15.如圖所示,一款名為“阿西莫”(第三代)是先進(jìn)的防人行走機(jī)器人.身高1.3米,總重48kg,全身依靠背后背負(fù)的高能電池供電.可以完成上下樓梯、擁抱、倒茶等對于機(jī)器人來說十分高難的動作.(g取10N/kg)
(1)若“阿西莫”毎只腳與地面的接觸面積為200cm2,那么在其雙腳站立時對地面的壓強(qiáng)為多少?單腳站立時對地面的壓強(qiáng)為多少?
(2)在其開發(fā)公司HONDA的介紹中,我們可以看到“阿西莫”在滿能量的前提下,最高可爬上10米高的樓頂,那么他的有用功為多少?

分析 (1)機(jī)器人對地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)G=mg求出其大小,雙腳站立時受力面積為兩只腳與地面的接觸面積之和,單腳站立時受力面積為一只腳與地面的接觸面積,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強(qiáng);
(2)機(jī)器人爬樓時做的有用功等于克服自身重力所做的功,根據(jù)W=Gh=mgh求出有用功.

解答 解:
(1)站立時對地面的壓力:
F=G=mg=48kg×10N/kg=480N,
雙腳站立時對地面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{480N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}×2}$=1.2×104Pa;
單腳站立時對地面的壓強(qiáng):
p′=$\frac{F}{S′}$=$\frac{480N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2.4×104Pa;
(2)他爬上10米高的樓頂時做的有用功:
W=Gh=mgh=48kg×10N/kg×10m=4800J.
答:(1)雙腳站立時對地面的壓強(qiáng)為1.2×104Pa,單腳站立時對地面的壓強(qiáng)為2.4×104Pa;
(2)他爬上10米高的樓頂時做的有用功為4800J.

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)和功的計算,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖所示,中國運(yùn)動員李堅柔在2014年索契冬奧會短道速滑女子500米決賽中以45秒263奪得中國代表團(tuán)在本屆奧運(yùn)會上的首枚金牌,在滑行的過程中,以冰面為參照物李堅柔是運(yùn)動的(選填“運(yùn)動”或“靜止”);冰刀與冰面之間的摩擦是滑動摩擦(選填“滑動”或“滾動”),由于摩擦,冰刀的溫度升高,這是通過做功 方式增加了冰刀的內(nèi)能.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

6.如圖所示,一輛小汽車在水平公路上勻速向南行駛,轎車受到的牽引力等于它受到阻力(填“等于”、“大于”或“小于”);該車以100km/h的速度行駛.經(jīng)過0.5h行駛50km;若汽車司機(jī)以左側(cè)車門的玻璃窗為參照物,道路兩邊的樹木向北運(yùn)動.(填“東”、“西”、“南”或“北”)

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

3.運(yùn)用知識解決問題:
(1)一位同學(xué)從滑梯勻速下滑的過程中,動能、重力勢能如何變化?
答:此同學(xué)從滑梯勻速下滑的過程中,質(zhì)量不變,速度不變,所以動能不變;高度降低,所以重力勢能變。
(2)請你在圖1中畫出力F1的力臂.
(3)如圖2甲所示,杠桿水平平衡,已知OA:OB=2:1,小雨作用在A點(diǎn)的拉力FA=200N,小雨體重500N,每只腳與地面的接觸面積為200cm2,物體C的密度為2.5×103kg/cm3,物體C對地面的壓力為100N.
①人對地面的壓強(qiáng)PA=7.5×103Pa;
②求物體C的體積(寫出計算過程);
③若將物體C浸沒在水中,杠桿水平平衡時,則人對地面的壓力F=350N.(請寫解題思路,物體C體積和重力均作為已知)思路:物體浸沒在水中,排開水的體積等于其自身體積,利用阿基米德原理求出物體C完全浸沒時受到的浮力,又知其重力,利用力的合成求出對杠桿的拉力,然后利用杠桿平衡條件求出人對杠桿的拉力,再利用力的合成求出人對地面的壓力.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

