3.如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深并中的物體拉至井口的裝置圖.己知井深12m,物體重6×103N,汽車重G=3×104N,汽車勻速拉繩子時的拉力F=2.5×103N,汽車受到的阻力為車重的0.1倍.求:
(1)若汽車運(yùn)動的速度為3m/s,將物體由井底拉至井口需要多長時間?
(2)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做功多少J?
(3)牽引力的功率為多少W?

分析 (1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3,汽車運(yùn)動的速度即繩子自由端移動的速度,利用v=$\frac{1}{3}$v可求,利用速度公式可求時間;
(2)先由s=nh計算繩子自由端通過距離,利用W=Fs汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做的功;
(3)根據(jù)二力平衡計算牽引力的大小,然后利用P=Fv計算拉力做功功率.

解答 解:(1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3,
汽車運(yùn)動的速度為,v=3m/s,
則物體上升速度:v=$\frac{1}{3}$v=$\frac{1}{3}$×3m/s=1m/s,
已知井深,h=12m,
由v=$\frac{s}{t}$得,將物體由井底拉至井口需要的時間:
t=$\frac{h}{{v}_{物}}$=$\frac{12m}{1m/s}$=12s;
(2)將物體從井底拉至井口的過程中,繩端移動的距離:s=3h=3×12m=36m,
汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做的功:
W=Fs=2.5×103N×36m=9×104J;
(3)汽車勻速運(yùn)動時,受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力,
汽車?yán)K子的力與繩子拉汽車的力是下滑作用力,
根據(jù)力的平衡條件可得牽引力:
F=F+f=F+0.1G=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N,
牽引力做功功率:
P=Fv=5.5×103N×3m/s=1.65×104W.
答:(1)將物體由井底拉至井口需要12s;
(2)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做了9×104J功;
(3)汽車牽引力的功率為1.65×104W.

點(diǎn)評 本題主要考查了學(xué)生對滑輪組的使用,功率公式,以及對速度公式的理解和運(yùn)用,根據(jù)平衡力求出牽引力的大小是此題的難點(diǎn),是一道綜合題.

練習(xí)冊系列答案
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14.(1)如圖1所示,a、b是鏡前一點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后的兩條反射光線,請在圖中根據(jù)反射光線a、b畫出點(diǎn)光源S的位置.
(2)如圖2所示,請在圖中完成光路圖.
(3)如圖3所示,浸沒在水中的小球正在加速上浮,請畫出其受力的示意圖.
(4)如圖4所示,請在杠桿A處畫出物體拉起時的最小拉力F1,并畫出拉力F1的力臂L1

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(2)在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω,則圖乙中的電流表尚未接入電路,連接時電流表應(yīng)選0~0.6A的量程.
(3)如圖丙所示為液體溫度計的一部分,其示數(shù)為-12℃.
(4)李明同學(xué)用一對皮尺測量一木板的長度,如圖丁所示該木板的長度是4.30cm.

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15.根據(jù)表判斷,下列說法正確的是:
物質(zhì)水銀酒精煤油
ρ/(kg•m-37.9×10313.6×1030.9×1030.8×1030.8×1038.9×1032.7×103
c/[J(kg•℃)-1]0.46×1030.14×1032.1×1032.4×1032.1×1030.39×1030.88×103
A.兩個相同的燒杯分別裝有等質(zhì)量的水銀和煤油,水銀對燒杯底部的壓強(qiáng)較大
B.用相同的熱源加熱等質(zhì)量的煤油和酒精,它們升高的溫度與加熱時間的關(guān)系可用如圖圖象表示,其中圖線b表示煤油的溫度變化情況
C.將質(zhì)量相等的鐵塊和冰塊放在水中,冰塊所受浮力較小
D.分別將體積相同的銅塊和鋁塊勻速提升相同高度,所用時間之比是2:1,則功率之比是89:54

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C.甲圖中木塊底部所受的壓強(qiáng)400PaD.金屬塊B的體積為300cm3

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