2020-2021学年江苏省连云港市东海县九年级(上)期中物理试卷(Word 答案)
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一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意,请将答案标号填在答题卡中)
1.(2分)下列现象中,利用做功使物体内能增加的是( )
A.烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来
B.不断弯折铁丝,铁丝的温度升高
C.用煤气炉给水加热,水的温度升高
D.冬天,人们在太阳光下取暖
2.(2分)下列关于机械的说法正确的是( )
A.省力的机械,一 定费距离
B.功率越大的机械,做功一定越多
C.机械效率越高的机械,功率越大
D.做功时间越长的机械,功率越大
3.(2分)下列杠杆能够保持平衡的是(杆重和摩擦均不计)( )
A. B.
C. D.
4.(2分)下列电路中,闭合开关后,两灯都能发光,且电流表测L2灯电流的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中,让小球从斜面上某处由静止释放,撞击斜面底部的木块,下列分析不正确的是( )
A.实验中,是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小
B.乙、丙两图中,小球到达到水平面时,具有相同的速度
C.利用甲、丙两图可以探究动能大小与质量的关系
D.若水平面光滑且足够长,最终木块的动能保持不变
6.(2分)关于温度、内能与热量,下列说法中正确的是( )
A.两杯水温度相同,内能也一定相同
B.晶体熔化时温度不变,内能不变
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.质量、初温相同的水和煤油吸收相同热量后,煤油的温度高于水的温度
7.(2分)如图所示,在电路中两个规格不同的小灯泡L1、L2,闭合开关S后,发现小灯泡L1比L2亮,则下列说法正确的是( )
A.L1、L2中的电流一定相等
B.L1、L2两端的电压一定相等
C.若L2灯丝烧断,灯L1仍能正常发光
D.若将开关S接在L1和L2之间,则开关只控制L2
8.(2分)踢键子起源于汉代,高承(事物纪原)记:“今时小儿以铅锡为钱,装以鸡羽,呼为健
子,…”。如图,毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,键子的重力势能和机械能分别为Ep1和E1,下落经过同一位置时,重力势能和机械能分别为Ep2和E2,则( )
A.Ep2=Ep1 E2=E1 B.Ep2<Ep1 E2=E1
C.Ep2=Ep1 E2<E1 D.Ep2>Ep1 E2>E1
9.(2分)如图甲所示,放在水平地面上重为100N的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小与时间t的关系如图乙所示,物体运动的速度v与时间t的关系如图丙所示。则下列说法中正确的是( )
A.0~2s内推力对物体做的功为20J
B.2~4s内物体的动能保持不变
C.4~6s内重力对物体做的功为800J
D.4~6s 内拉力做功的功率为80W
10.(2分)如图所示的电路中,电路元件及电路连接均完好,下列分析中正确的是( )
A.甲图中,闭合开关S,灯L1不亮、L2亮
B.乙图中,闭合开关S,电压表测的是灯L1两端的电压
C.丙图中,闭合开关S1、S2,断开开关S3,灯L1亮、L2不亮
D.丁图中,闭合开关S,为使L1与L2并联,a应为电流表,b应为电压表
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共21分)
11.(3分)如图是汽油机工作的 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热量带走,这是利用水 的特性。水箱中4kg的水,温度从20℃升高到30℃,这些水吸收的热量为 J,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
12.(2分)如图所示,闭合开关,电路处于 (填“通路”、“断路”或“短路”)状态,要想使两盏电灯串联接在电路中,应去掉导线 。
13.(3分)如图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的 ,房间里的电视机与电灯在电路中是 联的,电灯正常工作时,其两端的电压为 V。
14.(2分)如图甲所示的电路中,闭合开关S,若电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数如图乙所示,则电流表A2的示数为 A,通过灯L1中电流为 A.
