初中物理計算題提高訓練-功率和機械效率

...wd......wd......wd...初中物理計算題提高訓練——功率和機械效率1、2011年5月22日，世界內河上最豪華的郵輪——“長江黃金l號〞在重慶朝天門下水首航。如以下圖，一架重力為9×l04N的直升飛機在20s內豎直下降10m，最后停在郵輪的停機坪上。求：〔1〕飛機豎直下降20s內的平均速度；〔2〕飛機豎直下降20s內重力做的功。2、某工地上，一架起重機將質量為2t的貨物以0.1m/s的速度勻速提升10m后又水平勻速移動5m，求：〔1〕在整個過程中，起重機對貨物做的功；〔2〕在貨物上升的過程中，起重機對貨物做功的功率。(g取10N／kg)3、小林響應學?！肮?jié)能環(huán)保〞的倡導，上學由做公交車改為騎自行車，小林家與學校的距離為3km，他騎車10min就可以到達學校。求：〔1〕小林騎車的平均速度為多少 〔2〕假設自行車受到的平均阻力為80N，則他在這段騎車的過程中抑制阻力做了多少功4、如以下圖，重為3.2×104N的卡車，經(jīng)過一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿與水平地面成30°角的斜坡勻速向上爬行．車輪與地面接觸的總面積為0.5m2，斜坡的機械效率為80%。求卡車：〔1〕對水平路面的壓強；〔2〕爬坡時的牽引力；〔3〕爬坡時的速度．5、如以下圖，動滑輪重20N，物體重80N，不計繩重和摩擦。〔1〕請你在圖中畫出一種繞繩方法．〔2〕根據(jù)你的繞繩方法，用滑輪組將物體勻速提升1m時，求作用在繩子上的拉力、有用功和滑輪組的機械效率．6、如以下圖，工人用定滑輪勻速提升重為180N的物體，所用的拉力為200N，在5s內物體升高的高度為2m．此過程中，求：〔1〕有用功；〔2〕總功的功率；〔3〕定滑輪的機械效率．7、如以下圖，小芳在研究動滑輪時，她用手沿豎直方向勻速向上拉動繩端使鉤碼上升，測得的實驗數(shù)據(jù)如表所示。求：〔1〕手的拉力所做的有用功；〔2〕手的拉力所做的總功。8、總質量為4500kg的汽車在一段平直公路上以20m/s的速度勻速行駛了1min。假設汽車的牽引力為2×104N，與路面的總接觸面積為0.15m2。〔g=10N／kg〕求：〔1〕汽車行駛的路程?！?〕汽車牽引力做的功?！?〕汽車停在水平路面時，對路面的壓強。9、5月19日上午，裝載著兩臺大型橋吊的“振華23號〞輪在舟山大浦口碼頭靠岸。這兩臺橋吊將是舟山港起吊速度最快、起重量最大、外伸距最長的集裝箱橋吊，將大大提高舟山港的集裝箱吞吐能力。(g=10N／kg)〔1〕橋吊一次最多能起吊65噸的貨物，65噸貨物的重力為多大?〔2〕假設將65噸的貨物豎直吊起20米，用時200秒，則橋吊對貨物做了多少功?功率有多大?10、如以下圖的是某建筑工地上使用的提升機，用它能將裝在貨箱A中的建筑材料提升到高處。假設拉力F做功的功率為2000W，重為2400N的建筑材料在18s內被勻速提升10m，求：〔1〕提升機做的有用功；〔2〕提升機的機械效率；〔3〕拉力F的大小。11、五岳之首的泰山是我國著名的旅游勝地，人們可乘坐索道吊車欣賞泰山美景〔如以下圖〕．據(jù)了解，中天門索道全長約2078m，上、下高度差約600m，單個吊車載滿人后的總重是6000N．以單個吊車載滿人為例，問：〔1〕假設吊車與索道的接觸面積是0.02m2，索道承受的壓強多大〔2〕假設吊車從索道最高處運行到最低處需要10分鐘，重力做功的功率是多大12、在新農(nóng)村建設中，為將—批建材運到10m高的施工處，工人利用如以下圖的滑輪組提升建材。裝置中動滑輪重100N，工人每次勻速提升一箱重400N的建材，不計繩重和摩擦。試問：〔1〕每次提升建材時的有用功、額外功各是多少〔2〕該滑輪組的機械效率是多少?〔3〕為加快施工進度，張師傅建議用電動機做動力替代人提升建材。為了安全，改裝后每次可吊起四箱建材，建材勻速上升時的速度為0.4m/s。