2013年新人教版(2013春)物理第12章第3節(jié)：簡單機(jī)械(3)簡單機(jī)械的功、功率、機(jī)械效率計(jì)算

1、.2021年新人教版走進(jìn)中考第十二章 第3節(jié)：機(jī)械效率三簡單機(jī)械的功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算1.12玉林如下圖是打撈沉船中一封閉貨箱的模擬裝置己知貨箱重6500N，動(dòng)滑輪總重500N，聲音在海水中的傳播速度是1500m/s在海面上用超聲測位儀向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)過0.04s后收到回波不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg，海水=1.0×103kg/m3求：1沉船在水下的深度是多少?2海水對(duì)沉船產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少？不計(jì)沉船的高度3貨箱離開水面勻速上升過程中，該滑輪組的機(jī)械效率是多少？4當(dāng)貨箱在水面下勻速上升時(shí)，如果繩子自由端的拉力為1000N，那么貨箱的體積是多少？不計(jì)動(dòng)滑輪體積GF解：1沉船

2、在水下的深度h=vt=1500m/s×0.04s×=30m2海水對(duì)沉船的壓強(qiáng)p=gh=103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa3假設(shè)貨物分開水面后勻速上升hW有=Gh=6500h此時(shí)拉力F1=G貨+G動(dòng)= 6500N+500N=1400NW總=F1s=1400×5h=7000h45F+ F浮=G貨+ F浮= G貨+ G動(dòng)-5F=2000N=0.2m32.12柳州有一個(gè)粗細(xì)均勻、支點(diǎn)在中央的蹺蹺板質(zhì)量為m的小陽坐在上面腳不接觸地面，接著質(zhì)量為小陽3倍的媽媽坐到另一邊的板上，小陽和媽媽到支點(diǎn)的間隔 相等，然后媽媽用力將小陽緩

3、慢蹺起至蹺蹺扳處于程度狀態(tài)，此時(shí)媽媽的腳完全與地面接觸，如下圖：1假設(shè)要探究在這個(gè)過程中，蹺蹺板對(duì)小陽做了多少功，需要用_測出小陽被蹺起的高度h，然后可計(jì)算出對(duì)小陽做的功為_。2假設(shè)要探究媽媽此時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大，還需要測出的物理量是_用文字說明，并用符號(hào)表示出來，媽媽對(duì)地面的壓強(qiáng)為_用量表示3假設(shè)小陽想將媽媽蹺起，需要向_選填“左或“右邊挪動(dòng)從杠桿的平衡條件去分析，這樣做的目的是_。答：1刻度尺 mgh 2媽媽的鞋底跟地面的接觸面積S = 3右 增大力臂3.12隨州如下圖，有一粗細(xì)均勻，重為40N，長為4m的長木板AB，置于支架上，支點(diǎn)為O，且AO=1m，長木板的右端B用繩子系住，繩子另一

4、端固定在C處，當(dāng)長木板AB程度時(shí)，繩與程度成30°的夾角，且繩子所能承受的最大拉力為60N一個(gè)重為50N的體積不計(jì)的滑塊M在F=10N的程度拉力作用下，從AO之間某處以v=1m/s的速度向B端勻速滑動(dòng)，求：滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力的大小MCBAFO30°當(dāng)滑塊勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力F做功的功率滑塊在什么范圍內(nèi)滑動(dòng)才能使AB保持程度 解：滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，f=F=10NP=Fv=10N×1m/s=10W當(dāng)M在O點(diǎn)左側(cè)離O點(diǎn)間隔 為l1處時(shí)，繩子的拉力為0木板重力的力臂為l板= lABlOA=×4m1m=1mGl1= G板l板l1=0.8m當(dāng)M在O點(diǎn)右側(cè)離O點(diǎn)間隔 為

5、l2處時(shí)繩子的拉力最大為F最大=60N，拉力的力臂為l=lOB=×lABlOA=×3m=1.5mGl2 +G板l板= F最大ll2=1m4.12東營以前，我國北方經(jīng)常用轆轤將水從井里提上來，如以下圖所示。轆轤的本質(zhì)是可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。吊桶的質(zhì)量是2kg，容積是8×10-3m3；井中水面到地面的高度為5m，水的密度是1.0×103kg/m3。不計(jì)摩擦及繩和搖柄質(zhì)量。取g10N/kg1當(dāng)人通過轆轤用20s的時(shí)間，將裝滿水的吊桶從水面勻速提升到地面時(shí)，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？該機(jī)械的機(jī)械效率是多少？2當(dāng)人通過轆轤將裝半桶水體積為4&#

