(1)銘牌中有壹個參數明顯錯誤。請指出並通過計算說明。
(2)水泵連續正常抽水1h，抽水高50m。水泵做了多少功？此時泵的效率是多少？(g = 10N/kg)
解:(1)錯誤參數為:吸收範圍為20m......................................................................(1).
壹個標準大氣壓可以使水壓的高度h = pρwater g……………………………………………………(1分)。
= 1.013×105 pa 1.0×103kg/m3×10n/kg = 10.13m < 20m..............
(2)水泵抽水量1h v = 8m3...............................(1分)
水泵1h的抽水質量為m =ρV = 1.0×103kg/m3×8 m3 = 8×103kg..............................(1分)。
水泵抽水1h w = GH = MGH = 8×103kg×10n/kg×50m = 4×106j所做的功..............................................................................................
1h w ' = Pt = 1.5×103 w×3600s = 5.4×106j水泵消耗的電能...................(1分)。
水泵效率η= WW′×100% = 4×106j 5.4×106j×100%≈74.1%.........................................................................
(2010.天津)在壹個建築工地上，工人使用圖15所示的動滑輪，將壹個重450N的物體勻速垂直提升6m。如果已知此時動滑輪的機械效率為90%。
請計算；
(1)工人舉起重物所做的有用功是什麽？
w有用=Gh=450N×6m=2700J。
(2)工人舉重物所做的總功是多少？
W總計= W有用/η = 2700J/90% = 3000J
(2010.宜賓)(12分鐘)2009年秋季以來，西南部分地區遭受嚴重幹旱，很多地方不得不挖深井取水。如圖，小明正在用滑輪組和金屬桶從深井裏提水。如果鏟鬥的材料密度為8g/cm3，則鏟鬥的重量為4kg，鏟鬥的體積為20L..小明對繩子的拉力是f = 25n。除去繩重和摩擦力，水的密度為1.0×103 kg/m3，g為10n/kg。試著找出:
滑輪有多重？
(2)當鏟鬥接觸水面時，滑輪組的效率如何？
(3)吊桶提離井的水面後，以0.2m/s的勻速垂直上升，小明對繩子的自由端施加多大的力？
答案:(1)水桶的重力為:G=mg=4kg×10N/kg =40N。
水桶的容積為:v水桶= m/ρ= 4kg/(8×103kg/m3)= 5×10-4 m3。
水桶的浮力為F浮= ρ水gV排= ρ水gV桶= 1.0×103kg/m3×10n/kg×5×10-4 m3 = 5n。
吊桶拉繩子:F拉=G-F浮=40N-5N=35N。
因為不考慮繩子的重量和摩擦力，有兩股繩子承重，所以有:
F=(F拉+G動)/2，即25N=(35N+ G動)/2，解為:G動=15N。
(2)當鏟鬥暴露在水中時滑輪組的機械效率。
=70%
(3)滿桶時，水質為:m =ρV = 1.0×103kg/m3×20×10-3 m3 = 20k g。
水和水桶的總質量是20kg+4kg=24kg。
水和水桶的總重量為:g總=m總g=24kg×10N/kg =240N。
人的拉力為:f′=(G總+G動態)/2 =(240n+15N)/2 = 127.5n。
拉動運動的速度為:v=2v = 2× 0.2m/s = 0.4m/s
拉力的功率為:p = f′v = 127.5n×0.4m/s = 51w。
(2010.玉溪)玉溪壹家玻璃廠用圓形低壓吸盤來搬運玻璃。如圖17所示，是壹個直徑為0.3m的圓形吸盤，壹個邊長為1m，重量為125.6N的方形平板玻璃，如果吸盤能水平吸取平板玻璃並將其舉升2m，在此過程中，要求
(1)平板玻璃的質量。
(2)平板玻璃增加的重力勢能。
(3)吸盤內外的氣壓差。
解:(1)根據G=mg: m=
(2)
(3)
(2010.玉溪)如圖18，壹名解放軍戰士在青海玉樹抗震救災中，使用150kW的叉車滿馬力作業。如果鏟車在5s內勻速推3m，再把1.5t的建築垃圾舉起3m，整個過程就是連續的。如果柴油發電機的熱效率為34.5%。()提問:
(1)鏟車推土時的阻力。
(2)叉車在舉升過程中所做的功。
(3)全程消耗多少公斤柴油？
解:(1)來源於:
叉車的阻力
(2)
(3)當叉車以恒定速度移動時，它做功:
叉車在整個過程中所做的總工作:
讓柴油燃燒釋放的熱量，
規則
柴油質量
15.(2010.德州市)圖22所示的裝置，不包括繩索重量和摩擦力。裝卸工將800N重的貨物吊至高處，人對繩索F1的拉力為500N，貨物在1min內勻速上升。
(1)請在圖上畫出繩子的纏繞方法；
(2)求滑輪組的機械效率；
(3)如果重物為600N，將重物提起5m，求拉力所做的功。
解決方案:( 1)纏繞方法如圖4所示......................................................................................................................................................
