2023年中考物理专题复习-简单机械 功专题
1.(2022兰州)如图所示的情境中,对物体不做功的是( )
A. 图甲:用力搬石头,没有搬动 B. 图乙:将重物从地面拉到高处
C. 图丙:推车向前运动 D. 图丁:挺举杠铃过程
2.(2022内蒙古包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A. F的大小为物重的2倍
B. 物重增加5N,F的大小也增加5N
C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大
D. 将F改沿图中虚线方向,拉力F会减小
3.(2022淄博)如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A. 装置中的滑轮是动滑轮
B. 装置中的滑轮改变了力的方向
C. 绳子拉起桶盖时,桶盖可视为费力杠杆
D. 蓝色垃圾桶看起来是蓝色,是因为它吸收蓝光
4.(2022湘潭)如图所示,一均匀杠杆可以绕中点O自由转动,杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡,两蜡烛所处位置到O点的水平距离lAO=2lBO,现同时点燃蜡烛,经时间t,它们减少了相等的质量,下列说法正确的是( )
A. 点燃前A、B蜡烛重力之比为1∶2
B. 经时间t,杠杆右端下沉
C. 经时间t,杠杆左端下沉
D. 经时间t,杠杆继续保持水平平衡
5.(2022杭州)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲
A. 66.7%,50W B. 66.7%,100W C. 75%,50W D. 75%,100W
7.(2022永州)如图所示,用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=30N,在此过程中下列判断正确的是( )
A.拉力F做功为1.2J
B.滑轮组做的有用功为3J
C.滑轮组机械效率为40%
D.拉力F做功的功率为0.6W
8.(2022营口)如图所示,用12.5N的拉力F,10s内把重为20N的木箱匀速提升30cm(不计绳重及摩擦),则绳子自由端移动的速度是________m/s,动滑轮重是________N,该滑轮组的机械效率是________。
9.(2022朝阳)如图所示,用滑轮组提升重900N的物体A,使它在10s内匀速上升1m,此时滑轮组的机械效率为75%,则在提升重物的过程中(不计绳重及摩擦),动滑轮的重力为__________N,拉力做功的功率为__________W。
10.(2022天津)如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为4N,该过程中,木块所受的摩擦力为______N,拉力做功为______J。
11.(2022阜新)工人利用如图所示的滑轮组,将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m,此时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),则有用功的功率为______W;工人对绳的拉力做功______J;动滑轮重______N;若增大物重,该滑轮组的机械效率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(2022四川德阳)如图所示,有一斜面长L=4m,高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力,将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为___________J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为___________N。
13.(2022湖南衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板,如图所示,图中的转轴相当于杠杆的___________,妹妹的总重力比小涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离转轴___________(选填“远”或“近”);若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当___________转轴(选填“远离”或“靠近”)。
14.(2022菏泽)自行车是我们常用的交通工具,在下面列举的自行车结构或设计采取的措施中,属于杠杆的是______,属于减小摩擦的是______。(选填前面的序号)
①轮盘和飞轮组成的系统,②刹车把手和刹车装置组成的系统,③车胎上有凸凹不平的花纹,④转轴上安装有轴承。
15.(2022通辽)如图利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l。
16.(2022武威)如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法。
