题目内容

1．如图甲所示底面积为0.2m2，高0.2m的质量均匀的长方体物体A，放置在水平地面上，对地面的压强为6×103Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F1的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N1，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η1．若工人以相同的功率用大小为F2的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N2，滑轮组的机械效率为η2．已知N1：N2=3：4，η1：η2=16：15．（g取10N/kg）求：
（1）物体A的密度；
（2）工人拉绳的功率P；
（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2．

分析 （1）由压强公式的变形公式求出物体的重力，然后求出其质量，再应用密度公式求出物体的密度．
（2）应用平衡条件、功率公式求出两种情况下拉力大小，然后应用功率公式求出拉力的功率．
（3）应用效率公式求出滑轮组的效率．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$可知，G=pS=6×103Pa×0.2m2=1200N，
由G=mg可知，A的质量：mA=$\frac{G}{g}$=$\frac{1200N}{10N/kg}$=120kg，
A的密度：ρ=$\frac{{m}_{A}}{{V}_{A}}$=$\frac{120kg}{0.2{m}^{2}×0.2m}$=3000kg/m3；
（2）对工人，由平衡条件得：F+N=m人g=80kg×10N/kg=800N，
则：N1=800N-F1，N2=800N-F2，
由题意可知：N1：N2=3：4，则：4F1-3F2=800N---①
提升物体时的功率相等，P=F1v1=F2v2，解得：F1：F2=5：4---②
由①②解得：F1=500N，F2=400N，
工人拉绳子的功率：P=F1v1=500N×0.1m/s×3=150W；
（3）滑轮组效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{3Fh}$，由题意可知：η1：η2=16：15，
η2=$\frac{15}{16}$η1=$\frac{15}{16}$×$\frac{{G}_{1}h}{3{F}_{1}h}$=$\frac{15}{16}$×$\frac{1200N}{3×500N}$=75%；
答：（1）物体A的密度为3000kg/m3；
（2）工人拉绳的功率P为150W；
（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η2为75%．

点评 本题考查了求物体的密度、功率、滑轮组效率，本题难度较大，分析清楚题意与图示滑轮组，应用压强公式、密度公式、功率公式与效率公式解题．

练习册系列答案
相关题目
11．如图甲是小明爸爸给爷爷买的保健足浴盆，图乙是足浴盆的简化电路图，浴盆附带说明书上相关参数如表，请根据这些信息完成下列问题：
（1）在足浴盆中加入5kg水，在加热状态下加热了500s，水温从20℃升高到40℃，求足浴盆的加热效率．[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
型号B25
额定电压220V
加热功率1000W
电动机功率22W
（2）电动机工作时，主要把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉．若电动机线圈电阻为20Ω，求电动机正常工作10min产生的热量．
12．用弹簧测力计分别提着质量相同的甲、乙两个物体竖直向上运动，甲、乙两物体上升的高度随时间变化图象如图所示．甲、乙两物体运动过程中，测力计的示数分别为F甲、F乙，下列结果正确的是（　　）
A．前4s内乙的速度始终比甲的速度大B．F甲=F乙
C．前6s内上升的高度h甲＞h乙D．F甲＞F乙
9．两个正方体金属块A和B，它们的密度之比ρA：ρB=27：16，它们的边长之比LA：LB=2：3，设A、B单独放置时，它们对水平地面的压强分别为PA和PB；它们对水平地面的压力分别为FA和FB，将A叠放在B的上面时，B对水平地面的压强为P′B；则FA：FB=1：2，PA：PB=9：8，PA：P′B=3：4．
16．如图甲所示是常用的电热水袋，图乙是它的结构示意图，若热水袋装满时水的质量为1kg，当加热到65℃时会自动断电，若热水袋装满温度是15℃的水，在额定电压下加热10min后指示灯就熄灭了，此过程中发热体R保持不变，
额定电压220V
额定加热功率500W
指示灯功率≤0.2W
袋内充水1L
自动断电65℃
求：（1）水吸收的热量是多少？
（2）10min电热袋消耗的电能是多少？
（3）在某次实际工作中，该电热水袋的发热效率为75%，电热水袋工作时的实际电压是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．
6．将灯L接到电压为U的电路上时，灯的电功率为36W，若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时，灯L消耗的电功率为25W，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是（　　）W．
A．2B．5C．8D．11
13．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　）
A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W
C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
10．如图，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，可看到瓶塞跳起，在这个过程中，下列说法错误的是（　　）
A．给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B．瓶塞跳起时，瓶内气体内能减少
C．给瓶内打气时，瓶内气体内能减少
D．瓶塞跳起时，瓶内气体温度降低
11．如图是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图，机内有温控开关S0．该饮水机的部分参数已知：额定电压为220V，加热时的总功率为880W，保温时的功率为40W，R1、R2为加热电阻丝．（假设它们的阻值不变）求：（计算结果若不能整除，保留一位小数）
（1）当S和S0闭合时，饮水机处在什么状态？此时电路的总电流是多大？
（2）在加热状态下，电阻丝R1的阻值为多少？
（3）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，饮水机加热的实际总功率是多大？

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网