功和机械能计算专题.ppt

功和机械能计算专题 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 1、解：（1） （2） （3） （4） （5） 若求出 、 、 、 、 等，且计算 正确可相应给分 图17 2、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 度表如图所示，在此过程中 轿车速度为多少km/h? 合多少m/s? 若轿车发动机的功率为40kw，则该车行 驶中所受阻力多大？ 若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效 率多大？（q汽油4.6107j/kg） 图17 0 20 40 60 80 100 120 5、解：轿车的速度为90km/h 1分 1分 得： 因轿车匀速运动，受力平衡，所以阻力f = f =1600n 1分 牵引力做功为： 发动机效率为： 1分 1分 1分 1分 由 汽油燃烧释放的热量为： 6、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。 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”）； 增大 内（化学） 偏东 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； 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。 吸收 14 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16，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 b 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=3000n4m=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，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？ (石=3103kg/m3 、g=10n/kg 、) 8. 解: 又v排=v f浮= g排=水gv排 =1.0103 kg /m3 10n/kg2103m3=20n 2分 (2) w总= fs = f2h = 25n2m = 50j 1分 (3) g = mg = 6kg10n/kg = 60n 又 g= gf浮 = 60n20n = 40n 1分 w有= gh = 40n1m = 40j 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% 1分 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3107j/ kg计算， g=10n/kg) 型号8b13 流量300m3/h 扬扬程 12m 质质量 111kg 效率80% 9、解：(1)5小时抽水量 由= m/v m =v = 1.0103 kg /m3 300m3/h5h=1.5106 kg -1分 抽水机做的有用功 w有用功 = gh = mgh = 1.5106 kg10n/kg12m=1.8108 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= q40% = 3107j/kgm40% = 0.45108j m = 3.75kg -2分 答：水泵正常工作5小时，所做有用功是 1.8108 j，水泵总功率为12.5kw，第小时消耗 18、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？ 23、一个体重为500n的同 学骑自行车上学，在水平 路面上以4m/s的速度匀 速行驶. 有关数据表所示. （1）在行驶过程中， 车对地面的压强是多大？ （2）该同学骑车沿直线 匀速行驶10min做了多少功？ 自行车净车净 重200n 行驶过驶过 程轮轮胎与 地面接触总总面积积 110-2m2 匀速行驶过驶过 程中 的总总阻力 30n 车轮车轮 直径0.61m 轮轮胎承受的 最大压压强 1.2105pa 25、（8分）某电梯公寓楼高约40m，完成 此建筑物需要浇制钢筋混凝土1104m3，还 需要使用其他建筑材料3.5104t，混凝土 密度为2.5103kg/m3，取g=10n/kg。求： （1）已知自来水密度为1103kgm/m3 ，若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备 至少需给水施加多大的压强？ 25、（8分）解：（1） （2）若每天要把120m3的水从地面送到楼 顶，每天至少应对水做多少功？ （3）测量表明，该楼的地基所承受的压 强不得超过1.2106pa，