(3)根据电路图连接实物电路.(3)在虚线框内画出如图15所示的实物电路的电路图.(11·铜仁)17.小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验,人以600N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m ,重物上升0.5m ,已知该滑轮组的效率为70%(g 取10N/kg )。
(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
(2)人的拉力做功的功率是多少? (3)被吊起重物的质量是多少? 答案:解:(1)由题意可知,向下拉绳子时,承担动滑轮及重物的绳子股数:35.05.1==mmn 。
(2)人的拉力F=600N ,移动距离s=1.5m, 时间t=10s 则,人的拉力做功的功率为W sm N t S F t W P 90105.1600=⨯=•==(3)重物G 上升高度h=0.5m ,机械效率70=η%机械效率 705.16005.0=⨯⨯===mN mG Fs Gh W W 总有用η% 所以 重物G=1260N 重物的质量 kg kgN N g G m 126/101260===答:人的拉力做功的功率是90W ;被吊起重物的质量是126kg. (11·连云港)29.在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。
某次将总重G 为4000 N 的砖块匀速吊运到高为10 m 的楼上,用时40 s ,卷扬机提供的拉力F 为2500 N 。
求在此过程中:(1)有用功;(2)拉力F 的功和功率; (3)滑轮组的机械效率。
答案:解:(1)有用功W 有=Gh =4000×10J =4×104J (2)拉力F 的功:W 总=Fs =F ×2h =2500×2×10J =5×104J拉力F 做功的功率P =t W =W 401054⨯=1.25×103W (3)η=W W 有总×100%=44410510⨯⨯×100%=80%(11·泰州)25.如图所示,用动滑轮沿竖直方向提升重物,10s 内使物体匀速上升2m 。
已知物体重400N ,动滑轮重100N ,不计绳重和摩擦.求:(1)拉力做的功; (2)拉力的功率;(3)动滑轮的机械效率. 答案:解(1)s =2h =2×2m=4mN N N G G F 250)100400(21)(21=+=+=动物W=F ∙s =250N×4m=1000J(2)P =t W =s10J1000=100W(3)W 有用=G ∙h =400N×2m=800Jη=总有用W W ×100%=J 1000J800×100%=80%(11·扬州)24.某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重4000N 的砖块运到离地4m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N ,滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计.若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为500N ,求:(1)提升一次砖的最大重力;(2)提升一次砖时滑轮组的最大机械效率;(3)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组至少做多少额外功. 答案:(1)G 砖=2F —G 动=2×500N 一100N =900N(2) =W 有/W 总=Gh /2Fs =900N/1000N=90%(3)提升的次数:n =4000N /900N =5次 W 额=n G 动h =5×100N×4m =2000J(11·宜昌)35.建筑工地上,某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。
若不计摩擦和绳重。
求:(1)利用这个滑轮组匀速提升重为1200N 的物体时,所用的拉力是500N ,此时滑轮组的机械效率是80%,拉力做功的功率是750W ,求重物在1min 内匀速上升的高度?(2)当用这个滑轮组匀速提升重为1800N 的物体时,拉力是多少? 答案:(1)由W 总=Fs 得s=90m由s =3h 得h =30m(2)3F =G 物+G 动 G 动=3×500N -1200N=300NF ,=(G ,物+G 动)/3=(1800N+300N )/3=700N (5)假若该车在水平路面上以40 kW 的功率匀速行驶10min ,消耗汽油1.5 kg ,求小汽车发动机的效率。
(q 汽油=4.6×107J /kg )汽油燃烧产生的热量:Q=mq=1.5kg×4.6×107J /kg =6.9×107J汽车行驶所做的功:W = P t = 40kW×600s = 2.4×107J汽油机的效率:η=Q W =%8.34109.6104.277=⨯⨯JJ(2012•江苏常州)液化石油气的热值高达4.6×107J/kg ,一些不法商贩为谋取暴利,常将液化石油气与价格低廉、热值仅为2.9×107J/kg 的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测:将质量为100kg 、初始温度为31℃的水装入容器内,用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至100℃恰好沸腾,瓶内燃气消耗了0.84kg .