题目内容

【题目】如图所示,重为1140N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2 . 工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s.(不计摩擦及绳重)求:

(1)滑轮组的机械效率;
(2)工人师傅拉绳的功率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大?

【答案】
(1)解:因为有2段绳子拉物体,所以s=2h,

滑轮组的机械效率:

η= = = = = ×100%=95%


(2)解:拉力端移动的速度:v=2v=2×0.2m/s=0.4m/s,

工人师傅拉绳的功率:

P= = =Fv=600N×0.4m/s=240W


(3)解:不计摩擦及绳重,F= (G+G),

所以动滑轮重:G=2F﹣G=2×600N﹣1140N=60N,

小明拉绳子时的最大拉力等于其重力,F′=G=450N,

由于F′= (F+G),

所以动滑轮对物体的最大拉力:F=2F′﹣G=2×450N﹣60N=840N,

物体对地面的最小压力:F=F=G﹣F=1140N﹣840N=300N,

物体对地面的最小压强:

p= = =2000Pa


【解析】(1)根据η= = = 求出机械效率;(2)根据v=2v求出拉力移动速度,根据P= = =Fv求出拉力的功率(3)根据工人师傅的拉力F= (G+G)求出动滑轮重,小明的最大拉力为F=G=450N,根据F= (F+G)求出绳子对物体的拉力,则物体对地面的压力F=F=G﹣F , 根据p= 求出对地面的最小压强.
【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).

练习册系列答案
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【题目】阅读材料,回答问题.

血液是人体输送氧气与营养的主要载体,心脏就像发动机,为这一输送提供了动力.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环.如图甲是该装置的示意图,线圈AB固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动.活塞筒通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启.手术时,还需要利用电磁血流计来检测血流速度和血流量(血流量指单位时间内通过血管横截面的血液体积),其示意图如图乙所示.使用时,将血管放置于两磁极之间,两金属电极a、b与血管壁接触,就会有微弱电流流过仪表显示出血流速度.

研究表明,血管内血流速度会随血管横截面积的变化而变化,且血液匀速通过血管时,受到的阻力与血液的流速成正比.当血管横截面积为正常值的n倍时,测得心脏主动脉血管内血液匀速流动的速度v与n的数值如下表所示.

(1)甲图中,当线圈中的电流从A流向B时,活塞向__(选填“左”或“右”)运动,此时处于:______(抽血或送血)状态。

(2)线圈AB所固定的活塞柄适宜用_______(选题铜、铁、铝合金)金属 材料制作,线圈中的电流应该用________(选题交流电或直流电)。

(3)血管中有血液流过时,电磁血流计能检测到微弱的电流,从能量转化的角度分析,这是__能转化为__能的过程.

(4)当心脏主动脉血管的横截面积变化时,其内血液匀速流动,推动血液流动的功率P与下列哪一选项成正比______

A.n B. 1/n C.n2 D. 1/n2

(5)交警常根据司机呼出的气体检测血液中的酒精含量,检测原理如图丙所示,电流表示数反映酒精浓度大小,R0为定值电阻,D为陶瓷气敏传感器,其电阻的倒数1/R与气体中酒精蒸气浓度c的关系如图丁所示.则当气体中酒精蒸气的浓度增大时,气敏传感器两端电压将 _____(选填“增大”或“减小”);若电池用久后电压减小,将会使测得的酒精浓度_____(选填“偏大”、 “偏小”或“不变”).

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