题目内容
学习了简单机械的有关知识后,小强同学自制了一种简易升降晾衣架,它由四个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的一段固定在天花板上,人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升,晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平,如图所示.将40N的衣物挂在晾衣架上,人拉绳的力为12.5N时,衣物匀速上升,忽略绳重及摩擦.求:
(1)此时该装置的机械效率;
(2)将60N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速上升1米,人所做的总功.
(1)∵G=40N,F=12.5N,
∴该装置的机械效率为:η======80%.
(2)∵G=40N,F=12.5N,设晾衣架横梁(含动滑轮)的总重G架,
由力的平衡可知:F=(G架+G)
则晾衣架横梁(含动滑轮)的总重力为:G架=4F﹣G=4×12.5N﹣40N=10N;
而由于第二次提升物体的重力为:G衣=60N,
∴此时的拉力为:F′=(G架+G衣)=×(10N+60N)=17.5N,
而物体上升的高度h=1m,则绳子末端移动的距离为:S=4h=4×1m=4m,
∴人做的总功为:W=FS=17.5N×4m=70J.
答:(1)此时该装置的机械效率为80%.
(2)将60N的衣物挂在晾衣架上,使其匀速上升1米,人所做的总功为70J.
解析
黄商超市安装有供顾客上下的手扶电梯.小明查阅了相关资料,了解到电梯的部分参数如表,经测量,电梯高为5m,长为10m.
额定电压 | 220V |
额定功率 | 8.8Kw |
额定频率 | 50Hz |
电机内阻 | 1Ω |
标定载客量 | 15人 |
(1)小明发现电梯有人时运行,无人时停止运行,针对这一现象,你认为是什么原因?请提出一种你的设计方案: 、 .
(2)电梯正常运行1h,消耗电能是多少?产生的电热是多少?
(3)小明测出电梯正常运行,以标定载客量运送乘客时的速度为1m/s,每位乘客质量均按50kg计算,则电梯此时的工作效率是多少?(保留一位小数)
有关热学知识,下列说法中正确的是( )
A.烧杯中的水沸腾后继续加热,水的温度会升高 |
B.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能 |
C.物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 |
D.锯木头时锯条发热,这是利用热传递的方式改变了锯条的内能 |
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.