题目内容
8．
如图所示的晾衣装置，每个滑轮重均为0.5N，晾衣杆重4N，体重为500N的小明站立在水平地面，要提升总质量为5.6kg的三件衣服，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，此时小明对地面产生的压强为1.2×104Pa，在2s内，他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m．已知小明双脚与地面的接触面积为400cm2．g取10N/kg，求：（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力；
（2）拉力F的功率：
（3）滑轮组提升衣服的机械效率．
分析 根据图示可知，有两个动滑轮提升物体，即4条绳子提升物体，则物体上升的高度h=$\frac{1}{4}$s；
（1）先根据F压=pS求出人对地面的压力，然后根据F=G-F压求出拉力；
（2）根据F=G-F压求出拉力，利用W=Fs求出总功，最后根据P=$\frac{W}{t}$即可求出拉力F的功率；
（3）先根据G=mg求出衣服的总重力，然后利用W=Gh求出有用功；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$即可求出滑轮组的机械效率．
解答 解：（1）S=400cm2=0.04m2，
由p=$\frac{F}{S}$得，人对地面的压力：
F压=pS=1.2×104Pa×0.04m2=480N；
（2）拉力F=G-F压=500N-480N=20N，
由于2s内衣服上升的距离：
h=$\frac{1}{4}$s=$\frac{1}{4}$×1m=0.25m，
在2s内，人做的总功：
W总=Fs=20N×1m=20J；
拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{20J}{2s}$=10W．
（3）G衣服=m衣服g=5.6kg×10N/kg=56N；
则W有=Gh=56N×0.25m=14J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{14J}{20J}$×100%=70%．
答：（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力为480N；
（2）拉力F的功率为10W：
（3）滑轮组提升衣服的机械效率为70%．
点评 此题主要考查了压强、总功、有用功、机械效率的计算，难度不大，关键是从题中找出有用的信息．
练习册系列答案
相关题目
小明4月底看到家中电能表如图（甲）所示，220V表示这个电能表的工作电压为220V；当他5月底再去观察时，发现电能表如图（乙）所示，则他家5月份消耗的电能为150.2kW•h．
如图甲，是玲玲家的电能表，她家同时使用的用电器的总功率不能超过2200W．玲玲家新买了一台蛋糕机（如图乙所示），铭牌上标示“220V1000W”，玲玲将蛋糕机接入家庭电路中，她按说明书把和好的面放入蛋糕机的模具内，闭合开关通电．若其他用电器均为工作，当蛋糕机里的蛋糕刚烤熟时，玲玲观察到她家的电能表指示灯闪烁了320次．则这台蛋糕机烤好一盘蛋糕需要6min．烤熟的蛋糕香味扑鼻，这是扩散现象．
16．
小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（ ）
小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（ ）| A． | 此电热器只有两档不同的功率 | |
| B． | 两个发热电阻的阻值之比R1：R2=1：2 | |
| C． | 只闭合开关S2，电加热器在该档位正常工作时的电流约为1.36A | |
| D． | 在最大档位正常工作5小时，产生的热量为5.4×106J |
如图，蛟龙号的总质量是22吨．在7km深处的蛟龙号受到海水的压强是7×107Pa（ρ海水=1.0×103kg/m3）．“蛟龙号”潜水器在深海中悬停时，它受到的浮力是2.2×105N．
20．
如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，其中控温器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间，等锅内汤水温降低到一定温度后又能自动接通电路，继续对汤水加热．当电热锅处于保温状态时，由于发热电阻功率较小，不论通电多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，电热锅的部分参数如表所示，求：
（1）加热电阻R1与保温电阻R2的阻值；
（2）该电热锅处于高温档正常工作42min时消耗多少电能？
（3）该电热锅处于高温档正常工作42min使4.5L的水温度升高54℃，那么电热锅的加热效率为多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，其中控温器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间，等锅内汤水温降低到一定温度后又能自动接通电路，继续对汤水加热．当电热锅处于保温状态时，由于发热电阻功率较小，不论通电多长时间，都不能使锅内的汤水沸腾，电热锅的部分参数如表所示，求：| 容积 | 4.5L |
| 额定电压 | 220V |
| 保温功率 | 80W |
| 加热功率 | 500W |
（2）该电热锅处于高温档正常工作42min时消耗多少电能？
（3）该电热锅处于高温档正常工作42min使4.5L的水温度升高54℃，那么电热锅的加热效率为多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
17．如图所示是某物质在熔化时温度随时间变化的图象，下列从图象中获得信息正确的是（ ）
| A． | 这种物质是非晶体，其熔点为48℃ | B． | 第5min时和第6min时物质内能相等 | ||
| C． | 在BC段物质不吸收热量，温度不变 | D． | 第8min时物质处于固液共存态 |