初中物理计算题提高训练功率和机械效率Word下载.docx
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104N,与路面的总接触面积为。
(g=10N/kg)求:
(1)汽车行驶的路程。
(2)汽车牵引力做的功。
(3)汽车停在水平路面
时,对路面的压强。
9、(2011·
浙江嘉兴、舟山)5月19日上午,装载着两台大型桥吊的“振华23号”轮在舟山大浦口码头靠岸。
这两台桥吊将是舟山港起吊速度最
快、起重量最大、外伸距最长的集装箱桥吊,将大大提高舟山港的集装箱吞吐能力。
(g=10N/kg)
(1)桥吊一次最多能起吊65吨的货物,65吨货物的重力为多大
—
(2)若将65吨的货物竖直吊起20米,用时200秒,则桥吊对货物做了多少功功率有多大
10、(2011·
福
建三明)如图所示的是某建筑工地上使用的提升机,用它能将装在货箱A中的建筑材料提升到高处。
若拉力F做功的功率为2000W,重为2400N的建筑材料在18s内被匀速提升10m,求:
(1)提升机做的有用功;
(2)提升机的机械效率;
(3)拉力F的大小。
11、(2011年•山东德州)五岳之首的泰山是我国著名的旅游胜地,人们可乘坐索道吊车观赏泰山美景(如图所示).据了解,中天门索道全长约2078m,上、下高度差约600m,单个吊车载满人后的总重是6000N.以单个吊车载满人为例,问:
(1)若吊车与索道的接触面积是,索道承受的压强多大
(2)若吊车从索道最高处运行到最低处需要10分钟,重力做功的功率是多大
、
12、(2011·
河南)在新农村建设中,为将—批建材运到10m高的施工处,工人利用如图所示的滑轮组提升建材。
装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。
试问:
(1)每次提升建材时的有用功、额外功各
是多少
(2)该滑轮组的机械效率是多少
(3)为加快施工进度,张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。
为了安全,改装后每次可吊起四箱建材,建材匀速上升时的速度为s。
仓库中现有两台电动机,型号分别为“220V”、“220V3kW”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。
13、(2011·
山西省)五一节,小豪一家去公园游玩,看到如图所示的新
型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg。
(g取l0N/kg)
(1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触总面积为,则观光车静止时对水平地面的压强是多大
(2)
观光车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶时,受到的平均阻力是200N,则5min内观光车克服阻力做的功是多少
(3)从环保角度分析,太阳能电动观光车与普通汽车相比,具有哪些优点(写出一条即可)
《
14、(2011·
江苏连云港)在小型建筑工地,常用简易的起重设备竖直吊运建筑材料,其工作原理相当于如图所示的滑轮组。
某次将总重G为4000N的砖块匀速吊运到高为10m的楼上,用时40s,卷扬机提供的拉力F为2500N。
求在此过程中:
(2)拉力F的功和功率;
(3)滑轮组的机械效率。
15、(2011·
山东潍坊)电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工
具。
如图所示的这辆电动车自身重量为600N,两个车轮与地面的总接触面积为200cm2,车胎能承受的最大压强为2×
105Pa。
(1)该车的最大载重量是多大
(2)该车每次充电能储存电能3×
106J,电能转化为机械能的效率为80%.若车以某一速度匀速行驶,受到的阻力是40N,求该车充一次电后,最多能跑多远
16、(2011·
浙江丽水、金华)你知道水陆两用坦克吗水陆两用坦克的车体比普通坦克要大,呈船形,能在水中浮动。
有的利用特制的履带划水前进,有的用螺旋桨推进,有的用推进器喷水前进。
中国某型号的水陆两用坦克(如图所示),它的总质量22吨,配备发动机的功率420千瓦。
水上最大速度14千米/小时,陆地最大速度54千米/小时。
请你根据短文中的信息,解答下列问题:
(g=10牛/千克)
(1)水陆两用坦克在水上航行时,排开水的体积约为22米3,则所受的浮力约为牛。
(ρ水=×
103千克/米3)
(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,履带着地总面积为4米2,坦克对地面的压强是多少帕
(3)该水陆两用坦克在陆地上以最大速度匀速行驶54千米(发动机正常工作),行驶过程中受到的牵引力多大