6、215;10-3m3的吊桶勻速提升到地面時(shí)，該機(jī)械的機(jī)械效率是多少？3根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，提出改進(jìn)吊桶的方法，以進(jìn)步該機(jī)械的機(jī)械效率。4請(qǐng)列舉使用該機(jī)械比人直接提升吊桶的好處。答出兩條即可解：1滿桶水的質(zhì)量m1=V=1.0×103kg/m3×8×10-3m3=8kg人所做的有用功W有=m1gh=8kg×10N/kg×5m=400J人所做有用功的功率提升吊桶所做總功W總=Fh=m1+m2gh=8kg+2kg×10N/kg×5m=500J機(jī)械效率2半桶水的質(zhì)量m1=V=1.0×103kg/m3×4×

7、10-3m3=4kg所做有用W有=m1gh=4kg×10N/kg×5m=200J所做總功W總=Fh=m1+m2gh=4kg+2kg×10N/kg×5m=300J機(jī)械效率3減小吊桶的質(zhì)量，增大吊桶的容積4省力、改變施力方向，方便用力或“方便、平安5.11遼陽2020年1月加勒比島國海地發(fā)生了強(qiáng)烈地震，中國救援隊(duì)趕往海地提供人道主義援助。中國救援隊(duì)在搜救過程中，發(fā)現(xiàn)一名生還者被一塊重約1.8×104的建筑材料堵在一個(gè)狹小的空間里，材料與程度地面的接觸面積均為1.52。求：1建筑材料對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？2救援隊(duì)用如下圖的滑輪組將建筑材料勻速吊離地面1高

8、，假設(shè)在起吊過程中滑輪組的機(jī)械效率為80，那么此過程中作用在繩子自由端的拉力多大？11.2×104Pa 24.5×1036.11長沙在長沙市地鐵二號(hào)線建立工地上，有一“塔吊“正在準(zhǔn)備起吊一底面積為0.8m2、質(zhì)量為2400kg的圓柱形重物；如下圖，A為塔吊的配重，OB為塔吊的起重臂，C為能在起重臂上挪動(dòng)的載重小車，載重小車下掛有滑輪組，OB=25m。當(dāng)載重小車在B點(diǎn)時(shí)，能平安起吊重物的最大質(zhì)量是1200kg。如今載重小車從間隔 O點(diǎn)為10m的載重臂上，準(zhǔn)備起吊該圓柱體重物不計(jì)掛鉤、滑輪組和鋼絲繩重及摩擦。g=10N/kg問：1起吊前，該重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？2起吊后，當(dāng)重

9、物勻速上升時(shí)，載重小車下每段鋼絲繩的拉力為多大？3假如將重物勻速提升20m，那么拉力做功多少？4“塔吊將重物從起吊點(diǎn)提升20m后，載重小車最多能向B點(diǎn)方向平移多少米，才能保證平安工作？13.0×104Pa 26×103N 34.8×105J 42.5m7.11揚(yáng)州目前汽車剎車器均采用油壓制動(dòng)油壓制動(dòng)剎車時(shí)消耗的機(jī)械能以內(nèi)能形式排放掉，形成能源的浪費(fèi)現(xiàn)有一種汽車再生制動(dòng)器，能把汽車剎車制動(dòng)時(shí)消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能而儲(chǔ)存起來，有效地利用了能量1從能量轉(zhuǎn)化的角度看，汽車再生制動(dòng)器相當(dāng)于 A/B/CA電動(dòng)機(jī) B汽油機(jī) C發(fā)電機(jī)2實(shí)際上汽車剎車時(shí)再生制動(dòng)器無法提供足夠的剎車

