一名体重为560N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上,用如图所示的滑轮组,在20s内将600N的重物匀速提升1m(绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计)。
(1)请画出滑轮组的绕线,当这名学生未提重物时,他站在地面上对地面的压强多大?
(2)若匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大?
(3)若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m,机械效率又是多大?
(1)请画出滑轮组的绕线,当这名学生未提重物时,他站在地面上对地面的压强多大?
(2)若匀速提升重物的过程中,滑轮组的机械效率是75%,拉力的功率多大?
(3)若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m,机械效率又是多大?
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更新时间:2016-12-07 11:48:02
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【推荐1】如图所示,在科普节目《加油,向未来》中,有一项对抗性实验,甲、乙两人站在平衡板上。滑轮组将平衡板提升至一定高度后。两人在平衡板上挪动,并保持平衡板平衡。若甲的质量为55kg,乙的质量为45kg。平衡板质量为900kg,且质量分布均匀,重心在点O。请回答:
(1)当平衡板放在水平地面上时,甲双脚站在平衡板上,当他抬起一只脚,甲对平衡板的压强_____ ,压力_____ ,此过程中,平衡板对地面的压力_____ (均选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,在此过程中,甲所受到的重力_____ (选填“变大”“变小”或“不变”),A点到O点的距离_____ B点到O点的距离(选填“大于”“小于”或“等于”),滑轮组的机械效率_____ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时,平衡板也恰好处于水平平衡,则两人挪动的距离AC_____ BD(选填“大于”“小于”或“等于”),判断的依据是_____ 。
(1)当平衡板放在水平地面上时,甲双脚站在平衡板上,当他抬起一只脚,甲对平衡板的压强
(2)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,滑轮组将平衡板匀速提升至离地面5m的高度处,提升过程中平衡板始终保持水平平衡,在此过程中,甲所受到的重力
(3)当甲、乙两人竖直站立在图中A、B位置时,平衡板在空中处于水平平衡。甲、乙两人从图中位置同时向平衡板左、右两侧沿同一直线向相反方向缓慢挪动至C、D竖直站立时,平衡板也恰好处于水平平衡,则两人挪动的距离AC
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【推荐2】“蛟龙号”是我国自主设计和制造的首台深海载人潜水器。在某次科考试验中,“蛟龙号”深海悬停时,上表面距海面7000米,所受总重力为2.2×105牛。
(1)求“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小;
(2)“蛟龙号”上表面在此处承受的压强p很大,相当于用手掌托住重为7×105牛的卡车时手掌承受的压强,若受力面积为0.01米2,求p的估算值;
(3)设想有高度为h、密度为ρ液的液柱压在手掌上,如图所示。根据压强的定义,推导出液柱对手掌产生的压强p液=ρ液gh;
(4)资料显示,“蛟龙号”上方海水密度随深度增大而增大。当“蛟龙号”深海悬停时,上表面处深度为h 、 海水密度为 ρ判断能否据此得出海水对“蛟龙号”上表面的实际压强值p = ρgh ,并说明理由。
(1)求“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小;
(2)“蛟龙号”上表面在此处承受的压强p很大,相当于用手掌托住重为7×105牛的卡车时手掌承受的压强,若受力面积为0.01米2,求p的估算值;
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【推荐3】近年来,国家倡导“节能减排”,并大力推广电动或混动汽车作为人们的代步工具,如图所示,这是某品牌超级混动汽车,该车总质量为2.2t。车与地面的总接触面积为0.2m2,百公里亏电油耗4.2L,综合续航可达1300km;
(1)该车可以在刹车时回收动能进行发电,此时是将______ 能转化为电能,利用了______ 原理;
(2)该车静止在水平路面上时,对地面的压强是( ) (g取10N/kg);
(3)在某次测试中,混动汽车匀速直线行驶100km,共消耗汽油10L,已知该汽车工作时的整体能耗效率为45%,汽车匀速直线行驶时所受阻力恒为650N,则本次测试为汽车内电池充电的电量是( ) (汽油密度为0.7×103 kg/m3,汽油热值为4.6×107 J/kg)。
(1)该车可以在刹车时回收动能进行发电,此时是将
(2)该车静止在水平路面上时,对地面的压强是
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【推荐1】如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图,蒸汽机的工作原理为:打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸汽进入汽缸,推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时,关闭阀门A、打开阀门B,蒸汽进入冷凝器,汽缸内压强减小,活塞下降,循环往复。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,是把______ 能转化为______ 能;
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的______ 冲程相似;
(3)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200kg,活塞每次上升高度为0.6m,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了______ J有用功,假设活塞每分钟向上运动100次,该蒸汽机对物体做有用功的功率为______ W。
(1)蒸汽推动活塞上行过程中,是把
(2)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的
(3)蒸汽机活塞往复运动,通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200kg,活塞每次上升高度为0.6m,则活塞上升一次蒸汽机对物体做了
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【推荐2】2017年12月24日,我国自主研制的最大水陆两栖飞机AG600在广东珠海首飞成功。AG600可以在地面或水上起飞和降落,20秒内可次汲满水12吨,主要用于大型灭火和水上救授。已知飞机空载质量为41.5吨,最大巡航速度500千米/时。(g取10N/kg)
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状,其科学原理是__________ ;
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水次性全部注下,下列有关说法正确的是__________ ;
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)在某次水面滑行测试中,蓄有8.5吨水的飞机,在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟,若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机的牵引力做了多少功_____ ?此时飞机的实际功率为多少________ ?