(2) = ×100%= ×100%
= × 100% = 80% ..................................................2分。
(3)G = 2f1-g = 2× 500-800 = 200 n。
F2 = (G+G)/2 = (600+200)/2 n = 400 n。
w = 400×5×2J = 4000j 2分。
17, (2010.吉林)如圖，小剛同學質量50kg，每個腳掌與地面接觸面積200cm2。他用400牛的拉力勻速拉動和提升300牛的物體通過天車。求:(1)他站在地面上不拉物體時對地面的壓力；(2)天車提升重物時的機械效率。(取g=10N/kg)
(1)G = mg = 50k G×10N/kg = 500n
p = F S = G S = 500n 2×200×10-4 m2 = 1.25×104 pa
(2) η = w有用w總量= g′h f′s = g′f′= 300n 500n = 75%(或0.75)。
22.(2010.楚雄州)(7分)目前，雲南省遭遇百年不遇的嚴重幹旱，壹村響應政府號召，積極打井抗旱救災。他們打算用水泵將10米的地下水抽到井裏。如果泵每小時泵送7.2×105公斤，機械效率為50%。
(1)泵做了多少有用功？
(2)泵做的總功是多少？
(3)泵的總功率是多少？
(1)W有用= GH = MGH = 7.2×105kg×10n/kg×10m = 7.2×107j
(2)W總量= W有用η= 7.2×107j 50% = 1.44×108j
(3)P合計= W合計T = 1.44×108j 3600s = 4×104 W = 40kW。
1.(2010.哈爾濱)(6分)工地上，工人需要將壹堆建築材料運到10m的高度。蔣蓉設計並安裝了如圖所示的設備。裝置中的每個滑輪重l00N。工人用這個裝置壹次吊起壹塊900N重的建材，工人拉繩子的速度為0.8m/s，施工時:
(1)工人舉建材時的有用功率是多少？
(2)設備的機械效率是多少？(不包括繩索重量和摩擦力)
型號額定電壓額定功率
DJ—ⅰ220伏0.8千瓦
DJ—ⅱ220伏3.0千瓦
(3)孫平想用電動機作為動力來代替人的工作，把設備改造成簡單的起重機(起吊物體的速度限制在0.4m/s)。她去了倉庫，找到了兩臺發動機。下表顯示了銘牌上的壹些數據。她想從中選擇壹個。請大家幫助選擇電機，並說明如何使用該設備實現合理配置。
解:(1)舉建材時做的有用功W有用= GH = 900 N× 10m = 90000 J。
上升速度v = =0.4m/s
時間t = = 25s秒(1分鐘)
有用功率p有用= =360W(1分)
(2)人體拉力F= =500N(1分)
繩子自由端移動的距離s繩子=2S物體=2×10m=20m。
人做的總功w =FS繩= 500 n× 20m = 10000 j。
機械效率η= =90%(1分)
(3)①選擇壹個3.0kW的電機，壹次升級8塊建材，效率最高。(2分)
【8件建材(1分)(說明設備本身有能耗，7件可以升級)；在拉動的情況下，建材效率較高。(1分)]
②選擇壹個0.8kW的電機，壹次舉兩塊建材，效率最高。(2分)
【2建築材料(1分)；在拉動的情況下，建材效率較高。(1)] (① ②選壹個
2.(2010?過山車是壹種令人興奮的娛樂工具，它的運動包含許多科學原理。小可6月1日第壹次坐過山車。
(1)小珂坐在過山車上，感到天旋地轉。這個時候他就拿_ _ ^自己，車廂，座位等合理答案作為參照物。
(2)過山車的設計者通過計算力系數來測量座椅對遊客施加的力，使這些力能夠讓遊客感到興奮而不受傷。
小可質量50kg。當他乘坐過山車到達軌道底部時，壓力系數為2。如果此時他與座椅的接觸面積為500 cm ~ 2，求他此時對座椅的壓力。(g取10N/10Kg)