10.防電墻技術(shù)是為了適應(yīng)我國的用電環(huán)境開發(fā)的一種利用在電熱水器上的新技術(shù).這項(xiàng)技術(shù)相當(dāng)于在人體和火線之間裝了一個很大的“水電阻”,一旦發(fā)生漏電現(xiàn)象,“水電阻”,與人體串聯(lián)(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在一起;這個“水電阻”會起到分壓(填“分壓”或“分流”)的作用;若發(fā)生漏電后,加在人體兩端電壓恰好為12V,則“水電阻”的阻值與人體阻值的比值52:3.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

20.水的沸點(diǎn)與水面上方氣壓有關(guān),氣壓越大水的沸點(diǎn)越高.下表給出了水面上方氣體壓強(qiáng)與沸點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系.技術(shù)員小陳利用這一關(guān)系,設(shè)計了如圖所示的鍋爐水溫控制裝置:圖中OC為一可繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的橫桿(質(zhì)量不計),在橫桿上的B點(diǎn)下方連接著閥門S,閥門的底面積為3cm2,OB長度為20cm,橫桿上A點(diǎn)處掛著重物G,OA長度為60cm.對水加熱時,隨著水溫升高,水面上方氣壓增大,當(dāng)壓強(qiáng)增大到一定值時,閥門S被頂開,使鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,水開始沸騰.當(dāng)重物G掛在不同位置時,鍋爐內(nèi)水面上方氣體壓強(qiáng)可達(dá)到的最大值不同,從而控制鍋爐內(nèi)水的最高溫度.
(1)當(dāng)鍋爐內(nèi)水的溫度達(dá)到120°C沸騰時,鍋爐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)是多少?
(2)當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa時,將G掛在A位置,鍋爐內(nèi)水沸騰時的溫度為120°C,求此時閥門底部受到的氣體壓力和上部受到的大氣壓力的差值是多少?(計算時可認(rèn)為閥門上、下底面積相等)
(3)當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa時,要使鍋爐內(nèi)水的溫度達(dá)到110°C時沸騰,應(yīng)將G掛在離O點(diǎn)多遠(yuǎn)處?
壓強(qiáng)(Pa)1.0×1051.4×1052.0×1052.7×105
沸點(diǎn)(℃)100110120130

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

7.用手將正在發(fā)聲的音叉握住后,發(fā)聲立即停止,這是因?yàn)椋ā 。?table class="qanwser">A.音叉的振動停止了B.聲音的速度變小了C.聲音的響度變大了D.聲音的音調(diào)變低了

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

2.電是人們的好幫手,以下做法不符合安全用電要求的是(  )
A.不要用濕手觸摸開關(guān)
B.導(dǎo)線的絕緣皮破損后一定要及時更換
C.如果發(fā)現(xiàn)有人觸電,應(yīng)在第一時間切斷電源
D.使用測電筆時手指千萬不能碰到筆尾金屬體

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

2.學(xué)習(xí)了機(jī)械效率知識后,全班同學(xué)對“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想:A.斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān);B.跟斜面的粗糙程度有關(guān);C.跟斜面的長度有關(guān);D.跟物體的重力有關(guān).小剛同學(xué)為了證實(shí)其中的部分猜想是否正確,設(shè)計方案并進(jìn)行了探究,下表反映了他的探究過程.
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
斜面
傾角
斜面粗糙程度物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面長
S/m
有用功
W/J
總功
W/J
機(jī)械效率
η(%)
30°粗糙10.50.710.571
30°稍光滑10.50.610.683
45°粗糙10.70.910.70.9
(1)請你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)(小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù)).
(2)通過對比實(shí)驗(yàn)①②數(shù)據(jù),可驗(yàn)證猜想B(填寫字母).
(3)通過對比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是:當(dāng)其它條件一定時,斜面傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高.
(4)若要驗(yàn)證猜想D,應(yīng)控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變.
(5)實(shí)驗(yàn)①中,物體在斜面上運(yùn)動時受到的摩擦力是0.2N.

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同步練習(xí)冊答案