17.(2022安徽)用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
…… …… …… …… ……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆___________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:___________。
18.(2022金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是___________;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往___________侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
19.(2022四川成都)小杨同学品学兼优,全面发展,热爱劳动,周末,他从超市采购归来,手提一袋大米,站在匀速竖直上升的电梯内。
(1)若小杨及所带物品的总重为700N,在电梯上升10m的过程中,求电梯对他的支持力做的功;
(2)若这袋大米总质量为5kg,手的受力面积为2cm2,g取10N/kg,求他的手受到的压强。
20.(2022黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
21.(2022江苏泰州)如图,工人用动滑轮提升重为800N的物体,所用拉力为F,物体以0.2m/s的速度匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体在10s内上升的高度;
(2)工人对绳端的拉力;
(3)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力。
22.(2022镇江)如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为90%。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,求;
(1)上述过程中的有用功W有。
(2)上述过程中拉力所做的功WF。
(3)动滑轮所受的重力G动。
23.(2022宿迁)如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面,用时10s,若此过程拉力F方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为,()。求:
(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强;
(2)小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率;
(3)拉力F做功的功率。
24.(2022济宁)为支援上海疫情防控、保障民生,蔬菜运输车(如图所示)从山东寿光出发,历经9小时15分钟,行程777公里,于4月18日上午8点抵达上海徐汇区。该蔬菜运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。(g取10N/kg)求:
(1)运输车全程的平均速度;
(2)运输车对水平路面的压强;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率。
25.(2022潍坊)某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电,工作时电动机带动旋翼转动,旋翼对下方空气施力的同时获得升力,其有关参数如表格所示。某次运载过程中,无人机和货物总重,以最大上升速度匀速竖直上升,观察地面控制装置,显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比,用字母表示。求本次运送过程中:
最大上升速度
最大上升速度时空气阻力
电池额定电压
电池容量
(1)所用时间;
(2)升力所做的功;
(3)竖直运输效能值。
26.(2022娄底)如图所示为大疆航拍无人机,由于体积小,操控安全方便,拍摄效果好,深受摄影爱好者喜欢,下表是它的部分技术参数。
总质量(含电池及桨) 900g 四脚着地总面积 5cm2
最大上升速度 8m/s 电池容量 5000mAh
最大水平飞行速度 21m/s 正常工作电压 15V
最大上升高度 8000m 飞行时间 约46min
(1)该无人机重为多少牛顿;
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为多少;
(3)无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少;
(4)电池充满后储存的电能是多少焦耳;
(5)某次航拍过程中,无人机以8m/s的速度匀速竖直上升,正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%,则该过程中无人机电池工作电流多大。(不计空气阻力)
