第12章《简单机械》单元测试卷
一、单选题(本大题共12小题)
1.如图所示,使用中属于费力杠杆的工具是( )
A.剪刀B.起子C.镊子D. 铜丝钳
2.如图所示,所使用的杠杆能够省距离的是( )
A.羊角锤 B.筷子
C.开瓶器 D.独轮车
3.如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2,若不计绳重及摩擦,则( )
A.W1η2 B.W1=W2 η1<η2
C.W1=W2η1>η2 D.W1>W2η1<η2
4.如图所示,在水平拉力的作用下使物体,沿水平地面作匀速直线运动,若滑轮与绳子质量及摩擦不计,已知物体与地面间的摩擦力为10N,物体运动的速度为2m/s,那么关于拉力的大小和拉力的功率的大小,下列说法中正确的是( )
A.拉力的大小为20N B.拉力的大小为5N
C.拉力的功率的大小为 D.拉力的功率的大小为10W
5.如图所示,物体B的重力为40N,此时A正沿着水平桌面以0.4m/s的速度向右做匀速直线运动;若对A施加一个水平向左的力F,物体B以原速度匀速上升。则下列选项正确的是(不计绳重、滑轮重及绳与滑轮间摩擦)( )
A.物体B匀速下降的速度是0.4m/s
B.物体A向左做匀速直线运动时与桌面间的摩擦力为20N
C.物体B匀速上升时,作用在物体B上绳子的拉力的功率为16W
D.对A施加的水平向左的力F大小为160N
6.如图所示,在轻质杠杆上吊一重物G,在一端施加一个始终与杠杆垂直的动力F,使杠杆缓慢地从OA转至水平位置OB,则在转动过程中( )
A.F变大 B.F先变大后变小 C.F变小 D.F先变小后变大
7.如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则( )
A.拉力的功率为50W B.滑轮组中动滑轮重10N
C.该滑轮组的机械效率为90% D.绳子自由端移动的速度为0.5 m/s
8.如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧秤的示数为20N,以下正确的是( )
①M受到地面的摩擦力为20N
②M受到地面摩擦力水平向左
③拉力F的功率为8W
④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力
A.①④ B.①② C.①③ D.②④
9.如图所示为探究杠杆平衡条件的实验装置,若每个钩码的质量为50g,为了让杠杆在水平位置平衡,下列判断正确的是( )
A.在点挂4个钩码能使杠杆平衡
B.在点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,能使杠杆平衡
C.用弹簧测力计在点拉,无论如何改变用力方向都要省力
D.用弹簧测力计在点拉,无论如何改变用力方向都要费力
10.用如图甲所示的滑轮组缓慢提升不同物体,每次物体被提升的高度均为0.5m,滑轮组的机械效率与物体受到重力的关系如图乙所示 不计摩擦,下列分析正确的是( )
A.动滑轮的重力为5N
B.该滑轮组的机械效率可以达到100%
C.滑轮组的机械效率越高,拉力做功越少
D.每次提升重物时,滑轮组做的额外功为5J
11.如图所示,把重为G的物体甲从A点竖直向上匀速拉至B点,过程绳的拉力对甲做的功为WAB;用平行于斜面的拉力把重也为G的物体乙沿面从C点匀速拉至B等高的D点,在此过程中的拉力对乙做的功为WCD,斜面的机械效率为
A. B. C. D.
12.某建筑工地上,工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上,如图所示,若水泥重为G0,桶重为G1,动滑轮重为G2,不计绳重和摩擦,此过程中该装置的机械效率为η,则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为( )
A.F= B.F= C. D.
二、填空题(本大题共5小题)
13.赵亮同学用如图所示的滑轮组将重150N的物体匀速提升2m,则绳子自由端移动了______m,若所用拉力F为60N,克服绳重与摩擦做功30J,则动滑轮重______N。
14.如图所示,用大小为F的拉力,通过一个动滑轮,拉着重为300N的物体,使物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动,其中动滑轮重100N,则拉力F做功的功率为______W。(不计绳重和滑轮转轴处的摩擦)
15.小明用滑轮组提升物体,绳子自由端在竖直方向上移动的距离随时间变化的关系如图中图线a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图中图线b所示。已知物体的质量为150kg,所用动滑轮的总质量为10kg,绳子自由端的拉力F为500N,g取10N/kg。则在0~2s的过程中,有用功为_______J,拉力F的功率为_______W,滑轮组的机械效率为________。
16.如图所示,将一个重10 N的物体用沿斜面向上的拉力F=7.5 N匀速拉到斜面的顶端,物体沿斜面移动的距离s为5 m,上升的高度h为2 m,则人对物体做的有用功是______J,斜面的机械效率为______.在高度相同时,斜面越长越______(选填“省力”或“费力”).