(3)開始時，過山車車需要用機械裝置推到山頂。坐完過山車，小珂從管理員那裏了解到壹組數據，如圖。請小可幫忙計算壹下，當整個列車從坡底推到坡頂時，推力所做的功。(不考慮車廂的長度)
答案:(2)G=mg=50kg×10N/kg=500N。
F=2G=2×500N =1000N
p=F/S=1000N/0。05平方米= 20000帕
(3)W =FS =15000N×50m
=7.5×10 5J
1.(2010.江西)“五？“第壹”期間，鮮鮮從上海世博會丹麥館帶回了壹件“小美人魚”工藝品。他想知道這件工藝品的密度，於是進行了壹個實驗。請根據圖16所示實驗數據計算:溫馨提示:水的密度用字母表示，計算結果都用字母表示。
(1)此時手工藝品的浮力
(2)手工藝品的密度
解:(1)行m = m1-m3...(1)
f float = G row = m row G =(m 1-m3)G…(2分)
(2)m手工藝品= m2-m3...(1分)
V手工藝品=V排=m排ρ水= M1-M3 ρ水(1分)
ρ手工藝=m手工藝v手工藝= m2-m3m1-m3 ρ水...(2分)
2.(2010.河池)今年年初，河池大部分地區出現嚴重幹旱，人畜飲水困難。許多人需要把水帶到很遠的地方。小玉在水面上放壹塊薄木板，防止水濺出桶外，如圖18B，木板的3/4浸沒在水中。如果板子的大小，
(1)薄板的浮力。
(2)桶的底部受到水的壓力。
(3)如果負荷總重量為360N，扁擔與肩膀的接觸面積為20cm2，那麽小雨的肩膀承受的壓力是多少？
解:(1)從題V排=×200 cm3 = 150 cm3 = 1.5×10-4 m3。
則板的浮力為F float = ρ water gv row...(1分)
= 1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4 m3
= 1.5n...(1)
(2)水桶底部的水壓P=ρ水GH (1分)
= 1000千克/立方米×10N/千克×0.35米
= 3.5×103牛...(1)
(3)小宇肩膀上的壓力P/=
=...(1分)
=
= 1.8× 105pa.......(1分)
22.(2010.鹽城市)(9分)壹塊木頭重1600N，體積0.2m3，浮在水面上，g為10N/kg。
(1)木材質量；
(2)木材的密度；
(3)木材的浮力。
解析:此題要求學生用簡單的公式計算質量、密度、浮力，認真學習的學生都能做好。難度系數0.8。正確答案是:(1)160kg(2)800kg/m3(3)1600n。
17.(2010.廣安市)(8分)上周學校買了壹批水龍頭。按照商家的說法，材料是銅，實驗室的老師組織了壹些九年級的學生，通過實驗來驗證商家的說法。他們用壹根輕細的線系住壹個水龍頭，掛在彈簧測力計上，測得其在空氣中的重力為1.6N，然後將水龍頭浸沒在水中，如圖14所示，此時彈簧測力計的讀數為1.4N(ρ銅= 8.9× 103kg/m3，g =
問:(1)每個水龍頭的質量是多少？
(2)這個水龍頭浸沒在水中的浮力是多少？
(3)這些水龍頭的密度是多少？商家的說法是否正確？
解:(1)m = = 0.16kg = 160g。
(2)F浮動= g-F = 1.6n-1.4n = 0.2n。
(3)∫F float =ρ水gV排
∴V排= =2×10-5m3=20cm3
∴V=V街= 20立方厘米
∴ρ= =8g/cm3=8×103kg/m3
∫8×103kg/m3 & lt；8.9×103千克/立方米
所以這些水龍頭都不是純銅的。
答:省略