倉庫中現(xiàn)有兩臺電動機，型號分別為“220V0.8kW〞、“220V3kW〞，請你通過計算說明應選哪臺電動機才能使配置更為合理。13、五一節(jié)，小豪一家去公園游玩，看到如以下圖的新型太陽能電動觀光車，該車的整車質量為400kg。(g取l0N/kg)〔1〕假設車上人的總質量是200kg，車輪與地面的接觸總面積為0.05m2，則觀光車靜止時對水平地面的壓強是多大?〔2〕觀光車以5m/s的速度在水平路面上勻速行駛時，受到的平均阻力是200N，則5min內觀光車抑制阻力做的功是多少?〔3〕從環(huán)保角度分析，太陽能電動觀光車與普通汽車相比，具有哪些優(yōu)點?(寫出一條即可)14、在小型建筑工地，常用簡易的起重設備豎直吊運建筑材料，其工作原理相當于如以下圖的滑輪組。某次將總重G為4000N的磚塊勻速吊運到高為10m的樓上，用時40s，卷揚機提供的拉力F為2500N。求在此過程中：〔1〕有用功；〔2〕拉力F的功和功率；3〕滑輪組的機械效率。15、電動自行車以其環(huán)保、快捷、輕便的優(yōu)勢，成為家庭常用的交通工具。如以下圖的這輛電動車自身重量為600N，兩個車輪與地面的總接觸面積為200cm2，車胎能承受的最大壓強為2×105Pa?！?〕該車的最大載重量是多大?〔2〕該車每次充電能儲存電能3×106J，電能轉化為機械能的效率為80％．假設車以某一速度勻速行駛，受到的阻力是40N，求該車充一次電后，最多能跑多遠?16、你知道水陸兩用坦克嗎水陸兩用坦克的車體比普通坦克要大，呈船形，能在水中浮動。有的利用特制的履帶劃水前進，有的用螺旋槳推進，有的用推進器噴水前進。中國某型號的水陸兩用坦克〔如以下圖〕，它的總質量22噸，配備發(fā)動機的功率420千瓦。水上最大速度14千米/小時，陸地最大速度54千米/小時。請你根據(jù)短文中的信息，解答以下問題：(g=10牛/千克)〔1〕水陸兩用坦克在水上航行時，排開水的體積約為22米3，則所受的浮力約為牛。〔ρ水=1.0×103千克/米3〕〔2〕該水陸兩用坦克停在水平地面上時，履帶著地總面積為4米2，坦克對地面的壓強是多少帕〔3〕該水陸兩用坦克在陸地上以最大速度勻速行駛54千米〔發(fā)動機正常工作〕，行駛過程中受到的牽引力多大17、我市大局部耕地是低產(chǎn)鹽堿地，近年來政府加大投入，采用“上農(nóng)(林)下漁〞、“深溝排堿〞和“暗管改堿〞三種模式改進。在鹽堿地改造工程中，應用的主要機械是專門排送泥漿的泥漿泵,泥漿泵工作時,首先由高壓水槍噴射出的水柱將泥土沖起，再利用泥漿泵將泥漿抽送到目的地。下表是某型號泥漿泵的有關參數(shù)。泥漿的平均密度為2.0×103kg/m3，取g=10N/kg。求泥漿泵按所標參數(shù)滿負荷工作一小時〔以最大功率工作，每小時將60m3的泥漿豎直提高l5m〕：〔1〕所抽泥漿的質量；〔2〕泥漿泵對泥漿所做有用功的功率。18、現(xiàn)有一重為3000N的包裝箱，工人師傅想把它搬到1.2m高的車廂上，他們用木板在車廂與地面之間搭成一個長度約為4m的簡易斜面，如以下圖，工人師傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包裝箱勻速推上車。求：〔1〕該斜面的機械效率是多少?〔2〕包裝箱在斜面上運動時所受摩擦力多大?19、用l00N的水平力推著小車在水平面上做勻速直線運動，5s內小車前進了10m，則在這段時間內：〔1〕物體運動的速度是多大?〔2〕推力做功是多少?〔3〕推力的功率是多大?20、小明健身用的拉力器構造如以下圖．他用250N的拉力向下拉動拉桿，使20kg的配重塊在2s內勻速升高40cm．不計拉桿和繩的重力，g取10N/kg．求：〔1〕所拉配重塊的重力；〔2〕2s內配重塊運動的速度；〔3〕此過程中拉力器的機械效率．21、小明同學的質量是50kg，每只腳與地面的接觸面積是200cm2，1min內爬樓梯的高度為12m(g取10N/kg)．求小明：〔1〕雙腳站立時對地面的壓強；〔2〕爬樓梯至少做的功；〔3〕爬樓梯的功率．