某建筑工地使用如图甲所示的汽车起重机机将一重物沉入水底过程中情况如下图甲

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如图甲所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组(可简化成如图乙所示)将质量为1.2×103kg的重物竖直匀速提高3m,拉力F由一台柴油机提供,其大小为8000N,提高重物所用的时间为4s。(g取10N/kg) (1)吊臂上滑轮组的机械效率为多大? (2)柴油机的输出功率为多大? (3)已知柴油机的效率是40%,这次提高重物消耗了多少g柴油? (柴油的热值是4×107J/kg)
题型:计算题难度:中档来源:模拟题
解:(1)η1=====50%;&&&&&&&(2)W=Fs=8000N×9m=7.2×104J,P===1.8×104W;&&&&&&&(3)η2==,m===4.5g。
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据魔方格专家权威分析,试题“如图甲所示是一台正在建筑工地作业的起重机,吊臂上的滑轮组(可简..”主要考查你对&&机械效率的计算,功率的计算,热值&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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机械效率的计算功率的计算热值
机械效率的定义:有用功跟总功的比值叫做机械效率;计算公式:η=机械效率的意义:(1)机械效率的功率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,这个机械的性能越好。(2)机械效率的高度并不决定使用机械是省力还是费力,效率高只说明有用功在总功所占的比例;省力还是费力是指做一定的有用功时,所用动力的大小。机械效率高不一定省力。功,功率和机械效率的比较:
汽车的机械效率和功率:&&& 机械效率与功率是两个完全不同的概念。&&& 这两个物理量是从不同方面反映机械性能的,它们之间没有必然的联系。&&&&功率大表示机械做功快;机械效率高表示机械对总功的利用率高。功率大的机械不一定机械效率高。内燃机车功率可以达到几千千瓦,但效率只有30%r~ 40%,反之,机械效率高的机械功率不一定大。安装在儿童玩具汽车里的电动机效率可达80%,但功率却只有凡瓦特。功率的计算公式:(1)P=W/t,其中P代表功率,单位为W,W代表功,单位为J;t代表时间,单位为s。(2)因为P=W/t,W=Fs,v=s/t,所以P=W/t=Fs/t=Fv,P=Fv是功率的又一表达式。公式法计算功率:&&&& 运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的,不能张冠李戴。单位要统一,P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。例1 如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m。在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为2800J,求出此过程中:(1)铁明竖直向上跳的平均速率多大? (2)铁明克服重力做功是多少? (3)铁明做功的总功率多大? 解析:竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出,克服重力做功等于重力与高度的乘积,即,总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。(1)0.24m/s(2)(3)例2在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ海水=1.03×103kg/m3。 (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大? (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3,密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小。(3)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率。解析:(1)由液体压强公式得,,(2)物体在水下受平衡力的作用,则则(3)由题图可知,海水阻力与机器人的运动速度成正比,当机器人运动速度为0.5m/s时,f=175N 机器人匀速前进时,机器人水平推进力F=f P=Fv=175N×0.5m/s=87.5W答案:(1)7.21×105Pa(2)334N(3)87.5W燃料的热值:
热值概念的理解:(1)燃料的热值与燃料的种类有关,热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质,也就是说它是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽,1kg的某种燃料,只有在完全燃烧的情况下,放出的热量才等于这种燃料的热值,若该燃料在燃烧时没有完全燃烧,放出的热量就比对应的热值小。燃料及其燃烧&能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质,叫做燃料。&燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧的过程中,燃料的化学能转化为内能,这就是我们常说的释放能量,然后,转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.&说明:按照状态,燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
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3937842602644679830793422915421658当前位置:
>>>起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图甲所..
