功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算

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1、 功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算 (g=10N/kg) 1.某泵房每天需將1000m的水送到18m高的蓄水池里,若由一臺離心式水泵來完成,水泵每天工作5小時。這臺水泵的功率至少是多少千瓦? 2.在某工地上,工人師傅用滑輪組起吊重為600N的重物,他用200N的力拉繩,使物體上升3m,滑輪組工作時的效率為75%。求: (1)有用功、總功;(2)此滑輪組至少由幾定幾動組成? 3.如圖,物體的重量為24000N,物體在勻速運(yùn)動時受到的阻力是物重的1/10,且滑輪組的機(jī)械效率是80%,拉力的功率為150W,要把物體勻速拉動1m。求: (1)F的大??;(2)物體移動

2、的速度;(3)需要多長時間? 4.工人用類似圖中的滑輪組提起重為2000N的物體。求: (1)若不計(jì)摩擦和動滑輪重,工人提起這個重物至少需要用多大的力? (2)若工人勻速提起這個物體時所用的拉力是800N,滑輪組的機(jī)械效率是多大? (3)若工人用800N的拉力在1分鐘內(nèi)將這個物體提高了3m,他做功的功率是多少? 5.如圖,用滑輪組拉著重為600N的物體A沿水平方向勻速移動,在40s內(nèi)使物體移動了8m,拉力F做的功為1280J。求: (1)拉力F的大小及拉力的功率; (2)若動滑輪重12N(不計(jì)摩擦及繩重)滑輪組的機(jī)械效率

3、為多少? 6.天津在支援四川德陽地區(qū)抗震救災(zāi)活動中,一輛滿載物資的總重為G的運(yùn)輸車,將物資沿ABCD路線運(yùn)至D處,AB段海拔高度為h1米,CD段海拔高度為h2米,如圖6甲所示。在整個運(yùn)輸過程中,汽車以恒定速度v運(yùn)動,汽車t=0時經(jīng)過A處,tl時經(jīng)過B處,t2時經(jīng)過C處,在此過程中汽車牽引力功率P隨時間,變化的圖象可簡化為圖6乙所示(P1、P2、tl和t2也為已知量)。求: (1)請分析說明汽車在AB段和BC段運(yùn)動時牽引力的大小關(guān)系; (2)請用已知量求汽車沿斜坡BC段運(yùn)動時所受總阻力的表達(dá)式(總阻力包括摩擦力和空氣阻力)? 7.小明做“測

4、滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時,用下圖所示的滑輪,組裝成滑輪組,用此滑輪組將重為3.6N的物體勻速提起時,拉力的功率為0.36W,滑輪組的機(jī)械效率為75%。(忽略摩擦及繩重)求: (1)繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重; (2)若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時,其機(jī)械效率將如何改變?說明理由。 8.如圖8a所示,是2008北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己雙手的力量,攀爬到火炬臺底部并最終點(diǎn)燃圣火的照片,該點(diǎn)火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強(qiáng)自立、拼搏向上的勇氣和精神。已知他和輪椅總質(zhì)量為80kg,攀爬高度39m,歷時約3min20s。求: (1)如果

5、不計(jì)機(jī)械裝置的額外功,求他的平均功率多大? 圖8b A B C D F F F F (2)小明同學(xué)看到火炬手攀爬很費(fèi)勁,想到物理課上學(xué)過利用滑輪組可以省力。小明同學(xué)如果站在地面上,用如圖8b所示的哪個滑輪組拉起火炬手侯斌最合適,理由是什么?如果該滑輪組機(jī)械效率為80%,求小明同學(xué)的拉力至少要多大?(g取10N/kg) 圖8a 9.上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車,它使用氫氣代替汽油。在一次測試中,汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力,5min內(nèi)勻速直線行駛了9000m。求: (1)汽車受到水平方向

6、的阻力是多少? (2)汽車牽引力所做的功和功率是多少? 圖10 F G 10.如圖10所示,拉力F=80N,物體重G=120N,若繩子自由端勻速拉動的距離s=4m,物體被提高的距離h=2m,然后在水平方向勻速平移5m,求: (1)拉力所做的有用功、重力在水平方向做的功; (2)拉力所做的總功W總; (3)該滑輪組的機(jī)械效率η? 11 11.如圖11所示,重物A是體積為10dm3,密度為7.9103kg/m3的實(shí)心金屬塊,將它完全浸沒在水中,始終未提出水面。若不計(jì)摩擦和動滑輪重,要保持平衡,(g=10N/kg)求: (1)作用

7、于繩端的拉力F是多少? (2)若緩慢將重物A提升2m,拉力做的功是多少? (3)若實(shí)際所用拉力為400N,此時該滑輪的效率是多少? 12.在我市書院南路道路改擴(kuò)建工程中,推土機(jī)發(fā)揮了重要作用。如圖12是某型號履帶式推土機(jī),其發(fā)動機(jī)的額定功率為150kW,質(zhì)量為2.0104kg,履帶與地面的總接觸面積為2.5m2(取g = 10N/kg)。求: (1)推土機(jī)靜止時對水平地面的壓強(qiáng); (2)若推土機(jī)在平直場地上以額定功率作業(yè),在其以1.5m/s的速度勻速前進(jìn)10m的過程中,它受到的阻力及阻力所做的功? 圖12 13.俯臥撐是一項(xiàng)常見的體育健身活動。如圖13所示是小明同學(xué)做俯臥撐時的示意圖。小明重600N,1min鐘內(nèi)做俯臥撐30個,每做一次肩膀升高50cm。小明身體可視為杠桿,O為支點(diǎn),為重心,OA=1m,B到O點(diǎn)的距離OB=1.5m。求: (1)地面對手的支持力; (2)若每個手掌的面積為0.016m2,求雙手對地面的壓強(qiáng); (3)1min鐘內(nèi)小明所做的功; (4)小明做功的功率? 圖13 3

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