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(2013?天河區(qū)一模)一輛質量為1200kg的汽車不慎陷入泥坑,用圖中所示的滑輪組將汽車拖出.已知整個過程中滑輪組最省力時,人所用的水平拉力F是500N,汽車5s沿水平方向勻速移動4m,滑輪組機械效率是80%.(g取10N/kg)
(1)請你畫出使用滑輪組最省力時的繞繩.
(2)汽車在5s內的運動速度是多少?
(3)汽車受到的重力多大?
(4)如汽車輪胎與泥地總共的接觸面積是0.12m2,則汽車對泥地的壓強是多少?
(5)拉力F做的功的功率是多少?
(6)有用功是多少?
分析:(1)滑輪組最省力,就是讓盡可能多的繩子段數(shù)來承擔阻力;
(2)知識汽車運動的路程與時間,利用公式v=
s
t
可求出其運動速度;
(3)知道汽車的質量,利用公式G=mg可求出汽車的重力;
(4)根據(jù)汽車自身的重力和汽車輪胎與地面的總接觸面積,代入壓強公式可直接求出汽車對泥地的壓強.
(5)求出拉力所做的總功,再代入功率公式P=
W
t
即可求得功率的大�。�
(6)知道了總功和機械效率,再根據(jù)機械效率公式的變形,可求出有用功的大�。�
解答:解:(1)滑輪組最省力的繩子繞法如圖所示,用三段繩子承擔阻力;

(2)汽車在5s內的運動速度是v=
s
t
=
4m
5s
=0.8m/s;
(3)汽車受到的重力 G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N;
(4)對地面的壓力等于汽車的重力,即F=G
汽車對泥地的壓強是p=
F
S
=
1.2×104N
0.12m2
=1.0×105Pa;
(5)拉力F端移動的距離為s=3×4m=12m
拉力F做的總功為  W=Fs=500N×12m=6000J
拉力F做的功的功率是P=
W
t
=
6000J
5s
=1200W;
(6)有用功是 W=Wη=6000J×80%=4800J.
答:(1)如上圖所示;
(2)汽車在5s內的運動速度是0.8m/s;
(3)汽車受到的重力是1.2×104N;
(4)汽車對泥地的壓強是1×105Pa;
(5)拉力F做的功的功率是1200W;
(6)所做的有用功是4800J.
點評:本題考查學生的知識點較多,有壓強的大小及其計算、滑輪組的機械效率、功的計算、速度的公式、重力的公式以及滑輪組的組裝等,這都是重要的物理知識點,要求同學們必須掌握.
練習冊系列答案
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接觸面粗糙程度相同,壓力越大,滑動摩擦力越大
接觸面粗糙程度相同,壓力越大,滑動摩擦力越大

(3)小芳想探究滑動摩擦力是否與接觸面積的大小有關,她將木塊沿豎直方向鋸掉一半,測得摩擦力的大小也變?yōu)樵瓉淼囊话耄纱说贸觯寒斀佑|面的粗糙程度一定時,接觸面積越小,摩擦力越�。阏J為她的結論正確嗎?請說明理由
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