在图中的装置中,放在水平地面上的物体质量为10㎏,在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动(不计机械内部摩擦和机械自重)。求:
(1)物体受到的摩擦力多大?
(2)在10s内拉力F做了多少功和拉力的功率?
如图甲所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s。
(1) 如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力。小明同学如果站在地面上,用如图乙所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?
(3) 如果小明所用的拉力为250N,则此滑轮组的机械效率为多少?(g取10N/kg)
如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为O,AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N.一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小
②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率
③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平.
一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物,所用拉力600N,绳子自由端4s内拉下4m,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)有用功和总功率;
(2)机械效率;
(3)若用此滑轮组提升3200N的货物,所需拉力为多少?
一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如图所示。若车重为 8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:
(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?
(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?
如图所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子一端,沿水平地面匀速向右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m.根据题给条件,请你计算出与本题相关的5个物理量,要求写出简要说明和结果.(g=取10N/kg)
耕地的拖拉机在1min40s内匀速前进了300m的路程,已知它的功率是24kW,问(1)拖拉机做的功是多少?(2)拖拉机受到的平均阻力是多大?
如图所示,某矿产工人用200N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平方向向右运动,在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。若不计一切摩擦,求:
(1)矿工在10s内所做的功和他做功的功率;
(2)动滑轮受到的重力;
(3)滑轮组的机械效率。(取g=10N/kg)
如图所示的装置中,使重40N的重物向右做匀速直线运动,水平拉力F=4N。若物体移动的速度为2m/s,求:
(1)拉力F在2s内做的功;
(2)拉力的功率。
如图15-2-7所示,用滑轮组提起重900 N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重物在20 s内匀速上升了10 m。求:
图15-2-7
(1)物体上升的速度;
(2)提起物体所做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率。
如图所示,现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料,这些材料的部分技术指标如下表.
材料 技术指标 |
锰 钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
性能(强度) |
强 |
较 弱 |
较 强 |
强 |
密度/(kg/m3) |
7.9×103 |
3.0×103 |
4.5×103 |
1.6×103 |
(1)若一副车架的体积约为2.5×10-3m3,则最轻的车架质量是多少?
(2)运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间为50s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N,在这段时间内,运动员骑车速度、所做的功和做功功率分别是多大?(g取10N/kg)
(3)若运动员和赛车的总质量为60kg,车胎与地面的总接触面积为4×10-3m2,则该运动员骑车时对地面的压强是多大?
如图,电动机M的线圈电阻为0.5欧,当S断开时,电流表读数1安当S闭合时,电流表读数3安。问:
()电阻R为多大?
(2)电动机的机械功率为多大?
(3)电动机工作2分钟,电动机线圈产生了多少热量?
如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。求在此过程中:
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
水平地面上有一个重为4000N的箱子,箱子的高为1m,底面积为4m2。现用起重机把箱子吊到3m高的位置,所用时间为10s,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上,如图所示。钢丝绳上的拉力为2500N。试求:
(1)起重机起吊前,箱子对地面的压强是多少?
(2) 钢丝绳上拉力的功率是多少?若将该箱子置于水中,为防止下沉,钢丝绳上需要至少多大拉力?
(3) 该起重机配备的柴油机最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。求该发动机的机械效率是多少?
小明同学骑自行车上学,他从家骑车到学校的路程为1.8千米。某一天早晨,小明同学上学前称得人与书包总重为600牛顿,自行车重为300牛顿,7点10分他从家里出发,以6米/秒的速度匀速骑车到学校,在骑车过程中受到的阻力大小恒为50牛顿。求:
⑴通过计算可知小明同学几点钟到学校?
⑵小明在骑车过程中,自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003米2,在此过程中自行车对路面的压强为多少帕斯卡?
⑶从家骑车到学校的过程中,小明克服阻力做功为多少焦耳?功率为多少瓦特?