15.(3分)如所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后批动电火花发生器的按钮。可以看到盒盖从塑料盒口飞出,这一过程,燃气对盒盖 ,燃气的 能转化成盒盖的 能。
16.(2分)甲、乙是两个完全相同的篮球。如图所示,在同一高度同时以大小相等的速度,将甲球竖直向上抛出、乙球斜向上抛出,不计空气阻力。乙球到达最高点时的动能 (填“大于”或“等于”)零,甲球落地时速度 (填“大于”、“等于”或“小于”)乙球落地时速度。
17.(2分)某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,用相同的酒精灯给质量同为300g的物质甲和水加热,若加热时间相同,则甲吸收的热量 (填“大于”、“等于”或“小于”水吸收的热量:两种物质的温度随加热时间的变化关系如图所示,由此可以判断甲的比热容为 J/(kg.℃).[C水=4.2x103J/(kg•℃)]
18.(2分)如图,轻质木杆OA可以绕O点转动,OB和BA长度之比为2:3,用细线将重为G的物体挂在B处,在A处用整直向上的拉力提住轻质木杆,使轻质木杆始终在水平位置平衡。此轻质木杆属于 杠杆:若仅增加物重,则拉力的变化量和物重的变化量之比为 。
19.(2分)用五个相同的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将不同的物体G1和G2匀速提升相同高度,绳端所需的拉力F恰好相等,不计摩擦、绳和木板的重。则绳端拉力F做的功之比为W1:W2= ,滑轮组的机械效率之比η1:η2= 。
三、作图和实验探究题(本大题有4小题,每图或每空2分,共30分)
20.(4分)(1)如图所示,轻质杠杆可绕O点转动,杠杆上吊一重物G,在力F的作用下杠杆在水平位置静止,l为F的力臂,请作出力F的示意图。
(2)某款智能手机可以通过指纹开关S1解锁,也可以通过密码开关S2来解锁,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模报手机解锁成功,请你把图中的各元件符号连接成符合要求的模拟电路图。
21.(10分)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在下表中。
序号
动滑轮重G/N
物重
G/N
钩码上升
的高度h/m
拉力F/N
拉力作用点移动
的距离s/m
滑轮组的机
械效率
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.2
0.3
55.6%
3
0.5
3
0.1
1.6
0.3
(1)在实验过程中,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)在第2次测量中,若物体被提起的速度为0.06m/s,则拉力F的功率为 W。
(3)在第3次测量中,克服绳重和摩擦所做的额外功是 J,机械效率为 。
(4)分析表中数据可得出,同一滑轮组,提升钩码越重,机械效率越 (选填“高”或“低”)。
22.(8分)小明骑自行车上学途中,要经过一段陡坡路。为了探究自行车冲上陡坡后能达到的最大高度与哪些因素有关,他利用小球代替自行车并提出了以下几个猜想:
猜想一:小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与小球在斜面底端的速度v有关:
实验序号
小球的质量m/g
弹簧被压缩的
长度L/cm
斜面的材料
小球在斜面上到达的最大高度h/cm
①
100
3.00
木板
1.83
②
100
5.00
木板
7.69
③
100
8.00
木板
16.24
④
50
3.00
木板
3.56
⑤
150
3.00
木板
1.22
⑥
100
5.00
棉布
5.13
⑦
100
5.00
毛巾
2.96
猜想二:小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与小球的质量m有关:
猜想三:小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与斜面的粗糙程度有关。
小明准备了木质斜面、50g、100g、150g小球各一个、挡板、弹簧、棉布、毛巾、刻度尺等实验器材,并按如图所示的方法组装好实验装置,水平面和斜面连接良好:
(1)器材准备完毕后进行了实验,实验所得到的数据如上表;
(2)实验过程中,同一小球到达斜面底端时的不同速度是通过改变 来实现的。
(3)通过比较 三组实验的数据,可以得出结论:小球冲上斜面后达到的最大高度h与斜面的粗糙程度有关。
(4)通过比较①、④、⑤三组实验的数据,便可以得出猜想二是正确的结论,该做法 (选填“合理”或“不合理“),理由是: .
