题目内容
16．
如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3500N，配重的重量是1200N，某次电梯承载的货物的边长为40cm的立方体预制水泥块，已知水泥的密度为2.5×103kg/m3，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中：（g取10N/kg）（1）货物具有的动能不变，重力势能增大（选填“增大”“减小”或“不变”）
（2）货物对轿厢地板产生的压强是多大？
（3）配重重力对配重做的功？
（4）电动机的功率至少是多大？
分析 （1）动能的影响因素是物体的质量和速度，质量越大，速度越大，物体的动能越大；重力势能的影响因素是物体的质量和高度，质量越大，高度越高，物体的重力势能越大．
（2）利用公式p=$\frac{F}{S}$进行解答．
（3）由图可知，通过定滑轮拉轿厢，当电梯上升15m时，配重下降15m，根据W=Fs求出配重重力对配重做的功．
（4）分析轿厢受力确定电机对轿厢的拉力，利用P=$\frac{W}{t}$求出电动机的功率．
解答 解：（1）当电梯匀速上升时，货物也匀速上升，质量和速度不变，故货物具有的动能不变；高度增加，故重力势能增大．
（2）设立方体预制水泥块的边长为a，则立方体的体积为V=a3，立方体的底面积为S=a2；
货物对轿厢地板产生的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=$\frac{ρ{a}^{3}g}{{a}^{2}}$=ρga=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.4m=1.0×104Pa．
（3）配重重力对配重做的功：W=Fs=G配h=1200N×15m=1.8×104J．
（4）货物的重量为：G货=m货g=ρVg=2.5×103kg/m3×（0.4m）3×10N/kg=1600N．
当轿厢匀速上升时，轿厢竖直向下受到自身重和载货重，竖直向上受到配重拉力和电机的拉力，满足G空+G货=F配+F电，
所以，电动机的拉力：F电=G空+G货-F配=3500N+1600N-1200N=3900N，
电动机做功至少为：W=F电s=3900N×15m=58500J，
电动机的功率至少为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{58500J}{10s}$=5850W．
答：（1）货物具有的动能不变，重力势能增大；
（2）货物对轿厢地板产生的压强是1.0×104Pa；
（3）配重重力对配重做的功是58500J；
（4）电动机的功率至少是5850W．
点评 此题通过对电梯的分析，综合了考查了压强、功、功率的计算．
应用题点拨系列答案
状元及第系列答案
同步奥数系列答案| A． | 3.6Km/h | B． | 14.4 Km/h | C． | 13.5 Km/h | D． | 18 Km/h |
如图所示，鸡蛋浸没在水中，逐渐向水中加入适量的盐使其溶解，鸡蛋会上浮（填“不动”、“下沉”或“上浮”），漏出液面之前鸡蛋受到的浮力会变大．（填“变大”、“变小”或“不变”）
在如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电源电压为8V恒定不变．（不计温度对电阻的影响），在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表的示数变化如图乙所示，则根据图象信息可以判断下列说法中不正确的是（ ）| A． | R0的阻值是5Ω | B． | 电路的最大电流1.6A | ||
| C． | 电压表和电流表示数比值保持不变 | D． | 滑动变阻器的最大阻值是35Ω |
| A． |  发声扬声器旁的烛焰晃动，说明声波能传波能量 | |
| B． |  不能听到真空罩中闹钟的闹铃声，说明声波的传播需要介质 | |
| C． |  发声的音叉将乒乓球弹开，说明发声的物体在振动 | |
| D． |  用小木棍从左向右敲击盛装不同水的玻璃瓶，声音逐渐变高 |
如图所示，人的眼睛在O点通过玻璃板看到发光点S的像在S′点处，试画出-条S点发出的光进入人眼的光路图，以说明S的像在S′点处．
三峡水电站的水库大坝高185m，当水库水位为175m时，坝底受到的水的压强是1.75×106Pa．