如图所示是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10米,物体重G=5.4×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,求:
(1)将物体从井底匀速直线拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
(3)若汽车匀速直线运动的速度为2.4m/s,汽车牵引力的功率为多少?
高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间,铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,下表是它的部分参数。(g=10N/kg)
满载时总质量 |
1000t |
车轮与铁轨接触总面积 |
0.8m2 |
最高时速 |
360km/h |
(1)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(2)葫芦岛至沈阳的路程为270km。若列车以最高时速行驶,从葫芦岛到沈阳需要多长时间?列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h。设列车在水平轨道上做匀速直线运动,所受阻力是其满载时重力的0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少?
(3)“和谐号”运行1km耗电1.075×108J,若这些电能全部由燃烧柴油来获得,列车行驶1km需要消耗多少千克柴油?(q柴油=4.3×107J/kg)
如图所示,小强沿着斜坡进行晨跑。已知小强体重500N,单只脚与地面的接触面积为125cm2,他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。
求:(1)小强的平均速度是多少?
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
(3)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上,对地面的压强是多少?
新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,车轮与沙滩接触总面积为2000cm2.该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10min行驶了6km,卡丁车的牵引力为2.3×103N。
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)该卡丁车行驶的功率为多少?
(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油。求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
一个重260N的涂料桶放在水平地面上,涂料桶与地面的接触面积为0.1m2,工人用如图所示的滑轮组,在20s内将涂料桶提高了5m,工人对绳子自由端施加的拉力F为150N.试求:
(1)涂料桶放在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)拉力F所做的功是多少?
(3)拉力F做功的功率是多少?
如图是用滑轮组提升建筑材料A的示意图,在水平向右的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的时间里被匀速提升,绳自由端水平移动了2m,拉力F为500N.不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F的功率P;
(2)滑轮组的机械效率η。
爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg,g取10N/kg,求:
(1)小林家到市民广场的距离是多少?
(2)小林在市民广场水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小林在市民广场中以最高速度骑行时,平衡车动力的功率是多少?
平衡车参数 |
|
材质 |
镁合金高弹性车架 |
净重 |
10kg(含电池组) |
最高车速 |
18km/h |
充电时间 |
约4小时 |
轮胎个数 |
2 |
轮胎总触地面积 |
5cm 2 |
在九年级物理拓展课上,李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景,设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料,若他用250N的拉力在20s内,将450N的材料提升了10m,(不计绳重和摩擦,g=10N/kg)。求:
(1)拉力的功率是多少?
(2)提升450N材料时,此滑轮组的机械效率是多少?
(3)若绳子能承受的最大拉力为400N时,此滑轮组的机械效率最大可提高到多少?
运动员从高空竖直向下跳伞,人(包括装备)的质量为80kg。只考虑人受到的重力和空气阻力,下落时的速度---时间图线如图所示。
(1)人在前50s内下落了2100m,求这段时间内人的平均速度。
(2)人在前30s内下落了1500m,求这段时间内人所受重力做的功和功率 ( g=10N/kg )
(3)从第10到第30s这个过程中,人的动能、重力势能、机械能是如何变化的?
(4)人在第30s时所受空气阻力 第50s时所受空气阻力(选填"大于"、"等于"、"小于")。
如图所示,质量为960kg、底面积为0.5m 2的石材A放在水平地面上,利用滑轮组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)A对水平地面的压强;
(2)A在运动过程中受到摩擦力的大小;
(3)拉力F的功率。
如图所示,斜面长s=8m,高h=3m。用平行于斜面F=50N的拉力,将重力为G=100N的物体,由斜面的底端匀速拉到顶端,用时t=10s。求:
(1)有用功W 有;
(2)拉力做功的功率P;
(3)物体受到的摩擦力f;
(4)该斜面的机械效率η。
小明用如图所示的动滑轮提升重物,将重为200N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m(不计摩擦,忽略绳、滑轮的重力)求:
(1)拉力F的大小;(2)拉力F所做的功;(3)拉力F做功的功率。
如图是建筑工地上的起重机示意图,起重机的电动机的输出功率为3×10 3W,当它把质量为1t的重物匀速提起24m时,用时100s。(g=10N/kg)求:
(1)在这段时间内起重机提起重物做功的功率是多少?机械效率是多少?
(2)若起重机AB长为20m,吊起重物时B端的配重质量为4t,为使起重机不翻倒,则OB长为多少?(不计摩擦和起重机自重)
某品牌电动汽车,总质量1.2T,充满电后除了供车内用电,还能以72km/h的速度连续行驶360km,行驶时汽车受到的阻力为车重的0.1倍,电动机牵引力功率占电源输出总功率的80%.(g=10N/kg),求汽车以72km/h的速度匀速行驶时。
(1)汽车连续行驶360km所用的时间
(2)汽车牵引力的功率
(3)该电动汽车百公里耗电量为多少kW•h(计算结果保留一位小数)