比热容的机械效率公式

比热容的机械效率公式

1.质量为一千克的平底水桶，底面积为700立方厘米，桶内水深30厘米，放在水平地面上，水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa，当小明用竖直向上的力F提水桶，水桶对地面的压强为1800Pa，则水桶内质量=？，F=？解析：水对水桶底的压强p1=ρ液gh
水桶对地面的压强p2=G/S
由题,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa,
则 p2-p1=G/S-ρ液gh=1000Pa
G=(10??kg/m??*10N/kg*0.3m+1000Pa)*0.07m??=280N
m=G/g=28kg
2,G-F=pS
F=G-pS=280N-1800Pa*0.07m??=154N 2.A、B两长方体快叠放在一起，放在水平地面上，A物在上，B物在下。A物重10牛顿，B物重30牛顿。A对B的压强与B对地的压强恰好相等，则A的底面积与B的底面积之比为多少？ 解析：压强P=N/S。
设 A的压力和的面积为 Na Sa
B的压力和底面积为 Nb Sb
既然两个压强相等 则 Na/Sa＝（Na＋ Nb）/Sb
所以 Sa/Sb=1/4. 3.又一直空量筒，同口扎上橡皮膜，将筒内空气封住，然后将量筒竖直放入水槽中，第一次口朝上，第二次口朝下，两次浸在水中的深度相同，那（）
A 每次橡皮膜都内凹，程度相同
B 每次都外凸，程度相同
C 第一次外凸，第二次内凹
D 每次都内凹，第二次凹的程度更深解析：将筒内空气封住：指不漏气，空气不能够跑出量筒

1.如果空量筒两次浸在水中的深度相同，那选择D
因为橡皮膜在第二次放入水槽中的深度更深所以压强更大,受到的压力也更大,空量筒内空气被压缩后的体积更小一些.
2.如果两次浸在水中橡皮膜在水中的深度相同，那选择A
因为橡皮膜所在处的压强保持不变，所以空量筒内空气被压缩后的体积相同

从题意理解"两次浸在水中的深度相同"应该是第一种情况. 4.同一座楼里的水龙头，楼层越高出水速度越小，其中一个重要原因是水的压强与高度有关。如果每层楼高3米，当水龙头全关闭时，相邻两层相应位置水管的压强差为多少？
解析：根据P=液体密度×10N/kg×高度。水的密度是1000kg/m??，每层楼高3m.所以，1000kg/m??×10N/kg ×3m=30000pa 5.一个重为89N的实心正方体铜块，放在面积为1C㎡的水平桌面的正中央，他对桌面的压强为多少？
解析：P=F/S=G/S=89N/1C㎡=89N/0.0001㎡=8.9*10^5Pa
6.底面极为0.1㎡的物体A重300N，放在水平地面上，用水平拉力F拉着物体A在水平面做匀速直线运动，一直运动过程中所受阻力为物重的0.1倍，求（1）拉力F的大小（2）物体对地面的压力和压强
解析： (1)拉力F=f=G*0.1=300N*0.1=30N (2)物体对地面的压力F1=G=300N; 物体对地面的压强P=G/S=300N/0.1㎡ =3000P
7.用一种厚度为8CM，密度为2.4X1O的三次方千克每立方米的长方体转砌墙。砌墙使用的水泥砂浆的密度为2.2X10的三次方千克每立方米，砖缝间水泥砂浆的厚度为1CM，若在建筑施工中要求墙体对墙基的压强不得超过5.0x10五次方PA求此砖墙的高度不得超过多少？
解析：设竖直放N层砖；砖的压强P1=p1gH1=p1gN*h1 水泥砂浆的压强P2=p2gNh2 P1+P2<5.0x10^5Pa N(p1g*h1+p2gh2）<5.0x10^5Pa N(2.4*1O^3kg/m^3*10N/kg*0.08m+2.2*1O^3kg/m^3*10N/kg*0.01m)<5.0x10^5Pa 解得：N<224所以N最大是233 墙的高度H=N*（h1+h2)=233*(0.08m+0.01m)=20.97m
8.某纪念碑的质量为105千克立在一块基石上，基石高1M，他的密度为2X10三次方千克每立方米，若地面承受的最大压力为7.0x10四次方PA，求基石的最小底面积。 解析：S=F/P=G/P=mg/P=105kg*10N/kg/7.0*10^4Pa=1050N/7.0*10^4Pa=0.015m^2 9.洗澡时,将温度为11摄氏度的冷水与66摄氏度的热水充分混合成550千克,35摄氏度的温水.假设在混合过程中有2.5乘10的六次方的热量损失了,问所用冷水和热水各是多少千克?
解析：所用冷水是x,则热水550-x千克
Q吸=cm(t-t1)=4200*x*(35-11)=100800x
Q放=cm(t2-t)=4200*(550-x)*(66-35)=130200(550-x)
Q吸+2。5*10^6=Q放
100800x+2500000=130200(550-x)
x=300
即热水是550-300=250kg 10.在受太阳照射的条件相同的时，内陆地区的比沿海地区炎热，这是因为什么呢？解析：单位质量的物质温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物质的比热容
水的比热容比石土的比热容大. 内陆地区距海远，所以生温快，降温也快 11.利用水的比热容大的特点解释下列现象（1）取暖用的散热器里要装水（2）汽车用水来作冷却液（3）春季育秧苗时，晚间要多灌一些水解析：1。散热器装水，因为水的比热容大，可以吸收较多的热量，达到散热的目的2。水的比热容大，早相同体积情况下，水可以吸收掉汽车散发出来的更多的热量，是发动机的温度不会升得很高3。晚上给田里灌水，可以利用水热容量大的特性，保持水土的温度，不会散失很多的热量使秧苗冻伤 12.把两块质量相等的铁块同时放在沸水中加热一段时间后，分别投入到质量、初温相同的水和煤油中，当达到热平衡后，水和煤油所吸收的热量相比较：
A.水吸收的热量等于煤油吸收的热量
B.水吸收的热量小于煤油吸收的热量
C.水吸收的热量大于煤油吸收的热量
D.混合温度未知，无法判断解析：水和煤油的初温 T初，铁的初温 T铁
热平衡后 水温 T水，煤油温 T油。
水比热 C水 煤油比热 C油。同时已知 C水 > C油