23.(8分)为了验证串联电路的电压特点,小明设计了如甲图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态。
(2)闭合开关之前,小明发现电压表指针位置如图乙所示,原因是: ;
(3)电压表的指针问题解决后闭合开关,发现灯L1不发光,灯L2不发光,电压表指针发生明显的偏转,电路存在的故障可能是: .
(4)排除故障后,重新闭合开关,电压表示数如丙图所示:然后,断开开关,他把电压表与L2之间导线的右端,从L2的左边接线柱改接到L2的右边接线接上,再闭合开关,发现电压表示数变为2.9V,则灯L2两端的电压为 V.
四、解答题(共2小题,总分19分)
24.(9分)如图所示的农用柴油拖拉机,重力为12000N,以2m/s的速度匀速沿水平直线耕地10min,受到农田的阻力是8000N.(柴油的热值为4.3x107J/kg)求:
(1)柴油机工作时的输出功率:
(2)拖拉机耕地10min,克服阻力做的功:
(3)若柴油机的转化效率为40%,则需要燃烧多少千克柴油才能使发动机做这么多功。
25.(10分)在一些建设施工工地上,可以看见各种大型的起重机。如图所示是一种起重机的简易图。起重机本身总重2.0×105N,重心为P,C与P在同一条竖直线上。起吊货物G时,起重机装有支撑架,支撑架的前后支撑点分别为B和D。现测得AB为2m,BC为3.6m,CD为0.9m.现用该起重机匀速起吊8t的货物时,起重机吊臂顶端滑轮组绳端拉力F的功率为2×104W,滑轮组的机械效率为80%。(g取10Nkg)求:
(1)货物的重力;
(2)货物匀速上升时的速度;
(3)若起重机吊臂长度以及吊臂与水平面之间的夹角均不变的情况下,该起重机能起吊货物的最大质量。
2020-2021学年江苏省连云港市东海县九年级(上)期中物理试卷
试题解析
一、选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分.每小题给出的四个选项中只有一个符合题意,请将答案标号填在答题卡中)
1.解:A、烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来,属于做功改变物体的内能,但是使物体内能减少,故A不符合题意;
B、不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,内能增加,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、用煤气炉给水加热,是热传递改变物体的内能,故C不符合题意。
D、冬天,人们在太阳光下取暖,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
2.解:A、在物理学中,物体做的功W=FS,W不变的前提下,F减小,S就会增大,所以省力的机械,一定费距离,故A正确。
B、物体在单位时间内所做的功叫功率,物理学中,用功率来表示物体做功的快慢,而做功的多少与功率和时间都有关,功率大,时间不确定,功的大小不能确定,故B不正确。
C、有用功跟总功的比值叫做机械效率,物体在单位时间内所做的功叫功率,两个概念之间没有必然的联系,故C不正确。
D、物体在单位时间内所做的功叫功率,和时间长短没有关系,故D不正确。
故选:A。
3.解:设杠杆每一个格为L,
A.左边钩码重力和钩码重力力臂的乘积为4N×3L,右边力和力臂的乘积为4N×2L,由4N×3L≠4N×2L,所以杠杆不能保持平衡,故A不符合题意;
B.力F和物体对杠杆的作用效果一致,使杠杆沿逆时针转动,此时杠杆不能平衡,故B不符合题意;
C.右边钩码重力和钩码重力力臂的乘积为4N×3L,右边力和力臂的乘积为F×LFsin30°=6N×4L×=4N×3L,所以杠杆能够保持平衡,故C符合题意;
D.左边钩码重力和钩码重力力臂的乘积为4N×2L,右边力和力臂的乘积为6N×3L,由4N×2L≠6N×3L,所以杠杆不能保持平衡,故D不符合题意。
故选:C。
4.解:A、电流变直接连接在灯L1两端,故L1短路,灯不亮,不符合题意,故A错误。
B、L1、L2并联,电流表测L2灯电流,故B正确。
C、L1、L2并联,电流表测L1灯电流,不符合题意,故C错误。