站名到站時間開車時間?？?0:15博鰲11:2111:22三亞12:1222、東環(huán)鐵路的開通為我省的交通運輸開啟了新的里程碑?！?〕根據(jù)下表的信息，算出D7305次動車從?？诘饺齺喌钠骄俣却蠹s為多少km/h?！埠？诘饺齺喌木嚯x大約是308km，計算時各物理量可用近似值〕〔2〕動車組功率為5000kW，求動車組勻速行駛6min所做的功?！?〕電力牽引的動車組與內燃機車牽引的列車相比，除了功率大、速度快外，還具有哪些優(yōu)點〔從環(huán)保角度答出兩點〕〔4〕請運用物理知識解釋：旅客在站臺上候車時為什么必須站在安全線外貨箱貨物電動機23、圖8是提升貨物的某升降機示意圖。貨廂內所裝貨物的重力是6000N，貨廂的重力是2000N。假設不計鋼絲繩和動滑輪的重力，不計摩擦。試求：〔1〕在勻速提升中，假設貨物與貨廂底部的接觸面積是2m2，則貨物對貨廂底部的壓強是多少?〔2〕在勻速提升中，鋼絲繩上的拉力是多少?〔3〕假設升降機在30s內將貨廂和貨物勻速提升6m，則鋼絲繩自由端拉力的功率是多少?貨箱貨物電動機24、如以下圖是一電動機通過動滑輪提升重物的裝置示意圖。假設電源電壓380V保持不變，電動機線圈電阻為1Ω，不考慮電動機各處摩擦。當電動機將540kg重物勻速提升16m的過程中，電路中的電流為20A，動滑輪的機械效率為80%〔g=10N／kg〕。則：〔1〕電動機所施加的拉力F做的功是多少〔2〕電動機所施加的拉力F是多少〔3〕電動機線圈電阻的發(fā)熱功率是多少〔4〕試從能量轉化和守恒的角度，求電動機提升重物所用的時間。25、如以下圖，物體A的質量m=12kg，在拉力F的作用下，物體A以0.1m/s的速度在水平面上做勻速直線運動，彈簧測力計的示數(shù)為12N，忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測力計和繩子所受的重力，并且繩子足夠長。求：〔1〕物體A與水平面間摩擦力f的大??；〔2〕拉力F的大小；〔3〕物體A運動10s的過程中，拉力F所做的功。26、電動汽車越來越受到人們的青睞，電動版朗逸是群眾汽車首款完全在中國開發(fā)的車型。它已在北京車展上和世人見面。朗逸電動車由安裝在車頭部位的電動機驅動，電動發(fā)動機的最大功率為85kW，持續(xù)輸出功率是50kW；該車具有出色的動力表現(xiàn)，從靜止加速到100km/h用時11s，運動路程為165m。電池系統(tǒng)是由鋰離子電池單元組組成，容量為26.5kW·h，充滿電連續(xù)行駛里程〔60km/h等速狀態(tài)下〕為150km；電池可以通過家用220V電源直接充電，充滿電所需時間為6h。請根據(jù)以上信息，求：〔1〕電池在家用電源下的充電電流；〔2〕電動汽車充滿電連續(xù)行駛的時間；〔3〕電動汽車從靜止加速到100km/h的過程中的平均速度；〔4〕在持續(xù)輸出功率下，當電動汽車以100km/h的速度勻速行駛時，電動機所提供的牽引力。27、如以下圖，小紅在探究斜面的機械效率時，用力把重為25N的物體沿著高為10cm的斜面，從底端勻速拉到頂端，拉力抑制摩擦力做了l.5J的功.求:〔1〕拉力在該過程中所做的功；〔2〕該斜面的機械效率：28、如圖，一卡車車廂底板距地面1.5m高，小明把一塊3m長的鋼板AB搭在車廂底板上，構成一個斜面。他通過這個斜面，用F=600N的力，把一個大木箱由B處推到A處，木箱重為1000N。〔1〕把木箱由B處推動A處，用了30s時間，求木箱的運動速度。〔2〕小明推木箱做了多少功〔3〕這個過程中，斜面的機械效率是多少〔結果保存一位小數(shù)〕29、以以下圖是某城市的地鐵設計方案，進站和出站的軌道都與站臺構成一個緩坡。為了充分利用能量，上坡前就關閉發(fā)動機，利用慣性沖上緩坡?；疖囘M站、停站、出站的時間分別為30s、60s、30s，火車的功率為4800kW(并保持不變)，火車車身長300m。