放出热量的40%转化为水泵的机械能 W=Q40%=3107J/kgm40%=0.45108J m=3.75kg-2分答:水泵正常工作5小时,所做
7、有用功是1.8108 J,水泵总功率为12.5KW,第小时消耗,18、前不久,闽江口发生了一起两船相撞的事故,致使一货船沉入几十米深的江底,假设沉船上有一只体积为0.02m3,重为500N的密闭保险箱,现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉,在50s内提升了10m,(未露出水面)此过程中(不计水的阻力g取10N/kg)(1)保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大?(2)保险箱上升的速度多大?(3)拉力做了多少功?,23、一个体重为500N的同学骑自行车上学,在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶.有关数据表所示.(1)在行驶过程中,车对地面的压强是多大?(2)该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功
8、?,25、(8分)某电梯公寓楼高约40m,完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1104m3,还需要使用其他建筑材料3.5104t,混凝土密度为2.5103kg/m3,取g=10N/kg。求:(1)已知自来水密度为1103kgm/m3,若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大的压强?,25、(8分)解:(1),(2)若每天要把120m3的水从地面送到楼顶,每天至少应对水做多少功?(3)测量表明,该楼的地基所承受的压强不得超过1.2106Pa,若房基与地面的接触面积为1103m2,则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少?,(3)设混凝土、其它建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3,总重量为G当m3最大时,G最大,大楼对地基的压力F最大,地基承受的压强达到最大值,