17、(2011·
山东东营)我市大部分耕地是低产盐碱地,近年来政府加大投入,采用“上农(林)下渔”、“深沟排碱”和“暗管改碱”三种模式改良。
在盐碱地改造工程中,应用的主要机械是专门排送泥浆的泥浆泵,泥浆泵工作时,首先由高压水枪喷射出的水柱将泥土冲起,再利用泥浆泵将泥浆抽送到目的地。
下表是某型号泥浆泵的有关参数。
已知泥浆的平均密度为×
103kg/m3,取g=10N/kg。
求泥浆泵按所标参数满负荷工作一小时(以最大功率工作,每小时将60m
3的泥浆竖直提高l5m):
(1)所抽泥浆的质量;
(2)泥浆泵对
泥浆所做有用功的功率。
18、(2011·
辽宁阜新)现有一重为3000N的包装箱,工人师傅想把它搬到高的车厢上,他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面,如图所示,工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车。
(1)该斜面的机械效率是多少
~
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大
19、(2011·
广西柳州)用l00N的水平力推着小车在水平面上做匀速直线运动,5s内小车前进了10m,则在这段时间内:
(1)物体运动的速度是多
大
(2)推力做功是多少(3)推力的功率是多大
20、(2011·
江苏盐城)小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)所拉配重块的重力;
(2)2s内配重块运动的速度;
(3)此过程中拉力器的机械效率.
21、(2011·
广东清远)小明同学的质量是50kg,每只脚与地面的接触面积是200cm2,1min内爬楼梯的高度为12m(g取10N/kg).求小明:
'
(1)双脚站立时对地面的压强;
(2)爬楼梯至少做的功;
(3)爬楼梯的功率.
22、(2011·
海南)东环铁路的开通为我省的交通运输开启了新的里程碑。
站名
到站时间
开车时间
海口
10:
15
博鳌
11:
21
22
三亚
12:
12
(1)根据下表的信息,算出D7305次动车从海口到三亚的平均速度大约为多少km/h。
(已知海口到三亚的距离大约是308km,计算时各物理量可用近似值)
(2)动车组功率为5000kW,求动车组匀速行驶6min
所做的功。
<
(3)电力牵引的动车组与内燃机车牵引的列车相比,除了功率大、速度快外,还具有哪些优点(从环保角度答出两点)
(4)请运用物理知识解释:
旅客在站台上候车时为什么必须站在安全线外
23、(2011·
辽宁大连)图8是提升货物的某升降机示意图。
货厢内所装货物的重力是6000N,货厢的重力是2000N。
若
不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦。
试求:
(1)*
(2)在匀速提升中,若货物与货厢底部的接触面积是2m2,
(3)则货物对货厢底部的压强是多少
(2)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少
(3)若升降机在30s内将货厢和货物匀速提升6m,则钢丝
绳自由端拉力的功率是多少
24、(2011·
山东日照)如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。
假设电源电压380V保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。
当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中,电路中的电流为20A,动滑轮的机械效率为80%(g=10N/kg)。
则:
(1)电动机所施加的拉力F做的功是多少
(2)电动机所施加的拉力F是多少
}
(3)电动机线圈电阻的发热功率是多少
(4)试从能量转化和守恒的角度,求电动机提升重物所用的时间。
25、(2011·
广东河源)如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。
,
26、(2011·
山东滨州)电动汽车越来越受到人们的青睐,电动版朗逸是大众汽车首款完全在中国开发的车型。
它已在北京车展上和世人见面。
朗逸电动车由安装在车头部位的电动机驱动,电动发动机的最大功率为85kW,持续输出功率是50kW;
该车具有出色的动力表现,从静止加速到100km/h用时11s,运动路程为165m。
电池系统是由锂离子电池单元组组成,容量为·
h,充满电连续行驶里程(60km/h等速状态下)为150km;
电池可以通过家用220V电源直接充电,充满电所需时间为6h。
请根据以上信息,求:
(1)电池在家用电源下的充电电流;
(2)电动汽车充满电连续行驶的时间;
