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 )2、解:33.0.9kg 3.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=4.6×107J/kg ) 5、解:⑴轿车的速度为90km/h …………………1分s m sm h km /253600100090/90=⨯=…………………1分 ⑵由Fv P = 得:N s m W v P F 1600/254000===……………1分 F·OA′G 球图1720 40 60 80 100120因轿车匀速运动,受力平衡所以阻力f=F =1600N ……………1分⑶汽油燃烧释放的热量为:J kg J kg mq Q 771015.1/106.425.0⨯=⨯⨯==……………1分牵引力做功为:J m N Fs W 61088.218001600⨯=⨯==………1分∴发动机效率为: %25%1001015.11088.2%10076=⨯⨯⨯=⨯=JJ W W 总有η………1分 6、 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76cm6、解:⑴增大 内(化学) 偏东 ⑵14 ⑶吸收 ⑷B 每空1分共6分7、某工人利用滑轮组在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 ……1分 ……1分∴ ……1分W 额=W 总-W 有=15000J-12000J=3000J ……1分……1分答: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/m 3 、g=10N/kg 、)又V 排=V F 浮=G 排=ρ水gV 排=1.0×103 kg /m 3 ×10N/kg ×2×10﹣3m 3=20N--------------2分(2)W 总=F ·S=F ·2h=25N ×2m=50J-------------------------------------------------1分(3)G=mg=6kg ×10N/kg=60N又G ′=G -F 浮=60N -20N=40N-----------------------------------------------------1分W 有=G ′h =40N ×1m=40J--------------------------------------------------------------1分 -------------------------------------------------------------1分答:石块受到的浮力为20N ,拉力做功为50J ,动滑轮的机械效率为80%9、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 /m 3 ×300m 3/h ×5h=1.5×106 kg--------------------1分抽水机做的有用功W 有用功=Gh=mgh=1.5×106 kg ×10N/kg ×12m=1.8×108 J --------------------------1分∵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∴m=3.75kg -----------------------------------------------------------------------------2分答: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。
型号 8B13 流量 300m 3/h 扬程 12m 质量 111kg 效率 80%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/m 3)。
13、解:⑴石蜡块的质量m = 900g = 0.9kg 体积V = (0.1)3m 3 = 10-3m 3……………………①石蜡块的密度ρ石蜡 = V m =3109.0- = 0.9×103kg/m 3…………………………② ⑵桌面的受力面积S = (0.1)2m 2 =10-2m 2 桌面受到的压力F = G = mgkg m 3= 0.9kg ×10N/kg = 9N ………………………………………………………………③桌面受到的压强p =S F =2109- = 900Pa ………………………………………④ ⑶ F 浮 = G 排 =ρ酒精Vg …………………………………………………………………⑤= 0.8×103kg/m 3×10-3m 3×10N/kg = 8N ……………………………………⑥评分标准:①②③④⑤⑥式各1分,共6分。