14.九九同學(xué)用如圖所示的滑輪組,在5s內(nèi)將靜止在水平地面上質(zhì)量m=40kg,底面積S=1m2的物體,勻速豎直提升h=3m,所用拉力F=250N,求:
(1)物體的重力;
(2)提升前物體對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)九九同學(xué)做的有用功;
(4)九九同學(xué)做的總功;
(5)滑輪組的機(jī)械效率;
(6)拉力F的功率.

分析 (1)已知質(zhì)量,根據(jù)G=mg求出物體的重力;
(2)物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,利用p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng);
(3)根據(jù)W=Gh求出有用功;
(4)根據(jù)W=Fs=Fnh求出總功;
(5)利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出滑輪組的機(jī)械效率;
(6)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率.

解答
(1)物體的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N;
(2)提升前,物體靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力:F=G=400N,
對(duì)地面的壓強(qiáng):p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{1{m}^{2}}$=400Pa;
(3)有用功W=Gh=400N×3m=1.2×103J;
(4)總功W=Fs=Fnh=250N×2×3m=1.5×103J;
(5)滑輪組的機(jī)械效率:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1.2×1{0}^{3}J}{1.5×1{0}^{3}J}$×100%=80%;
(6)拉力F的功率:P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{1.5×1{0}^{3}J}{5s}$=300W.
答:
(1)物體的重力為400N;
(2)提升前物體對(duì)地面的壓強(qiáng)400Pa;
(3)九九同學(xué)做的有用功為1.2×103J;
(4)九九同學(xué)做的總功為1.5×103J;
(5)滑輪組的機(jī)械效率為80%;
(6)拉力F的功率為300W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力、壓強(qiáng)、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算,要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等,同時(shí)要明確有用功和總功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖是我國(guó)傳統(tǒng)計(jì)量工具桿秤的結(jié)構(gòu)示意圖,O點(diǎn)是提紐,左邊是秤盤,右邊的秤砣用細(xì)線懸掛于秤桿上.若秤砣質(zhì)量m0=100g,底面積S=5cm2,秤盤懸掛點(diǎn)到提紐的距離L1=10cm,秤盤中未放物體時(shí),系秤砣的細(xì)線在距提紐L2=5cm時(shí),秤桿在水平位置平衡,秤桿和細(xì)線的質(zhì)量不計(jì)(g取10N/kg).求:
(1)當(dāng)秤砣放于水平桌面時(shí),秤砣對(duì)桌面的壓強(qiáng);
(2)秤盤質(zhì)量;
(3)當(dāng)系秤砣的細(xì)線在距提紐L3=40cm時(shí),秤盤中被稱物體質(zhì)量多大?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.一顆圖釘尖的面積是5×10-8m2,圖釘帽的面積是0.8×10-4m2,手指對(duì)圖釘?shù)膲毫?0N,求:
(1)圖釘尖對(duì)墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng);
(2)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下圖釘帽受到大氣壓力的大。(biāo)準(zhǔn)大氣壓取為1.0×105Pa)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.如圖所示,不計(jì)滑輪重及摩擦,分別用力F1、F2勻速提升同一重物A.若F1大小為10牛,則A的重力為10牛.F2大小為5牛,若物體A在5秒內(nèi)勻速上升4米,此過(guò)程中拉力F2做的功為40焦,功率為8瓦.

