F=G=mg=70 kg×10 N/kg=700 N F700 N5
故压强是:p==-42=3.5×10 Pa
S20×10 m
s2.4×103 m
电动滑板车的速度是:v===8 m/s
t300 s
(3)因为电动滑板车在牵引力的作用下做匀速运动,所以F牵=f=0.05G=0.05×700 N=35 N
牵引力做的功为:W=F牵s=35 N×2 400 m=8.4×10 J
4
W8.4×104 J
牵引力做功的功率是为:P===280 W
t300 s
10. (1)压力 惯性 【解析】紧急刹车时,车闸和车轮之间的压力增大,摩擦力增大,这是通过增大压力来增大摩擦的,当然车在刹车前主要是滚动摩擦,刹车后主要是滑动摩擦,因此这还是通过变滚动为滑动增大摩擦.因为车是运动的,所以刹车后,由于惯性,车还要保持原来的运动状态继续向前运动.
解:(2)小轿车空载时对地面的压力是:
F=G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N
小轿车对地面的压强是:
4
F1.5×10 N4p===7.5×10 Pa -42
S500×10 m×4
(3)小轿车10 min克服阻力所做的功为:
W=Pt=60×103 W×10×60 s=3.6×107 J
WFstt因为小车做匀速直线运动所以牵引力等于阻力,由P===Fv可得,小轿车受到的
阻力是:
3
P60×10 W3
f=F===3×10 N
v1
72× m/s
3.6
(4)小志爸爸要完成一次旅程回到家的行程至少是50 km×2=100 km,查表得耗油量正好是10 L,而现在车上剩余油量是6 L,所以至少还要加油10 L-6 L=4 L,加这些油需要的钱数是:6.3元/L×4 L=25.2元
11. (1)省力 【解析】根据Fs=Gh,由于斜面长大于斜面高,所以使用斜面可以省力;使用任何机械都不能省功.
解:(2)不考虑摩擦时,有Fs=Gh
故需要的推力是:F==Gh800 N×0.5 m
=100 N
s4 m
(3)有用功是:W有用=Gh=800 N×0.5 m=400 J 总功是:W总=Fs=125 N×4 m=500 J 斜面的机械效率是:
η=W有用400 J
×100%=×100%=80% W总500 J
额外功是:W额外=W总-W有用=500 J-400 J=100 J
箱子和斜面间的摩擦力是:f=W额外100 J
==25 N s4 m
12. 解:(1)建筑材料对罐笼底面的压力
F压=G=mg=280 kg×10 N/kg=2 800 N
F压2 800 N=2=2 000 Pa S1.4 m
建筑材料对罐笼底面的压强p=(2)建筑材料被匀速提升10 m所需要的时间
h10 m
t===20 s v0.5 m/s
拉力所做的功为W总=Pt=2.1×10 W×20 s=4.2×10 J (3)提升建筑材料所做的有用功
3 4
W有=Gh=2 800 N×10 m=2.8×104 J
提升机的机械效率
4
W有2.8×10 Jη=×100%=×100%≈66.7% 4
W总4.2×10 J
变大
13. (1)小 【解析】由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)可知,当动力与动力臂不变时,阻力与阻力臂成反比;即阻力臂越大,阻力越小;阻力臂越小,阻力越大.由“塔吊”结构图可知,动力与动力臂都不变,当E点越靠近D点时,力臂越长,能安全吊起重物的最大质量就越小.
解:(2)沿水平方向慢慢旋转90°,钢材在水平方向上虽然移动了一段距离但是不受力的作用,所以此过程不做功.只在重力方向上做了功,所以塔吊对钢材做功
W=Gh=mgh=1.2×103 kg×10 N/kg×10 m=1.2×105 J
(3)由图可知,有两段绳子吊着物体,且v物=1.5 m/s,所以绳子末端移动的速度为v绳
=2v物=2×1.5 m/s=3 m/s
又因为P=75 kW=7.5×10 W,所以水平拉力F为
4
WPtP7.5×104 W4
F=====2.5×10 N sv绳tv绳3 m/s
因为G=4×10 N,所以滑轮组的机械效率为:
4GhGhG4×10 Nη=×100%=×100%=×100%=×100%=80% 4FsnFhnF2×2.5×10 N
4
14. (1)费力 解:(2)起重机的重力
G1=m1g=8×103 kg×10 N/kg=8×104 N
设备重:G2=4 000 N 起重机对地面的压力:
F=G1+G2=8×104 N+4 000 N=8.4×104 N
FS根据压强公式p=可得,支架与地面的接触面积
F8.4×104 N2S===1.2 m 4
p7×10 Pa
(3)绳子自由端移动的距离:s=2h=2×3 m=6 m 有用功:W有=Gh=4 000 N×3 m=1.2×10 J 总功:W总=Fs=2 500 N×6 m=1.5×10 J
额外功:W额=W总-W有=1.5×10 J-1.2×10 J=3 000 J 起重机的机械效率:
4
W有1.2×10 Jη=×100%=×100%=80% 4
W总1.5×10 J
4
4
4
4