(2010.宜賓)(12分鐘)2009年秋季以來，西南部分地區遭受嚴重幹旱，很多地方不得不挖深井取水。如圖，小明正在用滑輪組和金屬桶從深井裏提水。如果鏟鬥的材料密度為8g/cm3，則鏟鬥的重量為4kg，鏟鬥的體積為20L..小明對繩子的拉力是f = 25n。除去繩重和摩擦力，水的密度為1.0×103 kg/m3，g為10n/kg。試著找出:
滑輪有多重？
(2)當鏟鬥接觸水面時，滑輪組的效率如何？
(3)吊桶提離井的水面後，以0.2m/s的勻速垂直上升，小明對繩子的自由端施加多大的力？
答案:(1)水桶的重力為:G=mg=4kg×10N/kg =40N。
水桶的容積為:v水桶= m/ρ= 4kg/(8×103kg/m3)= 5×10-4 m3。
水桶的浮力為F浮= ρ水gV排= ρ水gV桶= 1.0×103kg/m3×10n/kg×5×10-4 m3 = 5n。
吊桶拉繩子:F拉=G-F浮=40N-5N=35N。
因為不考慮繩子的重量和摩擦力，有兩股繩子承重，所以有:
F=(F拉+G動)/2，即25N=(35N+ G動)/2，解為:G動=15N。
(2)當鏟鬥暴露在水中時滑輪組的機械效率。
=70%
(3)滿桶時，水質為:m =ρV = 1.0×103kg/m3×20×10-3 m3 = 20k g。
水和水桶的總質量是20kg+4kg=24kg。
水和水桶的總重量為:g總=m總g=24kg×10N/kg =240N。
人的拉力為:f′=(G總+G動態)/2 =(240n+15N)/2 = 127.5n。
拉動運動的速度為:v=2v = 2× 0.2m/s = 0.4m/s
拉力的功率為:p = f′v = 127.5n×0.4m/s = 51w。
(2010烏魯木齊)有壹個實心的圓柱形物體。用彈簧測力計在空氣中稱重時，測力計的讀數為10N；；當物體的壹半體積浸入水中時，測力計讀數為4N。問:
(1)物體的體積；
⑵物體從彈簧測力計上取下放入水中靜止時的浮力。
答案:解法:(1) F浮動= G-F指示= 10N-4N = 6N。
F float = ρ× g× 12× V。
解為V=1.2×10-3m3。
⑵物體的密度ρ= GgV = 0.83×103kg/m3。
因為物體的密度小於水的密度，所以它會浮起來。
F float =G=10N
1.(2010.柳州)今年春天，我國西南部分地區發生嚴重幹旱，解放軍某部在壹個水深4米的深洞中發現水，官兵們用圖20所示的裝置抽取壹桶水進行抽樣檢驗。已知金屬桶的容積為2×l0-3m3。在勻速提升鬥韻的過程中，鬥韻的拉力為l0 N，完全露出水面後，拉力變為35 N(繩與滑輪的摩擦力和繩重不汁，g = 10 N/㎏)。問:
(1)水底受水壓；
(2)金屬桶的質量；
(3)金屬桶的金屬密度。
解:(1)底部水的壓力:p = rhogh
= 1.0×103kg/m3×10n/kg×4m = 4×104 pa...........................1分。
(2)桶中水的質量:m =ρ水v水
= 1.0×103kg/m3×2×10-3kg = 2kg...........................1分。
桶中水的重力:g水= mg = 2kg× 10n/kg = 20n..........................................1分。
桶的質量:m桶= = 1.5kg....................1分。
(3)裝滿水的水桶的浮力:f = F2-f 1 = 35n-10n = 25n。
桶內的水和桶的容積:v = = 2.5× 10-3m3......1分。
金屬體積:V金屬=V-V水= 2.5×10-3 m3-2×10-3 m3 = 0.5×10-3 m3.....................................................1分。
金屬密度:= 3× 103kg/m3..........................1分。