(3)电动汽车从静止加速到100km/h的过程中的平均速度;
(4)在持续输出功率下,当电动汽车以100km/h的速度匀速行驶时,电动机所提供的牵引力。
27、(2011·
广西钦州)如图所示,小红在探究斜面的机械效率时,用力把重为25N的物体沿着高为10cm的斜面,从底端匀速拉到顶端,拉力克服摩擦力做了J的功.求:
(1)拉力在该过程中所做的功;
(2)该斜面的机械效率:
:
28、(2011·
内蒙古赤峰)如图,一卡车车厢底板距地面高,小明把一块3m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面。
他通过这个斜面,用F=600N的力,把一个大木箱由B处推到A处,已知木箱重为1000N。
(1)把木箱由B处推动A处,用了30s时间,求木箱的运动速度。
(2)小明推木箱做了多少功
(3)这个过程中,斜面的机械效率是多少(结果保留一位小数)
29、(2011·
广东深圳)下图是某城市的地铁设计方案,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。
为了充分利用能量,上坡前就关闭发动机,利用惯性冲上缓坡。
已知火车进站、停站、出站的时间分别为30s、60s、30s
,火车的功率为4800kW(并保持不变
),火车车身长300m。
(1)火车在进站、停站、出站的过程中平均速度的大小;
(2)火车出站后以l08km/h速度水平匀速直线行驶时,其牵引力的大小;
#
(3)火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小。
30、(2011·
广东省)用如图所示的滑轮组在20s内将重600N的物体从地面竖直提高4m,所用拉力是250N。
在这个过程中,求:
(1)有用功是多少
(2)拉力的功率是多少(3)滑轮组机械效率是多少
31、(2011·
浙江衢州)2011年3月11日,日本发生级地震,地震引发海啸。
受此影响,福岛第一核电站发生爆炸,多个反应堆机组起火。
3月19日中国某企业向日本捐赠了一台62米臂长的泵车,该泵车主要参与核电站反应堆的注水降温工作。
请完成下列问题:
(1)这台泵车从长沙启运,经过25小时、1200千米的长途运输送达上海,再海运到日本。
求运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是多少千米/时
(2)这台泵车在1小时内将180吨水注入到核反应堆机组内,假设注水高度为50米,求该泵车需对这些水做功多少
32、(2011·
福建福州)2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。
该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。
在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×
105N。
问:
在测试过程中,
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少
;
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么
33、(2011·
广西河池)河池飞机场位于河池市西北方向的见塘山,距离河池市中心37公里。
2008年12月开工至今年4月,土石方工程已基本完工。
在建设机场的过程中,挖掘机发挥了重要的作用。
在工程施工中使用的某型号挖掘机如图甲所示,它的有关数据如右表所示。
挖掘机在运送砂土过程中,装有×
104N砂土的铲斗用4s以s的平均速度从图乙中最低点A移到最高点B,接着再用2s沿水平方向移动4m将砂土卸到汽车上。
(1)铲斗从A点移到B点经过的路程。
(2)挖掘机静止且不工作
时(如图甲所示)对水平地面的压强。
(3)如果挖掘机在上述运送砂土过程中的平均功率为60kW,此过程挖掘机的机械效率。
"
参考答案:
1、解:
(1)
答:
(1)飞机竖直下降20s内的平均速度为s;
(2)飞机竖直下降20s内重力做的功为9×
105J。
2、解:
(1)因为匀速运动,所以起重机对货物的拉力F=mg=2×
103kg×
10N/kg=2×
104N,在整个过程中,起重器只在匀速提升货物的过程中对货物做了功,故W=Fs=2×
104N×
10m=2×
105J。
(2)在货物上升的过程中,起重机对货物的拉力F=2×
104N,拉力移动的速度大小为v=s,故起重机对货物做功的功率P=Fv=2×
s=2×
103W。
^
或者先求出重物上升的时间t=s/v=10m/s=100s,已知在货物上升的过程中,起重机对货物做的功为W=2×
105J,可求出功率P=W/t=2×
105J/100s=2×
3、
(1)5m/s
(2)×
105J
4、解:
(1)对水平路面的压强p=
=
=×
104Pa.