D、L1、L2并联,电流表测干路电流,不符合题意,故D错误。
故选:B。
5.解:
A、根据转换法可知,实验中是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小,木块移动的距离越大,表明小球的动能越大,故A正确;
B、乙、丙两图中,小球下落的高度是相同的,则小球到达到水平面时,具有相同的速度,故B正确;
C、甲、丙两图中小球的质量不同,下落的高度不同,所以无法探究动能大小与质量的关系,故C错误;
D、若水平面光滑且足够长,运动的木块将做匀速直线运动,其动能保持不变,故D正确。
故选:C。
6.解:
A、因为不知道两杯水的质量,所以我们不能确定温度相同的两杯水哪个内能大,哪个内能小,故A错误;
B、晶体熔化时,温度不变,但要吸收热量,故内能在不断增大,故B错误;
C、热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故C错误;
D、已知c水>c煤油,Q吸相同,质量相等,根据公式Q吸=cm△t可知,△t水<△t煤油,即煤油升高的温度多,故D正确。
故选:D。
7.解:A、由图知,两灯和两电流表串联,因串联电路中电流处处相等,所以通过两灯的电流相等,故A正确;
B、电路中两个规格不同的小灯泡,电阻不同,根据欧姆定律可知L1、L2两端的电压一定不相等,故B错误;
C、由于串联电路中用电器相互影响,则L2灯丝烧断,灯L1不能发光,故C错误。
D、串联电路中的开关控制整个电路中所有用电器,无论开关在什么位置,其作用是不变的,故D错误。
故选:A。
8.解:毽子某次被踢出后,竖直上升经过某一位置时,由于此时的高度是相同的,质量也相同,故重力势能是相同的,即EP2=EP1;
毽子在上升、下落的过程中,由于存在摩擦,机械能转化为内能,机械能减小,即 E2<E1;
故ABD错误,C正确。
故选:C。
9.解:A、由v﹣t图象可知,0~2s内物体运动的速度为0,处于静止状态,由W=Fs可知,0~2s内推力对物体做的功为0J,故A错误;
B、由v﹣t图象可知,2~4s内物体做匀加速直线运动,而动能的大小与物体的速度和质量有关,当质量一定时,速度越大,动能越大,即物体的动能增大,故B错误;
CD、由v﹣t图象可知,4~6s内物体运动的速度4m/s不变,做匀速直线运动,而物体在竖直方向上通过的距离为0,则由W=Gh可知,4~6s内重力对物体做的功为0J;
由F﹣t图象可知,4~6s内物体受到的拉力为20N,拉力的功率:P=Fv=20N×4m/s=80W,故C错误,D正确。
故选:D。
10.解:
A、闭合开关S,电源被短路,都不发光,故A错误;
B、闭合开关S,电压表与L2并联,测的是灯L2两端的电压,故B错误;
C、闭合开关S1、S2,断开开关S3,灯L1被短路,不发光,只有L2发光,故C错误;
D、闭合开关S,为使L1与L2并联,a与灯泡串联,应为电流表,b并联在了灯泡的两端,应为电压表,故D正确。
故选:D。
二、填空题(本大题共9小题,每空1分,共21分)
11.解:(1)由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程;
(2)汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度;
(3)水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(30℃﹣20℃)=1.68×105J。
故答案为:压缩;比热容大;1.68×105。
12.解:开关闭合后,电源的两端被导线相连,则电源会被短路;要想使两盏电灯串联接在电路中,则电流的路径只有一条,先后经过两个灯泡,应该去掉导线c。
故答案为:短路;c。
13.解:(1)将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用,相当于把电路中的开关闭合,电路就可以工作,所以房卡相当于电路元件中的开关。
(2)电视机和电灯是独立工作的,并联电路中电流有两条或两条以上路径,各用电器可以独立工作,所以是并联的。
(3)电灯正常工作时,其电压为额定电压,所以是220V。
故答案是:开关;并;220.