(1)为了使飞机获得向上的升力,机翼的上侧做成凸圆形状而下侧成平面形状,其科学原理是
(2)某次灭火演习中,AG600蓄满水后加速起飞,然后以最大巡航速度水平飞往演习火场的上空,将水箱中的水次性全部注下,下列有关说法正确的是
A.用水灭火可以降低可燃物的着火点
B.加速起飞过程中,飞机的重力势能增加
C.飞机以最大巡航速度水平直线飞行时,飞机受到平衡力的作用
(3)在某次水面滑行测试中,蓄有8.5吨水的飞机,在水面上以36千米/时的速度匀速直线滑行1分钟,若滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机的牵引力做了多少功
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【推荐3】读短文,回答问题:
察打一体无人机
无侦-10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机,搭载新一代涡扇发动机,飞行速度可达300m/s,战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨,主要用于电子侦察,对敌方信号进行侦查和定位,载弹量要逊色一些,只有400kg,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一,部分技术参数见表二,(g取10N/kg)
表一:
表二:
(1)飞机表面能______ (选填“反射”或“吸收”)对方雷达发射的电磁波从而实现隐身;
(2)关于无人机,下列说法中不正确的______ ;
A.遥控无人机是通过电磁波来传递信息的 B.机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
C.当飞机顺风起飞时,更有利于飞机升空 D.飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
(3)当飞机以最大速度沿水平方向飞行时,推力做功的功率为______ W。飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值,则无侦-10的推重比约为______ ;
(4)该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为_____ m2。当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h,耗油______ kg;
表三:
(5)为保证飞行安全,当飞机降低到一定高度时开启警示灯,如图乙是小明设计的模拟电路(电源电压恒定),压敏电阻R与离地高度h的关系见表三、当飞机降低到距地面450m时,开关S闭合警示灯亮,灵敏电流计示数为0.02A;当飞机距地面400m时,灵敏电流计示数为0.04A:当飞机距地面150m时,警示灯开始明暗交替变化,应将压敏电阻R将串联在图乙电路中的______ (选择“A”或“B”)位置,另一位置接入灵敏电流计(高度表)。当警示灯处于较暗状态时的电功率是______ W(电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计,警示灯电阻不随温度变化)。
察打一体无人机
无侦-10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机,搭载新一代涡扇发动机,飞行速度可达300m/s,战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨,主要用于电子侦察,对敌方信号进行侦查和定位,载弹量要逊色一些,只有400kg,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一,部分技术参数见表二,(g取10N/kg)
表一:
速度v/(m/s) | 100 | 150 | 200 |
阻力f/N | 500 | 1125 | 2000 |
热效率η1 | 推进效率用η2 | 航空燃油的热值q |
40% | 60% | 5×107J/kg |
(1)飞机表面能
(2)关于无人机,下列说法中不正确的
A.遥控无人机是通过电磁波来传递信息的 B.机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
C.当飞机顺风起飞时,更有利于飞机升空 D.飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
(3)当飞机以最大速度沿水平方向飞行时,推力做功的功率为
(4)该飞机的翼载为500kg/m2,则机翼面积为
表三:
高度h/m | 150 | 400 | 450 |
电阻R/Ω | 20 | 50 | 200 |
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(0.4)
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【推荐1】新冠病毒是威胁全人类生命的大规模流行病,众志成城、共同抗疫是中国从抗疫过程中得到的宝贵经验,在抗疫过程中,武汉货物中转站借助了甲图的电动液压小吊车,很好的完成了物资的调运工作,图乙是小吊车的结构简图(吊杆重力、吊钩重力、各处摩擦力均不计)。如图乙所示,可伸缩吊杆ABCD伸缩时可将货物水平移动,吊杆最短长度,最长长度。液压杆EGB作用在吊杆的B点时,可将吊杆绕A点逆时针转动从而抬高货物,当吊杆处于水平状态时,A点到液压杆EGB距离,。
(1)由于操作不当或吊起的货物太重,电动液压小吊车可能会出现翻转的现象。如果把整个小吊车当作一个杠杆,吊车出现翻车时,大部分时候会以______ 为支点;(选填“E”、“O”或“F”)
(2)当用电动液压小吊车在C处吊起质量为1500kg的货物时,吊杆处于水平静止状态,此时液压杆对吊杆的推力是多少N_________ ?如果已知液压杆内液体推动杆BG的有效作用面积为,求液压杆内液体对BG的压强为多少Pa_________ ?