求：〔1〕火車在進站、停站、出站的過程中平均速度的大小；〔2〕火車出站后以l08km/h速度水平勻速直線行駛時，其牽引力的大?。弧?〕火車在水平勻速直線行駛時受到阻力的大小。30、用如以下圖的滑輪組在20s內將重600N的物體從地面豎直提高4m，所用拉力是250N。在這個過程中，求：〔1〕有用功是多少〔2〕拉力的功率是多少?〔3〕滑輪組機械效率是多少?31、2011年3月11日，日本發(fā)生9.0級地震，地震引發(fā)海嘯。受此影響，福島第一核電站發(fā)生爆炸，多個反響堆機組起火。3月19日中國某企業(yè)向日本捐贈了一臺62米臂長的泵車，該泵車主要參與核電站反響堆的注水降溫工作。請完成以下問題：〔1〕這臺泵車從長沙啟運，經(jīng)過25小時、1200千米的長途運輸送達上海，再海運到日本。求運送這臺泵車從長沙到上海的平均速度是多少千米／時?〔2〕這臺泵車在1小時內將180噸水注入到核反響堆機組內，假設注水高度為50米，求該泵車需對這些水做功多少?[來32、2011年4月12日，英國倫敦展出了新研發(fā)的“偵探獵犬〞超音速汽車，如以下圖。該車功率極大，最大車速能到達1609km/h，創(chuàng)造了短期內無法超越的世界紀錄。在一次測試中，“偵探獵犬〞以400m/s的速度勻速直線行駛了2000m，受到水平方向的阻力為2×105N。問：在測試過程中，〔1〕汽車受到水平方向的牽引力是多少〔2〕汽車牽引力所做的功和功率分別是多少〔3〕該車的外觀設計成流線型，這樣做的好處是什么33、河池飛機場位于河池市西北方向的見塘山，距離河池市中心37公里。1.8×104N砂土的鏟斗用4s以2.4m/s的平均速度從圖乙中最低點A移到最高點B，接著再用2s沿水平方向移動4m將砂土卸到汽車上。求：〔1〕鏟斗從A點移到B點經(jīng)過的路程?！?〕挖掘機靜止且不工作時〔如圖甲所示〕對水平地面的壓強。〔3〕如果挖掘機在上述運送砂土過程中的平均功率為60kW，此過程挖掘機的機械效率。33．用如以下圖的滑輪組去拉物體A，A物質的密度是2×103kg／m3，底面積是0．3m3，重力為600N。物體A在F=100N的拉力作用下，沿水平方向勻速前進了2m。(g取10N／kg)求：(1)物體A對水平地面的壓強是多少?(2)物體A的體積是多大?(3)假設該裝置的機械效率為80％，物體A在水平方向上受到的阻力是多少G34.如以下圖裝置圖20，繩重及摩擦不計。裝卸工人將重為800N的貨物提至高處，人對繩的拉力F1為500N，貨物在1min內勻速上升了5m?！?G圖2011．如以下圖，工人師傅用一個定滑輪和動滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動滑輪的質量為8kg，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg．(1)在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組．(2)在向上提升箱子的過程中，人對繩子的拉力為多大?(3)在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機械效率為多少?參考答案：1、解：〔1〕；〔2〕答：〔1〕飛機豎直下降20s內的平均速度為0.5m/s；〔2〕飛機豎直下降20s內重力做的功為9×105J。2、解：〔1〕因為勻速運動，所以起重機對貨物的拉力F=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N，在整個過程中，起重器只在勻速提升貨物的過程中對貨物做了功，故W=Fs=2×104N×10m=2×105J?！?〕在貨物上升的過程中，起重機對貨物的拉力F=2×103kg×10N/kg=2×104N，拉力移動的速度大小為v=0.1m/s，故起重機對貨物做功的功率P=Fv=2×104N×0.1m/s=2×103W?