10、阻力，仍需要與油壓制動(dòng)器配合使用，產(chǎn)生恒定的剎車阻力來滿足剎車要求，假設(shè)某汽車以72km/h的速度行駛，剎車時(shí)再生制動(dòng)器產(chǎn)生的阻力隨時(shí)間變化的關(guān)系如下表：汽車剎車時(shí)，再生制動(dòng)器所產(chǎn)生的剎車阻力大小隨時(shí)間的變化情況是 A/BCDA逐漸增大 B先增大后不變 C先增大后減小 D先增大后不變?cè)贉p小在圖甲中作出汽車剎車時(shí)再生制動(dòng)器00. 8s內(nèi)產(chǎn)生的剎車阻力隨時(shí)間變化的圖像，假如汽車制動(dòng)時(shí)需要產(chǎn)生恒定的剎車阻力為1×l04N，由圖甲可知t=0.5s時(shí)再生 制動(dòng)器產(chǎn)生的剎車阻力約 N，此時(shí)油壓制動(dòng)器還需產(chǎn)生 N的剎車阻力，在滿足的剎車阻力作用下，汽車的行駛路程與時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙所示，那么在0

11、0. 5s內(nèi)汽車抑制剎車阻力所做的功W= J1C2D 如圖8.6×103數(shù)值在8.5×1038.7×103以內(nèi)均正確1.4×103數(shù)值在1.5×1031.3×103以內(nèi)均正確1×1038.11武漢甲圖是大型超市內(nèi)常見的自動(dòng)人行道，它能方便快捷地運(yùn)輸顧客和貨物上下樓，乙圖是其構(gòu)造示意圖，右表是其部分參數(shù)表中“運(yùn)輸才能是指每小時(shí)運(yùn)輸?shù)念櫩秃拓浳锼艿目傊亓Α?圖乙中顧客A站在靜止的自動(dòng)人行道上，請(qǐng)畫出他受到的重力和支持力的示意圖。2自動(dòng)人行道以額定速度上行時(shí)，假設(shè)站在一樓地板上的觀察者看到自動(dòng)人行道上的顧客處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么該顧

12、客一定_填“順或“逆著自動(dòng)人行道上行的方向運(yùn)動(dòng)，他相對(duì)于觀察者的速度是_。 3自動(dòng)人行道的電動(dòng)機(jī)的額定輸入功率是多少瓦？1重力和支持力的示意圖如右圖所示。     2逆；03=W有/W總=Gh/PtP=Gh/t=5.4×106N×4.8m/0.8×3.6×103s=9×103W9.11河南在新農(nóng)村建立中，為將批建材運(yùn)到10 m高的施工處，工人利用如圖17所示的滑輪組提升建材。裝置中動(dòng)滑輪重100N，工人每次勻速提升一箱重400N的建材，不計(jì)繩重和摩擦。試問：1每次提升建材時(shí)的有用功、額外功各是多

13、少，2該滑輪組的機(jī)械效率是多少? 3為加快施工進(jìn)度，張師傅建議用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人提升建材。為了平安，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時(shí)的速度為0.4m/s。倉庫中現(xiàn)有兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，型號(hào)分別為“220V 0.8kW、“220V 3kW，請(qǐng)你通過計(jì)算說明應(yīng)選哪臺(tái)電動(dòng)機(jī)才能使配置更為合理。解：1有用功W有=Gh=400N×10m=4000J額外功W額=G動(dòng)h=100N×10m=1000J2由于總功W總= W有+W額=4000J+=1000J=5000J 故機(jī)械效率= =3提升四箱建材時(shí)的總功W總= W有+W額=4×4000J+100J=17000J 將重物勻速提升

14、至10m高處所需時(shí)間t=25s 那么提升四箱建材的總功率P= =680W=0.68kW 故應(yīng)選擇型號(hào)為“220V 0.8kW的電動(dòng)機(jī)才能使配置更為合理。10.11十堰“問道武當(dāng)山，養(yǎng)生太極湖，中外游客慕名前往武當(dāng)山旅游觀光。武當(dāng)山景區(qū)推出了“山水一體游工程，購進(jìn)一批旅游觀光艇如圖，其部分技術(shù)參數(shù)如下表：取g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg，求：1某旅游團(tuán)隊(duì)從武當(dāng)山旅游碼頭乘坐觀光艇以最大航速 行駛2小時(shí)的路程是多少？ 2假設(shè)每位乘客的平均質(zhì)量為60kg，觀光艇滿載乘客時(shí)，所受浮力是多少？ 3觀光艇以最大航速勻速行駛時(shí)，受到水的平均阻力是多少N？ 4假設(shè)這次航行共消耗柴油

