2023年中考物理高频考点突破——功和功率的计算
1.如图所示,中国人民解放军建军90周年,众多新式战车在“朱日和”举行的阅兵式上精彩亮相.某辆轮式伞兵突击战车满载时总质量为1.6t,车轮与水平地面接触总面积为4×103cm2,战车以72km/h的速度在水平地面匀速直线行驶时,发动机的功率为6×104W.(q汽油=4.6×107J/kg,g取10Nkg)求:
(1)战车满载时静止在水平地面上,对水平地面的压强.
(2)战车此次行驶时,受到的阻力.
(3)战车此次共行驶23min,若汽油机的效率为30%,消耗汽油的质量.
2.2018年日照进入高铁时代,青日连铁路的贯通,鲁南高速铁路的飞速建设.为日照人民的出行提供了便利.鲁南高速铁路,东起日照,向西经临沂、曲阜、济宁、菏泽,与河南省兰考南站接轨,全长494km,其中曲阜东至临沂北长度139km,临沂北至日照奎山站长度102km,设计行车速度为350km/h.下面是CRH380A型列车参数(g=10N/kg):
(1)等建成通车后,一辆CRH380A从日照奎山到曲阜东站共用时42min,求该车的平均速度?
(2)在列车高速运行时,为何出现升力系数?.当列车满载静止在车站时,假设与轨道的总接触面积为0.5m2,试求此时列车对轨道的压强是多少Pa?
(3)列车在某一路段以349.2km/h的速度匀速直线运动,牵引功率为4850kw,求此时列车受到的平均阻力是多少N
3.质量为48 kg的小华同学骑着一辆自行车在平直公路上匀速运动500 m,所用时间为100 s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重的1/12求:
(1)自行车行驶的速度;
(2)在这段过程中,该同学所做的功率;
(3)若自行车质量为12 kg,车胎与地面总的接触面积为40 cm2,则该同学骑车时,自行车对地面的压强为多少?(g取10 N/kg)
4.2017年6月23日,在长达138天183万海里的科考航行后,“向阳红09”搭载“蛟龙”号载人潜水器圆满完成中国大洋第38航次科考任务“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为4800t,牵引力的功率恒为6000kW,航行速度随时间变化图象如图所示,若“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行过程中所受阻力恒为6×103N,出发200s速度达到10m/s,前进1600m,取g=10Nkg求:
(1)“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力;
(2)在0~200s内“向阳红09”载“蛟龙”号行驶的平均速度;
(3)在0~200内“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功.
5.油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行,使用前,应先对车上的蓄电池充电.某电动车的额定电压为40V,净重20kg,电池容量为30Ah“(表示该蓄电设备在电流强度为1A时能持续工作30小时).若质量为50kg的小明骑着该车在水平地面上匀速行驶时,摩擦阻力为总重的1/7,车速为18km/h,且保持电源电压40V恒定不变,电能转化为机械能的效率是80%,则求:
(1)电动车产生的牵引力是多大?____________
(2)此电动车牵引力的功率是多少?_____________
(3)此电动车在这样路面上能行驶的最大路程是多少?_____________
6.学校大扫除时,小丽同学用50N的水平推力推动重300N底面积为3000cm2的讲台,使讲台沿推力方向做匀速直线运动,10s内前进了10m.求:
(1)讲台运动的速度;
(2)讲台对地面的压强;
(3)小丽对讲台做功的功率.
7.如图所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图.已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%.若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg.
求在此过程中:
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
8.如图甲所示是武汉市地铁站修建时要用到的起重机,如图乙是起重机的示意图,起重机重3×104N(包括悬臂),重心为P1,为了使起重机起吊重物时不致倾倒,在其右侧配有配重M,重心为P2.,现测得AB为10m,BO为1m,BC为4m,CD为1.5m。
(1)通过计算说明不加配重时,起重机最多能吊起多重的货箱(不计动滑轮与绳重)?