14.解:两个电灯是并联,电流表A2在干路中,测干路的电流,则A2的量程为0~3A,读数为I=1.3A,
A1与L2串联,测量L2的电流,即L2中的电流I2=0.4A,则L1中的电流为I1=I﹣I2=1.3A﹣0.4A=0.9A。
故答案为:1.3;0.9。
15.解:酒精燃烧后产生的燃气对盒盖做功,燃气的内能减少,转化为盒盖的机械能。
故答案为:做功;内;机械。
16.解:
乙球到达最高点时速度不为零,所以动能大于零。
由题知,甲乙两球的质量相等,抛出时两球的速度相等,则最初两球的动能相等;抛出时的高度相同,则最初两球的重力势能也相同;
因动能和势能统称为机械能,所以抛出时两球的机械能相同;
由于不计空气阻力,则小球的机械能是守恒的,故落地时两球的机械能相同,
又因为两球落地时高度相同,则重力势能相同,故两球落地时的动能也相同,
根据动能大小的影响因素可知,两球落地时的速度相等。
故答案为:大于;等于。
17.解:用相同的酒精灯给质量同为300g的物质甲和水加热,在相同时间内物质吸收热量相同,即加热时间相同时,甲吸收的热量等于水吸收的热量;
由图象可知,给甲加热10min,甲升高的温度为△t甲=50℃﹣10℃=40℃,
给水加热10min,水升高的温度为△t水=30℃﹣10℃=20℃,
加热相同的时间,甲和水吸收的热量相等,即Q甲=Q水,
c甲m△t甲=c水m△t水,
所以,甲物质的比热容c甲=c水=4.2×103J/(kg•℃)×=2.1×103J/(kg•℃)。
故答案为:等于;2.1×103。
18.解:由图可知,O点为支点,在A点的拉力为动力F,阻力大小等于所挂物体的重力G,则OA为动力臂,OB为阻力臂。
(1)已知OB和BA长度之比为2:3,则OB:OA=2:5,
由动力臂OA大于阻力臂OB可知,此轻质木杆属于省力杠杆;
(2)由杠杆的平衡条件可得:F•OA=G•OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
设当物体的重力增加△G时,拉力的增加量为△F,则阻力为G+△G,拉力为F+△F,
由杠杆的平衡条件可得:(F+△F)•OA=(G+△G)•OB,
即F•OA+△F•OA=G•OB+△G•OB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:△F•OA=△G•OB,则==。
故答案为:省力;2:5。
19.解:
由图可知,n甲=2,n乙=4,当不同的物体G1和G2匀速提升相同高度,绳端所需的拉力F恰好相等,此时s1=2h,s2=4h,
绳端拉力F做功之比为:W1:W2=Fs1:Fs2=s1:s2=2h:4h=1:2;
根据F=(G动+G)知,
G1=2F﹣G动,G2=4F﹣2G动,
根据η====知,
两滑轮组的机械效率之比为:
η1:η2=:=:=:=1:1。
故答案为:1:2;1:1。
三、作图和实验探究题(本大题有4小题,每图或每空2分,共30分)
20.解:(1)过力臂的右上端作垂线,与杠杆的交点为力F的作用点,由此作出力F,方向斜向下;如图所示:
(2)由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能;
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,且锁定开关S3位于干路,然后与灯泡、电源组成电路,由此画出电路图如图所示:
21.解:(1)在实验中,测绳端拉力F时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第2次实验中,滑轮组由3段绳子承担物重,即n=3;
根据s=nh可s=3h,vF=3v物体=3×0.06m/s=0.18m/s。
拉力F的功率为:P=Fv=1.2N×0.18m/s=0.216W;
(3)第3组实验做的总功为:W3=F3s3=1.6N×0.3m=0.48J,
克服动滑轮的重力做的额外功:W额1=G动h3=0.5N×0.1m=0.05J;
做的有用功:W有3=G3h3=3N×0.1m=0.3J;
故克服摩擦所做的额外功:W额2=W3﹣W额1﹣W有3=0.48J﹣0.05J﹣0.3J=0.13 J。