水吸收的热量 Q水 = C水 * M * (T水 - T初)
油吸收的热量 Q油 = C油 * M * (T油 - T初)
水中铁放热：Q铁水 = C铁 *m *(T铁 - T水）= Q水 = C水 * M * (T水 - T初)
油中铁放热：Q铁油 = C铁 *m *(T铁 - T油）= Q油 = C油 * M * (T油 - T初)

上下做 比运算
(T铁 - T水)/(T铁 - T油）= (C水/C油) * (T水 - T初)/(T油 - T初)

根据这个式子推测 热平衡后 T水 和 T油 哪个更高。
假设 T水 > T油。
　　方程左端　小于 1
　　方程右端 (C水/C油) > 1 同时 (T水 - T初)/(T油 - T初)>1
也就是方程右端 大于 1
因此 T水 > T油 的假定不成立。同时 T水=T油 也显然不成立。
所以 应该是 T水 < T油
所以 Q铁水= C铁 *m *(T铁 - T水）> Q铁油 = C铁 *m *(T铁 - T油）
因此 Q水 > Q油。
C 是正确的。 13.一个单轮的定滑轮与一个单轮的动滑轮，其重力均为20N，两个滑轮分别以F1和F2的力将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，则下列判断正确的是（）
A.F1做的功大于F2做的功
B.F1和F2做功相等
C.F1做功的功率小于F2做功的功率
D.F1和F2做功的功率相等
解析：物体速度相同，位移相同，则时间相同，功和功率成正比 W1=400*10=4000J, W2=1/2*（400+20）*10*2=4200J，动滑轮力变为一半，作用力位移加倍，但是还要承担滑轮重，所以功多。若滑轮无重量则相等 14.分别用甲、乙两滑轮组匀速提升重为100 N的物体，已知它们的机械效率分别是75%和80%，求：（1）将重物提高3 m时，甲、乙两滑轮组所做的总功各是多少？（2）拉力F1和F2的比值是多少？解析：(1)提高3m，甲：有用功W有=GH=300J 根据机械效率公式
W总=300/75%=400J
乙：有用功W有=GH=300J 根据机械效率公式
W总=300/80%=375J
（2）根据总功W总=FS
甲的:F甲*6=400
乙的：F乙*9=375
所以F甲：F乙=8：5 一、填空题（每空1分，共30分）
　　1．对完成工作任务无用而又必须做的功叫做___________，有用功和额外功之和叫做___________。