(2)计算说明配重不得超过多少?(在不吊货物时的情境中计算)
(3)如图丙是它的滑轮组装置示意图.起重机悬臂的底部有由一台电动机带动的两台相同的转扬机,这两台转扬机一起同向转动回收钢绳,从而吊起物体.在某次吊起质量为2t的建筑材料时,起吊装置的效率为80%,电动机的输出功率(即为滑轮组获得的总功率)为1kw,则右转扬机拉绳的速度是多少?
9.大型纪录电影《厉害了,我的国》于2018年3月在全国各大院线上映,国产大型客机C919在影片“大国重器”中亮相,它展现了中国的实力,C919国产大型飞机首次城际飞行是从上海浦东成功转场至西安固良,航程约为1200km;C919飞机的相关参数如下表所示。(g取10N/kg)
C919大型客机性能参数
质量 72t
巡航速度 900km/h
最大设计航程 4075km
最大使用高度 12100m
轮子数 6
(1)假设该飞机一直以巡航速度飞行,它整个城际飞行的总时间为多少小时?(结果保留两位小数)
(2)该飞机每个轮子与地面的接触面积均为1000cm2,它静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(3)该飞机在某一高度以巡航速度匀速飞行时,受到的阻力是其重力的0.1倍,则发动机此时的输出功率是多少?
10.随着居民生活水平的不断提高,家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家.下表为某型家用轿车的有关数据:
求:
(1)装满油时汽油的质量;(ρ汽油=0.71×103kg/m3)
(2)装满汽油的家用轿车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?(g=10N/kg)
(3)当该小汽车在水平路面上以额定功率行驶时,小代观察速度表如图,请计算该车行驶100km牵引力所做的功.
11.下表是某种型号自行车的主要技术参数.某同学到学校的路程是6×103 m的平直路面,匀速骑车从家到学校的时间为20 min,该同学的质量是40 kg,骑车过程中所受的阻力为人和车重的0.02倍(g取10 N/kg),求该同学骑车上学时:
(1)骑车时的速度;
(2)自行车对地面的压强;
(3)人克服阻力做功的功率.
12.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:
甲 乙 丙
(1)如图(甲)所示:小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m,求拉力F甲所做的功;
(2)如图(乙)所示:斜面长5m,高3m,拉力F乙=75N,小亮沿斜面匀速拉动物体至斜面顶端,求使用该斜面工作时的机械效率;
(3)如图(丙)所示: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,按要求画出滑轮组的绕线,求拉力F丙做功的功率。(每段绳子可承重80N,不计绳重及摩擦)。
13.如图所示,是我市著名民营企业生产的力帆100E型电动微型轿车.轿车载着乘客在水平公路上匀速直线行驶1min所通过的路程为720m.已知轿车总质量m=600kg,受到的阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍,轮胎与路面接触的总面积S=3×10﹣2m2 。求:
(1)轿车行驶的速度大小;
(2)轿车对路面产生的压强;
(3)牵引力对轿车做功的功率。
14.我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知汽车的总质量为2t,该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.2倍,汽车在此过程中消耗的汽油产生了1×J热量。(g取10N/kg)求在该段测试过程中:
汽车的行驶速度;
汽车的功率;
汽车发动机的热机效率。
15.一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船,满载时的总质量m=6.7×107kg,它在2h内匀速航行36km,推进力的功率P=6.0×107W,海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)满载时货船的总重力;
(2)满载时货船排开海水的体积;
(3)货船匀速航行时受到的阻力.
16.一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经l5s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下.其v-t图像如图所示.已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,求:
(1)整个过程中发动机做的功;
(2)汽车的最大速度ν最大
(3)全程中汽车的平均速度ν.
17.在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组.他用该滑轮组在4秒内将一个重为100牛的物体,沿着水平地面匀速拉动了2米.人的拉力为18牛,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦.求:
(1)人的拉力所做的功.
(2)人的拉力做功的功率.
(3)动滑轮受到的重力.
18.如图所示的电动升降台的机械效率是50%,升降台用60s把300kg的重物匀速提升10m.求这过程中:
(1)电动升降台对重物做的功.
(2)电动升降台电动机做的总功.
(3)电动升降台做功的功率.
