科技馆里两位老人正饶有兴致地体验升降座椅装置,小明观察后画出简图(如图)进行研究。若爷爷质量m=60kg,奶奶在30s内用F=240N的拉力将爷爷匀速拉升到顶端,该过程中奶奶手握住绳子向下拉动的总长度s=6m。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)奶奶所做的功;
(2)动滑轮(含座椅)的重力;
(3)该升降座椅装置的机械效率(保留一位小数);
(4)拉力的功率。
(1)奶奶所做的功;
(2)动滑轮(含座椅)的重力;
(3)该升降座椅装置的机械效率(保留一位小数);
(4)拉力的功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/b0d2f9be-ae7c-4a9b-8c8b-b181f6ba7ef5.png?resizew=103)
更新时间:2022-10-19 21:04:21
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【推荐1】随着城市建设的加快,高层住宅拔地而起.但城市供水只能满足1—6层,6楼以上需要采取二次加压,先把水存到楼顶水箱,再对整栋楼供水.如果水泵把体积为10m3的水送到30m高的楼顶水箱,所用时间为5min.取g=10N/kg.通过计算回答:
(1)体积为10m3的水质量是多大?
(2)此过程水泵做了多少功?
(3)此过程水泵的功率是多少?
(1)体积为10m3的水质量是多大?
(2)此过程水泵做了多少功?
(3)此过程水泵的功率是多少?
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【推荐2】开发和利用新能源是当今各个国家的共同课题。如图为全球最大太阳能飞机“阳光动力2号”,巡航速度最高可达到200km/h。机身总重2.3t,机翼上装有270m2的太阳能电池板,可将20%的太阳能转化为电能。这些电能除了可以为飞机白天飞行提供能源外,还可以在白天给锂电池充电,以满足夜间飞行的能源需求。(g取10N/kg)
(1)若飞机空载停在机场时与地面总接触面积为400cm2,则飞机对地面的压强是多少?
(2)如果太阳辐射功率为3×106J/(h·m2),白天有效接收太阳辐射时间为10h,可为飞机提供多少电能?
(3)已知锂电池充满电时能量密度为0.25kW·h/kg。如果充满电后有50%的电能在飞行中用来克服阻力做功,且可以供飞机以最大巡航速度夜间水平匀速飞行4.5h,飞机受到的平均阻力是300N;那么飞机携带锂电池的质量至少是多少?
(1)若飞机空载停在机场时与地面总接触面积为400cm2,则飞机对地面的压强是多少?
(2)如果太阳辐射功率为3×106J/(h·m2),白天有效接收太阳辐射时间为10h,可为飞机提供多少电能?
(3)已知锂电池充满电时能量密度为0.25kW·h/kg。如果充满电后有50%的电能在飞行中用来克服阻力做功,且可以供飞机以最大巡航速度夜间水平匀速飞行4.5h,飞机受到的平均阻力是300N;那么飞机携带锂电池的质量至少是多少?
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【推荐1】某款环保能源汽车——氢能重卡,它满载时总质量为
,车轮总着地面积为
,采用氢燃料发动机获得动力。若某次运输过程中,汽车以
的输出功率,在水平公路上匀速直线行驶了
,汽车发动机的效率为75%。(g取
,
取
)求:
(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为多少焦耳;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2aa9b9cd15e6662ee120c9780910eaaa.png)
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(1)汽车满载静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)这次行驶过程中,汽车消耗的氢能为多少焦耳;
(3)若这次行驶过程中消耗的氢能由柴油来提供,至少需要完全燃烧柴油的质量。
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【推荐2】如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图,在400N的拉力作用下,使重为700N的建筑材料在10s的时间内匀速上升了2m。 不计绳重和摩擦。
(1)该装置做的有用功是多少?
(2)动滑轮的重力是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
(4)拉力做功的功率是多少?
(1)该装置做的有用功是多少?
(2)动滑轮的重力是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
(4)拉力做功的功率是多少?
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真题
解题方法
【推荐1】某起重机的滑轮组结构示意如图所示,其最大载重为5t。起重机将3600kg的钢板匀速提升到10m高的桥墩上,滑轮组的机械效率为80%。不计钢丝绳的重力和摩擦,g取
。求
(1)克服钢板重力做的功
;
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dd93c106dd0363a09e3d5a716f9dc3.png)
(1)克服钢板重力做的功
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/46a772abeea2250ad7595a66aedfae6a.png)
(2)钢丝绳的拉力F;
(3)滑轮组满载时的机械效率(保留一位小数)。
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【推荐2】用如图所示的滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升3m,已知动滑轮重为30N,不计摩擦,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/30/2473877882232832/2477173586059265/STEM/8c8aa6e8-f028-449a-89f2-a204bb7d1db0.png?resizew=53)
(1)所做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/30/2473877882232832/2477173586059265/STEM/8c8aa6e8-f028-449a-89f2-a204bb7d1db0.png?resizew=53)
(1)所做的有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
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【推荐3】建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将质量为1.2×103kg的物体,拉到长100m,高50m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机的水平拉力为4×103N,g=10N/kg,不计绳重及滑轮与绳、轴间的摩擦。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/7/0c11dfa8-7859-4b49-8af0-cb08ff8d6e37.png?resizew=306)
(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;
(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;
(3)若动滑轮重1000N,物体所受摩擦力的大小;
(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度。
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(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;
(2)对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;
(3)若动滑轮重1000N,物体所受摩擦力的大小;
(4)若拖拉机的最大输出功率为12kW,求拖拉机在水平地面上匀速拉动物体过程中的最大速度。
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