机械与人1．如图17所示，小刚用300N 的力匀速竖直向上提升质量为50kg 的重物，在10s 内把物体提升了1m （不计绳重及摩擦）．根据这些数据，请求出五个相关的物理量．（5分）图171、解：（1）490N 9.8N/kg kg 50=⨯==mg G（2）2m 1m 22=⨯==h S 绳 （3）490J 1m 490N =⨯==Gh W 有 （4）600J 2m 300N =⨯==绳总FS W （5）60W 600J/10s /===t W P 总总若求出物v 、绳v 、有P 、动G 、合F 等，且计算正确可相应给分．2、如图9是锅炉上的保险阀，当门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，OA 与AB 长度的比值为1：3，阀门的面积是3cm 2，要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×105Pa ，试求应将质量为多大的生物挂在杠杆的B 点？（g 取10N/kg ）解：根据杠杆的平衡条件可知：F1L1=F2L2即mgL1=PSL2带入得 m ·10·4=1.2×105·3×10-4·1解得m= 0.9kg3．如图16所示，质量不计的光滑木板AB 长1.6m ，可绕固定点O 转动，离O 点0.4m 的B 端挂一重物G ，板的A 端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N 。
然后在O 点的正上方放一质量为0.5kg 的小球,若小球以20cm ／s 的速度由O 点沿木板向A 端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。
（取g=10N/kg ，绳的重力不计）3．解：画出细绳的拉力F 的力臂OA ′，OA ′=21OA =0.6（m ）…………………（1分） 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得：F ·OA ′=G·OB …………………………① …………………………（1分） 设小球运动到距O 点L 处细绳的拉力恰好为零 根据杠杆的平衡条件F 1L 1=F 2L 2 可得：G 球·L =G·OB …………………………② …………………………（1分） 由①、②得：F ·OA ′= G 球·L ……………………………………………………………（1分） 则L= =100.50.68⨯⨯=0.96（m ）……………………………………（1分）t=2.096.0==v L v s =4.8（s ）…………………………………………………（1分）4、 用如图15所示的滑轮组，将480N 的物体以0.3m/s 的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计摩擦和绳重） （1）滑轮组的机械效率 （2）拉力的功率（3）若用该滑轮组将重600N 的物体匀速提升2m 时，拉力做的功。
5、一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km ，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中⑴轿车速度为多少km/h? 合多少m/s? ⑵若轿车发动机的功率为40kW ，则该车行驶中所受阻力多大？⑶若轿车消耗汽油0.25kg ，其发动机的效率多大？（q 汽油＝4.6×F·OA′G 球40 60 80100 120107J/kg ）5、解：⑴轿车的速度为90km/h …………………1分s m smh km /253600100090/90=⨯=⑵由Fv P = 得：N s m Wv P F 1600/254000===因轿车匀速运动，受力平衡 所以阻力f=F =1600N⑶汽油燃烧释放的热量为：J kg J kg mq Q 771015.1/106.425.0⨯=⨯⨯==牵引力做功为：J m N Fs W 61088.218001600⨯=⨯== ∴发动机效率为：%25%1001015.11088.2%10076=⨯⨯⨯=⨯=JJW W 总有η6、2003年10月15日9时整，中国第一艘载人飞船“神舟5号”由“长征二号F ”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10多分钟后，成功进入预定轨道。
中国首位航天员杨利伟带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空，中国成为世界上第三个独立开展载人航天活动的国家。
⑴ 火箭在加速上升过程中机械能------------------------（选填：“增大”、“减小”或“不变”）， 这个能量是由----------------------能转化过来的。
由于地球自西向东不停地自转，为节省燃料，火箭升空后应向--------------------方向飞行（选填：“偏东”或“偏西”）；⑵ 杨利伟在太空中飞行21小时，绕地球14圈，在此过程中他能看到-----------次日出； ⑶ 在飞船的返回舱表面涂有一层特殊材料，这种材料在遇高温时要熔化、汽化而----------大量的热量，从而防止飞船在返回地面时与大气层摩擦而被烧坏。
⑷ 目前中国正在实施“嫦娥一号”登月工程，已知月球表面没有空气，没有磁场，引力为地球的1／6，假如登上月球，你能够---------------------（填代号）A 、用指南针判断方向B 、轻易将100kg 物体举过头顶C 、放飞风筝D 、做托里拆利实验时发现管内外水银面高度差为76cm 6、解：⑴增大 （化学） 偏东 ⑵14 ⑶吸收 ⑷B7、某工人用滑轮组在20s 内将3000N 的物体匀速提高4m ，已知这个滑轮组的机械效率是80%．求：(1)这名工人所做的总功是多少焦？ (2)他所做的额外功是多少焦？ (3)他的输出功率是多少瓦？7、解：∵W 有=Gh=3000N×4m=12000J∴W额=W总-W有=15000J-12000J=3000J答：这名工人所做的总功为15000J，所做的额外功是3000J，输出功率是750W．8、一质量为6 kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1 m，但石块没有露出水面，如图21所示，已知绳的自由端拉力为25N。