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9.當(dāng)小球靜止在水平面上,小球所受水平面的支持力和所受的重力是一對(duì)平衡力,如圖(a)所示.用細(xì)繩(沿斜面方向)拉住的小球也能靜止在斜面上,這時(shí)除重力外,小球還受到斜面的支持力N以及細(xì)繩對(duì)小球沿斜面向上的拉力T,如圖(b)所示.小紅和小明決定研究:當(dāng)小球靜止在斜面上時(shí),斜面對(duì)小球的支持力N以及細(xì)繩對(duì)小球沿斜面向上的拉力T的大小情況.他們用兩個(gè)重力不同的光滑小球進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中用臺(tái)式測(cè)力計(jì)測(cè)量支持力N,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力T.每一組實(shí)驗(yàn)時(shí),他們先將支持面水平放置,然后改變支持面與水平面的夾角θ,并保持拉力T的方向始終沿斜面向上,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表
(1)小球甲所受的重力為6牛,小球乙所受的重力為10牛.
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
夾角
θ
支持力
N(牛)
拉力
T(牛)
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
夾角
θ
支持力
N(牛)
拉力
T(牛)
16.006100
230°5.23.0737°8.06.0
345°4.24.2845°7.17.1
453°3.64.8953°6.08.0
560°3.05.21060°5.08.7
(2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)2~5或7~10的斜面與水平面夾角θ、支持力N以及拉力T,可得出初步結(jié)論是:當(dāng)小球重力一定時(shí),隨著夾角θ增大,支持力N減小,拉力T增大.
(3)在表一(或表二)中有兩次實(shí)驗(yàn)序號(hào)的支持力N、拉力T的數(shù)據(jù)恰好是互換的.若這一現(xiàn)象不是偶然,出現(xiàn)此現(xiàn)象的條件可能是:相應(yīng)兩次實(shí)驗(yàn)的支持面與水平面夾角θ之和為90°.
(4)在上述小球靜止在斜面上的情況中,小球所受的支持力N和拉力T可以用一個(gè)合力F替代,請(qǐng)你利用平衡力的知識(shí),判斷該合力F的大小與方向:合力F大小為物重G,方向豎直向上.

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19.在某同學(xué)探究二力平衡條件的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如圖A所示,將圖中的小卡片旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,并保持兩個(gè)拉力大小相等,方向相反,松開(kāi)手后小卡片將旋轉(zhuǎn)(選填“靜止”或“旋轉(zhuǎn)”);當(dāng)小卡片平衡時(shí),用剪刀沿虛線剪斷小卡片,如圖B所示,發(fā)現(xiàn)紙片向兩邊運(yùn)動(dòng).實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一步驟的目的是為了探究二力平衡時(shí),兩個(gè)力必須滿足哪個(gè)條件?(兩個(gè)力必須)作用在同一物體上.

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6.(1)請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫出壓縮的彈簧對(duì)拇指彈力的示意圖.
(2)一物塊靜止在如圖乙所示的斜面上,請(qǐng)畫出物塊所受到的摩擦力和物塊對(duì)斜面壓力的示意圖.
(3)請(qǐng)畫出圖丙中魚(yú)懸停在水中時(shí)所受重力和浮力的示意圖.(點(diǎn)O是魚(yú)的重心)

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3.如圖,請(qǐng)畫出拉力F1的力臂及阻力F2的示意圖.

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4.2013年5月,我國(guó)正式獲得北極圈觀察員國(guó)的身份,如圖是我國(guó)“雪龍”號(hào)破冰船.該船滿載時(shí)總質(zhì)量約20000t,在普通海域最大航速為36km/h,在1m厚冰層海域破冰航速1m/s,已知該船在最大航速時(shí)受到的阻力為1.5×106N,在1m厚冰層海域破冰前行受到的阻力為1.5×107N.破冰時(shí),船頭部分壓在冰面上,利用巨大的壓強(qiáng)使冰層破裂,若船頭壓在冰面上的受力面積是10m2,冰面受到的壓力為破冰船滿載時(shí)總重力的0.1倍.(g是10N/kg)求:
(1)“雪龍”號(hào)破冰船滿載時(shí)在普通海域航行受到的浮力;
(2)“雪龍”號(hào)破冰船在1m厚冰層海域破冰前行1000m,克服阻力所做的功;
(3)“雪龍”號(hào)破冰船在破冰時(shí),船對(duì)冰面的壓強(qiáng).

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