题目内容
(2014·孝感)如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105 N的物体匀速提起,在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s=3 m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动 距离s的关系图.
(1)计算物体上升的速度.
(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是_________,并列式计算出该物理量.
(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率.
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(1)物体上升的高度h=
s=
×3 m=1 m
由
得,物体上升的速度v物=
=
=0.2
m/s
(2)拉力做的功
W=F·s=50 N×3 m=150 J
(3)滑轮组提升重物所做的功为有用功
W有=G·h=105 N×1 m=105 J
由η=
,得滑轮组的机械效率为
η=
=
×100%=70%
(2014·无锡)有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油
机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机 的最大功率是69 W,以最大功率工作时曲轴转速为5 000 r/min.活塞从气缸一端运动到 另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8 L,压缩比为10∶1,动力蓄电池额定电压为200 V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150 A·h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.
| v/m·s-1 | 1 | 2 | 4 | 10 | 20 |
| E/J | 6.0×102 | 2.4×103 | 9.6×103 | 6×104 | 2.4×105 |
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(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)①当这辆汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54 kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
②当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108 km/h减小到72 km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%,则动力蓄电池获得的电能为多少焦?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10-4 kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107 J/kg)