15、30L，那么柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為多大？答案：190km 22.1×104N 33.6×103N 431.4%名稱SYXTHB62米泵車泵車全長15.98 m泵車總質(zhì)量51 t長臂總質(zhì)量8 t長臂伸直全長62 m11.11黃岡、鄂州、隨州“中國的三一，世界的三一，三一重工集團(tuán)自主創(chuàng)新研制的長臂泵車創(chuàng)造了多項(xiàng)吉尼斯記錄。3月20日為支援福島核電站，三一重工集團(tuán)將62米泵車通過海路運(yùn)往日本。該泵車部分技術(shù)參數(shù)如下表所示：忽略一切摩擦，1.4，1.71海上運(yùn)輸船運(yùn)載泵車前后，排開海水的體積變化了多少?海水1.0×103kgm32在程度地面上，泵車開場工作時(shí)，在液壓頂?shù)淖饔孟?/p>

16、緩慢伸展開多節(jié)長臂，使之由程度位置升起到與程度方向成30o夾角，歷時(shí)1分40秒，此時(shí)液壓頂恰好與完全伸直的長臂垂直。長臂展開后簡化成粗細(xì)均勻的杠桿模型；OA為長臂全長的110，如下圖。求此液壓頂對(duì)長臂的作用力F的大小?3在此過程中，液壓頂對(duì)長臂做功的功率為多少?解：1泵車的重力： G車=mg=5.1×104kg×10N/kg=5.1×105N根據(jù)漂浮的條件可得：F浮=G車增加排開海水的體積：V排=F浮/水g=5.1×105N/1.0×103kg/m3×10N/kg =51m32根據(jù)杠桿平衡的條件可得：F×OA=G臂×

17、;OC×Cos300F×OB/10= G臂×OB/2×Cos300F=5 ×8×104N/2=3.4×105N 或2 ×105N 、3.5×105N3忽略摩擦，根據(jù)功的原理可得：WF=WGPF=WG/t=m臂gh/t=8×103kg×10N/kg×OC×Sin300/100s=1.24×104W 或 12.4 kW12.10北京圖21甲是海洋中學(xué)科技小組設(shè)計(jì)的打撈水中物體的裝置示意圖。DB是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的程度杠桿，OD的長度為1.6m。程度甲板上的配重E通

18、過細(xì)繩豎直拉著杠桿D端，配重E的質(zhì)量mE為225kg。安裝在杠桿DB上的行走裝置由支架、動(dòng)滑輪X、提升電動(dòng)機(jī)、定滑輪K構(gòu)成，行走裝置的質(zhì)量m為25kg。電動(dòng)機(jī)Q可以通過定滑輪S和動(dòng)滑輪X拉動(dòng)行走裝置沿BO程度滑動(dòng)。固定在提升電動(dòng)機(jī)下的定滑輪K和動(dòng)滑輪M組成滑輪組Y，當(dāng)行走裝置處于杠桿DB上C點(diǎn)的位置時(shí)，提升電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)繩子H端，通過滑輪組Y豎直提升水中的物體A。物體A完全在水中勻速上升的過程中，滑輪組Y的機(jī)械效率為1，甲板對(duì)配重E的支持力為N1；物體A全部露出水面勻速豎直上升的過程中，滑輪組Y的機(jī)械效率為2，甲板對(duì)配重E的支持力為N2。滑輪組Y提升物體A的過程中，行走裝置受到的程度拉力始終為零，

19、杠桿DB在程度位置保持平衡。物體A的質(zhì)量mA為50kg，體積V為20dm3，N1與N2之比為3：2, 1與2之比為9：10 物體A被打撈出水面后，停留在一定高度，電動(dòng)機(jī)Q開場拉動(dòng)行走裝置。在行走裝置以0.05m/s的速度程度勻速挪動(dòng)的過程中，拉力T所做的功隨時(shí)間變化的圖像如圖21乙所示，行走裝置受到的程度拉力為F。細(xì)繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦、水對(duì)物體的阻力均忽略不計(jì)，g取10N/kg。求：1OC的長度;2拉力F。13.10哈爾濱建筑工地上，工人們需要將一堆建材運(yùn)到10m高處。姜榮同學(xué)設(shè)計(jì)安裝了如下圖的裝置.裝置中每個(gè)滑輪重l00N。工人利用該裝置每次提升一塊重900N的建材，該工人拉繩子