　　2．因为_________功总小于_________功，所以机械效率总小于1。提高机械效率的途径是减小___________功。

　　3．板车上装有货物，一人拉着该板车将货物送到目的地，对货物所做的功叫__________功，对板车所做的功叫_________功，如果目的是送板车，则对板车所做的功叫___________功，对货物所做的功叫___________功。

　　4．一台起重机将3600N的货物提高4m，如果额外功是9600N，起重机做的有用功是_____________，总功是___________，机械效率是___________。

　　5．利用一个动滑轮将重70N的物体匀速提高6m，设动滑轮重10N，绳重和摩擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个滑轮组的机械效率是___________。

　　6．如图1所示，物重40N，滑轮重10N，用力F匀速向上提起重物时，拉力F的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计）

　　7．某机械的机械效率为80%，使用它做400J的有用功，需同时做_________J的额外功。

　　8．如图2是测定滑轮组的机械效率的实验装置，除了图中器材外，还需要___________和___________；除钩码重外，还要测出的数据有___________、____________、__________；弹簧测力计的拉力方向应__________，钩码应___________上升；将图中钩码减少一个，则滑轮组的机械效率将__________。

　　9．如图3所示，物体A的质量是100kg，在力F的作用下物体以0．5m/s的速度沿水平方向匀速前进。若A与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s内拉力的有用功是______J，拉力F是______N。（g取10N/kg）

　　10．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G2的重物（G1> G2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等）

　　二、选择题（每题3分，共30分）

　　1．分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举升相同高度，做的有用功（
　）

　　A．杠杆最多

　　B．斜面最多

　　C．滑轮组最多

　　D．一样多

　　2．在下列有关机械效率说法中正确的是（
　）

　　A．机械效率较大的，所做功少

　　B．机械效率较大的，所做的额外功较少

　　C．机械效率较大的，有用功和额外功的比值较大

　　D．机械效率较大的，额外功和有用功的比值较大

　　3．若把一个定滑轮改成动滑轮使用，除了可以省力外，还（　
）

　　A．可以省功

　　B．提高了机械效率

　　C．机械效率不变

　　D．降低了机械效率

　　4．机械效率不可能大于1的原因是（
　）

　　A．动力总大于有用阻力

　　B．动力功总是大于机械克服全部阻力所做的功

　　C．阻力功总是大于动力功

　　D．它符合功的原理

　　5．如图5所示，用甲、乙两个滑轮组来提相同重物G，甲图中两个动滑轮共重5N，乙图中一个动滑轮重3N，不计摩擦和绳重，则两个滑轮组的机械效率（　
）

　　A．甲比乙大

　　B．甲比乙小

　　C．一样大

　　D．以上三种情况都可能

　　6．如图6所示，用两个滑轮组提升货物，所用的动力之比为F1：F2=4：3，被提升货物的重力之比为G1：G2=1：2，则两个滑轮组的机械效率之比为（　
）

　　A．4：3

　　B．3：8

　　C．3：4

　　D．1：3

　　7．利用一个滑轮组提升物体，不计摩擦阻力，则用这个滑轮组（　
）

　　A．提升的物体重力越小，机械效率越高

　　B．提升的物体重力越大，机械效率越高

　　C．把物体提的越高，机械效率越高

　　D．自由端拉力越大，机械效率越高

　　8．如图7所示的两个滑轮组分别把重力相等的两个物体提升相同的高度，所用的拉力F1=F2，比较两拉力所做的功W1．W2及两滑轮组的机械效率η1．η2，则有（
）

　　A．W1>W2，η1<η2

　　B．W1
　　C．W1=W2，η1=η2

　　D．W1η2

　　9．用两个定滑轮和两个动滑轮组成一个滑轮组，（动滑轮的重力不能忽略）用此滑轮组提起重力为200N的物体，如果提起物体所需要的力是50N，则此滑轮组的机械效率为（
）

　　A．60%

　　B．65%

　　C．80%

　　D．85%

　　10．用相同的定滑轮和动滑轮，组成甲、乙两个滑轮组，如图8所示，用它们来提升同一重物，甲滑轮组将重物举高1m，乙滑轮组将重物举高2m，在不计绳重和摩擦的条件下，下列说法正确的是（
）