(2)因为W有=W总×
η①;
W有=Gh②;
斜面长度s=2h(倾角为30°
)③;
由①~③得s=
,∴F引=
=W总×
=2×
104N.
(3)由P=F引V,所以爬坡时的速度v=
=s。
点评:
本题考查压强、牵引力和速度
的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道在水平面上压力等于物体自身的重力和斜面的应用原理.
5、
解:
本题由于没规定绳子段数和动力方向,因此有两种不同的思路:
思路一:
重物和动滑轮有两段绳子承担
(1)绕绳方法如上图甲图所示。
(2)①根据省力公式
,F=
=50N;
②W有=G物h=80N×
1m=80J,W总=Fs=50N×
2×
1m=100J;
③滑轮组的机械效率η=
×
100%=
100%=80%。
思路二:
重物和动滑轮有三段绳子承担
(1)绕绳方法如上图乙图所示。
(2)①根据省力公式,F=
=;
1m=80J,W总=FS=×
3×
1m=≈100J;
100%=80%.
(1)绳子的绕线决定滑轮组的使用效果,有几段绳子承担动滑轮和物体的重,拉力就是重力的几分之一,拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍。
(2)由此题也可以得出,滑轮组的机械效率与被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等有关,与绳子的绕法和段数无关。
6、:
本题考查简单机械中的有用功、功率、机械效率的计算。
7、解:
(1)手的拉力所做的有用功就是克服钩码重力所做的功,即W有用=Gh=100N×
=30J。
(2)手的拉力所做的总功W总=Fs=60N×
=36J。
8、解:
(1)汽车行驶的路程s=vt=20m/s×
60s=1200m。
(2)牵引力做功W=Fs=2×
104N×
1200m=×
107J。
(3)对路面的压力F压=G=mg=4500kg×
10N/kg=×
104N,压强为p=F压/S=×
104N/m2=3×
9、解:
(1)根据重力与质量的关系G=mg可求出,65吨货物的重力为G=mg=65×
103千克×
10牛顿/千克=×
105牛
(2)桥吊对货物所做的功等于克服货物重力所做的功,即W=Gh=×
105牛×
20米=×
107焦,功率P=W/t=×
107焦/200秒=×
l04瓦。
10、解:
(1)提升机做的有用功W有用=Gh=2400N×
10m=24000J。
(2)拉力做的总功W总=Pt=2000W×
18s=36000J,提升机的机械效率
η=
100%≈%.
(3)拉力F移动的距离S=2h=2×
10m=20m,拉力F=
=1800J.