起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图甲所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图乙中的哪一个? (   )
题型:单选题难度:偏易来源:不详
B考查牛顿第二定律、功率。在0~t1时间内,重物加速上升,设加速度为a1,则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F1=mg+ma1,速度Vt=a1t,所以拉力的功率为:P1=m(a1+g)a1t;在t1~t2时间内,重物匀速上升,拉力F2=mg,速度为V1=a1t1,所以拉力的功率为:P2=mga1t1。在t2~t3时间内,重物减速上升,设加速度大小为a2,则据牛顿第二定律可得钢索的拉力F2=mg-ma2,速度V2=a1t1,所以拉力的功率为:P1=m(g-a2)a1t1。综上所述,只有B选项正确
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牛顿第二定律
内容:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F=kma。在国际单位制中,k=1,上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N(kg·m/s2=N)。对牛顿第二定律的理解:①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因,质量是物体惯性大小的量度,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向变,加速度方向变,加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化。⑤同一性(同体性)中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中,a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的,即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度,根据矢量的合成与分解,则有物体在x方向的加速度ax;物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为:。⑧局限性(适用范围)牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题,不能解决物体的高速运动问题,只适用于宏观物体,不适用与微观粒子。牛顿第二定律的应用: 1.应用牛顿第二定律解题的步骤: (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象,也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律:,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析,同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。2.两种分析动力学问题的方法: (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。通常是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力:一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,则:(沿加速度方向),(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度:当物体受到的力相互垂直时,沿这两个相互垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析,要以尽量减少被分解的量,尽量不分解待求的量为原则。3.应用牛顿第二定律解决的两类问题: (1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下: (2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。流程图如下:可以看出,在这两类基本问题中,应用到牛顿第二定律和运动学公式,而它们中间联系的纽带是加速度,所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。知识扩展:1.惯性系与非惯性系:牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系,称为非惯性系。 2.关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0,则a为0; F不为0,则a不为0,且大小为a=F/m。F改变,则a 立即改变,a和F之间是瞬时的对应关系,同时存在,同时消失.同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0,则△v为0;F不,0,并不能说明△v就一定不为0,因为,F不为0,而t=0,则△v=0,物体受合外力作用要有一段时间的积累,才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时,物体可做匀速直线运动,v不为0;F不为0时,v可以为0,例如竖直上抛到达最高点时。
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436313385553290257162308361222230351在综合实践活动中,小华等同学到建筑工地实地考察了塔式起重机,工地上一台塔式起重机的结构如图所示.在与技术人员交流的过程中,小华整理出这台起重机的部分技术参数如下表所示_百度作业帮
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在综合实践活动中,小华等同学到建筑工地实地考察了塔式起重机,工地上一台塔式起重机的结构如图所示.在与技术人员交流的过程中,小华整理出这台起重机的部分技术参数如下表所示
在综合实践活动中,小华等同学到建筑工地实地考察了塔式起重机,工地上一台塔式起重机的结构如图所示.在与技术人员交流的过程中,小华整理出这台起重机的部分技术参数如下表所示,同时知道了对塔式起重机而言,配重物很重要,它既不可过重,也不能过轻.
吊臂前端起重质量/kg
最大起重质量/kg
最大提升速度/mos-1
独立使用高度/m
配重物质量/kg
6000请你思考回答:(g取10N/kg)(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力为______N,吊起的建筑材料达到最大起重量时,这时建筑材料______(选填“肯定能”、“肯定不能”或“可能不能”)移动到吊臂距离塔最远的地方(图中最右端).(2)塔式起重机的配重物过重的危害是______.(3)使用塔式起重机起吊重物时,电动机只要提供很小的力,就能吊起很重的建筑材料,这是因为起重机上安装有______(填写简单机械的名称).
(1)该起重机一次最多能吊起的建筑材料重力G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,平衡块质量和平衡块到塔的距离一定时,吊起的建筑材料质量为最大时,建筑材料到塔的距离最近;所以这时建筑材料肯定不能移动到吊臂距离塔最远的地方(图中最右端).(2)塔式起重机的配重物过重的危害是起重机不工作时,平衡臂的质量大于起重臂的质量,所以可能会向配重的一侧偏倒.(3)起重机上安装有滑轮组,使用塔式起重机起吊重物时,电动机只要提供很小的力,就能吊起很重的建筑材料.故答案为:(1)3×104;肯定不能.(2)起重机不工作时,可能会向配重的一侧偏倒.(3)滑轮组.
本题考点:
重力的计算;杠杆的平衡条件.
问题解析:
(1)根据表中提供的该起重机一次最多能吊起的建筑材料的质量,利用G=mg可求得其重力;根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知,平衡块质量和平衡块到塔的距离一定时,吊起的建筑材料质量为最大时,建筑材料到塔的距离最近;(2)塔式起重机的平衡臂上装有配重,在空载的情况下,平衡臂的质量大于起重臂的质量,我们可以观测到塔身的垂直度倾向于平衡臂一侧,但是此时塔式起重机的平衡臂与起重臂仍然处于相对平衡状态,如若配重过重就会增大倾覆力矩,破坏平衡并因此引发安全事故.(3)钢丝绳绕过定滑轮和动滑轮,即构成滑轮组.按其作用,可以分为省力滑轮组合增速滑轮组.起重机上常用省力滑轮组,它可以通过较小的驱动力,起升较大的载荷.}

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