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1、2010宜宾）（12分）2009年秋季以来，我国西南部分地区遭遇严重旱灾，不少地方不得不靠打深井取水如图所示，小明同学正利用滑轮组和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm3,水桶质量为4kg，水桶容积为20L当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0103 kg/m3，g取10N/kg试求：（1）动滑轮有多重？（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？答案：（1）水桶的重力是：G=mg=4kg10N/kg =40N水桶
2、的体积是：V桶=m/=4kg /（8103kg/m3）=510-4m3水桶受到的浮力是F浮=水gV排=水gV桶=1.0103 kg/m310N/kg510-4m3=5N绳子受到水桶的拉力：F拉=G-F浮=40N-5N=35N因为不计绳子重量和摩擦，有两股绳子承重，故有：F=(F拉+G动)/2，即：25N=(35N+ G动)/2，解得：G动=15N（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率 =70%（3）水桶装满时水的质量是：m =V =1.0103 kg/m32010-3m3=20kg水和水桶的总质量是：20kg+4kg=24kg水和水桶的总重是：G总=m总g=24kg10N/kg =240N人的
3、拉力是：F=（G总+ G动）/2=（240N+15N）/2=127.5N拉力移动的速度是：v=2v物=20.2m/s =0.4m/s拉力的功率是：P= Fv=127.5N0.4m/s =51W1.（2010镇江）（6分）电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m，用时30s，电动自行车的牵引力为20N，在此过程中：(1)电动自行车速度的大小；(2) 牵引力所做的功；(3) 牵引力做功的功率解：1）v=s/t=150m/30s=5m/s 2）W=Fs=20N*150m=3000J 3)P=W/t=3000J/30s=100W 或P=Fv=20
4、N*5m/s=100W（2010江苏无锡）“海宝”是2010年世博会的吉祥物，其形状如图所示为迎接世博会，某公园大门口的水平地面上安放一个大型“海宝”雕塑，其重力为3.6104 N, 与水平地面间的接触面积为1.2 m2g取10Nkg求： (1)该雕塑的质量是多少? (2)雕塑对地面的压强是多少?(3)在搬运过程中，起重机在20s内将该雕塑匀速抬高了2m，则起重机对雕塑所做功的功率是多少?答案：（1）该雕塑的质量为： （2）雕塑对地面的压强为： （3）起重机对雕塑所作的功为：W=Gh=3.6104 N2m=7.2104 J，起重机做功的功率为： 。10. （2010临沂）如图所示，四冲程汽油机
5、活塞面积为5103m2，汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为8105pa，汽油机正常工作10min所做的功为1.8106J。求：（1）高温高压气体对活塞产生的压力是多少？（2）该汽油机的功率是多少？答案：（1）根据压强的计算公式p=F/S得，F=pS=8105pa5103m2=4103N；（2）该汽油机的功率为： .21（2010广州南沙）如图所示是一种塔式起重机的简图，用它把质量为4102kg ，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）.求（1）起吊前，当货物静止平放在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若把货物匀速提起12m，用了4 0s，则货物上升的速度是多少？（3
6、）起重机对货物做功的功率是多少？（4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量为多少千克的物体？ 答案：（1）静止于水平地面：F=G=mg=4102kg10N/kg=4103NP=F/S=4103N/0.5m2=8103Pa (2）v=s/t=12m/40s=0.3m/s （3)W =Fs=4103N12m=4.8104JP=W/t=4.8104J/40s=1.2103W (4)由杠杆平衡条件：OAmg=OBm0gm0=OAm/OB=12m4102kg/4m=1.2103kg1. （2010荆门）由航空工业六五研究所自行设计的“海鸥300”
7、轻型水陆两栖飞机（如图所示）将于今年10月首飞，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg，g取10N/kg。（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少m3?（2）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少W？（1）飞机停在水面时， 即 所以： （2）飞机水平匀速飞行时，动力等于阻力，即： F0.1G0.1mg0.14000kg10N/kg4000N 飞机的功率人用滑轮组拉船前进，用两个动滑轮和两个定滑轮。由于人站在岸上拉船靠近岸，所以滑
8、轮组按下图所示放置，共有5根绳拉船前进。（1）人拉绳的力为F=240牛，设绳前进S米，人做的功是总功，W总=Fs=240s焦。船前进克服阻力做功是有用功。阻力为船重的0.01倍，即f=0.01G=0.011.02105牛=1.02103牛。船前进的距离是绳索端前进距离的1/5，当绳被岸上人拉过s米时，船前进s/5米，有用功为W有用=1024牛（s/5）=204s焦。滑轮组的机械效率=W有用/W总=204s焦/240s焦=0.85，即=85%。（2）人拉绳的功率P=W/t=Fs/t。船前进的距离是绳前进的距离的1/5，速度也是绳索端前进速度的1/5，即s/t=5v。由船靠近岸的速度v=0.72千米/小时=0.2米/秒，得知s/t5v=1米/秒。人拉绳的功率为p=240牛1米/秒=240瓦。3 / 33 / 3