(3)当用该小吊车在D处吊起质量为1t的货物时,货物在1分钟内被抬高了,已知该小吊车的工作效率为,求此时小吊车的输入功率是多少W_________ ?
(1)由于操作不当或吊起的货物太重,电动液压小吊车可能会出现翻转的现象。如果把整个小吊车当作一个杠杆,吊车出现翻车时,大部分时候会以
(2)当用电动液压小吊车在C处吊起质量为1500kg的货物时,吊杆处于水平静止状态,此时液压杆对吊杆的推力是多少N
(3)当用该小吊车在D处吊起质量为1t的货物时,货物在1分钟内被抬高了,已知该小吊车的工作效率为,求此时小吊车的输入功率是多少W
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(0.4)
【推荐2】小亮同学想把重100N的物体拉到距地面3m高的地方,用了三种不同的方法:
A.如图甲:小亮用竖直向下的力将物体匀速提升3m;
B.如图乙:小亮沿长5m、高3m的斜面用匀速拉动物体至斜面顶端;
C.如图丙:小亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物,在2s内将重物匀速提升3m,已知动滑轮的重量为10N(不计绳重及摩擦)。请完成:
(1)按要求正确画出图丙滑轮组的绕线_________ ;
(2)_________ (填“甲”“乙”或“丙”)种方法最省力;
(3)_________ (填“甲”“乙”或“丙”)种方法机械效率最大。
A.如图甲:小亮用竖直向下的力将物体匀速提升3m;
B.如图乙:小亮沿长5m、高3m的斜面用匀速拉动物体至斜面顶端;
C.如图丙:小亮站在地面上通过一根绳和两个滑轮匀速提升重物,在2s内将重物匀速提升3m,已知动滑轮的重量为10N(不计绳重及摩擦)。请完成:
(1)按要求正确画出图丙滑轮组的绕线
(2)
(3)
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(0.4)
解题方法
【推荐3】图甲是某居民楼前的无障碍通道,一位中年人正用轮椅推着他年迈的母亲缓缓上行,图乙是该通道斜面示意图。为了解中年人推轮椅时所用力的大小,小红和小华进行了探究。她们从斜面底端A点沿斜面确定了相距1m处的B点。(g取10N/kg)
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;斜面的高为0.09m
②将校零的弹簧测力计与斜面平行放置,然后沿斜面方向_________ 拉动小车,如图乙所示,弹簧测力计示数为__________ N;
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为________ J;利用斜面将小车从水平地面提升到B点时的机械效率为___________ 。
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2。通过多组数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像,如图丙所示。
①分析图像可知,图线b表示的是____ (选填“W1”或“W2”)与小车总重G的关系;
②由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重_____ (选填“有关”或“无关”);
③若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为_______ N。
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;斜面的高为0.09m
②将校零的弹簧测力计与斜面平行放置,然后沿斜面方向
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2。通过多组数据画出W1和W2与小车总重G的关系图像,如图丙所示。
①分析图像可知,图线b表示的是
②由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重
③若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为
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(0.4)
【推荐1】2019年3月31日,农业路大桥正式建成通车.大桥由梁、斜拉索和塔柱三部分组成塔柱高150米;桥面为双向10车道;共设36对72根斜拉索,具有塔柱高、桥面宽、斜拉索索力大等特点.
(1)“塔柱为什么要造这么高?”科学兴趣小组的同学对此进行了研究:他们将大桥的结构进行简化,抽象成图甲的模型,又画了塔柱高低不同的两幅图乙和丙,可以看出它用到了杠杆的相关知识,其中O是支点,________ 代表桥重和过往车辆等产生的对桥的作用力.同学们通过比较发现:适当增加塔柱的高度,可 ______ (填“增大”或“减小”)斜拉索拉力的力臂,从而减轻斜拉索承受的拉力.
