题目内容
【题目】人类最近研制出“会飞的汽车”,如图(甲)所示,其车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀,在陆地行驶时,翅膀折叠,在空中飞行时,翅膀张开.汽车的质量为600kg,轮胎与地面接触的总面积约为0.12m2 , 在空中飞行时可以进行托吊抢险任务,如图(乙)所示,工程师把滑轮组安装在汽车底部,可以把一块质量为100kg的货物匀速提升,所用拉力F=400N.(结果精确到0.1%,g=10N/kg)
(1)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)此起重机的机械效率多大?
(3)若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物,需要的拉力多大?
【答案】
(1)解:该汽车静止在水平地面上时,对地面的压力:
F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
对地面的压强是:
p= =
=5×104Pa
(2)解:由图可知,n=3,
则此起重机的机械效率为:
η= =
=
=
=
×100%≈83.3%
(3)解:因为η= =
=
=
,
所以,若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物,需要的拉力为:
F= =
≈864N
【解析】(1)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压力等于其重力,利用G﹣=mg求出,又知受力面积,利用p= 计算压强;(2)首先确定滑轮组绳子的有效股数,然后利用η=
=
=
=
计算此起重机的机械效率;(3)若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物,利用η=
=
=
=
计算需要的拉力大小
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和滑轮(组)的机械效率是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).
【题目】如图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置.
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是 .
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动.实验的部分数据如下表:
实验次数 | 接触面粗糙程度 | 物块重G/N | 物块上升的高度h/m | 沿斜面的拉力F/N | 物块移动的距离L/m | 机械效率 |
1 | 较粗糙(木块﹣木板) | 2.0 | 0.25 | 1.2 | 0.80 | 52% |
2 | 同上 | 2.0 | 0.35 | 1.4 | 0.80 | 63% |
3 | 同上 | 5.0 | 0.35 | 3.5 | 0.80 | 63% |
4 | 较光滑(铁块﹣木板) | 5.0 | 0.35 | 3.1 | 0.80 |
①该同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与、、的关系.
②在第四次实验中,斜面的机械效率为 .