；蛘呦惹蟪鲋匚锷仙臅r間t=s/v=10m/0.1m/s=100s，在貨物上升的過程中，起重機對貨物做的功為W=2×105J，可求出功率P=W/t=2×105J/100s=2×103W。3、〔1〕5m/s〔2〕2.4×105J4、解：〔1〕對水平路面的壓強p====6.4×104Pa．〔2〕因為W有=W總×η①；W有=Gh②；斜面長度s=2h〔傾角為30°〕③；由①～③得s=，∴F引==W總×===2×104N．〔3〕由P=F引V，所以爬坡時的速度v===4.8m/s。點評：此題考察壓強、牽引力和速度的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，還要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力和斜面的應用原理．題圖題圖甲乙解：此題由于沒規(guī)定繩子段數(shù)和動力方向，因此有兩種不同的思路：思路一：重物和動滑輪有兩段繩子承當〔1〕繞繩方法如上圖甲圖所示?！?〕①根據(jù)省力公式，F(xiàn)===50N；②W有=G物h=80N×1m=80J，W總=Fs=50N×2×1m=100J；③滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=80%。思路二：重物和動滑輪有三段繩子承當〔1〕繞繩方法如上圖乙圖所示?！?〕①根據(jù)省力公式，F(xiàn)===33.3N；②W有=G物h=80N×1m=80J，W總=FS=33.3N×3×1m=99.9J≈100J；③滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=80%．點評：〔1〕繩子的繞線決定滑輪組的使用效果，有幾段繩子承當動滑輪和物體的重，拉力就是重力的幾分之一，拉力移動的距離就是物體移動距離的幾倍?！?〕由此題也可以得出，滑輪組的機械效率與被提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力和摩擦等有關，與繩子的繞法和段數(shù)無關。6、：此題考察簡單機械中的有用功、功率、機械效率的計算。7、解：〔1〕手的拉力所做的有用功就是抑制鉤碼重力所做的功，即W有用=Gh=100N×0.3m=30J。〔2〕手的拉力所做的總功W總=Fs=60N×0.6m=36J。8、解：〔1〕汽車行駛的路程s=vt=20m/s×60s=1200m?！?〕牽引力做功W=Fs=2×104N×1200m=2.4×107J?！?〕對路面的壓力F壓=G=mg=4500kg×10N/kg=4.5×104N，壓強為p=F壓/S=4.5×104N/0.15m2=3×105Pa。9、解：〔1〕根據(jù)重力與質量的關系G=mg可求出，65噸貨物的重力為G=mg=65×103千克×10牛頓／千克＝6.5×105?！?〕橋吊對貨物所做的功等于抑制貨物重力所做的功，即W=Gh=6.5×105?！?0米=1.3×107焦，功率P＝W/t＝1.3×107焦／200秒＝6.5×l04瓦。10、解：〔1〕提升機做的有用功W有用=Gh=2400N×10m=24000J?！?〕拉力做的總功W總=Pt=2000W×18s=36000J，提升機的機械效率η==×100%≈66.7%．〔3〕拉力F移動的距離S=2h=2×10m=20m，拉力F===1800J．11、解：〔1〕吊車與索道的接觸面積是0.02m2，索道承受的壓力等于單個吊車載滿人后的總重力是6000N，即F=G=6000N，由壓強的計算公式得：p=F/S=6000N/0.02m2=3×105Pa。〔2〕t=10min=600s，由功的計算公式得：W=Gh=6000N×600m=3.6×106J；由功率的計算公式得：P=W/t=3.6×106J/600s=6000W。點評：此題綜合性較強，考察壓強、功、功率的計算，做題時要熟練掌握相關的計算公式，注意單位統(tǒng)一。12、.