(2)大桥在历经四年修建过程中常到如图丁所示的起重机,若起重机吊臂前端是由如图戊所示的滑轮组组成,动滑轮质量为100kg,绳重和摩擦不计.如果拉力的功率为6kW,则把2×10kg的货物匀速提高10m.(g取10N/kg),求
①拉力F的大小是________ ?
②这一过程需要______ 时间?
③滑轮组机械效率是_________ ?
(1)“塔柱为什么要造这么高?”科学兴趣小组的同学对此进行了研究:他们将大桥的结构进行简化,抽象成图甲的模型,又画了塔柱高低不同的两幅图乙和丙,可以看出它用到了杠杆的相关知识,其中O是支点,
(2)大桥在历经四年修建过程中常到如图丁所示的起重机,若起重机吊臂前端是由如图戊所示的滑轮组组成,动滑轮质量为100kg,绳重和摩擦不计.如果拉力的功率为6kW,则把2×10kg的货物匀速提高10m.(g取10N/kg),求
①拉力F的大小是
②这一过程需要
③滑轮组机械效率是
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(0.4)
【推荐2】“中国梦,科技梦”,中国民用无人机世界闻名。无人机在航拍、救灾等多个领域发挥重要作用。下表是小明同学查找的某款无人机的相关数据。
(1)它的螺旋桨形状跟机翼相似,螺旋桨高速旋转,给无人机提供向上的动力,所利用的物理原理是_____ , 在图中画出无人机在空中盘旋时所受这个力的示意图。
( )
(2)在某次航拍过程中无人机以最大速度上升至 300m 高空,工作电流为6A,则该过程工作效率是多少_____ ?
(3)电池所储存的电能供无人机上升至300m 高空后改为水平飞行,假设飞机竖直上升和水平飞行时受到的空气阻力大小与速度成正比,若不计能量损失,无人机在整个航拍过程中能以最大水平飞行速度多长时间______ ?
(1)它的螺旋桨形状跟机翼相似,螺旋桨高速旋转,给无人机提供向上的动力,所利用的物理原理是
(2)在某次航拍过程中无人机以最大速度上升至 300m 高空,工作电流为6A,则该过程工作效率是多少
(3)电池所储存的电能供无人机上升至300m 高空后改为水平飞行,假设飞机竖直上升和水平飞行时受到的空气阻力大小与速度成正比,若不计能量损失,无人机在整个航拍过程中能以最大水平飞行速度多长时间
技术参数 | ||
飞行器 | 质量(含电池及桨) | 1380g |
最大上升速度 | 5m/s | |
最大水平飞行速度 | 15m/s | |
智能飞行电池 | 容量 | 4480mAh |
正常工作电压 | 15.2V | |
能量 | Wh | |
相机 | 镜头焦距 | 20mm |
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(0.4)
解题方法
【推荐3】如图所示为履带式吊车将重为6×104N的挖掘机从河道内吊出的情景。OB为吊臂,CA为液压杆,F1为液压杆对吊臂的作用力。当挖掘机静止时,吊臂B端受到竖直向下的总拉力为6.2×104N。_______ 杠杆;
(2)吊臂B端和吊钩上都装有滑轮,此时用4×104N的拉力F₂将挖掘机匀速提升1m用时10s。此过程中;F2所做有用功为_______ J,F₂的功率为_______ W,滑轮组的机械效率为_______ ;
(3)已知吊车质量(不包含动滑轮、吊钩与钢丝绳)为15t,履带前后端E、F相距8m,此时吊车重心在EF正中,竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m。为防止翻车,保持如图所示的吊臂长度和角度不变,该吊车可吊重物的最大质量为_______ t。以下操作可能引起翻车的是_______ ,应避免。
A.缓缓缩短吊绳 B.缩短液压杆 C.缩短吊臂
(1)静止在图示位置的吊臂可看作
(2)吊臂B端和吊钩上都装有滑轮,此时用4×104N的拉力F₂将挖掘机匀速提升1m用时10s。此过程中;F2所做有用功为
(3)已知吊车质量(不包含动滑轮、吊钩与钢丝绳)为15t,履带前后端E、F相距8m,此时吊车重心在EF正中,竖直吊绳到履带前端E的距离也为8m。为防止翻车,保持如图所示的吊臂长度和角度不变,该吊车可吊重物的最大质量为
A.缓缓缩短吊绳 B.缩短液压杆 C.缩短吊臂
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