11、解:
(1)已知吊车与索道的接触面积是,索道承受的压力等于单个吊车载满人后的总重力是6000N,即F=G=6000N,由压强的计算公式得:
p=F/S=6000N/=3×
(2)t=10min=600s,由功的计算公式得:
W=Gh=6000N×
600m=×
106J;
由功率的计算公式得:
P=W/t=×
106J/600s=6000W。
本题综合性较强,考察压强、功、功率的计算,做题时要熟练掌握相关的计算公式,注意单位统一。
12、.解:
此题考查滑轮组、机械效率、功率及其相关知识点。
(1)有用功W有=Gh=400N×
10m=4000J,额外功W额=G动h=100N×
10m=1000J。
(2)由于总功W总=W有+W额=4000J+=1000J==5000J,故机械效率η=
。
(3)提升四箱建材时的总功W’总=W’有+W’额=4×
4000J+100J=17000J,将重物匀速提升至10m高处所需时间t=
=25s,则提升四箱建材的总功率P=
=680W=,故应选择型号
为“220V”的电动机才能使配置更为合理。
13、解:
(1)光观车静止在水平地面上,它对地面压力的大小等于车和车上人重力的大小,即
F=G总=(m车+m人)g=(400kg+200kg)×
l0N/kg=6000N,
{
观光车对水平地面的压强:
P=
(2)观光车5min
行驶的路程:
s=vt=5m/s×
5×
60s=1500m,观光车克服阻力做的功:
W=Fs=fs=200N×
1
500m=3×
l05J。
(3)节能;
噪声小;
无尾气(答案合理均寸得分)
观光车对水平地面的压强为×
105Pa,克服阻力做的功为3×
14、解:
(1)有用功W有=Gh=4000×
10J=4×
104J
(2)拉力F的功:
W总=Fs=F×
2h=2500×
10J=5×
104J,拉力F做功的功率
P=
=
=×
103W
(3)η=
100%=
100%=80%
15、解:
(1)该车车胎能承受的最大压力是F=pS=2×
105Pa×
200×
10-4m2=4×
103N,该车的量大载重量G=4×
103N-600N=×
103N。
(2)电能转化为机械能W=W电η=3×
106J×
80%=×
106J,当车
匀速行驶时,牵引力等于阻力,即F=f=40N,所以车充—次电后,量多能跑的距离为s=W/F=×
106J/40N=60000m=60km。
16、解:
(1)F浮=ρ水gV排=×
103千克/米3×
10牛/千克×
22米3=×
105牛。
(2)该水陆两用坦克停在水平地面上时,坦克对地面的压力等于坦克的重力,即F=G=mg=×
104千克×
10牛/千克=×
105牛,坦克对地面的压强是P=F/S=×
105牛/4米2=×
104帕。
(3)坦克行驶的速度为v=54千米/小时=15米/秒,发动机正常工作时的功率为P=×
105瓦,根据公式P=Fv可得,坦克正常行驶时受到的牵引力为F=P/v=×
105瓦/15米/秒=×
104牛。
17、解:
(1)所抽泥浆的质量m=ρV=×
l03kg/m3×
60m3=×
105kg。
(2)泥浆泵对泥浆所做有用功W有=Gh=mgh=×
105kg×
10N/kg×
l5m=1.8×
107J,
·
泥浆泵对泥浆所做有用功的功率:
18、解:
(1)将包装箱直接提升做的功为有用功,利用W有用=G
h计算;
沿斜面推上去推力做的功为总功,利用W总=Fs计算,再利用效率公式求斜面的机械效率
W有用=Gh=3000N×
103J,W总=Fs=1200N×
4m=×
103J,
(2)因为W总=W有用+W额外,据此求出额外功,而利用斜面做的额外功就是克服摩擦做的功,利用W额=fs求摩擦力大小
∵W总=W有用+W额外,∴W额外=W总﹣W有用=×
103J﹣×
103J=×
103J,∵W额外=fs,
∴摩擦力大小:
(1)该斜
面的机械效率是75%;
(2)包装箱在斜面上运动时所受摩擦力为300N。
本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、机械效率的计算方法,区分有用功和总功、知道有用功、额外功、总功、机械效率的具体关系是本题的关键。
19、解:
(1)根据s=vt可得,物体运动的速度v=
(2)推力F=100N,小车在推力方向上的路程为s=10m,所以推力做功W=Fs=100N×
(3)推力的功率为P=W/t=1000J/5s=200W。
20、解:
(1)
(3)
!
21、解:
(1)小明双脚站立时对地面的压力等于
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- 初中 物理 算题 提高 训练 功率 机械效率