17.建筑工人用如图所示的装置运送建筑材料,该工人手的最大拉力为500N.不计滑轮、绳的自重及摩擦,则该工人一次最多能起吊 ________N的建筑材料,实际使用该滑轮组最多只能吊起800N的建筑材料,该滑轮组的机械效率是 ________
三、作图题(本大题共3小题)
18.如图所示,杠杆OA在力Fl、F2的作用下处于平衡状态,l2是力F2的力臂,在图中画出力F2的示意图。
19.如图所示,有一个杠杆AOB,可绕O点自由转动,A端吊着一个重2N的物体,请画出使杠杆在图示位置静止时向上的最小力F和物体所受的重力示意图。
20.如图所示,用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法.
四、实验题(本大题共2小题)
21.小红和小婷同学在探究“杠杆平衡的条件”实验中,所用的器材有:支架,刻度均匀的杠杆(每小格为2cm),细线,重0.5N的钩码若干。
(1)实验前,杠杆在支架上静止时如图1甲所示,此时杠杆处于_________(选填“平衡”或“非平衡”)状态。
(2)接下来,他们应将杠杆的平衡螺母向_________(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。这样操作的好处是,既消除了杠杆自重对实验结果的影响,又便于_________。
(3)杠杆调节在水平位置平衡后,他们分别在杠杆两端加减、移动钩码,每次使杠杆在水平位置重新平衡后,将实验测量的数据记录在下表中。
次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm
1 1 8 2 4
2 1.5 6 1.5 6
3 2 4 4 2
4 2 6 4
第4次实验时,小红在杠杆A点挂上4个钩码,如图1乙所示,要使杠杆在水平位置平衡,她应在B点挂上__________个钩码。
(4)分析论证环节,小红认为杠杆平衡的条件是:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”;小婷则认为杠杆平衡的条件是:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。经过思考,小婷同学进行了如图1丙所示的实验。当弹簧测力计在C点由竖直位置逐渐向右倾斜过程中,要使杠杆仍在水平位置平衡,弹簧测力计的示数将__________。此时,动力×支点到动力作用点的距离__________(选填“等于”或“不等于”)阻力×支点到阻力作用点的距离。这说明小红的观点是__________的。
(5)实验结束后,小婷同学联想到生活中的杆秤,其主要结构由秤杆、秤钩A、提纽(B、C)、秤砣D组成(0点为刻度的起点)。图2是用杆秤称量货物时的情景。
①在称量货物时,使用提纽_________,该杆秤的称量范围更大。
②若该杆秤配套的秤砣D有磨损,称量货物时杆秤显示的质量将比被测货物的真实质量偏__________。
22.如图所示是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置,物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动。实验准备的器材有:三个质量不同的木块A,三条粗糙程度不同的长木板B,三个高度不同的长方体铁块C,刻度尺,弹簧测力计。
(1)下面是小红探究斜面机械效率与物重的关系时记录的有关数据:
实验次数 斜面粗糙程度 重物的重力 大小G/N 弹簧测力计的示数F/N 重物沿斜面移动的距离//m 重物上升的高度h/m 机械效率η/%
1 较粗糙 2.0 1.51 0.80 0.40 66.2
2 较粗糙 2.5 1.89 0.80 0.40 66.1
3 较粗糙 3.0 2.26 0.80 0.40 66.4
通过分析数据,你可以得出结论:__________。
(2)上述实验中,保持斜面长度不变,将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.0N,则此时物体受到的摩擦力是__________,斜面的机械效率是_________。此过程中物体的机械能__________(选“变大”,“变小”或“不变”)。
(3)小红猜想斜面的机械效率可能还与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关,小红想研究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系,于是小红将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度,并将这三个不同物重的物体同时沿斜面匀速拉动相同的长度,测出弹簧测力计的示数,比较它们的机械效率,这种方法__________(选“能”,“不能”)得出结论,原因是__________。
五、计算题(本大题共3小题)
23.如图所示重力不计的轻杆AOB可绕支点O无摩擦转动,当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、B上时,轻杆恰好在水平位置平衡,此时乙物体刚好完全浸没在装有水的容器里且水未溢出,物体乙未与容器底接触,已知轻杆长2.2m,支点O距端点B的距离为1.2m,物体甲的质量为8.28kg,物体乙的体积为0.001m3(g=10N/kg。忽略绳重,不计弹簧测力计的重力)求:
(1)甲物体的重力;
(2)乙物体受到水的浮力;
(3)弹簧测力计的示数;
(4)乙物体的密度。
24.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组提升重物的装置图,汽车部分参数如表。每次重物都以1m/s的速度匀速上升,提升重2400N的物体时,滑轮组的效率为80%,不计汽车所受的摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦,取g=10N/kg。
汽车部分参数
汽车重量 3t
车轮数 4个
每个车轮受力面积 250cm2
求:(1)提升重物时汽车对水平地面的压强;
(2)汽车拉绳的力做功的功率。
25.如图所示,已知斜面长5m,高3m,绳端拉力为50N.利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端.在此过程中:
(1)物体沿斜面向上运动,绳端移动的速度为多少?