20、的速度是0.8ms，在施工過程中：1該工人提升建材時(shí)的有用功率是多少?2該裝置的機(jī)械效率是多少?不計(jì)繩重和摩擦型號(hào)額定電壓額定功率DJ220V0.8kWDJ220V3.0kW 3孫萍同學(xué)想用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力替代人工作，將該裝置改造成簡易的起重機(jī)吊起物體的速度限定在0.4ms。她到倉庫找到了兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)，銘牌上的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示，她要選用其中的一臺(tái)。請(qǐng)你幫助選擇，就你所選的電動(dòng)機(jī)，說明如何使用該裝置才能做到合理配置。14.10蘭州如圖23所示，物重G為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機(jī)械效率為80%，假設(shè)將重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上來，求：1所需拉力F是多少？ 2機(jī)械的總

21、功率是多少？圖2315.10瀘州如圖為瀘州市某風(fēng)景區(qū)山中的一段盤山公路照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路盤山公路近似處理為斜面以36Km/h的速度勻速行駛，經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂；汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103N。汽油完全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q=4.6×107J/Kg，求：1汽車上山時(shí)牽引力發(fā)揮的功率為多大。2汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油。16.10武漢高壓起重氣墊是一種合適于地震救災(zāi)的起重工具。它由如圖甲所示的高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成。起重時(shí)，氣墊放入重物與地面的間隙之間，由高壓氣瓶向氣墊

22、內(nèi)充氣，氣墊在短時(shí)間內(nèi)可把重物舉起一定高度。高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時(shí)，氣瓶內(nèi)的氣體溫度 ，內(nèi)能 。假如高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105N的物體舉高0.1m，那么其功率為 W。圖乙中，質(zhì)地均勻的長方體石板長為2m、重為6×104N。當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時(shí)，石板恰好被頂起，此時(shí)氣墊和石板的接觸面是連長為20cm的正方形。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出氣墊恰好頂起石板時(shí)的阻力臂l2。氣墊恰好頂起石板時(shí)，氣墊的中心至少離石板右端的支點(diǎn)O多遠(yuǎn)？降低減少2×103氣墊剛好頂起石板時(shí)的阻力臂l2如下圖：F1pS106Pa×0.2m×0.2m4×104N 根據(jù)F1l

23、1F2l2得：l11.5m17.10煙臺(tái) 隨著社會(huì)的開展，人們生活程度的進(jìn)步，人們的住房條件也得到了很大的改善小明家最近購置了一套新房，為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運(yùn)送到6m高的樓上，小明利用物理課上學(xué)過的滑輪組，設(shè)計(jì)了如圖20甲所示的材料搬運(yùn)方案其中每個(gè)滑輪重30N，繩子足夠長，所能承受的最大拉力為250N，不計(jì)繩重及摩擦 1計(jì)算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力? 2小明爸爸觀察了該裝置后，他想假如將該裝置的滑輪位置顛倒圖20乙是否會(huì)更省力一些，請(qǐng)你按照小明爸爸的想法，用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明爸爸的想法是否正確 3求兩種方案的機(jī)械效率之比?4綜合分析評(píng)估兩個(gè)方案，你認(rèn)為哪

24、個(gè)方案更好一些?說明理1810茂名用如下圖的滑輪組去拉物體A，A物質(zhì)的密度是2 ×103kgm3，底面積是03m3，重力為600N。物體A在F=100N的拉力作用下，沿程度方向勻速前進(jìn)了2m。g取10Nkg求： 1物體A對(duì)程度地面的壓強(qiáng)是多少?2物體A的體積是多大?3假設(shè)該裝置的機(jī)械效率為80，物體A在程度方向上受到的阻力是多少解：1物體A在程度地面，F(xiàn)=G=600N 1分19.10大理隨著人們生活程度的不斷進(jìn)步，汽車已經(jīng)走進(jìn)我們的家庭，小龍家最近也買了一輛轎車，如下圖，該車車身質(zhì)量為1800kg，車輪與地面的總接觸面積為4.0×10-2m2，“五·一期間，小龍一