求石块在上升过程中(1) 石块受到的浮力为多少？J(2)绳的自由端拉力做功为多少？(3)动滑轮的机械效率为多少？(ρ石=3×103kg/m3、g=10N/kg 、)又V排=V F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103 kg /m3 ×10N/kg×2×10﹣3m3=20N(2)W总=F·S=F·2h=25N×2m=50J(3)G=mg=6kg×10N/kg=60N又G′=G－F浮=60N－20N=40NW有=G′h=40N×1m=40J9、春天农民需用水泵缺水灌溉农田，有一水泵铭牌如下：（1）水泵连续正常工作5小时，所做有用功多少J？（2）此水泵总功率为多少？（3）若此水泵用一柴油机带动，假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能，则每小时消耗多少kg柴油？(柴油热值按3×107J/ kg计算，g=10N/kg)9、解：(1)5小时抽水量由ρ=m/V m=ρV=1.0×103 kg /m3 ×300m3/h×5h=1.5×106 kg 抽水机做的有用功W有用功=Gh=mgh=1.5×106 kg×10N/kg×12m=1.8×108 J∵柴油完全燃烧放出热量的40%转化为水泵的机械能W′=Q×40%=3×107J/kg×m×40%=0.45×108J 型号8B13 流量300m3/h扬程12m 质量111kg 效率80%∴m=3.75kg答：水泵正常工作5小时，所做有用功是1.8×108 J ，水泵总功率为12.5KW ，第小时消耗3.75kg 柴油。
10、一静止在海面的潜水艇模型，在启动之后，4min 内匀速竖直下潜20m ，而后沿水平方向做匀速直线运动，又运动4min. 请在图9中画出潜水艇模型8min 之内所受海水压强和时间的关系图像（kg N g m kg /10,/1003.133=⨯=海ρ，潜艇模型体积和大气压均不计）.（2分）10、解：（1）正确标出压强数据1分。
（2）准确画出图像1分。
11、如图所示，用一个动滑轮把重200N 的物体提高了1m ，所用的拉力为125N ，则动滑轮所做的有用功W 有用=________J ，它的机械效率η=__________。
12、如图所示，一个底面积为S 的圆柱形容器直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度为h 0，当往圆柱形容器内注入适量的水后，它仍能直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度变为h 1。
将圆柱形容器内的水换成同体积的某种液体后，它仍能直立漂浮于水中，这时它浸入水中部分的长度变为h 2，已知水的密度为ρ水，则(1)圆柱形容器的质量m=_____________；(2)容器内液体的密度ρ=____________。
13、一边长为10cm 的正方体石蜡块，质量是900g。
求：，⑴．石蜡块的密度；⑵．将石蜡块放在水平桌面中央，桌面受到的压强（g 取10N/kg）；⑶．将石蜡块浸没在酒精中，石蜡块受到的浮力（ρ酒精= 0.8×103kg/m3）。
13、解：⑴石蜡块的质量m = 900g = 0.9kg 体积V = (0.1)3m3 = 10－3m3……………………①石蜡块的密度ρ石蜡=Vm=3109.0-= 0.9×103kg/m3…………………………②⑵桌面的受力面积S = (0.1)2m2 =10－2m2 桌面受到的压力F = G = mg= 0.9kg×10N/kg = 9N………………………………………………………………③桌面受到的压强p=SF=2109-= 900Pa………………………………………④⑶F浮= G排=ρ酒精Vg …………………………………………………………………⑤= 0.8×103kg/m3×10-3m3×10N/kg = 8N……………………………………⑥评分标准：①②③④⑤⑥式各1分，共6分。
14、“塔吊”是建筑工地上普遍使用的起重设备. 如图20中的“塔吊”，AB是竖直支架，CD 是水平臂，期上OC段叫平衡臂，C端装有配重体，OD段叫吊臂，E处装有滑轮组，可在O、D两点间移动，滑轮组重力及摩擦忽略不计.（1）OE＝15m时，若用此“塔吊”能起吊重物的最大质量是0.8t，则当滑轮组移到D 点（OD＝25m）时能够安全起吊重物的最大质量是多少？（2）OE＝15m时，用此“塔吊”将0.8t的钢材先竖直匀速吊起8m高，然后沿水平方向慢慢旋转90°后即送达指定位置，在这一过程中“塔吊”对钢材做了多少功？kgm3Nm2图2016、解：（1）蒸腾（2）m=ρV=2.0×103千克/米3×3500米3=7.0×106千克（3）W=FS=4×5×106牛×35米=7.0×108焦（4）将滑动摩擦改为滚动摩擦、增加润滑或减少接解面积18、（6分）前不久，闽江口发生了一起两船相撞的事故，致使一货船沉入几十米深的江底，假设沉船上有一只体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱，现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m，（未露出水面）此过程中（不计水的阻力g取10N/kg）（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？（2）保险箱上升的速度多大？（3）拉力做了多少功？21、小婷跳绳时所穿鞋的总质量为0.4㎏,她1min 跳绳180次，假定每次双脚抬离地面的最大高度均为5㎝，则每上升一次，她对鞋所做的功为 J 。