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力学计算力学计算(一):功率、速度、压强有关计算【常考公式及单位换算】【高频考题精练精讲】例题(深圳改编)“长鼻子”校车已在深圳投入使用,如图所示,校车的质量为3.2
t,轮胎与地面接触的总面积为0.08m²,校车在水平路面上以36
km/h的速度匀速行驶,此时校车所受的阻力为车重的0.02倍(g取10N/kg)。求:(1)校车所受重力。(2)校车在0.5h内行驶的路程。(3)校车对水平地面的压力。(4)校车静止时对地面的压强。(5)校车行驶时的牵引力。(6)校车行驶时牵引力做的功。(7)校车行驶时牵引力做功的功率。解:解:【当堂训练】1.为响应国家“低碳环保节能减排”的号召,纯电动汽车越来越受到消费者的青睐。某品牌电动汽车参数如表所示,某次百米加速测试行驶过程中,所用时间为8s。汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍,求:(g取10N/kg)(1)汽车百米加速测试行驶过程中的平均速度;(2)汽车满载静止在水平地面上时,轮胎对地面的压强;(3)汽车满载时,匀速行驶的最大速度。汽车质量(kg)2100满载质量(kg)2500长×宽×高(mm)4995×1910×1495最大功率(kW)180纯电续航里程(km)715轮胎与地面总接触面积(m2)0.04解:解:力学计算(二):浮力、压强有关计算【常考公式及单位换算】【高频考题精练精讲】例题一用细绳拴着的长方形实心物体沉在水平的水底,现用测力计挂着细绳拉着物体竖直向上匀速运动,测力计示数F与测力计上升距离h的关系如图所示,则:(1)物体浸没在水中时,受到水的浮力是多少?(2)物体浸没在水中时,其上表面受到水的最大压强是多少?(3)物体的密度是多少?(取g=10N/kg,水密度为1.0×103kg/m3)解:(1)物体重力G=60N,则浮力F浮=G-F拉=60N-20N=40N;【当堂训练】1.2023年1月22日,是西宁舰入列六周年纪念日,恰逢兔年春节大年初一。西宁舰长155米,宽18米,高40米,满载排水量达7500吨。已知海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)水面下5m处的舰体所受海水的压强为多大?(2)西宁舰满载时受到海水的浮力是多少?(3)若西宁舰以36km/h的速度匀速直线航行,动力推进系统的输出功率为6×107W,则船受到的阻力是多少?解:
(1)水面下5m处的舰体受到海水的压强:p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×5m=5.15×104Pa;解:2.(2023·枣庄)用弹簧测力计挂着一个长方体金属块,沿竖直方向缓慢浸入盛有适量水的圆柱形平底薄壁容器中,直至完全浸没(水未溢出),如图甲所示。通过实验得出金属块下表面浸入水中的深度h与其排开水的体积V排的关系,如图乙所示。已知金属块的质量为0.4kg,容器的底面积与金属块的底面积之比为5∶1,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)金属块所受的重力;(2)金属块的下表面浸入水中的深度为2cm时,弹簧测力计的示数;(3)金属块刚浸没时,金属块底部受到水的压强;(4)金属块浸没后与金属块浸入之前比较,水对容器底部的压强增加了多少。解:解:力学计算(三):机械效率(滑轮组、斜面)、功与功率、压强有关计算【常考公式】【高频考题精练精讲】例题1(深圳)如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便地晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)求:(1)绳子自由端拉力F的大小;(2)拉力所做的功W;(3)拉力的功率P;(4)整个过程中的机械效率η。解:解:例题2某建设工地上,工人用如图所示的滑轮组将重2000N的物体A以0.4m/s的速度沿水平方向匀速向前拉动2m。拉力F大小为250N,物体A与地面间的滑动摩擦力大小是物体A重力的0.2倍。求:(1)物体A与地面间的滑动摩擦力大小是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?解:例题3如图所示,工人用沿斜面向上、大小为500N的推力,将重800N的货物从A点匀速推至B点;再用100N的水平推力使其沿水平台面匀速运动5s,到达C点。已知AB长3m,BC长1.2m,距地面高1.5m。试问:(1)货物在水平面上运动的速度为多少?(2)水平推力做功的功率为多少?(3)斜面的机械效率为多少?解:【当堂训练】1.工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,已知石材放在水平地面上,在拉力F的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为1200N,滑轮组的机械效率为80%,滑轮和绳子的自重不计。在石材移动10s的过程中,(g取10N/kg)求:(1)工人做的有用功和总功;(2)工人作用在绳子自由端的拉力;(3)工人拉力做功的功率。解:2.(2023·眉山)如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知重物重力G物=1000N,动滑轮重力G动=
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