19.环卫部门为了保持城市的清洁,环卫洒水车常在主干道进行洒水保洁.已知洒水车自重5 t,满载时装水10t,共有10个轮胎,每个轮胎与地面的接触面积为0.05 m2.在某水平直线路段匀速行驶,其受到的摩擦力是其总重力的0.1倍,g取10 N/kg.当汽车满载且未洒水时,求:
(1)洒水车与水的总重.
(2)洒水车在3min内行驶1440m,洒水车牵引力做功的功率.
(3)装满水时,洒水车对地面的压强.
20.如图所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处.已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,拉力F的功率为2kW.不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重.求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少____?
(2)罐笼A的重力是多少___?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少____?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)4×104Pa;(2)3000N;(3)6kg
【分析】(1)战车满载时并静止在水平地面上时,对水平地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,根据压强的公式求出对水平地面的压强;
(2)知道战车匀速行驶的速度,战车匀速行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据P=Fv求出受到的阻力;
(3)根据W=Pt求出战车此次共行驶23min牵引力做的功,利用效率的公式求出汽油完全燃烧释放的热量,利用Q放=mq求出消耗汽油的质量.
【详解】(1)战车满载时并静止在水平地面上时,对水平地面的压力和自身的重力相等,即F=G=mg=1.6×103 kg×10N/kg=1.6×104 N,
又因为车轮与水平地面接触总面积是:S=4×103cm2
所以,对水平地面的压强是:;
(2)根据题意知道,战车匀速行驶,行驶的速度是:v=72km/h=20m/s,所以处于平衡状态,即受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
由知道,战车受到的阻力是:;
(3)此次战车共行驶23min,牵引力做的功是:W=Pt=6×104 W×23×60s=8.28×107 J,
汽车完全燃烧释放的热量是:,
由Q放=mq可知消耗汽油的质量是:.
2.344km/h 7.68×106Pa 5×104N
【分析】(1)根据题意求出日照奎山到曲阜东站的距离,再利用公式求平均速度;
(2)利用流体流速与压强的关系解释产生升力系数的原因;
根据列车的总质量求总重力,压力等于重力,再根据求压强;
(3)知道速度和功率,可以利用,求牵引力,且牵引力与阻力平衡,可得结果.
【详解】(1)日照奎山到曲阜东站提距离为:,根据得该车的平均速度:
.
(2)在列车高速运行时,由于列车是流线型,上部突起,下部平直,空气流过上表面时流速快,压强小,下部空气流速小,压强大,压强差产生压力差,故出现升力系数;
列车的总重力,即对轨道的压力为:,列车与轨道的总接触面积为0.5m2,则列车对轨道的压强是:
;
(3)列车的速度:;牵引功率为,
根据得,牵引力大小为:
,
匀速直线运动时,受力平衡,所以阻力为:.
3.(1)5 m/s;(2)200 W;(3)1.5×105 Pa.
【详解】(1)自行车在平直公路上匀速行驶的路程s=500m,时间t=100s,自行车行驶的速度v==5m/s;(2)小华的质量m=48kg,小华的重力G=mg=48kg×10N/kg=480N,小华克服自行车阻力对自行车向前的力F=f=G=×480N=40N,小华对自行车所做的功W=FS=40N×500m=20000J,小华所做的功率p==200W;
(3)自行车质量m′=12kg,车胎对地面的压力F′=G总=(m+m′)g=(12kg+48kg)×10N/kg=600N,车胎与地面总的接触面积S总=40cm2=4×10 3m2,自行车对地面的压强P= ==1.5×105Pa.
【点睛】(1)利用速度公式v=计算出速度.(2)先计算所做的功,再根据功率公式p=计算出功率.(3)知道质量求出重力,压力等于重力,再根据压强公式p=求出压强.
4.4.8×107N 8m/s 1.2×109J
【分析】(1)已知“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量(排开水的质量),利用F浮=G排=m排g求“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力;
(2)根据速度的公式得到200s内的平均速度;
(3)已知功率和时间,根据W=Pt得到牵引力所做的功.
