工人利用如图所示的滑轮组从 深的枯井中提升重物,所用的拉力为 ,物体在 内匀速从井底全部上升到井口。(不计绳重和各处摩擦)求:
(1)绳子自由端移动的速度
(2)拉力的功率;
(3)若滑轮组的机械效率为 ,求所提升物体的重力大小。
在车站广场上,常常看见人们将旅行包 平放在拉杆箱 上,如图甲所示。假设作用在箱子上的水平推力, , 、 一起做匀速直线运动。
(1)将旅行包 看成一个有质量的点,如图乙所示。请在图乙中画出运动过程中 的受力示意图;
(2)若 内箱子运动的距离为 ,求力 做功的功率。
重15000牛的小汽车受到发动机800牛的牵引力作用,在水平地面上做匀速直线运动,其路程随时间变化如图所示。求:
(1)小汽车速度。
(2)10秒内重力对小汽车做的功。
(3)10秒内发动机对小汽车做的功和发动机的功率。
下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
序号 |
动滑轮重 G动/N |
物重 G/N |
钩码上升 高度h/m |
动力 F/N |
动力作用点 移动距离 |
滑轮组的 机械效率η |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6% |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6% |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)第三次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为____W,滑轮组的机械效率为____。
(3)分析表格中数据发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做额外功将____,滑轮组的机械效率____(两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
引体向上是体能测试项目之一,引体向上是上臂的拉力使身体上升而做功.那么一个中学生完成一次引体向上所做的功及功率你能算出来吗?请你说出需要测量哪些物理量,并用符号表达各物理量,并写出最后功和功率的表达式.
老师上完功率一节后,小红想测出自己从一楼到四楼的功率。现有如下器材:A天平、B弹簧测力计、C磅秤、D秒表、E温度计、F皮尺、G体温计。
(1)请帮小红选择最合适的测量工具(填序号)________。
(2)请帮她写出实验步骤并用物理量符号表示所测的物理量。
(3)请帮她在虚线框内设计一个实验表格。
(4)请你用所测的物理写出小红上楼的功率表达式。
学习了功率的知识后,小科和几位同学准备做“估测上楼时的功率”的活动:
⑴他需要的测量工具分别是:测量身体质量m的_______、测量爬楼的高度h的_______和测量时间t的秒表(填写测量器材)。
⑵利用所测物理量计算功率的表达式是P=___________________
⑶活动中测得小明的质量是50kg,他从一楼登上三楼(每层楼高3 m)用了20s的时间,则小明登楼的功率是 W(g取10N/kg).
⑷活动中,他还想比一比谁的功率大。小明设计的方案是:测量出各自的质量、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。你还可设计其它方案吗?请写出一种:____________________________________。
太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染,其产业的发展日益蓬勃.某太阳能汽车,质量为350kg,顶部安装了太阳能电池板.
(1)当车上载有1500N的人和物品时,车轮与地面的总接触面积为2.0×10-2m2,则汽车对地面的压强为 Pa.(g=10N/kg)
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 能.一般情况下,汽车在运动时,被转换的太阳能被直接送到发动机控制系统.当汽车不运动时,太阳能将通过太阳能电池板储存在蓄电池内;当太阳能电池板不能提供足够的能量来驱动发动机时,蓄电池 (选填“储存”或“释放”)能量.
(3)若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2,它正对太阳时电池能够产生100V的电压,并对车上电动机提供8.4A的电流,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2,则电池的输出功率为 W,将太阳能转化为电能的效率为 .如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为90N,则汽车的行驶速度为 m/s.
(4)太阳能汽车采用四轮鼓式制动,有效地减少了制动距离.通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如下表所示:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
速度/ (m∙s-1) |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
制动距离/m |
0.53 |
1.20 |
2.13 |
3.33 |
4.80 |
请在图中描点作出s- v2图象.根据图象反映的规律可知,当轿车速度为4.5m/s时对应的制动距离是 m.
某科技小组在“研究功率P与速度v的大小关系” 实验时,将物体A放在长木板上保持水平拉力F不变,分别以不同速度使物体A在长木板上作匀速直线运动。根据实验数据绘制出了功率——速度图像,如图所示。根据图像判断:当物体A以的0. 25m/s速度在长木板上作匀速直线运动时,拉力F的功率P为 w。
跳绳是我市初中毕业生体育测试的项目之一,小华想利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力的平均功率(不计绳重)。
(1)用体重计测量自己的质量m;
(2)估测自己平均每次跳起的高度h(人的重心上升的高度);
(3)用 (填测量器材)记录跳n次所用的 (填物理量与其对应字母)。
(4)数据处理:
①自己所受的重力G= ;
②每次克服重力所做的功W=Gh= ,则跳n次所做的总功W总= nW = ;
③则平均功率P= 。
(5)两人想比较跳绳的平均功率(假设两人跳起的平均高度相同),则 ( )
A.频率相同,体重大的功率大 | B.频率相同,跳的时间长的功率大 |
C.体重相同,频率高的功率小 | D.体重相同,跳的时间长的功率大 |
(6)小华要想提高跳绳测试的成绩,请你从物理学角度为他提出一条合理的建议: 。
如图所示是某同学做俯卧撑时的示意图,他的质量为56kg。身体可视为杠杆,O点为支点.A点为其身体重心。每次俯卧撑他肩膀向上撑起40cm。(4分 g=10N/kg )(1) 该同学所受重力是多少?(2)若0B=1.0m,BC=0.4m,求地面对双手支持力的大小.(3)若他一分钟可完成30个俯卧撑,其功率多大?
有一种气垫起重装置,如图,它由高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时,气垫放入重物与地面的间隙之间,由高压气瓶向气垫内充气,气垫在短时间内可把重物举起一定高度。
(1)高压气瓶向气垫内充气时,气瓶内的气体温度 ,内能 。
(2)如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m,则其功率为多大。
(3)质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×104N。当气垫内最高气压比外界高106Pa时,石板恰好被顶起,此时气垫和石板的接触面是边长为20cm的正方形。
气垫恰好顶起石板时,气垫的中心至少离石板左端的支点O多远?
小柯参观了临海括苍山风力发电场,决定探究风力电站发电时的输出功率
和风速的关系,实验步骤如下:
①如图,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在转轴处,另一端系上钩码。
②在风车正前方1米处放置电风扇,将电风扇的风速调到1档位,用秒表
记录提升钩码到A点所需的时间。
③将电风扇换到2、3档位,重复以上实验,并将数据记录在表格中。(注:
电风扇档位越高,风速越大)
请回答:
(1)这个实验是通过测量 来比较风车输出功率的大小。
(2)小柯从网上查到以下数据:
表一:750千瓦风力发电机组的输出功率与风速的关系
表二:风级与风速的关系
根据以上数据预测,台风来临时,能否给风力电场带来最大的经济效益,并说明理由 。
(3)在相同的风速下,不同风车的输出功率是不同的,其输出功率除了与风叶的形状和排列结构有关外,还可能与 有关(填一项)。
如图所示,用F=20N的水平拉力拉着边长l=10cm的正方体铁块在水平地面上做匀速直线运动,在t=10s内运动了s=46cm的路程,[c铁=0.46×103J/(kg•℃) ρ铁=7.9×103kg/m3]求
(1)水平拉力F做的功W是多少?
(2)水平拉力F做功的功率P是多少?
(3)此过程有等于水平拉力做的功的内能产生,其中的79%被铁块吸收,铁块将升高多少温度?
试题篮
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