第3次实验时滑轮组的机械效率:η==×100%≈62.5%,
(4)分析表中数据可得出:同一滑轮组,被提升的钩码越重,机械效率越高。
故答案为:(1)匀速;(2)0.216;(3)0.13;62.5%;(4)高。
22.解:(2)本实验中,弹簧被压缩的长度不同,弹簧具有弹性势能不同,转化成小球的动能不同,小于到达斜面底端时的速度不同,故本实验中,同一小球到达斜面底端时的不同速度是通过改变弹簧被压缩的长度来实现的;
(3)研究小球冲上斜面后达到的最大高度h与斜面的粗糙程度的关系,要控制能小球的质量和弹簧被压缩的长度相同,只改变斜面的粗糙程度,故通过比较②⑥⑦三组实验的数据,可以得出结论:小球冲上斜面后达到的最大高度h与斜面的粗糙程度有关;
(4)①、④、⑤实验中,将弹簧压强相同的长度,弹簧的弹性势能相同,转化成小球的动能相同,但因小球的质量不同,在水平面上运动到上坡前这段距离,根据影响摩擦力的因素,受到摩擦力大小不同,故克服阻力做的功不同,因此冲上斜坡前的速度不相同,故通过比较①、④、⑤三组实验的数据,便可以得出猜想二是正确的结论,该做法不合理,理由是:没有控制小球冲上斜坡前的速度相同。
故答案为:(2)弹簧被压缩的长度;(3)②⑥⑦;(4)不合理;没有控制小球冲上斜坡前的速度相同。
23.解:(1)连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;
(2)如图甲所示,电压表测量L1两端电压,闭合开关之前,电路没有接通,电压表示数应是零,电压表指针位置如图乙所示,说明电压表没有校零;
(3)由电路图可知,两灯泡串联,电压表与灯L1并联;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,故电路故障是L1断路;
(4)如图丙,电压表量程选择0~3V,分度值是0.1V,所以电压表示数是1.7V;断开开关,他把电压表与L2之间导线的右端,从L2的左边接线柱改接到L2的右边接线接上,此时电压表测量电源总电压,为2.9V,串联电路中,电源总电压等于各个用电器两端电压之和,所以灯L2两端的电压为2.9V﹣1.7V=1.2V。
故答案为:(1)断开;(2)电压表没有校零;(3)L1断路;(4)1.2。
四、解答题(共2小题,总分19分)
24.解:(1)柴油机工作时的输出功率,就是有用功率,即机械功率,
拖拉机做匀速直线运动,受到平衡力,所以阻力等于牵引力:P===Fv=8000N×2m/s=16000W;
(2 )克服阻力做的功等于阻力做的功:W=Pt=16000W×10×60s=9.6×105J;
(3)柴油机是将内能转化为机械能,根据柴油机的转化效率,由η═,求出内能热量:Q=W/η=9.6×105J÷40%=2.4×106J,
再根据Q=mq,得m=Q/q=2.4×106J÷4.3x107J/kg≈0.056kg.
答:(1)柴油机工作时的输出功率为16000W:
(2)拖拉机耕地10min,克服阻力做的功是9.6×105J:
(3)若柴油机的转化效率为40%,则需要燃烧约0.056千克柴油才能使发动机做这么多功。
25.解:(1)货物的重力:
G=mg=8000kg×10N/kg=8×104N;
(2)根据η===知,
此装置的有用功率为:
P有用=P总η=2×104W×80%=1.6×104W,
根据P===Gv知,
货物匀速上升时的速度为:
v===0.2m/s;
(3)为了保证起重机起重时不会翻倒,
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2得:G机×BC=G×AB;
则该起重机可起吊的最大物重为:
G′====3.6×105N,
物体的质量为:
m′===3.6×104kg。
答:(1)货物的重力为8×104N;
(2)货物匀速上升时的速度0.2m/s;
(3)若起重机吊臂长度以及吊臂与水平面之间的夹角均不变的情况下,该起重机能起吊货物的最大质量为3.6×104kg。
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