(2)拉力的功和功率各是多少?
(3)拉力的机械效率是多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【解析】
A.图示的剪子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;
B.起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B不符合题意;
C.镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故C符合题意;
D.图示的铜丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【解析】
A.用羊角锤起钉子时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A不符合题意;
B.筷子在使用时动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,故B符合题意;
C.开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故C不符合题意;
D.独轮车在使用时动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故D不符合题意。
故选B。
3.A
【解析】
分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面匀速提到二楼,沙袋所受的重力相同,高度相同,故两机械做的有用功相同,由于乙是动滑轮,克服动滑轮和绳子摩擦力做功,而甲是定滑轮,只需要克服摩擦力做功,故乙做的额外功多,故乙拉力做的总功大,乙的机械效率低,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.B
【解析】
图中的滑轮是动滑轮,若滑轮与绳子质量及摩擦均不计,则拉力等于物体所受摩擦力的一半,即
物体的运动速度为,则绳子的速度为,故拉力的功率为
故选B。
5.D
【解析】
解:
A.由图可知,有两段绳子拉着动滑轮,则绳子自由端物体B的移动速度为物体A移动速度的2倍,即
vB=2vA=2×0.4m/s=0.8m/s
故A错误;
B.物体B的重力为40N,则绳子自由端的拉力为FB=GB=40N,不计摩擦、绳重及滑轮重,且物体A做匀速直线运动,可知物体A受到的摩擦力
f=nFB=2×40N=80N
故B错误;
C.物体B匀速上升时,绳子的拉力与B的重力是一对平衡力,大小相等,则拉力的大小FB=GB=40N,所以作用在物体B上绳子的拉力的功率
PB=FBvB=40N×0.8m/s=32W
故C错误;
D.物体B以原速度匀速上升时,物体A向左做匀速运动,由于物体A与地面之间的压力和粗糙程度不变,则物体A受到的摩擦力大小不变(仍然为80N);当对物体A施加水平向左的力F使B以原速度匀速上升时,物体A受到向左的拉力、向右的摩擦力和滑轮组向右的拉力,且A受到滑轮组向右的拉力
FA=2FB=2×40N=80N
由于物体A做匀速直线运动
F=FA+f=80N+80N=160N
故D正确。
故选:D。
6.A
【解析】
由图可知,将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变大,根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知,动力逐渐变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.C
【解析】
由乙图可知绳子自由端和物体移动距离比为3,故绳股数n=3。
AD.由乙图可知4s绳子自由端移动了6m,故自由端的速度为1.5m/s,由得拉力的功率为150W,故AD错误;
B.物体的质量是27kg,故重力270N,拉力为100N,当不计绳重和摩擦时,由可得G动=30N,故B错误;
C.由
得
故C正确。
故选C。
8.A
【解析】
①②弹簧秤的示数为20N,即绳子对弹簧秤的拉力为20N,因同一根绳子各处的拉力大小相同,所以绳子对物体M的拉力也为20N;物体M向左匀速直线运动,其受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,所以M受到地面的摩擦力
f=F拉=20N
方向与物体运动方向相反,即水平向右;故①正确,②错误;
③不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,由图知,拉力作用在动滑轮轴上,与右侧两段绳子的拉力平衡,则拉力的大小为
F=2F示=2×20N=40N
由图知,n=2,且拉力F作用在动滑轮轴上,费力但省一半的距离,则拉力端移动的速度是物体移动速度的,故拉力端移动的速度
v拉力端=v=×0.2m/s=0.1m/s
拉力的功率为