27.(2022黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
2023年中考物理专题复习-简单机械 功专题参考答案
1.(2022兰州)如图所示的情境中,对物体不做功的是( )
A. 图甲:用力搬石头,没有搬动 B. 图乙:将重物从地面拉到高处
C. 图丙:推车向前运动 D. 图丁:挺举杠铃过程
【答案】A
2.(2022内蒙古包头)如图所示,轻质杠杆OB可绕O点转动,OA=AB,在A点悬挂物体,在B点竖直向上拉动杠杆使其始终保持水平平衡,拉力为F。下列说法正确的是( )
A. F的大小为物重的2倍
B. 物重增加5N,F的大小也增加5N
C. 物体悬挂点右移,拉力F会增大
D. 将F改沿图中虚线方向,拉力F会减小
【答案】C
3.(2022淄博)如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是( )
A. 装置中的滑轮是动滑轮
B. 装置中的滑轮改变了力的方向
C. 绳子拉起桶盖时,桶盖可视为费力杠杆
D. 蓝色垃圾桶看起来是蓝色,是因为它吸收蓝光
【答案】B
4.(2022湘潭)如图所示,一均匀杠杆可以绕中点O自由转动,杠杆上垂直粘有A、B两根粗细相同的蜡烛且刚好在水平位置平衡,两蜡烛所处位置到O点的水平距离lAO=2lBO,现同时点燃蜡烛,经时间t,它们减少了相等的质量,下列说法正确的是( )
A. 点燃前A、B蜡烛重力之比为1∶2
B. 经时间t,杠杆右端下沉
C. 经时间t,杠杆左端下沉
D. 经时间t,杠杆继续保持水平平衡
【答案】AB
5.(2022杭州)现有甲、乙、丙三个质量不同的物体(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s,如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙,三者大小判断正确的是( )
A. W甲>W乙>W丙 B. W甲
6.(2022湖北武汉)用一个动滑轮在8s内将一重为300N的物体匀速向上提起2m,拉力为200N。这个动滑轮的机械效率和拉力的功率分别是( )
A. 66.7%,50W B. 66.7%,100W C. 75%,50W D. 75%,100W
【答案】D
7.(2022永州)如图所示,用F=12N的拉力竖直向上匀速提升木块,2s内木块升高的高度为0.1m,木块重力G=30N,在此过程中下列判断正确的是( )
A.拉力F做功为1.2J
B.滑轮组做的有用功为3J
C.滑轮组机械效率为40%
D.拉力F做功的功率为0.6W
【答案】B。
8.(2022营口)如图所示,用12.5N的拉力F,10s内把重为20N的木箱匀速提升30cm(不计绳重及摩擦),则绳子自由端移动的速度是________m/s,动滑轮重是________N,该滑轮组的机械效率是________。
【答案】0.06;5;80%;
9.(2022朝阳)如图所示,用滑轮组提升重900N的物体A,使它在10s内匀速上升1m,此时滑轮组的机械效率为75%,则在提升重物的过程中(不计绳重及摩擦),动滑轮的重力为__________N,拉力做功的功率为__________W。
【答案】 ①. 300 ②. 120
10.(2022天津)如图所示,在做“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板匀速滑动了0.5m,弹簧测力计的示数为4N,该过程中,木块所受的摩擦力为______N,拉力做功为______J。
【答案】 ①. 4 ②. 2
11.(2022阜新)工人利用如图所示的滑轮组,将质量为80kg的重物在10s内匀速提升1m,此时滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),则有用功的功率为______W;工人对绳的拉力做功______J;动滑轮重______N;若增大物重,该滑轮组的机械效率______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 80 ②. 1000 ③. 200 ④. 变大
12.(2022四川德阳)如图所示,有一斜面长L=4m,高h=2.5m。刘利同学用平行于斜面向上F=150N的拉力,将200N重的物体从底端匀速拉到斜面顶端。那么刘利同学对物体做的总功为___________J;物体沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦阻力为___________N。
【答案】 ① 600 ②. 25
13.(2022湖南衡阳)晚饭后,妈妈带着小涛和他两岁的妹妹到文化活动中心玩跷跷板,如图所示,图中的转轴相当于杠杆的___________,妹妹的总重力比小涛的重力大,跷跷板水平平衡时,小涛比妈妈离转轴___________(选填“远”或“近”);若妈妈放下怀抱中的妹妹(妈妈的位置不变),为了保持跷跷板水平平衡,小涛应适当___________转轴(选填“远离”或“靠近”)。
【答案】 ①. 支点 ②. 远 ③. 靠近
