题目内容
如图所示,利用滑轮组吊运建筑材料.某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F做功的功率为1250W.求在此过程中:
(1)拉力F做功多少?
(2)拉力F的大小为多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
(1)拉力做的功为5×104J;
(2)拉力为2500N;
(3)滑轮组的机械效率为80%.
解析试题分析:(1)已知拉力的功率和做功时间,利用公式W=Pt得到拉力做的功;
(2)由图知,作用在动滑轮上的绳子段数为2,已知物体上升的高度,可以得到绳子拉下的长度;已知拉力做的功和绳子拉下的长度,利用公式F=得到拉力的大小;
(3)已知物重和上升高度,可以得到有用功;已知有用功和拉力做的功,利用公式η=×100%得到滑轮组的机械效率.
拉力做的功为W总=Pt=1250W×40s=5×104J;
(2)绳子拉下的长度为s=2h=2×10m=20m,
∵W=Fs,
∴拉力为F===2500N;
(3)滑轮组做的有用功为W有用=Gh=4000N×10m=4×104J,
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=80%
考点:功的计算;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率
点评:此题考查的是机械效率、有用功和总功的计算,会正确判定作用在动滑轮上的绳子段数,清楚绳子拉下的长度与物体上升高度的对应关系,是解决此类问题的关键
在课外兴趣小组活动中,小明想验证重力势能与高度的关系:他在水平地面上铺一张纸,将蓝球表面涂黑,使蓝球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示.球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),你判断的依据是 .爱动脑筋的小明发现,篮球落地后反弹的高度每次也不相同,那么篮球由静止开始下落,反弹的高度究竟与哪些因素有关呢?小明与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想.
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关.
于是,小明用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验.通过实验,得到的实验数据如下表:
实验序号 | 球的型号 | 下落高度/cm | 地面材料 | 反弹高度/cm |
1 | #7 | 120 | 木质 | 80 |
2 | #7 | 120 | 水泥 | 90 |
3 | #7 | 150 | 水泥 | 110 |
4 | #6 | 120 | 木质 | 80 |
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 、 有关; 与 无关.
(8分)2014年2月在CCTV10“我爱发明”中对“水刀”的威力进行了探究,“水刀”是指超高压水切割,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,对切割表面产生很大的压强。工业上常用“水刀”来切割大理石、牛皮、钢板等坚硬物体。下面是某高压水切割机技术参数:
型号 | 压强(Pa) | 喷嘴横截面积 (m2) | 排量 (L/min) | 油泵电机功率 (kW) | 电源 (V) |
2230 | 3×108 | 50×10-8 | 2.7 | 22.5 | 380 |
⑵若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大?
⑶高压水流1分钟做功多少?
⑷钢锯条在锯木头时锯条会发热, 有同学联想到水流在切割物体时也会导致水温升高,假如水流在切割过程中机械能的80%转化成水的内能,则水温将升高多少℃ ?