如图实验装置,斜面长2m,高0.5m,秒表每格1s.重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下,从底端匀速到达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。
体育活动中也包含很多物理知识。下表是体重为600N的杨威同学的一次体育测试成绩:
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg)
(1)杨威同学站立时,脚与地面的总接触面积为400cm2,则他对地面的压强为多大?
(2)图中,杨威同学在做俯卧撑,A点为此时的重心,O为支点,请你根据图中数据求出支持力F的大小;
(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?
一辆汽车,总重为1.2×104N,四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能。(汽油的热值为4.6 ×10 7J/kg,密度为0.7 ×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)该车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?
(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦?(功率的计算结果保留小数点后一位)
2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中:
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?
电动观光车是2010年上海世博会世博园内的主要交通工具之一,某电动观光车的技术参数如下表:
空车质量 |
1180kg |
车身长度 |
3.8m |
满载人员 |
12人 |
电动机额定电压 |
48V |
满载时轮胎与地面的接触面积 |
4×250cm2 |
最大车速 |
45km/h |
电动机的效率 |
80% |
平路连续行驶里程 |
≤80 km/h |
根据以上参数,解答下列问题(g=10N/kg)
(1)设乘员质量平均为60kg,求满载时车对水平路面的压强?
(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间?
(3)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N,求观光车匀速行驶
5×103m过程中牵引力的功率?
(解答要求:写出依据的主要公式或变形公式,有数据代入,答案中必须明确写出数值
和单位)
今年清明节,爸爸开车带着李兵从市区出发沿高速到蒙山扫墓,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,热机效率为30%,汽油的热值为4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:
(1) 汽车静止时对路面的压强.
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.
(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返138km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?
在图9所示的装置中,某人将重为300牛的货物匀速提升2米,所用时间为10秒。求:
①手对绳的拉力F。
②绳拉重物所做的功W及其功率P。
如图甲所示,竖直放置在水平地面上的石柱,高为0.5m,横截面积为0.2m2,质量为250kg(g取10N/kg). 求:
(1)石柱的重力及石柱对水平地面的压强;
(2)某工地用图乙所示的起重机将该石柱匀速提升2m,用了5s时间,所用拉力F为1000N.求该滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
一辆汽车沿着长为8km的平直公路匀速行驶,开完全程共耗时5min,汽车发动机牵引力为3000N,共消耗汽油1L。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3;汽油的热值q=4.6×107J/kg(表示完全燃烧1kg汽油所放出的热量是4.6×107J)。求:
(1)汽车行驶的速度是多少km/h?
(2)汽车发动机牵引力的功率是多大?
(3)汽车发动机的效率是多大?(结果保留两位小数)
在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。某次将总重G为4000 N的砖块匀速吊运到高为5 m的楼上,用时20 s,卷扬机提供的拉力F为2500 N。求在此过程中:
(1)有用功;(2)拉力F的功和功率;(3)滑轮组的机械效率。
电动自行车是一种便捷的环保交通工具(如图).它可以电动骑行,也可以脚踏骑行,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某型号电动自行车的一些技术参数可以帮助我们更好地了解电动自行车。
整车 |
整车质量 |
40kg |
最大车速 |
30km/h |
|
最大噪声 |
62dB |
|
蓄电池 |
电压 |
48V |
容量 |
20Ah |
|
电动机 |
额定电压 |
48V |
额定功率 |
240W |
(1)这车以最大速度行驶27 km,要多少min?
(2)身体质量60kg的小明骑在上述型号的电动车上每个轮胎与地面的接触面积均为10cm2
小明骑行时电动车轮胎对地面的压强是多少?(假设前后轮受力均匀)
(3)若该电动自行车骑行时受到的阻力为人车总重的3%,车行驶速度为18km/h,电动机的输出功率为多少W?
(4)请就自行车某一部件的设计上所应用到的物理知识作出说明?
如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若5秒内绳子自由端匀速拉动的距离为S=4m,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力做功的总功率;
(3)该滑轮组的机械效率η。
用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F,15s内使重为900N
的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F做功的功率.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)若改提400N的物体,求此时的机械效率.
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5所示,在此过程中.
(1)轿车行驶了多长时间?
|
(2)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?
(3)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)(6分)如图22所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求:
(1)工人使用滑轮组时做的有用功.
(2)工人拉绳子的力和拉力的功率.
(3)滑轮组的机械效率.