14.(2022菏泽)自行车是我们常用的交通工具,在下面列举的自行车结构或设计采取的措施中,属于杠杆的是______,属于减小摩擦的是______。(选填前面的序号)
①轮盘和飞轮组成的系统,②刹车把手和刹车装置组成的系统,③车胎上有凸凹不平的花纹,④转轴上安装有轴承。
【答案】 ①. ② ②. ④
15.(2022通辽)如图利用羊角锤撬钉子,在锤柄上画出所施加的最小动力F和其力臂l。
【答案】
16.(2022武威)如图所示,某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法。
【答案】
17.(2022安徽)用图中所示的装置探究杠杆的平衡条件, 通过正确的实验操作, 得到下表中的数据。
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m
1 3.0 0.20 2.0 0.30
2 2.0 0.15 1.5
3 1.5 0.20 1.0 0.30
…… …… …… …… ……
(1)第 2 次实验数据中的阻力臂 应为___________;
(2)第 3 次实验后,用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动), 如图乙所示,不计摩擦,杠杆___________(选填“能”或“不能”)在水平位置保持平衡,原因是:___________。
【答案】 ①. 0.20 ②. 不能 ③. 用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右边挂钩码的悬线 (保持上端悬点不动),改变了拉力的方向,但是没有改变拉力的大小,但是支点到力的作用线的距离,即力臂的长短发生了变化,由可知,不变,的大小不变,但是力臂发生了变化,故杠杆不能保持平衡。
18.(2022金华)项目学习小组在使用密度计时发现由于刻度不均匀,估读时误差较大,由此准备制作一个刻度均匀的密度计。
【小组讨论】
液体密度计是根据排开液体的体积变化判断密度大小;根据密度公式 ,想到是否可以通过密度与质量之间的关系来制作刻度均匀的密度计。经过查阅资料及深入讨论最后确定了制作方案。
【查阅资料】杆秤是我国古老的质量称量工具(如图甲),刻度是均匀的。使用时先把被测物体挂在秤钩处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,秤砣悬挂点对应的数值即为物体的质量。
(1)杆秤的工作原理是___________;
【产品制作】
器材:木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块(代替秤砣)。
步骤:
①模仿杆秤结构,用杯子代替秤钩,先自制一根无刻度“密度秤”;
②杯中不加液体,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时(如图乙),将此时秤砣的悬挂点A标记为“0”刻度;
③杯中加水至a处,提起秤纽,移动秤砣,当秤杆在水平位置平衡时,将此时秤砣的悬挂点B标记为“___________?___________”刻度(单位g/cm3);
④以AB两点之间长度的为标准,在整根秤杆上均匀地标上刻度。
(2)在制作过程中,秤杆出现左低右高现象(如图丙),要调至水平位置平衡,秤砣应往___________侧移动;
(3)步骤③中,秤砣悬挂点B标记的刻度值应为___________;
【产品检验】用多种密度已知的液体对“密度秤”刻度准确度进行检验。
【产品升级】
(4)为了制作出精确度更高的“密度秤”,下列改进措施可行的是___________。
A.把秤纽位置往远离秤钩一侧移动 B.减小秤砣质量
C.减少加入杯中的液体体积 D.换用更细的秤杆
【答案】 ①. 杠杆平衡原理(或F1·l1=F2·l2) ②. 右 ③. 1.0##1 ④. AB
19.(2022四川成都)小杨同学品学兼优,全面发展,热爱劳动,周末,他从超市采购归来,手提一袋大米,站在匀速竖直上升的电梯内。
(1)若小杨及所带物品的总重为700N,在电梯上升10m的过程中,求电梯对他的支持力做的功;
(2)若这袋大米总质量为5kg,手的受力面积为2cm2,g取10N/kg,求他的手受到的压强。
【答案】(1)7×103J;(2)2.5×105Pa
20.(2022黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
【答案】(1)5×104pa;(2)6×106J;
21.(2022江苏泰州)如图,工人用动滑轮提升重为800N的物体,所用拉力为F,物体以0.2m/s的速度匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求:
(1)物体在10s内上升的高度;
(2)工人对绳端的拉力;
(3)当被提升的物重增大为1000N时,工人对绳端的拉力。
【答案】(1);(2);(3)
22.(2022镇江)如图所示,用拉力F通过动滑轮将重90N的货物匀速提升1m,动滑轮的机械效率为90%。不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,求;
(1)上述过程中的有用功W有。
