1.一辆质量为1330kg的汽车在平直的季华路上匀速行驶,1分钟内前进1500米,已知汽车受到的平均阻力是3000牛。求: (1)汽车行驶的速度; (2)汽车在这段时间内的功率。 2. 一台起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,如果它的电动机所做的功是3.0×104J,则起重机的机械效率是多少?(g=10N/kg) 3. 超高压水切割又称“水刀”,它是将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”,对切割表面产生108~109Pa的压强。工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体。下表是某高压水切割机技术参数:
表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升。1MPa=106Pa, 1L=1×10-3m3.求: (1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种。高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的 ,加入磨料后切割能力大大提高了是因为 , (2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化,高压水流对切割面的压力为多大? (3)高压水切割机的切割效率?
4. 在一些建筑工地、港口常见到各种大型起重机。图5―8所示是一种起重机的简图,为了保证起重机起重时不会翻倒,在起重机右边配有一个重物m0,已知OA=10m,OB=5m,起重机功率为30KW,起重机本身重力不计。求:⑴要使起重机吊起6×103kg的货物时不会绕支点O翻倒,右边配重m0至少为多少千克?⑵若机机械效率为80%,则把5×103 kg的货物沿竖直方向匀速提高15m,需要多少时间?
5. 一块水田面积为2400m2 要灌平均0.1m深的水。不计水渗透的损失,求:(1)所灌水的体积。(2)所灌水的质量。(3)若这些水是用水泵(抽水机)从距水田2m深的水渠中抽上来的,水泵至少要做多少功?(4)若水泵的功率为 2. 4kw,抽这些水要用多长时间?(ρ水=1.0 x103kg/m3,g=10N/kg)
6. 要把重100N的沙子运上三楼,小华采用了图中的第二种方法,0.1min完成了任务。若不计摩擦,试求:(1)运沙子时的机械效率;(2)小华的功率。 解:(1)W有用=(G沙+G桶)h=(100N +20N)×6m=120N×6m=720J ∵不计摩擦 ∴W额=G动?h=10N×6m=60J W总= W有用+W额=720J+60J =780J η===92.3% (2)P===7800W 机械效率是92.3%,小华的功率是7800W。 你认为上述解答是否有错误?如有,请你指出错误之处并加以订正。
7. 如图所示,物体G所受到的重力大小为40N. (1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功. (2)若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功. (3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
8. 某工人利用滑轮组在20s内将3000N的物体匀速提高4m,已知这个滑轮组的机械效率是80%.求: (1)这名工人所做的总功是多少焦? (2)他所做的额外功是多少焦? (3)他的输出功率是多少瓦?
9. 如图所示,某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物,用250N的水平力匀速拉动绳子,在10s内将重物提升5m至井口(取g=10N/kg).求: ⑴ 工人做功的功率. ⑵ 该滑轮组的机械效率.
10. 某桥梁施工队用如图13所示的滑轮组打捞沉在水底的工件。已知工件的体积是0.16m3,密度是3.5×103kg/m3,滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,人在绳子的自由端施加的拉力F=1700N。(不考虑摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求: (1)工件的质量是多少?工件浸没在水中时,受到的浮力是多少? (2)滑轮组向上匀速拉动浸没在水中的工件时,机械效率是多大? (3)工件从水里升到水面上的过程中,滑轮组的机械效率将如何变化,并分析原因。
11. 工人师傅用如图13所示的滑轮组,在10s钟内把500N的货物匀速提高2m,在此过程中拉力所做的功是1250J。求在此过程中: (1)工人师傅所做的有用功; (2)滑轮组的机械效率。
12. 某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求: (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力; (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功; (3)汽油机的功率. |
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