25、家從麗江自駕車到大理趕三月街，假設(shè)車站以54km/h勻速行駛了3h40min到達(dá)三月街。求：1小龍家道大理三月街的路程；2假設(shè)該車的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定為90 kw，轎車勻速行駛過程中的阻力；3小龍一家及隨身物品的總重量為200kg，該車靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)。1198km 26×103N 35×105Pa20.10鐵嶺小明家買了新房子，他看到工人向樓上搬運(yùn)裝修材料很辛苦。于是他設(shè)計(jì)了一個(gè)從窗口向室內(nèi)吊運(yùn)重物的裝置，該裝置主要由杠桿和滑輪組兩部分組成?；喗M如下圖，由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，杠桿需要由窗臺(tái)支撐。請(qǐng)你幫助他完成設(shè)計(jì)。g=10N/kg1小明想用30s把質(zhì)量為200kg的水泥，

26、進(jìn)步到8樓約20m，他選用的動(dòng)滑輪重為100N忽略繩重和摩擦。按他的設(shè)計(jì)，此滑輪組的機(jī)械效率是多少？需要選用功率至少為多少kw的電動(dòng)機(jī)？2假設(shè)窗臺(tái)受到的壓力為4000N，窗臺(tái)可以承受的最大壓強(qiáng)是4×105pa。窗臺(tái)上應(yīng)該墊一個(gè)面積為多大的墊板。解： 1三段繩子吊著重物：F=G+G動(dòng)/3=500N+100N/3=200NS=3h=3×20m=60mW有=Gh=500N×20m=104J W總= FS=200N×60m=1.2×104J= W有/ W總=104J/1.2×104J83.3% P總= W總/t=1.2×104J/2

27、0s=600W2S=F/p=4000N/400000Pa =0.01m221.10綿陽為了進(jìn)步抗震性能，建筑物多采用框架構(gòu)造，施工過程中現(xiàn)場澆灌混凝土。某電梯公寓樓高40m，修建此建筑物時(shí)在地面攪拌一桶混凝土m1=150kg的河沙，質(zhì)量m2=300kg的碎石，質(zhì)量m3100kg的水泥，質(zhì)量m4=50kg的水。假如四種材料混合后形成的混凝土的總體積與混合前河沙、碎石、水泥三種材料的體積之和一樣；河沙、碎石、水泥的密度都0=2.2×103kg/m3，gl0N/kg。求：這桶混凝土的密度是多大？將這桶混凝土裝入運(yùn)送混凝土的專用鐵桶，鐵桶質(zhì)量m0=100，掛在如下圖的滑輪組下面，用大小為40

28、00N、方向豎直向下的拉力F，把這桶混凝土緩慢進(jìn)步了h=40m，那么該滑輪組的機(jī)械效率是多大？22.10石家莊如下圖，起重機(jī)正將一箱箱設(shè)備吊裝到施工臺(tái)上，其中起重臂下的鋼繩是繞在一個(gè)動(dòng)滑輪上的。每箱設(shè)備重4000N，施工臺(tái)間隔 地面的高度為3m，當(dāng)起重機(jī)沿豎直方向勻速提升一箱設(shè)備時(shí)1假設(shè)動(dòng)滑輪上每段鋼繩的拉力是2500N，求起重機(jī)的機(jī)械效率和額外功；2起重臂OA長12m，與程度方向夾角為30°如下圖，支撐臂與起重臂垂直，作用點(diǎn)為B，且OB=4m，求支撐臂給起重臂的支持力忽略起重臂自重，cos30°0.87；3起重機(jī)的質(zhì)量為8t，工作時(shí)汽車輪胎分開地面，支架與地面接觸的總面積

29、為1.4m2假設(shè)地面能承受的最大壓強(qiáng)是7×104Pa，計(jì)算說明地面能否平安承擔(dān)起重機(jī)。答案：1W有用=Gh=4000N×3m=1.2×104J W總=Fs=2500N×3m×2=1.5×104J = W有用/ W總=80%W額外= W總W有用=3000J 2F支×OB=G×L F支×4m=4000N×12m×0.87 F支=10440N 3p=F/S=G總/S=8×103kg×10N/kg4000N/1.4m2=6×104Pa7×104Pa 地面

