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质量为2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动20...

质量为2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。v-t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍,(g=10N/kg)求:

(1)全程中汽车的所受阻力大小;

(2)整个过程中发动机做的功;

(3)汽车的最大速度v最大

 

(1) 4×103N;(2) 3.2×106J;(3) 20m/s 【解析】 (1)全程中汽车的所受阻力 f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103kg×10N/kg=4×103N (2)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间40s,且在这段时间内发动机的功率不变,由可得,整个过程中发动机做的功 W=Pt=8×104W×40s=3.2×106J (3)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以汽车的牵引力 F=f=4×103N 由可得,汽车的最大速度 答:(1)全程中汽车的所受阻力为4×103N; (2)整个过程中发动机做的功为3.2×106J; (3)汽车的最大速度为20m/s。  
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建筑工地上,需要利用拖拉机和滑轮组(如图所示)将一个质量为1.2×103 kg的物体拉到长100 m、高60 m的斜面顶端,测得拉动一个物体沿斜面匀速上升时拖拉机对绳的水平拉力为4.8×103 N(不计绳重及绳与滑轮间的摩擦)

(1)在图中画出物体对斜面压力F的示意图;

(2)求对物体做的有用功,以及此时滑轮组与斜面组合的机械效率;

(3)若拖拉机质量为12 t,最大输出功率为48 kW,受到水平地面的阻力为车重的0.01倍,则其在匀速运动时的最大速度为多少?

 

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工人用如图甲所示的滑轮组利用箱子运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随重力不同的建材变化的图像如图乙所示,滑轮与钢绳间的摩擦力及箱子和绳重忽略不计。求:

1)若工人用200 N的拉力,将建材匀速竖直向上提升了6 m,工人所做功;

2)当所运送建材的重为400 N时,工人作用在绳子上的拉力;

3)当滑轮组的机械效率为80%时,所运送建材受到的重力。

 

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如图所示是某建筑工地上提升货物的一升降机示意图。升降机由电动机带动,升降机的货厢内所装货物的质量是1 t,货厢的质量是200 kg,在10 s内从楼房的2层上升到5层,如果每层楼高是3 m,不计钢丝绳和动滑轮的重力,不计摩擦,试求:

(1)在匀速提升中,钢丝绳上的拉力是多少?

(2)钢丝绳自由端拉力做的功是多少?

(3)若电动机的输出功率是22.5 kW,则升降机的机械效率是多少?

 

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有一足够宽的长方体薄木板,重为48 N,长为1.3 m,水平放在30 cm长的支架上,另有一个棱长为10 cm的正方体木块M,质量为600 g,放在木板上与A端平齐,如图甲所示。(g10 N/kg)

(1)求木块MA端静止时对木板的压强;

(2)1.2 N的水平拉力刚好匀速拉动木块M,当到达B处时木板刚好失去平衡。求:这个过程中拉力F做的功;

(3)如图乙所示,有一柱形容器放在水平面上。若在木板的C端用细线挂着木块M浸入水中,且使木板不发生翻转,那么容器底部受到水的压力至少增加多少?

 

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如图所示,甲正方体边长为0.1 m,乙的体积V2×103 m3,将甲、乙两物体分别用细线挂在杠杆AB两端(设杠杆的自重不计)OAOB12,甲对水平面的压强为零。若往容器中加入某液体使乙浸没在其中,甲对水平面的压强为6 000 PA,求:

(1)甲、乙两物体质量之比;

(2)液体的密度;

(3)物体乙受到的浮力。

 

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