试题
题目:
某型号汽车起重机自身质量8t,起重时输出功率为2.5kw,汽车与地面接触面积约为4000cm
2
,在50s内,它从地面将2t货物匀速吊起5m.如图所示.求
(1)起重机的起重臂是省力,还是费力杠杆?其优点是什么?
(2)地面受到的压强是多少?(g取10N/kg)
(3)汽车起重机的机械效率.
答案
解:(1)由图可见,动力臂L
1
明显小于阻力臂L
2
,因此为一费力杠杆,好处是省距离;
答:起重机的起重臂是费力杠杆,其优点是省距离.
(2)汽车起重机自身质量8t,从地面将2t货物匀速吊起,因此地面受到的压力等于它们的总重力
即F=G
总
=m
总
g=(8×10
3
kg+2×10
3
kg)×10N/kg=1×10
5
N;
地面的受压面积S=4000cm
2
=4000×10
-4
m
2
=0.4m
2
;
所以地面受到的压强P=
F
S
=
1×
10
5
N
0.4
m
2
=2.5×10
5
pa
答:地面受到的压强是2.5×10
5
pa.
(3)起重机做的有用功是对货物做的功,即W
有用
=G
货
h=m
货
gh=2×10
3
kg×10N/kg×5m=1×10
5
J,
起重机输出的功就是总功,即W
总
=Pt=2.5kW×50s=2.5×10
3
W×50s=1.25×10
5
J,
所以起重机的机械效率η=
W
有用
W
总
×100%=
1×
10
5
J
1.25×
10
5
J
×100%=80%.
答:起重机的机械效率是80%.
解:(1)由图可见,动力臂L
1
明显小于阻力臂L
2
,因此为一费力杠杆,好处是省距离;
答:起重机的起重臂是费力杠杆,其优点是省距离.
(2)汽车起重机自身质量8t,从地面将2t货物匀速吊起,因此地面受到的压力等于它们的总重力
即F=G
总
=m
总
g=(8×10
3
kg+2×10
3
kg)×10N/kg=1×10
5
N;
地面的受压面积S=4000cm
2
=4000×10
-4
m
2
=0.4m
2
;
所以地面受到的压强P=
F
S
=
1×
10
5
N
0.4
m
2
=2.5×10
5
pa
答:地面受到的压强是2.5×10
5
pa.
(3)起重机做的有用功是对货物做的功,即W
有用
=G
货
h=m
货
gh=2×10
3
kg×10N/kg×5m=1×10
5
J,
起重机输出的功就是总功,即W
总
=Pt=2.5kW×50s=2.5×10
3
W×50s=1.25×10
5
J,
所以起重机的机械效率η=
W
有用
W
总
×100%=
1×
10
5
J
1.25×
10
5
J
×100%=80%.
答:起重机的机械效率是80%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
杠杆的分类;压强的大小及其计算;杠杆的机械效率.
(1)区分杠杆类型要从动力臂和阻力臂长短入手,动力臂大于阻力臂的是省力杠杆,动力臂小于阻力臂的是费力杠杆;
(2)固体对水平地面的压强等于压力和受力面积的比值,用公式P=
F
S
计算;
(3)机械效率等于有用功和做功的比值,即η=
W
有用
W
总
.
本题考查了压强和机械效率的计算,是中考考查的重点,解题时注意公式中各物理量的含义及单位.
计算题;简答题.
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2
2
J,有用功为
1.8
1.8
J,杠杆的机械效率为
90
90
%.
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不变
不变
,重力势能将
变大
变大
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80%
80%
.
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10
10
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75%
75%
.
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90
90
cm,人做的总功是
225
225
J,有用功是
180
180
J,这根杠杆的机械效率是
80%
80%
.