解：此題考察滑輪組、機械效率、功率及其相關知識點?！?〕有用功W有=Gh=400N×10m=4000J，額外功W額=G動h=100N×10m=1000J?！?〕由于總功W總=W有+W額=4000J+=1000J==5000J，故機械效率η==?！?〕提升四箱建材時的總功W’總=W’有+W’額=4×4000J+100J=17000J，將重物勻速提升至10m高處所需時間t===25s，則提升四箱建材的總功率P===680W=0.68kW，故應選擇型號為“220V0.8kW〞的電動機才能使配置更為合理。13、解：〔1〕光觀車靜止在水平地面上，它對地面壓力的大小等于車和車上人重力的大小，即F=G總=(m車+m人)g=(400kg＋200kg)×l0N/kg=6000N，觀光車對水平地面的壓強：P==1.2×105Pa。〔2〕觀光車5min行駛的路程：s=vt=5m/s×5×60s=1500m，觀光車抑制阻力做的功：W=Fs=fs=200N×1500m=3×l05J?！?〕節(jié)能；噪聲??；無尾氣(答案合理均寸得分)答：觀光車對水平地面的壓強為1.2×105Pa，抑制阻力做的功為3×l05J。14、解：〔1〕有用功W有＝Gh＝4000×10J＝4×104J〔2〕拉力F的功：W總＝Fs＝F×2h＝2500×2×10J＝5×104J，拉力F做功的功率P＝＝＝1.25×103W〔3〕η＝×100%＝×100%＝80%15、解：〔1〕該車車胎能承受的最大壓力是F=pS=2×105Pa×200×10-4m2=4×103N，該車的量大載重量G=4×103N-600N=3.4×103N。〔2〕電能轉化為機械能W=W電η=3×106J×80％=2.4×106J，當車勻速行駛時，牽引力等于阻力，即F=f=40N，所以車充—次電后，量多能跑的距離為s=W／F=2.4×106J／40N=60000m=60km。16、解：〔1〕F浮=ρ水gV排=1.0×103千克/米3×10牛/千克×22米3=2.2×105牛?！?〕該水陸兩用坦克停在水平地面上時，坦克對地面的壓力等于坦克的重力，即F=G=mg=2.2×104千克×10牛/千克=2.2×105牛，坦克對地面的壓強是P=F/S=2.2×105牛/4米2=5.5×104帕?！?〕坦克行駛的速度為v=54千米/小時=15米/秒，發(fā)動機正常工作時的功率為P=4.2×105瓦，根據(jù)公式P=Fv可得，坦克正常行駛時受到的牽引力為F=P/v=4.2×105瓦/15米/秒=2.8×104牛。17、解：〔1〕所抽泥漿的質量m=ρV=2.0×l03kg／m3×60m3=1.2×105kg?！?〕泥漿泵對泥漿所做有用功W有=Gh=mgh=1.2×105kg×10N／kg×l5m=1.8×107J，泥漿泵對泥漿所做有用功的功率：18、解：〔1〕將包裝箱直接提升1.2m做的功為有用功，利用W有用=Gh計算；沿斜面推上去推力做的功為總功，利用W總=Fs計算，再利用效率公式求斜面的機械效率W有用=Gh=3000N×l.2m=3.6×103J，W總=Fs=1200N×4m=4.8×103J，〔2〕因為W總=W有用+W額外，據(jù)此求出額外功，而利用斜面做的額外功就是抑制摩擦做的功，利用W額=fs求摩擦力大小?！遅總=W有用+W額外，∴W額外=W總﹣W有用=4.8×103J﹣3.6×103J=1.2×103J，∵W額外=fs，∴摩擦力大?。捍穑骸?〕該斜面的機械效率是75%；〔2〕包裝箱在斜面上運動時所受摩擦力為300N。點評：此題考察了使用斜面時有用功、額外功、總功、機械效率的計算方法，區(qū)分有用功和總功、知道有用功、額外功、總功、機械效率的具體關系是此題的關鍵。19、解：〔1〕根據(jù)s=vt可得，物體運動的速度v=。〔2〕推力F=100N，小車在推力方向上的路程為s=10m，所以推力做功W=Fs=100N×10m=1000J。〔3〕推力的功率為P=W/t=1000J/5s=200W。20、解：〔1〕〔2〕?！?