物理题答案精选.doc

1、如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿箱 . 配重 .缆绳 . 滑轮和电动机等部件组成，连接轿箱的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N ，配重的重量是3000N ，某次电梯载货物的重量是 1000N ，当电梯匀速上升 15m ，所用的时间为 10m ，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：（ 1 ）轿箱的速度大小；（ 2 ）配重重力对配重做的功；（ 3 ）电动机的功率至少是多大。（1 ）轿厢的速度大小为1.5m/s ；（ 2）配重重力对配重做的功为4.5 10 4J；（ 3）电动机的功率至少为1650W 试题分析：（ 1 ）已知轿厢运动的路程和时间，则轿厢运动的速度：力学里的

2、功包括两个必要的因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，配重的重力已知，由图可知，配重通过定滑轮拉轿厢，当电梯上升15m 时，配重下降15m 。故配重重力对配重做的功： W=Gh=3000N15m=4.5 10 4J（3 ）当轿厢匀速上升时，对轿厢作受力分析：轿厢竖直向下受到自身重和载货重产生的压力，竖直向上受到配重拉力和电机的拉力，满足G 空+G 货=F 配+F 机，所以， F 机 =F 配-G 空+G 货 -F 配 =3100N+1000N-3000N=1100N，电机拉力移动的速度与轿厢运动的速度一样，所以，电动机的至少功率：很多学校在进行校园惠民工程建设，如图（1）

3、所示是学校建筑工地上的一台塔式起重机，其部分技术参数如下表所示。（g 10 N/kg ）（ 1）起重机吊起的建筑材料达到最大起重质量时，建筑材料到塔吊的距离（选填 “最近 ”或 “最远 ”）。（ 2）如图（ 2）所示是起重机的起吊原理图，它由滑轮组组成，动滑轮总质量为100 kg，绳重和摩擦不计，则把2103 kg 的货物提高 10 m ，钢丝绳的拉力 F 为多少？（ 3）如果起重机的实际总功率为14 kW ，该起重机将重为 1104 N 的建筑材料以最大提升速度匀速吊起 7 m，起重机的机械效率是多少？（ 4）在实际使用中机械的效率要比理论设计的值低很多，造成这种情况的原因是，可采取改进的措

4、施为。（各答一条即可）（1）（ 2）（ 2）解：动滑轮所受到的重力 G 动 m 动 g 100 kg 10 N/kg 1 000 N 物体所受到的重力 G 物 m 物 g 2103 kg 10 N/kg 2104 N由图乙知，滑轮组由 3 段绳子承担物重，所以F （ G物G动）（ 2104 N 1 000 N ） 7103 N答：这时，钢丝绳的拉力F 为7103 N。（ 3）解：起重机吊起重为1104 N 的建筑材料7 m 高的过程中，做的有用功W 有用 Gh 1104 N 7 m 7104 J由于建筑材料以最大提升速度匀速被吊起，所以起重机的工作时间t 10 s所以起重机做的总功W 总 Pt

5、 14 kW10 s 1.4 104 W10 s 1.4 105 J则起重机的机械效率100% 100% 50%答：起重机的机械效率是50%。（ 4）在计算中忽略了绳的重力及摩擦加润滑剂或减小绳的质量，但要考虑绳的负荷能力小雨受到的重力为640n，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6 103 pa（ 1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体a，滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦），此时他对水平地面的压强为6103pa则物体 a 重力 ga=？（ 2）如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为 0.3m 的正方体 b（不计水的阻力、绳重和摩擦），当物体 b 的下表面所受水的压强为 2103

6、pa 时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体a 时对水平地面压强的，则物体 b 的密度b=？（ 1） p=小雨与地面的接触面积 S= =0.04m 2，匀速提升物体 A 时，小雨对地面的压力32F=pS=610，Pa0.04m =240N小雨对绳子的拉力F 拉=G F=640N240N=400N ， =物体 A 的重力 GA=3F 拉 =3 400N 90%=1080N；（ 2） p=gh物体 B 浸入液体中的深度 h=0.2m ，物体排开水的体积V 排=Sh=（ 0.3m） 20.2m=0.018m 3，物体受到的浮力 F=gV3310N/kg3，浮=110 kg/m0.018m =180N

7、排 p=此时小雨对地面的压力F=pS=pS=6103Pa0.04m2 =120N ，小雨对绳子的拉力F 拉=G F=640N 120N=520N ， F= （G+G 动）动滑轮重G 动 =3F 拉 GA=3400N 1080N=120N ， F= （G F 浮+G 动）物体 B 的重力 GB=3F 拉 G 动 +F 浮=3520N 120N+180N=1620N ， G=mg=Vg物体 B 的密度 =6103kg/m3答：（ 1）物体 A 重力为 1080N ；（ 2）物体 B 的密度为6103kg/m 3底面积为50cm 2 的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面（容器壁厚不计），液

8、体的压强与深度的关系如图1 所示现将一个质量为0.08kg金属块 A 用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，测力计的示数如图2 所示，（g=10N/kg），求：（ 1 ）液体的密度；（ 2 ）金属块所受到的浮力；（ 3 ）金属块的体积；（ 4 ）剪断细线后， 金属块下沉到容器底部， 此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？解：（ 1 ）由图知，当h=4cm=410 -2 m 时， p=4 10 2 Pa，p= 液 gh ，液=410 2 Pa10N/kg 410 -2m=1.0 10 3 kg/m 3 ；（ 2 ）金属块的重力：G=mg=0

9、.08kg10N/kg=0.8N，弹簧测力计的分度值为0.1N ，F=0.5N ，F 浮=G-F =0.8N-0.5N=0.3N；（ 3 ）金属块完全浸没，V 金属 =V 排=0.3N1.0 10 3 kg/m 310N/kg=3 10 -5 m 3 ；（ 4 ）容器对桌面的压力增大值：F 压=G 金-G 排=G 金-F 浮=0.8N-0.3N=0.5N，容器对桌面的压强增大值：P=0.5N5010 -4 m2=100Pa 我们学习了简单机械知识后知道， 使用滑轮组能够省力， 可以大大减轻人们的劳动强度。 如图 21（甲）所示，某人通过滑轮组把一个由铝合金做成的实心圆柱体从水井底部匀速提升到井

10、口，圆柱体的底面积为 S，高为 L ，动滑轮的质量为 m，水的密度为 ，圆柱体的密度是 3，忽略绳重及摩擦，不计水的体积变化，请回答下列问题：（ 1）若增加动滑轮的个数（其他条件不变），滑轮组的机械效率是变大还是变小？（ 2）圆柱体在上升过程中会受到一些力的作用，结合各力之间的关系，在图21（乙）中画出每个力随上升高度变化的图线，并在图线旁注明力的名称（不用标出坐标值）。（ 3）推导出圆柱体在水中上升时（上表面还没有露出水面）滑轮组的机械效率。(1) 变小（ 2）如图（ 3）【解析】试题分析：（ 1）其他条件不变，只增加动滑轮个数，所做有用功不变，但做的额外功增大了，由可知，此时机械效率减小；（ 2）圆柱体在上升过程中受到的力有：重力、浮力、拉力且；物体上升过程中圆柱体所受重力大小不变；由可知液体密度一定，圆柱体上表面露出水