(1)小华的质量为60kg,当他站立在平衡车上静止时,车轮与水平地面的接触总面积为4×10﹣3m2,则此时平衡车对水平地面的压强有多大?
(2)小华家距公园1.6km,他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要多长时间?
(3)若平衡车正常工作时,发动机提供的牵引力为180N,则小华以最高车速从家行驶到公园,牵引力的功率为多少?(假设小华从家到公园做匀速直线运动) 解:(1)该车静止时对水平地面的压力:
F=G总=(m1+m2)g=(60kg+12kg)×10N/kg=720N, 对水平地面的压强: p==
=1.8×105Pa;
=0.1h;
(2)由v=可得,以最高车速从家到公园,需要的时间t==(3)最高车速v=16km/h=16×牵引力的功率P==
m/s=
m/s,
=Fv=180N×m/s=800W。
答:(1)此时平衡车对水平地面的压强有1.8×105Pa;
(2)他骑行此款平衡车以最高车速从家到公园,需要0.1h时间; (3)牵引力的功率为800W。
14.(2019内江,25)发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为3m,气囊长为6m。一个质量为50kg的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为4m/s,g=10N/kg求: (1)他从出口滑到地面,需要的时间是多少? (2)他从出口滑到地面,重力做功是多少?
解:(1)由v=可得,他从出口滑到地面需要的时间: t==
=1.5s;
(2)人的重力:
G=mg=50kg×10N/kg=500N, 他从出口滑到地面,重力做功: W=Gh=500N×3m=1500J。
答:(1)他从出口滑到地面,需要的时间是1.5s; (2)他从出口滑到地面,重力做功是1500J。
15.(2019北海,29)我们在超市购物时,常常使用购物车,己知购物车的质量为10kg,小明用10N的水平推力推着购物车沿水平地面运动了4m,用时4s,求: (1)购物车的重力 (2)推力所做的功: (3)推力的功率
解:(1)购物车的重力G=mg=10kg×9.8N/kg=98N; (2)推力所做的功:W=Fs=10N×4m=40J; (3)推力的功率P==
=10W。
答:(1)购物车的重力为98N; (2)推力所做的功为40J; (3)推力的功率为10W。
16.(2019宿迁,17)如图所示,工人利用滑轮组提升重物,在30s内将静止在水平地面上质量为90kg,底面积为200cm2的长方体物块匀速提升5m,此时工人的拉力为400N(g=10N/kg)。求:
(1)提升前物块对水平地面的压强; (2)工人拉力做功的功率;
(3)滑轮组提升该物块的机械效率。
解:(1)质量为90kg的物体的重力:G=mg=90kg×10N/kg=900N。 对地面的压力:F=G=900N, 提升前物块对水平地面的压强:
p===4.5×104Pa;
(2)由图知,绳子的有效段数n=3,则绳子自由端移动的距离为:
s=3h=3×5m=15m, 工人拉力做功的功率:
P====200W;
(3)滑轮组提升该物块的机械效率:
η===×100%=75%。
答:(1)提升前物块对水平地面的压强为4.5×104Pa; (2)工人拉力做功的功率为200W; (3)滑轮组提升该物块的机械效率为75%。
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