　　A．甲滑轮组拉力大，机械效率低

　　B．乙滑轮组省力，所以它的机械效率高

　　C．乙滑轮组将重物举得高。所以它的机械效率高

　　D．乙滑轮组做的有用功多，但甲、乙机械效率相等

　　三、多选题（以下各题至少有两个答案符合题意，请把正确序号填入括号内，选对但不全得1分，不填或填错不得分；每题3分，共15分）

　　1．下列关于机械效率的说法中，正确的是（
）

　　A．机械效率总小于1

　　B．机械效率可能大于1或等于1

　　C．增加机械做功时间可以提高机械效率

　　D．有用功一定时，减少额外功可以提高机械效率

　　2．一个工人用如图9所示的滑轮组提起重2000N的货物，所用的拉力是800N，绳子自由端被拉下4m，下列说法正确的是（ 　 ）

　　A．总功是3200J，机械效率是40%

　　B．有用功是2000J，总功是3200J

　　C．有用功是3200J，机械效率是62．5%

　　D．总功是3200J，机械效率是62．5%

　　3．两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升物体，若已知物重400N，绳子自由端的拉力为120N，则滑轮组的机械效率可为（
）

　　A．30%

　　B．67%

　　C．83%

　　D．100%

　　4．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，把重物匀速提起，绳子的最大承受力为300N，滑轮组的机械效率为60%，这样一次提升的重物最多有多重？（
）

　　A．360N

　　B．540N

　　C．600N

　　D．1000N

　　5．有一人用同一滑轮组分别将重1000N和2000N的物体匀速提升5m，动滑轮重200N，不计绳重和摩擦，，则上述两种情况中正确的是（
）

　　A．滑轮组的机械效率不相等

　　B．人做的额外功相等

　　C．人做的总功相等

　　D．绳子自由端移动的距离相等

　　四、作图和实验题（每空1分，2题4分，共13分）

　　测定滑轮组的机械效率。选用的滑轮每个重0．6N，每个钩码重2N，弹簧测力计的最大量程为2．5N。现挂3个钩码：

　　1．要完成此实验最少需_______个定滑轮，______个动滑轮。

　　2．在方框中画出实验装置图。

　　3．绳子自由端的拉力至少为_______N。

　　4．在实验中_______拉动绳子时，弹簧测力计示数为2．5N，钩码升高10cm，则有用功为_______J，总功为______J，机械效率为_______。

　　5．在实验中若被提升的物体重力一定，则适当_________（填“增加”或“减小”）动滑轮个数，就越省力。滑轮组的机械效率就越_____。

　　五、计算题（1题6分，2题6分，共12分）

　　1．某建筑工地的工人利用滑轮组把一车砖匀速拉到5m高的楼上，共做有用功1．5×104J：（1）这车砖重多少牛？（2）如果滑轮组的机械效率是60%，要用200N的力把车拉上去，绳子要拉下多少米？

　　2．方芳用一杠杆把重1000N的重物从地面匀速提升到二楼阳台上，她设计的杠杆动力臂与阻力臂之比为4：1，假定在提升过程中其力臂比不变，则在理想情况下，用多大的力就可达到目的？实际上她用300N的力才把重物提起，则此杠杆在提升过程中的机械效率约为多大？（提示：动力臂与阻力臂之比为4：1，则动力移动距离与阻力移动距离之比就是4：1。） 一、填空题

　　1．额外功　总功
　　2．有用　总　额外
　　3．有用　额外　有用　额外
　　4．1．44×104J　2．4×104J　60%
　　5．60J　480J　87．5%
　　6．25N　80%
　　7．100
　　8．弹簧测力计　刻度尺　物体提升的高度　绳子自由端移动的距离　弹簧测力计的示数　竖直向上　匀速　降低
　　9．1250J　312．5N
　　10．=　>　

　　二、选择题
　　1．D
　　2．C
　　3．D
　　4．D
　　5．B
　　6．C
　　7．B
　　8．D
　　9．C
　　10．D

　　三、多选择题
　　1．AD
　　2．BD
　　3．BC
　　4．AB
　　5．ABD

　　四、作图和实验题
　　1．1　1
　　2．提示：绳子一端固定在动滑轮上，绕成3段绳子承担物重的滑轮组
　　3．2．2N
　　4．匀速　　0．6　　0．75　80%
　　5．增加　低