〕，，21、解：〔1〕小明雙腳站立時對地面的壓力等于小明受到的重力，即F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，地面的受力面積S=2×200cm2=0.04m2，雙腳站立時對地面的壓強：p=F/S=500N/0.04m2=1.25×104Pa。〔2〕爬樓梯至少做的功等于抑制自身重力所做的功，即W=Gh=500N×12m＝6×103J?！?〕爬樓梯的功率：P=W/t=6×103J/60s=100W。答：雙腳站立時對地面的壓強是1.25×104Pa，爬樓梯至少做功6×103J，爬樓梯的功率是100W．22、解：〔1〕?？诘饺齺喌木嚯x大約為s=308km，查表可知，動車從?？诘饺齺喫璧臅r間大約為2h，即t=2h，所以，動車的平均速度v＝s/t＝308km/2h＝154km/h。〔2〕動車組牽引力做的功：W＝Pt＝5000kW×〔6/60〕h＝500kW·h或W＝Pt＝5×106W×6×60s＝1.8×109J〔3〕①噪聲?、跊]有尾氣排放，幾乎沒有廢氣污染〔4〕因為動車行駛時會帶動周圍空氣流動，由于流體流速快的地方壓強小，旅客站在安全線內可能會被氣流卷入鐵軌，造成危險。23、解：〔1〕貨物對貨箱底部的壓力F1=G1=6000N，貨廂底部的受力面積S=2m2，可求得貨物對貨廂底部的壓強p=F1/S=6000N／2m2=3000Pa?！?〕在勻速提升中，貨物和貨廂的總重量為G=G1+G2=6000N+2000N=8000N，根據(jù)升降機的構造可知，鋼絲繩上的拉力F2=G／4=8000N／4=2000N?！?〕鋼絲繩自由端拉力在30s內所做的功為W=F2s=F2×4h=2000N×4×6m=48000J，功率為P=W/t=48000J／30s=1600W。答：〔1〕貨物對貨廂底部的壓強是3000Pa?！?〕鋼絲繩上的拉力是2000N?！?〕鋼絲繩自由端拉力的功率是1600W。24、解：〔1〕拉力做的有用功W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J，拉力所做的功W=W有用/η=8.64×104J/80%=1.08×105J?！?〕因為W=Fs，所以拉力為F=W/s=W/2h=1.08×105J/2×16m=3375N。〔3〕電動機線圈電阻的發(fā)熱功率P熱=I2R=〔20A〕2×1Ω=400W?！?〕因能量守恒，電動機的拉力做功的功率為：P=P總-P熱=20A×380V-400W=7.2×103W，又因為：P=W/t，所以電動機提升貨物所用的時間：t=W/P=1.08×105J/7.2×103W=15s。25、解：〔1〕因為物體A做勻速直線運動，故物體A與水平面間摩擦力f=T，而彈簧測力計的示數(shù)為12N，所以f=T=12N?！?〕因為物體做勻速直線運動，在水平方向上受到平衡力作用故作用在動滑輪上的拉力F=2T=2×12N=24N.〔3〕物體A運動10s，通過的距離s=vt=0.1m/s×10s=1m，拉力F移動的距離s′=s/2=1m/2=0.5m，拉力F所做的功W=Fs′=24N×0.5m=12J。26、解：〔1〕電池容量即為電池所儲存的電能：W=26.5kW·h=26.5×3.6×106J=9.54×107J，由W=UIt得：電池在家用電源下的充電電流：。〔2〕電動汽車充滿電連續(xù)行駛的路程s=150km，行駛速度v=60km/h，由得，電動汽車充滿電連續(xù)行駛的時間?！?〕電動汽車從靜止加速到100km/h時的路程s=165m，所需時間t=11s，由得，汽車的平均速度：。〔4〕該電動汽車的持續(xù)輸出功率P=50kW，持續(xù)運動的速度為v=100km/h，由得，此時電動機所提供的牽引力。27、解：沿斜面拉升物體時，拉力做的功為總功，抑制物體重力所做的功為有用功，抑制斜面摩擦力做的功為額外功。此題中，W額=1.5J?！?〕該過程中，抑制物體重力做的功即有用功為W有=Gh=25N×0.1