【详解】(1)“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力:
F浮=G排=m排g=4800×103kg×10N/kg=4.8×107N;
(2)在0~200s内的平均速度:;
(3)在0~200内牵引力所做的功:W=Pt=6000×103W×200s=1.2×109J.
答:(1)“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力为4.8×107N;
(2)在0~200s内“向阳红09”搭载“蛟龙”号行驶的平均速度为8m/s;
(3)在0~200s内“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功为1.2×109J.
5. 100N 500W 34560m
【分析】(1)利用G=mg可求自行车和人的总重力,然后可求摩擦阻力,电动车匀速直线运动,根据二力平衡条件可求电动车产生的牵引力;
(2)根据P=Fv可求得此电动车牵引力的功率;
(3)根据W=UIt可求得消耗电能,已知电能转化为机械能的效率是80%,可求机械能,然后利用W=Fs可求得此电动车在这样路面上能行驶的最大路程.
【详解】(1)自行车和人的总重力G=mg=(20kg+50kg)×10N/kg=700N,
摩擦阻力,
电动车匀速直线运动,根据二力平衡条件得到电动车产生的牵引力F=f=100N;
(2)已知车速v=18km/h=5m/s,
此电动车牵引力的功率:;
(3)电动车消耗电能:W电=UIt=40V×1A×30×3600s=4.32×106J,
W机械=W电×80%=4.32×106J×80%=3.456×106J,
由W=Fs 得行驶的最大路程:.
答:(1)电动车产生的牵引力是100N;
(2)此电动车牵引力的功率是500W;
(3)此电动车在这样路面上能行驶的最大路程是34560m.
6.(1)1m/s
(2)1000Pa
(3)50W
【详解】(1)10s内前进了10m,根据得,讲台前进的速度:
;
(2)讲台重,即对地面的压力为300N,底面积为,根据得,
讲台对地面的压强:.
(3)50N的水平推力,前进了10m,根据得,做的功为:
,
根据得,小丽对讲台做功的功率为:
.
7.(1)1.5×104J;(2)400N;(3)200W.
【详解】由图知,滑轮组n=2,知道人的移动速度和移动的时间,利用速度公式求人移动的距离(拉力移动的距离)s,根据s=2s′求货物移动的距离s′;知道货物的质量,利用重力公式求货物重,求出货物受到的摩擦力;再利用W=fs′求人做的有用功;求出了有用功,知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求人做的总功,再根据W=Fs求拉力大小;知道做功时间,利用功率公式求人拉力的功率;解:⑴W有用=fs物
代入数据得:W有用=1.5×104 J
⑵η==
代入数据得: F=400N
⑶ P=或P=Fv
代入数据得:P=200W
8.(1)3×103N; (2)6×104N;(3)0.08m/s。
【详解】(1)由乙图可知,起重机相当于一个杠杆,当不加配重时,B为支点,根据杠杆平衡条件有
G货×AB=G起×BO
即
G货×10m=3×104N×1m
解得G货=3×103N,即不加配重时,起重机最多能吊起重3×103N的货箱。
(2)若起重器加配重且不起吊物体时,C为支点,起重机自重的力臂为
OC=BC-BO=4m-1m=3m
配重M的力臂CD=1.5m,根据杠杆平衡条件
G起×OC= G配×CD
即
3×104N×3m= G配×1.5m
解得G配=6×104N。所以这起重机最大配重为6×104N,若超过最大配重,起重机不工作时会向右翻到。
(3)由题意可知,建筑材料由两台转扬机、四段绳子提起
G=2t=2×103kg
η=
即
80% F=5×103 N
解得。右转扬机功率为
P=P电=1000W=500W
右转扬机拉绳的速度是
=0.08m/s
答:(1)起重机最多能吊起3×103N。
(2) 配重不得超过6×104N。
(3) 右转扬机拉绳的速度是0.08m/s。
9.(1)1.33h;(2)1.2×106Pa;(3)1.8×107W。
【详解】(1)根据题意,由知道,飞机城际飞行的总时间是:
;
(2)由于飞机每个轮子与地面的接触面积为1000cm2,
所以受力面积是:
s=1000cm2×6=6000×10-4 m2 =0.6m2 ,
飞机对地面的压力是:
F =G=mg=7.2×104 kg×10N/kg=7.2×105 N;
所以,静止时飞机对地面的压强是:
。
(3)当飞机匀速飞行时,牵引力等于阻力,
故飞机发动机的牵引力是:
F牵=f=0.1G=0.1×7.2×105 N=7.2×104 N;
由P=Fv知道,发动机的输出功率是:
。
10.(1)39.05kg;(2)1.5×105Pa;(3)1.2×108J.