(2)上述过程中拉力所做的功WF。
(3)动滑轮所受的重力G动。
【答案】解:(1)上述过程中的有用功:
W有用=Gh=90N×1m=90J;
(2)由η=得拉力做的总功:WF===100J,
(3)由图知,绳子的有效股数为2股,则s=2h=2×1m=2m,
由W=Fs得,绳端的拉力:F===50N,
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:
G动=nF﹣G=2×50N﹣90N=10N。
答:(1)上述过程中的有用功W有为90J;
(2)上述过程中拉力所做的功WF为100J;
(3)动滑轮的重力为10N。
23.(2022宿迁)如图小明拉着质量为30kg行李箱匀速经过一段长度、高度的斜坡路面,用时10s,若此过程拉力F方向沿斜面向上,大小为125N。行李箱放在水平地面时与地面接触面积为,()。求:
(1)行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强;
(2)小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率;
(3)拉力F做功的功率。
【答案】(1)300N,7.5×105Pa;(2)300J,80%(3)37.5W
24.(2022济宁)为支援上海疫情防控、保障民生,蔬菜运输车(如图所示)从山东寿光出发,历经9小时15分钟,行程777公里,于4月18日上午8点抵达上海徐汇区。该蔬菜运输车总质量为31t,轮子与地面的总接触面积为6200cm2。(g取10N/kg)求:
(1)运输车全程的平均速度;
(2)运输车对水平路面的压强;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率。
【答案】解:(1)蔬菜运输车的运行时间为t=9小时15分钟=9.25h,
运输车全程的平均速度为:
v===84km/h;
(2)蔬菜运输车满载时车对水平路面的压力:
F=G总=m总g=31×103kg×10N/kg=3.1×105N;
满载时车对地面的压强;
p===5×105Pa;
(3)蔬菜运输车做匀速直线运动,F牵=F阻=2.6×103N,
蔬菜运输车牵引力做的功为:
W=F牵s=2.6×103N×9×103m=2.34×107J;
运输车牵引力做功的功率为:
P===6.5×104W。
答:(1)运输车全程的平均速度为84km/h;
(2)运输车对水平路面的压强为5×105Pa;
(3)在某段平直公路上,运输车匀速行驶9km用时6min,受到的阻力为2.6×103N,则运输车牵引力做功的功率为6.5×104W。
25.(2022潍坊)某小区工作人员用图示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电,工作时电动机带动旋翼转动,旋翼对下方空气施力的同时获得升力,其有关参数如表格所示。某次运载过程中,无人机和货物总重,以最大上升速度匀速竖直上升,观察地面控制装置,显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比,用字母表示。求本次运送过程中:
最大上升速度
最大上升速度时空气阻力
电池额定电压
电池容量
(1)所用时间;
(2)升力所做的功;
(3)竖直运输效能值。
【答案】(1)20s;(2)4320J;(3)50%
26.(2022娄底)如图所示为大疆航拍无人机,由于体积小,操控安全方便,拍摄效果好,深受摄影爱好者喜欢,下表是它的部分技术参数。
总质量(含电池及桨) 900g 四脚着地总面积 5cm2
最大上升速度 8m/s 电池容量 5000mAh
最大水平飞行速度 21m/s 正常工作电压 15V
最大上升高度 8000m 飞行时间 约46min
(1)该无人机重为多少牛顿;
(2)无人机四脚着地平放在地面上时,对地面的压强为多少;
(3)无人机以最大水平飞行速度匀速飞行420米所用时间是多少;
(4)电池充满后储存的电能是多少焦耳;
(5)某次航拍过程中,无人机以8m/s的速度匀速竖直上升,正常工作时它将电能转化为机械能的效率为80%,则该过程中无人机电池工作电流多大。(不计空气阻力)
【答案】(1)9N;(2);(3)20s;(4);(5)6A
27.(2022黄冈孝感咸宁)由我国自主研制、体现中国力量与中国速度的大国重器,世界首台千吨级运、架一体机“昆仑号”,可为高铁、道路桥梁的建设高效铺设箱梁。某次架桥时,要将一段重为1.0×107N的箱梁运到铺设位置。
(1)当箱梁静止在水平桥面时,箱梁与桥面的接触面积为200m2,求箱梁对桥面的压强;
(2)工作时,“昆仑号”将箱梁自桥面竖直向上提升0.6 m,固定好后,载着箱梁水平向前运动了30m。求此过程中克服箱梁所受重力做的功;
(3)如图所示,“昆仑号”将箱梁运到桥墩A、B之间的正上方时水平静止。图中l1表示MN的水平距离,l2表示ON的水平距离,G表示“昆仑号”与箱梁受到的总重力(不包括轮车A受到的重力)、其重心在O点,F表示桥墩B上的支腿对“昆仑号”竖直向上的支持力。请推导支持力F的表达式(用字母表示)。
【答案】(1)5×104pa;(2)6×106J;(3)