内容发布更新时间 : 2024/12/22 19:55:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（3）爬楼梯的功率：P=W/t=6×103J/60s=100W。

答：双脚站立时对地面的压强是1.25×104Pa，爬楼梯至少做功6×103J，爬楼梯的功率是100W．

22、解：（1）已知海口到三亚的距离大约为s=308km，查表可知，动车从海口到三亚所需的时间大约为2h，即t=2h，所以，动车的平均速度v＝s/t＝308km/2h＝154km/h。

（2）动车组牵引力做的功：W＝Pt＝5000kW×（6/60）h＝500 kW·h或W＝Pt＝5×106W×6×60s＝1.8×109J （3）①噪声小 ②没有尾气排放，几乎没有废气污染

（4）因为动车行驶时会带动周围空气流动，由于流体流速快的地方压强小，旅客站在安全线内可能会被气流卷入铁轨，造成危险。

23、解：（1）已知货物对货箱底部的压力F1=G1=6000N，货厢底部的受力面积S=2m2，可求得货物对货厢底部的压强p=F1/S=6000N／2m2=3000Pa。

（2）在匀速提升中，货物和货厢的总重量为G=G1+G2=6000N+2000N=8000N，根据升降机的结构可知，钢丝绳上的拉力 F2=G／4=8000N／4=2000N。

（3）钢丝绳自由端拉力在30s内所做的功为W=F2s=F2×4h=2000N×4×6m=48000J，功率为 P=W/t =48000J／30s=1600W。

答：（1）货物对货厢底部的压强是3000Pa。（2）钢丝绳上的拉力是2000N。（3）钢丝绳自由端拉力的功率是1600W。

24、解：（1）拉力做的有用功W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J，拉力所做的功

W = W有用/η=8.64×104J /80%=1.08×105J。

（2）因为W =Fs，所以拉力为F= W/s= W/2h =1.08×105J/2×16m=3375N。 （3）电动机线圈电阻的发热功率 P热=I2R=（20A）2×1Ω=400W。

（4）因能量守恒，电动机的拉力做功的功率为：P = P总 - P热=20A×380V -400W =7.2×103W，又因为：P=W/t，所以电动机提升货物所用的时间：t = W/P =1.08×105J /7.2×103W =15s。

25、解：（1）因为物体A做匀速直线运动，故物体A与水平面间摩擦力f =T，而弹簧测力计的示数为12N，所以f =T =12N。

（2）因为物体做匀速直线运动，在水平方向上受到平衡力作用故作用在动滑轮上的拉力 F=2T=2×12N=24N. （3）物体A运动10s，通过的距离s = v t = 0.1m/s×10s = 1m，拉力F移动的距离s′=s / 2= 1m /2 =0.5m，拉力F所做的功W=F s′=24N×0.5m=12J。

26、解：（1）电池容量即为电池所储存的电能：W=26.5kW·h=26.5×3.6 ×106J=9.54 × 107J，由W=UIt得：电池

W9.54?107J在家用电源下的充电电流：I???20A(或20.1A）。

Ut220V?6?3600s（2）电动汽车充满电连续行驶的路程s=150km，行驶速度v=60km/h，由v?时间t?s150km??2.5h。 v60km/hs得，电动汽车充满电连续行驶的t

（3）电动汽车从静止加速到100km/h时的路程s=165m，所需时间t=11s，由v?v?s165m??15m/s。 t11ss得，汽车的平均速度：t（4）该电动汽车的持续输出功率P=50kW，持续运动的速度为v=100km/h，由P?P50?103W机所提供的牵引力F???1.8?103N。

v(100?3.6)m/sWFs??Fv得，此时电动tt27、解：沿斜面拉升物体时，拉力做的功为总功，克服物体重力所做的功为有用功，克服斜面摩擦力做的功为额外功。本题中，W额=1.5J。

（1）该过程中，克服物体重力做的功即有用功为W有=Gh=25N×0.1m=2.5J，额外功W额=1.5J，所以总功即拉力做的功为W总=W有+W额=2.5J+1.5J=4J。

（2）斜面的机械效率为η=W有/W总=2.5J/4J=62.5％。 28、解：（1）v=s/t=3m/30s=0.1m/s （2）W=Fs=600N×3m=1800J

（3）W有=Gh=1000N×l.5m=1500J，?= W有/W=1500J/1800J= 83.3％。

29、解：（1）火车在进站、停站、出站的过程中，需要的总时间为t总=30s+60s+30s=120s，总的路程 s总=900m+300m+900m+300m=2400m，所以平均速度的大小为v=s总/t总=2400m/120s=20m/s。

（2）火车出站后水平匀速运动的速度v=108km/h=30m/s，火车的功率P=4800kW=4.8×10W，根据P=

WF?sP4.8?106W??Fv可得，火车牵引力的大小为F???1.6?105N。 ttv30m/s6

（3）因为火车在水平方向上匀速直线行驶，所以火车在水平方向上受到平衡力的作用，即其受到的阻力大小等于牵引力的大小，即f=F=1.6×10N。

30、解：在这个过程中，克服物体重力所做的功为有用功，拉力所做的功为总功。 （1）W有用=Gh=600N×4m=2400J。

（2）重物上升4m，拉力移动距离为s=4h=16m，拉力所做的功W=Fs=250N×16m=4000J，拉力的功率为P=W/t=4000J/20s=200W。

（3）拉力所做的功为总功，即W总=W=4000J，滑轮组机械效率是η=W有用/W总=2400J/4000J=60％。

31、解：（1）运送这台泵车从长沙到上海的路程为1200千米，时间为25小时，根据公式v=s／t 可得，运送这台泵车从长沙到上海的平均速度是v=s／t =1200千米／25时＝48千米／时。

（2）180吨水的重力为G=mg =180000千克×10牛／千克=1.8×106牛，要想把这些水注入到50米高的核反应堆机组内，该泵车需对这些水做功W=Fs=Gh =1.8×106牛×50米=9×107焦。

32、解：(1) 超音速汽车匀速直线行驶，受到的是平衡力 ∴F=f=2×105N

(2)汽车牵引力所做的功W=Fs=2×105N×2000m=4×108J，功率P=Fv=2×105N×400m/s=8×107N。 ss2000mW4?108J??8?107W。 或者由v?，得t???5s，P?t5stv40m/s5

(3)这样设计的好处是为了减小阻力。

33、解：（1）铲斗从A点移到B点的速度为 υ=2.4m/s，时间为t=4s，所以经过的路程为 s= υt=2.4m/s×4s=9.6m。

（2）挖掘机静止且不工作时，对水平地面的压力F=G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N，接触面积S=4.5m2，对地面的压强p=F/S=9×104N/4.5m2=2×104Pa。

（3）挖掘机在运送砂土过程中，做的有用功W有用=Gh总=1.8×104N×8m=1.44×105J，送料过程中挖掘机做的总功W总=P送t总=6×104W×6s=3.6×105J，该过程的机械效率 η=W有用/W总 =1.44×105J/3.6×105J=40%。