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15.(2012南通)有一汽车的质量是3t,在平直公路上以36km/h的速度做匀速直线运动,已知牵引力为2000N,求:(1)求车所受的重力(2)求汽车所受的摩擦力(3)求车的功率是多少。 解:(1)G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N??????(2分)
(2)因为汽车做匀速直线运动,所以汽车所受的摩擦力等于牵引力,即:f=F=2000N(3分)
(3)P=Fv=2000N×10m/s=2×104W
16.(2012遵义)一个正常成年人的心脏推动血液流动的功率为1.5W。 (1)该成年人一昼夜(24h)心脏对血液做了多少功?
(2)这些功可以把多少质量的水送到10m高处?(取g = 10N / kg) 解:(1)W=Pt=1.5W×24×3600s=1.296×105J
W1.296?105J(2)G===1.296×104N
10mhG1.296?104Nm===1.296×103kg
10N/kgg
17. (2012泉州) 质量为50kg的何勇同学,在一次爬杆比赛中,用12s爬到了5m高的杆顶:
(1)何勇受到的重力是多少?
(2)何勇爬杆过程中做了多少功?功率多大? ⑴G=mg=50kg×10N/kg=500N ⑵W=FS=500N×5m=2.5×103J P=W/t=2.5×103J/12s=208W 18.(2012大连)某坦克重力为4×105N,履带的着地面积为5m2。若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min,发动机的输出功率为900kW。试求: (1)坦克静止在水平路面时,对路面的压强是多不少? (2)匀速行驶10min,坦克发动机所做的功是多少? (3)匀速行驶时,坦克发动机的牵引力是多少? ⑴P=F/S=4×105N÷5m2=8×104Pa ⑵W=Pt=900kW×10min=5.4×108J
⑶F=W/S=5.4×108J÷(20m/s×10min)=4.5×104N 19.(2012·沈阳)(8分)某滑雪运动员穿上滑雪板后的质量为64kg,每只滑雪板与地面的接触面积为0.25m2。该运动员从20m长、10m高的斜坡滑下,用时4s,取g=10N/kg。求:
(1)运动员穿上滑雪板站在水平地面上时,对地面的压强。 (2)运动员从斜坡顶端滑到底部的过程中,重力做功的功率。 (1) P?FGmgmg64kg?10N/kg????=1.28×103Pa 2SSS2S02?0.25m清华北大家教中心 家教电话:010—62561255
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P?WGhmgh64kg?10N/kg?10m=1.6×103W ???ttt4s
20.(2012·东营)(12分)以前,我国北方经常用辘轳将水从井里提上来,如下图所示。辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的质量是2kg,容积是8×10-3 m3;井中水面到地面的高度为5 m,水的密度是1.0×103 kg / m3。不计摩擦及绳和摇柄质量。取g=10N/ kg。 (1)当人通过辘轳用20s的时间,将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时,人所做的有用功是多少?人所做有用功的功率是多大?该机械的机械效率是多少?
(2)当人通过辘轳将装半桶水(体积为4×10-3 m3)的吊桶匀速提升到地面时,该机械的机械效率是多少?
(3)根据上面的计算结果,提出改进吊桶的办法,以提高该机械的机械效率。 (4)请列举使用该机械比人直接提升吊桶的好处。(答出两条即可)
解:(1)满桶水的质量m1 = ρV =1.0×103 kg / m3×8×10-3 m3 = 8kg
人所做的有用功W有= m1gh = 8kg×10N/ kg×5 m = 400 J ?????????(2分) 人所做有用功的功率P有W有400J???20W ?????????(2分)
t20s提升吊桶所做总功W总= Fh=(m1+m2)gh =(8kg+2kg)×10N/ kg×5 m = 500 J 机械效率??W有400J??80%????????????????(2分) W总500J(2)半桶水的质量m1′ = ρV′ =1.0×103 kg / m3×4×10-3 m3 = 4kg ′
所做有用W有= m1′gh = 4kg×10N/ kg×5 m = 200 J
′
所做总功W总= Fh=( m1′+m2)gh =(4kg+2kg)×10N/ kg×5 m = 300 J
W有?200J机械效率?????66.7%???? ????????(2分)
?W总300J(3)减小吊桶的质量,增大吊桶的容积。??????????(2分。答对一条得1分)
(4)省力;改变施力方向,方便用力(或“方便”);安全。 ??(2分。答对2条即得满分)
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