P=Fv拉力端=40N×0.1m/s=4W
故③错误;
④M受到的重力与地面对M的支持力大小相同、方向相反、在同一直线上、作用在同一个物体上,所以二力是一对平衡力,故④正确;
综上可知,只有①④正确。
故选A。
9.D
【解析】
由题意,每个钩码重力为
设每个小格长度为,则点左侧力与力臂的乘积为
A.在点挂4个钩码时,杠杆右侧力与力臂的积为
杠杆不能平衡,故A错误;
B.在点用弹簧测力计竖直向下拉,当示数为0.5N时,杠杆右侧力与力臂的积为
杠杆不能平衡,故B错误;
C.用弹簧测力计在点拉,根据杠杆平衡条件知,当改变用力方向使力臂小于时,根据杠杆平衡条件知,拉力要大于1N,杠杆才能平衡,要费力,故C错误;
D.用弹簧测力计在点用弹簧测力计竖直向下拉,根据杠杆平衡条件知
最小拉力为1.5N;当力的方向改变时,力臂减小,无论如何改变用力方向力都要大于1.5N,都要费力,故D正确。
故选D。
10.D
【解析】
A.由图象可知,当物重为10N时,滑轮组的机械效率为50%,不计摩擦,滑轮组的机械效率
η=
动滑轮重力为
G动=
故A错误;
B.使用滑轮组时,不计摩擦,由η可知机械效率不可能达到100%,故B错误;
C.由图可知,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高,与拉力做功的多少无关,故C错误;
D.每次提升重物时,不计摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,滑轮组做的额外功为
W额=G动h=10N×0.5m=5J
故D正确。
故选D。
11.A
【解析】
根据机械效率的计算公式,得用斜面拉物体乙时所做的有用功为W有用=GH,由题意知,,故得W有用=WAB;用斜面拉物体乙时所做的总功为W总=WCD,故得斜面的机械效率为,故A正确.
12.AD
【解析】
AB.由图知,,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力
故A正确、B错误;
CD.由图知,,则拉力端移动的距离
由可得,则绳子自由端的拉力
故C错误、D正确。
故选AD。
13. 6 15
【解析】
由图知,则绳子末端移动的距离
拉力做的总功
克服物体重力做的有用功
额外功为
克服动滑轮重力做功
动滑轮重力
14.350
【解析】
由图可知:由于物体在竖直方向向上做匀速直线运动,则两股绳子的拉力大小F1、F2都等于物体的重力G,滑轮受竖直向下的重力、两股绳子的拉力和竖直向上的拉力作用,根据受力平衡可知
由于物体在竖直方向以1m/s的速度向上做匀速直线运动,则拉力F的作用点移动的速度
根据
可得拉力F做功的功率
15. 150 100 75%
【解析】
由图可知,物体升高的高度为10cm,即0.1m,根据可知,有用功为
绳子端运动的时间为2s,运动的距离为40cm,即0.4m,则总功为
则拉力F的功率为
根据可知,滑轮组的机械效率为
16. 20 53.3% 省力
【解析】
(1)克服物体重力所做的功是有用功,利用W=Gh计算拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的功是总功,利用W=Fs计算拉力所做的功;机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)由功的原理分析斜面省力情况与斜面长度的关系.
(1)克服物体重力所做的功为有用功,则有用功:W有=Gh=10N×2m=20J;
(2)拉力做的总功:W总=Fs=7.5N×5m=37.5J;斜面的机械效率:;
(3)由功的原理可知,在高度相同时,斜面越长越省力.
17. 1000 80%
【解析】
(1)根据F=G求出建筑材料的重力;(2)根据η=求出机械效率.
由图可知,n=2,不计滑轮、绳的自重及摩擦, 根据F=G可得,该工人一次最多能起吊起建筑材料的重力:G=2F=2×500N=1000N; (2)该滑轮组的机械效率:
η==80%
18.
【解析】
先确定力的作用线,再根据杠杆平衡条件确定力的方向为向上过力臂l2的末端,作垂直于l2的直线,与杠杆OA的交点为力F2的作用点,方向斜向右上方,如图所示:
19.
【解析】
由杠杆平衡条件可知,在阻力跟阻力臂的乘积一定时,动力臂越长,动力越小;图中支点在O点,A点离支点最远,当OA作为动力臂时,动力臂最长,动力的方向应该向上,过点A垂直于OA向上作出最小动力示意图,重力的方向是竖直向下的,从物体重心开始,画一条带箭头的竖直向下的有向线段,用G表示,大小为2N,如图所示:
20.
【解析】
对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,在不计滑轮自重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重的几分之一.由此可知绳子股数越多越省力,根据题意滑轮组最省力的绕法是绳子股数最多,即三股绕线的方法.