30、能平安承擔(dān)起重機(jī) 23. 10宜賓2020年秋季以來，我國西南部分地區(qū)遭遇嚴(yán)重旱災(zāi)，不少地方不得不靠打深井取水。如圖11所示，小明同學(xué)正利用滑輪組和金屬水桶從深井中提水，假設(shè)水桶的材料密度為8g/cm3,水桶質(zhì)量為4Kg，水桶容積為20L。當(dāng)盛滿水的桶從水中漸漸提升桶始終未出水面時(shí)，小明對(duì)繩的拉力為F=25N。不計(jì)繩子重量和摩擦，水的密度是1.0×103 Kg/m3，g取10N/Kg.試求：1動(dòng)滑輪有多重？2水桶露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率有多大？3水桶被提離井中水面后，以0.2m/s的速度勻速豎直上升，小明對(duì)繩子自由端拉力的功率多大？115N在水中時(shí)繩子受到的拉力等于桶的重力減去它

31、受到的浮力270%325.5W24.10攀枝花一輛汽車沿著長為8km的平直公路勻速行駛，開完全程共耗時(shí)5min，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為3000N，共消耗汽油1L。汽油的密度=0.7×103kg/m3；汽油的熱值q=4.6×107J/kg表示完全燃燒1kg汽油所放出的熱量是4.6×107J。求：1汽車行駛的速度是多少km/h？2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的功率是多大？3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？結(jié)果保存兩位小數(shù)1v=km/h2P=或80kW 3=25.10玉林、防城港某學(xué)校在擴(kuò)建運(yùn)動(dòng)場的施工中，發(fā)現(xiàn)一塊近似正方體的石塊，根據(jù)平安的要求，需整體把石塊搬走。用量推導(dǎo)或計(jì)算出結(jié)果 1測得

32、石塊的邊長為l，假設(shè)石塊的密度為，那么石塊的重力是多少？ 2假定石塊的質(zhì)量為175kg，一位重為700 N的工人利用如圖20所示的滑輪組成的滑輪組動(dòng)滑輪重50 N，繩子未畫出，站在地上用30 s把石塊吊高1.2 m裝到汽車上。問：工人勻速吊起石塊時(shí)，他對(duì)地面的壓力是多少？工人做功的功率是多少？此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多大？繩子的重和摩擦忽略不計(jì)，g取10 N/kg解： 1石塊的重力： G=mg=l3g2分 2承重繩子n=3時(shí)，勻速吊起石塊的拉力： F拉=G+G輪=mg+G輪=175X10+50=600N 1分 工人對(duì)地面的壓力： F壓=G人F拉=700-600=100 N1分 工人做功的功率：

33、P=W/t=Fl/t600X1.2X3/30=72W2分 滑輪組的機(jī)械效率： =W有/W總=G/nF拉=1750/3X600=97.2%2609天津天津在支援四川德陽地區(qū)抗震救災(zāi)活動(dòng)中，一輛滿載物資的總重為G牛頓的運(yùn)輸車，將物資沿ABCD道路運(yùn)至D處，AB段海拔高度為h。米，CD段海拔高度為h2米，如圖l4甲所示。在整個(gè)運(yùn)輸過程中，汽車以恒定速度v米秒運(yùn)動(dòng)，汽車t=0時(shí)經(jīng)過A處，tl時(shí)經(jīng)過B處，t2時(shí)經(jīng)過C處，在此過程中汽車牽引力功率P隨時(shí)間，變化的圖象可簡化為圖l4乙所示P1、P2、tl和t2也為量。 1請(qǐng)分析說明汽車在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力的大小關(guān)系。 2請(qǐng)朋量求汽車沿斜坡BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受總阻力的表達(dá)式總阻力包括摩擦力和空氣阻力。解： 1汽車在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力較大。 1分設(shè)汽車的牽引力為F，根據(jù)又因?yàn)镻2大于Pl且速度秒一定，所以汽車在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力較大。 1分2設(shè)BC段長為L、高為h，由功的關(guān)系可得2709赤峰如下圖是一種起重機(jī)的簡圖，用它把質(zhì)量為4×102kg ，底面積為0.5m2的貨物G勻速提起g=10N/kg。求1起吊前，當(dāng)貨物靜止與程度地面時(shí)，它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？2假設(shè)把貨物勻速提起12m，用了40s，那么貨物上升的速度是多少？3起重機(jī)對(duì)貨物做功的功率是多少？4假設(shè)OA=12m，OB=4