题目内容
13．
在城乡建设的热潮中，推土机发挥了重要的作用，如图所示是TY160履带式推土机，其发动机的额定功率为200kW，质量为1.5×104kg．取g=10N/kg求：（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用v表示，发动机的功率用P表示，请你推导出F、v与P之间的关系式P=Fv．
（2）当以额定功率进行推土作业时，平直场地上以5.4km/h速度匀速前进了15m，求推土机所做功及受到阻力．推土机所做的功为2×106J，受到的阻力是1.3×105N．
（4）若以额定功率经过15s把一块质量为4.8×104kg石块沿x斜坡推到高5m的山坡上，则效率为多少？
推土机的效率为80%．
分析 （1）根据功率的定义式和功的计算公式得到F、v、P的关系．
（2）推土机以额定功率进行推土作业时，先求出前进15m所用的时间，利用W=Pt 计算所做的功，因为在平直的场地上匀速前进，推土机受到的阻力和推力是一对平衡力，再由公式F=$\frac{W}{s}$求出推力，从而知道阻力．
（3）推土机以额定功率经过15s所做的功是总功，将石块沿斜坡推到高5m的山坡上，克服石块重力做功为有用功，则推土机的效率直接利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求解．
解答 解：（1）P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv．
（2）已知v=5.4km/h=1.5m/s
由于v=$\frac{s}{t}$得推土机以前进15m所用的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{15m}{1.5m/s}$=10s；
已知P=200kW=2×105W，则推土机所做的功：W=Pt=2×105W×10s=2×106J；
由W=Fs得推土机推力：
F推=$\frac{W}{s}$=$\frac{2×1{0}^{6}J}{15m}$≈1.3×105N；
由于推土机在匀速运动，则受到的阻力和推力是一对平衡力；
即受到的阻力F阻=F推=1.3×105N．
（3）推土机将石块沿斜坡推到山坡上，则：
W总=Pt=2×105W×15s=3×106J；
W有用=G石h=m石gh=4.8×104kg×10N/kg×5m=2.4×106J；
推土机的效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2.4×1{0}^{6}J}{3×1{0}^{6}J}$×100%=80%．
答：（1）P=Fv；
（2）推土机所做的功为2×106J，受到的阻力是1.3×105N．
（3）推土机的效率为80%．
点评 本题考查压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算，计算时一定注意公式中单位的统一，同时也考查平衡力的应用．
新课标阶梯阅读训练系列答案
| A． | 插座F | B． | 开关S | C． | 插座E | D． | 电灯L |
连接串联电路和并联电路
| 过程 步骤 | 连接 串联 电路 | 请根据右边的电路图，将下面的图中的电路元件连成电路．（用笔画线代替导线，用铅笔作图） | 电路图 |
| 连接 并联 电路 | 请根据实物连接图，画出对应电路图． | 电路图：（用铅笔作图） |
| 结论与反思 | （1）在串联电路中，开关的作用是控制整个电路的通断，当它的位置改变时，其控制作用不变；若其中一个用电器烧坏，则其它用电器不能工作； （2）在并联电路中，干路开关控制整个电路，支路开关控制各自支路； （3）在连接电路的过程中，开关应该处于断开状态，这是为了防止因连接错误而损坏电路元件． |
| A． | 水蒸气对壶盖做功，水蒸气内能增大 | |
| B． | 水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 | |
| C． | 能量的转化与热机做功冲程能量转化相同 | |
| D． | 壶口的“白气”是水蒸气液化形成的 |
酒精浓度检测仪的原理可以简化成如图所示电路，其中R0为定值电阻，R为酒精气体传感器，是一种气敏电阻，其阻值随气体浓度增大而减小．如果测试到的气体浓度越大，那么（ ）| A． | 传感器的电阻越大 | B． | 通过传感器的电流越小 | ||
| C． | 电压表的示数越大 | D． | 传感器两端的电压越大 |
小明用温度传感器来“比较不同物质的吸热情况”（如图甲），他用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与试管内的水或色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连．同时打开红外线加热器开关，对盛有水和色拉油的试管进行加热，在计算机上得到了如图乙所示的实验图线．
如图所示，绳子的一端固定，另一端绕过一个重为G的油桶，在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F，使油桶沿水平方向匀速滚动了一段距离s，在此过程中拉力F做的功是Fs．