21. 平衡 右 测量力臂 6 变大 不等于 错误 C 大
【解析】
(1)杠杆静止或匀速转动都是平衡,此时杠杆处于静止状态,杠杆处于平衡状态。
(2)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,要使其在水平位置平衡,应将杠杆平衡螺母向右调节,直到杠杆在水平位置平衡,此时杠杆的重心过支点,杠杆重力的力臂为0,消除杠杆的重力对杠杆平衡的影响,又便于测量力臂。
(3)乙图所示位置处挂上4个钩码(每个重为1N),要使杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件
4G×3L=nG×2L
解得n=6,故应在杠杆右端的B点挂6个钩码。
(4)[6][7]当弹簧测力计在C点由竖直位置逐渐向右倾斜过程中,要使杠杆仍在水平位置平衡,此时阻力阻力臂不变,动力臂变小,弹簧测力计的示数将变大;当动力臂不等于支点到动力作用点的距离时,动力×支点到动力作用点的距离不等于阻力×支点到阻力作用点的距离,这说明小红的观点是错误的。
(5)[8]由图示可知,使用提纽C时,秤砣的力臂变大,物体的力臂变小,由
m秤砣gL秤砣=m物gL物
可知,杆秤的最大称量较大。
[9]当秤砣磨损一部分,相当于秤砣的质量减小了,根据杠杆的平衡条件知,在阻力和阻力臂不变时,动力减小,动力臂增大,所以测量结果偏大了。
22. 斜面的机械效率与物重无关 0.25N 75% 变大 能 机械效率的大小与物重无关,只需控制斜面的倾斜程度相同
【解析】
(1)虽然表格中的机械效率的数值不同,但差别极其微小,由于实验中存在误差,所以我们认为机械效率是相同的;由数据可知,斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同,在改变物重时,机械效率不变,说明斜面的机械效率与物重无关。
(2)保持斜面长度不变,将斜面升高到0.2m,把一个重3N物体沿斜面匀速向上拉时,所需拉力为1.0N,则所做的有用功为
W有=Gh=3N×0.2m=0.6J
拉力做的总功为
W总=Fs=1.0N×0.8m=0.8J
则额外功为
W额=W总﹣W有=0.8J﹣0.6J=0.2J
拉动物体上升的过程中,克服斜面的摩擦力所做的功为额外功,即W额=fs;则此时物体受到的摩擦力为
f==0.25N
此时斜面的机械效率
η=×100%=×100%=75%
匀速拉动物体上升的过程中,速度不变,动能不变,高度增加,重力势能变大,所以物体的机械能变大。
(3)探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系时,采用的是控制变量法,需要控制斜面的倾斜程度、物体的重力不变;由(2)可知,斜面的机械效率的大小与物体的重力无关,所以本实验中只需要控制斜面的倾斜程度相同就行;实验中可以将三条粗糙程度不同的长木板放置成相同的倾斜程度,并分别将这三个不同物重的物体沿斜面匀速拉动相同的长度,测出弹簧测力计的示数,就能比较它们的机械效率。
23.(1)82.8N;(2)10N;(3)69N;(4)7.9×103kg/m3
【解析】
解:(1)甲物体的重力
G甲=m甲g=8.28kg×10N/kg=82.8N
(2)乙物体受到水的浮力
F浮乙=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N
(3)根据杠杆的平衡条件FA·OA=FB·OB得
FB==69N
(4)由力的平衡得
G乙=F浮+FB=10N+69N=79N
m乙==7.9kg
ρ乙==7.9×103kg/m3.
答:(1)甲物体的重力为82.8N;
(2)乙物体受到水的浮力为10N;
(3)弹簧测力计的示数为69N;
(4)乙物体的密度为7.9×103kg/m3。
24.(1)3×105Pa;(2)3000W
【解析】
解:(1)提升重物时,汽车对水平地面的压力
F=G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
受力面积为
S=4S0=4×250cm2=1000cm2=0.1m2
汽车对水平地面的压强
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3,滑轮组的机械效率为
所以汽车的拉力
汽车的速度
v车=nv物=3×1m/s=3m/s
则汽车拉绳的力做功的功率
P=Fv=1000N×3m/s=3000W
答:(1)提升重物时汽车对水平地面的压强为3×105Pa;
(2)汽车拉绳的力做功的功率为3000W。
25.(1)2m/s(2)100W(3)60%
【解析】
(1)根据v=求出速度;(2)因为是动滑轮,所以根据s′=2s求出拉力移动距离,再根据W=Fs求出拉力做的总功,根据P=求出功率;(3)根据W=Gh求出有用功,根据η=求出机械效率.
(1)物体沿斜面向上运动的速度:v==2m/s;(2)绳端移动的距离:s′=2s=2×5m=10m;拉力的功W总=Fs=50N×10m=500J,功率:P==100W;(3)有用功:W有用=Gh=100N×3m=300J,拉力的机械效率η=×100%=×100%=60%.
答案第1页,共2页
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