【详解】(1)油箱容积55L,即装满油时汽油的体积为:V=55dm3=0.055m3, 汽油的质量:m=V=0.71×103kg/m30.055m3=39.05kg;(2)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N,对地面的压强:p==1.5×105Pa;(3)由速度表知该车行驶速度v=90km/h,由v得汽车行驶100km所用时间:t=h=4000s,汽车以额定功率匀速直线行驶4000s牵引力所做的功:W=Pt=30×103W×4000s=1.2×108J.
11.(1) 5 m/s;(2)6×104 Pa;(3)60 W
【分析】(1)已知该同学上学时的路程与运动时间,由速度公式可以求出速度;
(2)自行车对地面的压力等于自行车与该同学的重力之和,先求出自行车对地面的压力,然后由压强公式求出自行车对地面的压强;
(3)根据题意求出自行车受到的阻力,然后由功的计算公式可以求出人克服阻力做的功;已知克服阻力所做的功与做功时间,由功率公式可求出人克服阻力做功的功率.
【详解】(1)速度
(2)自行车对地面的压力,对地面的压强.
(3)车所受到的阻力,人克服阻力做的功,人克服阻力做功的功率.
故答案为(1) 5 m/s;(2)6×104 Pa;(3)60 W
【点睛】本题考查了求速度、压强、功及功率等问题,涉及的知识点较多,但难度不大,熟练应用速度公式、压强公式、功的公式、功率公式是正确解题的关键.
12.(1)300J; (2)80%; (3);165W
【详解】解:(1)小亮用竖直向上的力F甲将物体匀速提升3m,拉力F甲所做的功即克服重力做功
(2)斜面长5m,高3m,拉力F乙=75N,拉力做的总功为
该斜面工作时的机械效率
(3)如图人站在地面上,通过滑轮组提升重物,可以反方向绕绳,如图:
两段绳子承重,所以拉力为
拉力做功为
F丙做功的功率为
答:(1)拉力F甲所做的功是300J;
(2)该斜面工作时的机械效率是80%;
(3)拉力F丙做功的功率是165W。
13.(1)43.2km/h;(2)2×105Pa;(3)7.2kW。
【详解】(1)匀速直线行驶1min,即60s所通过的路程为720m,
则轿车的速度:
;
(2)轿车对水平地面的压力等于车的总重,故压力为:
;
轿车对地面的压强为:
;
(3)阻力f大小恒为轿车重量的0.1倍,则轿车受到的阻力:
;
轿车匀速直线行驶,受力平衡,则牵引力等于阻力,即:
,
根据得牵引力做功的功率:
。
14.(1)30m/s;(2)1.2×W;(3)48
【详解】解:(1)汽车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,根据速度公式v=可得,汽车的行驶速度
(2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则此过程中汽车牵引力做功的功率
(3)发动机的效率
答:(1)汽车的行驶速度为30m/s;
(2)汽车的功率为1.2×W;
汽车发动机的热机效率为48。
【点睛】本题考查了速度、功率及效率的计算,要明确汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力.
