高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具.它由如圖甲所示的高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成.起重時,氣墊放入重物與地面的間隙之間,由高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣,氣墊在短時間內(nèi)可把重物舉起一定高度.
(1)高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣瓶內(nèi)的氣體溫度
 
,內(nèi)能
 
.如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105N的物體舉高0.1m,則其功率為
 
W.
(2)圖乙中,質(zhì)地均勻的長方體石板長為2m、重為6×104N.當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時,石板恰好被頂起,此時氣墊和石板的接觸面是邊長為20cm的正方形.
①請在圖乙中畫出氣墊恰好頂起石板時的阻力臂l2
②氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心至少離石板右端的支點O多遠?
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分析:(1)做功可以改變物體的內(nèi)能,物體對外做功,物體的內(nèi)能減小,溫度降低;
求解做功的功率可以利用公式P=
W
t
進行求解計算;
(2)①阻力臂是指支點到阻力作用線的距離;
②已知動力和阻力,可結(jié)合杠桿平衡條件公式F1l1=F2l2求解動力臂的大。
解答:解:(1)高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣體會對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,氣瓶內(nèi)的氣體的內(nèi)能減小,溫度降低;
高壓起重氣墊克服重力做的功W=Gh=105N×0.1m=104J;
則P=
W
t
=
104J
5s
=2000W;
故答案為:(1)降低,減少,2×103;
(2)①由定義可知阻力臂是指支點到阻力作用線的距離,氣墊剛好頂起石板時的阻力臂l2如圖所示:
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②F1=pS=106Pa×0.2m×0.2m=4×104N
根據(jù)F1l1=F2l2得:
l1=
F2l2
F1
=
Gl2
F1
=
6×104N×1m
4×104N
=1.5m;
答:氣墊的中心至少離石板右端的支點O的距離為1.5m.
點評:解決此類綜合題目,要結(jié)合壓強公式、功率公式及改變物體內(nèi)能的方式進行分析解答.
練習(xí)冊系列答案
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(1)高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具.它由高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成.起重時,氣墊放入重物與地面的間隙之間,由高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣,可把重物舉起一定高度.高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣瓶內(nèi)的氣體溫度
降低
降低
,內(nèi)能
減少
減少

(2)使用撬棒,救援隊員把滾落在公路上的石塊撬起,如圖所示,若救援隊員在撬棒D點沿DM方向用力撬起石塊1,撬棒的支點是
A
A
點;若救援隊員在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊,撬棒的支點是
C
C
點.
(3)利用熱紅外生命探測儀,救援隊員可以找到被埋在廢墟中的幸存者.它利用紅外熱成像原理,通過探測受困者與周圍溫度的差異,形成人體圖象;而可視生命探測儀利用光纖把細小的攝像探頭深入廢墟的縫隙中,光信號在光纖內(nèi)經(jīng)多次
反射
反射
(反射/折射)傳送回來,救援隊員在顯示屏上就可以把廢墟深處的情況看得清清楚楚.

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科目:初中物理 來源: 題型:

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(1)高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣瓶內(nèi)的氣體溫度
降低
降低
,內(nèi)能
減少
減少

(2)如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105 N的重物舉高0.1m,則其功率是多少?
(3)氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心離石板右端的支點O多遠?

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科目:初中物理 來源:2011-2012年河南省平頂山市葉縣洪莊楊鄉(xiāng)中九年級上學(xué)期期末模擬物理卷 題型:計算題

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(1)高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣瓶內(nèi)的氣體溫度_______,內(nèi)能_________。
(2)如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105 N的重物舉高0. 1m,則其功率是多少?
(3)氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心離石板右端的支點O多遠?

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(1)高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣時,氣瓶內(nèi)的氣體溫度_______,內(nèi)能_________。

(2)如果高壓起重氣墊在5s內(nèi)可將105 N的重物舉高0. 1m,則其功率是多少?

(3)氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心離石板右端的支點O多遠?

 

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