　　五、计算题

　　1．3000N，125m

　　2．250N，83．3% 1.一个物体质量是2kg,漂浮在水面上时,浸没在水中的体积是总体积的3/5,则物体受到的浮力是多少?物体的密度又是多少?(g=10N/kg)

2.水面上的木块,它浸没在水中部分的体积为75cm3,它在水面上的部分是25cm3,求:(1)木块受到的浮力多大?(2)木块的质量是多少?(3)木块的密度多大?

1. 物体A的重力为20N,物体B的重力为30N,已知A的底面积为2×10-2m2,B的底面积为4×10-2m2,求:(1)物体A对B的压强(2)物体B对地面的压强.

2.海水里有着惊人的压强,深度每增加10m,压强就要增加1.03×105Pa,海洋最深的地方是太平洋的马利亚海沟,声纳探测的回声时间是16s.海洋考察证实,这里仍生存着深海鱼等多种生物.求:(1)海水的密度;(2)海沟的深度;(3)马利亚海沟沟底的深水鱼所承受的压强;(4)若能捕捞到这种鱼,能否进行人工养殖?(声音在海水中的速度是1500m/s,g=10N/kg)
解析:1, G=mg=2kg*10N/kg=20N 漂浮时，F=G=20NF=p水gV排,V排=F/(p水g)=20N/(1000kg/m3*10N/kg)=0.002m3 -3 V物=V排/(3/5)=0.002m3/(3/5)=3.333*10m3,p物=m/V物=600kg/m3 2, (1)F=G排=p水gV排=1000kg/m3*9.8N/kg--（没有说g=10N/kg,所以g=9.8N/kg）*(75cm3/1000/1000)--换成立方米=0.735N(2)漂浮时,G物=F=0.735Nm=G/g=0.735N/(9.8N/kg)=0.075kg -4 (3)V=75cm3+25cm3=100cm3=1*10m3 p=m/V=750kg/m3 1, (1)FA=GA=20NPA=FA/SA=20N/0.02m2=1000Pa (2)FB=GB=30N F总=FA+FB=20N+30N=50N PB=F总/SB=50N/0.04m3=1250Pa 2, (1)P=pghp海=P/(gh)=103000Pa/(10N/kg*10m)=1030kg/m3 (2)v=s/ts=vt/2=1500m/s*(16s/2)=12000m (3)P=p海gh=1030kg/m3*10N/kg*12000m=123600000Pa (4)不能，深海鱼压强=深海压强，由P=pgh知,当深海鱼被捕捞上来时，外界压强变小小于深海鱼内部压强，内脏被胀破死亡 18.体积是1立方分泌的木块，把它放在水中静止有2/5露在水面，它受到的浮力是多少？（g=10N/Kg)求木块质量？将该木块浸没在水中，松手后木块要怎么运动？ 解析：F浮=pvg排
=1000kg/m3×3/5×0.001m3×10N/KG
=6N
F=G
=mg
=0.6kg 19.在探究浮力的实验中,小明分别将两块完全相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲,乙两杯水中,球形橡皮泥沉入杯底,碗形则浮在水面上,静止后比较两杯水的水面升高情况是( )
A.甲杯比乙杯高 B.乙杯比甲杯高
C.两杯一样高 D.无法确定 解析:在探究浮力的实验中,小明分别将两块完全相同的橡皮泥做成实心球形和碗形,分别放入相同的甲,乙两杯水中,球形橡皮泥沉入杯底,碗形则浮在水面上,静止后比较两杯水的水面升高情况是( )
A.甲杯比乙杯高 B.乙杯比甲杯高
C.两杯一样高 D.无法确定
选：B.乙杯比甲杯高。
碗形则浮在水面上，相当于加了与碗质量相等的水。
球形橡皮泥沉入杯底，相当于加了与碗体积相等的水。
橡皮泥密度>水的密度。
20.体积为500立方分米、质量为450千克的水雷抛入水中，求水雷静止时所受的浮力。解析：因为水雷不是实心的，静止受力分析，有F=G=mg=450*9.8=4410N.
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