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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.(5 分)
1、解:(1) G ? mg ? 50 kg ? 9.8N/kg
? 490N
图 17
(2) S
绳
? 2 h ? 2 ? 1m ? 2m
(3)W
有
? Gh ? 490N ? 1m ? 490J
(4)W
总
? FS
绳
? 300N ? 2m ? 600J
(5) P
总
? W / t ? 600J/10s
总
? 60W
若求出v
、v 、 P 、G 、 F 等,且计算正确可相应给分.
物 绳 有 动 合
2、如图 9 是锅炉上的保险阀,当门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽压强减小,已知杠杆重可以忽略不计, OA 与 AB 长度的比值为 1:3,阀门的面积是 3cm2,要保持锅炉内、外气体的压强差是 1.2×105Pa,试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的 B 点?(g 取 10N/kg)
2、解:33.0.9kg
3.如图 16 所示,质量不计的光滑木板AB 长 1.6m,可绕固定点O 转动,离O 点 0.4m 的B 端挂一重物G,板的 A 端用一根与水平地面成 30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在 O 点的正上方放一质量为 0.5kg 的小球,若小球以 20cm/s 的速度由 O 点沿木板向 A 端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(取 g=10N/kg,绳的重力不计)
3.解:画出细绳的拉力 F 的力臂 OA′,OA′ = 1
2
OA=0.6
(m)???????(1 分)
根据杠杆的平衡条件 F
L =F L
可得:
1 1 2 2
F·OA′=G·OB ??????????① ??????????(1 分)
设小球运动到距 O 点 L 处细绳的拉力恰好为零
根据杠杆的平衡条件 F L =F L 可得:
1 1 2 2
球G ·L=G·OB ??????????② ??????????(1 分)
球
由①、②得:
球F·OA′= G ·L ???????????????????????(1 分)
球
则 L= F· OA′ =
G球
8 ? 0.6
0.5 ? 10
=0.96(m)??????????????(1 分)
t= s ? L
v v
? 0 .96
0 .2
=4.8(s)???????????????????(1 分)
4、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)滑轮组的机械效率
(不计摩擦和绳重)
滑轮组的机械效率
拉力的功率
若用该滑轮组将重 600N 的物体匀速提升 2m 时,拉力做的
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 17 所示,在此过程中
60801004020
60
80
100
40
20
120
0
⑵若轿车发动机的功率为 40kW,则该车行驶中所受阻力多大?
⑶若轿车消耗汽油 0.25kg,其发动机的效率多大?(q 汽油=4.6× 107J/kg)
5、解:⑴轿车的速度为 90km/h ???????1 分
90 ? 1000 m
90 km / h ?
3600 s
? 25 m / s ???????1 分
图 17
⑵由 P ? Fv 得: F ?
P ? 4000 W
v 25 m / s
? 1600 N ?????1 分
因轿车匀速运动,受力平衡
所以阻力 f=F=1600N?????1 分
⑶汽油燃烧释放的热量为:
Q ? mq ? 0 .25 kg ? 4 .6 ? 10 7
J / kg ? 1 .15 ? 10 7
J ?????1 分
牵引力做功为:W ? Fs ? 1600 N ? 1800 m ? 2 .88 ? 10
6 J ???1 分
∴发动机效率为:
W
2 .88 ? 10 6 J
? ? 有
W
总
? 100 % ?
1 .15 ? 10 7 J
? 100 % ? 25 % ???1 分
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。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能 (选填:“增大”、“
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