通过高效炉灶,水能吸收燃气完全燃烧释放热量的75 %.已知水的比热容为c 水=4.2×103J/(kg ·℃),问: (1)瓶内燃气的热值是多少?(2)该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚? (1)水吸收的热量为:Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg •℃)×100kg ×(100℃﹣31℃)=2.898×107J ; 燃气燃烧放出的热量为:Q 放===3.864×107J ;瓶内燃气的热值为:q===4.6×107J/kg ;(2)通过计算得出的瓶内燃气的热值正好等于液化石油气的热值, 即q=q 石油气=4.6×107J/kg ;故该液化石油气站销售的瓶装液化石油气没有无掺混二甲醚;29.(2012•江苏南京)物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M ,图乙是物体上升过程某段时间内的s ﹣t 图线.已知物体重为1N ,闭合开关后,在2.4s ~2.8s 这段时间内,电流表和电压表的示数分别为0.2A 和4V ,则2.4s ~2.8s 这段时间内该装置提升重物做得有用功为 ▲ J ,它的效率是 ▲ %。
【答案】 0.2;62.573.(2012•江苏南通)一辆载重卡车连同货物一起的总质量m=4.5×103kg ,在F=4.0×103N 的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,lmin 内行驶了900 m 取g=10 N/kg ,求:(1)卡车连同货物受到重力的大小; (2)卡车受到阻力的大小 (3)牵引力做功的功率 【答案】(11·烟台)28.电吹风是现代家底常用的电器,左图是小华家中使用的电吹风.使用过程中,她发现电吹风既可以吹热风,又可以吹冷风.根据这个现象她断定:在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝.根据电吹风能够单独输出冷风的现象,她认为电动机和电热丝是并联的.右图是她根据现象分析画出的两个电路图.(1)你认为上述两个电路,哪一个更符合实际情况.(2)小华查看说明书得知,该型号电吹风吹热风时的功率为460W,吹冷风时的功率为20W,求电吹风正常工作且吹热风时,电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量.答案:(1)乙电路更符合实际甲电路开关接2时电流通过电阻电动机不工作没有吹冷风开关借2.3时电阻发热电动机工作吹热风甲电路无论如何都不能吹冷风所以乙电路更符合实际(2)电热丝的功率=460W-20W=440W电阻=U平方除以功率=220×220÷440 = 110ΩQ=Pt=440W×60s =2640069.(2012常州)小明家电热吹风机的铭牌如表格(甲)所示,其工作原理如图(乙)所示.由于使用了多年,吹风机中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,电动机性能仍保持不变.为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该吹风机单独接入家庭电路并使其吹热风,发现电能表的转盘6min内转过132圈,电能表规格如图(丙)所示.问:(1)氧化电热丝的实际电阻值是多少?(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝串联还是并联一段新电热丝?(3)新电热丝的阻值是多少?解:(1)氧化后吹热风时,6min内消耗的电能:W==0.044KWh,此时吹热风时电路的实际功率:P===0.44KW=440W,此时电热丝的实际功率P热′=P﹣P电动机=440W﹣40W=400W,氧化电热丝的实际电阻值R′===121Ω.(2)吹风机正常工作时,P热=480W,电阻丝的阻值R===≈100.8Ω<121Ω;因并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻,串联电路电阻越串越大、大于任何一个分电阻;所以为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝.(3)因并联电路中=+可得:=+,解得:R新=605Ω.答:(1)氧化电热丝的实际电阻值为121Ω;(2)为恢复电热吹风机的铭牌功率,应与氧化电热丝并联一段新电热丝;(3)新电热丝的阻值是605Ω.65.(2012东营)一种有冷风和热风两个档位的电吹风,其电路如图所示,铭牌上的主要参数如下表。
额定电压U / V 220 电源频率f / Hz50 冷风功率P1 / W 33 热风功率P2 / W 1200(1)电吹风正常工作时,通过电动机的电流是多少? (2)电热丝正常工作时的电阻多大?(结果保留一位小数) (3)电吹风在热风档正常工作1min ,电吹风消耗的电能是多少? 【答案】解:(1)流过电动机的电流A 15.0V220W 3311===U P I ………………(3分) (2)电热丝正常工作时的功率P 3 = P 2P 1 = 1167W ………… …………(2分)电热丝正常工作时的电流A 3.5V220W 116733≈==U P I 电热丝正常工作时的电阻Ω≈==5.41A3.5V 2203I U R ……………(3分) (3)电吹风消耗的电能W =P 2t=1200W×60s=7.2×104J …………… ………(2分)。