15.(1)6.7×108N;(2)6.7×104 m3;(3)
【详解】(1)由G=mg知道,满载时货船的总重力是:G=mg=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N;
(2)由平衡条件知道,满载时货船受到海水的浮力是:F浮=G=6.7×108 N;
由阿基米德原理知道,F浮=G排=m排g=ρ海gV排,所以,满载时货船排开海水的体积是:
V排=F浮/ρ水g=6.7×108N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.7×104 m3;
(3)根据题意知道,货船匀速航行的速度是:v=s/t=36km/2h=18km/h=5m/s;
由P=W/t=Fs/t=Fv知道,货船行驶时的牵引力是:F=P/v=6.0×107W/5m/s=1.2×107 N;
由于货船匀速航行,所以受到的阻力是:f=F=1.2×107 N
【点睛】本题考查的是速度、重力、浮力和功率的计算,利用好漂浮条件和阿基米德原理是本题的关键.
16.(1)3.2×106J;(2)20m/s;(3)16m/s
【分析】(1)根据求出发动机做的功;
(2)根据求出汽车受到的阻力,因为匀速运动,所以牵引力等于阻力,再根据求出汽车的最大速度;
(3)根据 求出匀速运动的路程,然后根据求出平均速度.
【详解】(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:
,
整个过程中发动机做的功:
;
(2)汽车的重力:
,
由题意和图像可知,15-40s汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力:
,
由可得,汽车的最大速度:
;
(3)汽车匀速运动的路程:
,
由图像可知,滑行100m用的时间t3=10s,则全程中汽车的平均速度:
.
答:(1)整个过程中发动机做的功为3.2×106J;
(2)汽车的最大速度为20m/s;
(3)全程中汽车的平均速度为16m/s.
【点睛】此题主要考查的是学生对功率、重力、速度计算公式的理解和掌握,分析图像和知道平均速度的计算方法总路程比上总时间是解决此题的关键.
17.(1)72J; (2)18W ; (3)1N
【详解】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数是:n=2,故绳端移动的距离是:s绳=ns物=2×2m=4m,所以,人的拉力所做的功是:W=Fs绳=18N×4m=72J;
(2)根据题意知道,拉力F做功时间是t=4s,则做功的功率是:P=W/t=72J/4s=18W;
(3)由于物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,所以物体受到的摩擦力是:f=0.35G=0.35×100N=35N;
又因为物体匀速移动时处于平衡状态,故物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,
所以,滑轮组对物体的拉力是:F拉=f=35N,
由于不计绳重及机械的摩擦,所以,由F=(G动+F拉)/n可知,动滑轮的重力是:
G动 =nF-F拉=2×18N-35N=1N
【点睛】本题考查的是功率公式、做功公式、滑轮组绳子拉力公式的应用,解题的关键是滑轮组公式的灵活运用.
18.(1)3.0×104J.(2)6.0×104J.(3)1000W
【详解】(1)升降台对重物做的功:
(2)根据可得升降台电动机做的总功:
;
(3)电动升降台做功的功率即总功率,则升降台对重物做功的功率:
.
19.(1)1.5×105 N(2)1.2×105W(3)3×105 Pa
【详解】(1)洒水车与水的总重力:G=mg=(=(5=1.5.(2)洒水车在某水平直线路段匀速行驶,则牵引力
F=f=0.1G=0.1,洒水车在3分钟内做的功:W=Fs=,洒水车牵引力做功的功率:P==1.2.
(3)装满水时,洒水车对地面的压强P==3Pa
20. 2.8×104J 1200N 70%
【详解】 (1) 建筑材料重G材=m材g=280kg×10N/kg=2.8×103N,拉力F对所提升的建筑材料做的功W=G材h=2800N×10m=2.8×104J. (2)据P==Fv得,绳子拉力F==2×103N,罐笼A的重力是GA=2F G材=2×2×103N 2.8×103N=1.2×103N.(3)拉力做的总功W总=Fs=F×2h=2×103N×2×10m=4×104J,W有用=W=2.8×104J,则提升机在提升建筑材料时的机械效率η×100%=70%.
点睛:(1)先计算出材料的重力,再根据公式W=Gh计算拉力F对所提升的建筑材料做的功.(2)从图上可以看出动滑轮上有两段绳子,拉力等于材料与罐笼A的重力和的一半,根据公式P=Fv可求拉力F的大小.(3)机械效率等于有用功除以总功,有用功等于拉力对重物做的功,总功等于拉力F和拉力移动距离的乘积.