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[综合知识] 功的计算公式的应用

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发表于 2015-12-28 11:35:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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考点名称:功的计算公式的应用

  • 应用:
    利用功的计算公式加计算:F或S,F=W/s,s=W/F。


  • 转换思想求功的大小 :
    “转换思想方法”求功的大小。公式W=Fs中的s 必须是在力的方向通过的距离,而且F的大小一直保持不变,能运用功的公式求解,当作用在物体上的力的大小总在发生改变,则在求解功的时候注意不能直接利用公式W=Fs,应转换思想。如:平放在地上的一根均匀木料,现用一总垂直木料方向的力将它抬到竖直为止,则至少要做多少功?由于抬木料的力的大小、方向总在发生改变,而且木料通过的距离也不完全在力的方向上,故无法直接应用公式求解。我们根据功的原理可知:使用任何机械都不省功,则对物体所做的功等效于将物体重心提高所做的功,即可求解。
    例:小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体,从滑轮正下方沿水平方向移动4m如图所示,若不计绳重和摩擦,他至少做功(   )

    A.200JB.300J C.400JD.500J

    解析:本题中由于不计绳重和摩擦,属于理想机械,可使用功的原理进行求解。人站在M处时,绳长3m,当人走到N处时,此时的绳长由勾股定理可知为5m,也就是说人从M点走到N点拉下的长度为2m,即物体上升的高度h=2m。小明对绳做功至少是克服物重G所做的功,即W=Gh=100N×2m=200J。
    答案:A

  • 题文
    对城市生活垃圾的有效处理,是节能、环保的一项重要举措.收集的生活垃圾经过处理分成三类物质:一类是固体垃圾,经填埋、碾压、消毒、覆盖后恢复植被可供郊游、观光;一类是生活垃圾渗沥液,将渗沥液收集起来,用高压泵和压力管道输送到污水处理厂;一类是垃圾气体,其主要成份为甲烷(CH4),可将它收集起来加以利用,每千克生活垃圾经特殊处理后平均能产生0.07m2的垃圾气体,已知该气体的热值为8.1×m7J/m3.请回答下列问题:
    (1)这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是多少?
    (2)若将这些热量全部用来烧水,可使多少kg的水从25℃升高到100℃?
    [水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
    (3)若将这0.07m3垃圾气体完全燃烧后所产生热量的50%用来提起一质量为20t的物体,能把该物体提高多少米?(g取10N/kg)

    题型:问答题难度:中档来源:不详




    答案
    (1)垃圾气体完全燃烧后产生的热量Q放=qV=8.1×107J/m3×0.07m3=5.67×106J;
    (2)因为Q放=Q吸;则根据Q吸=cm(t-t0)得:
    m=
    Q吸
    c(t-t0)
    =
    5.67×106J
    4.2×103J/(kg•℃)×(100℃-25℃)
    =18kg.
    (3)∵W=Q放η=5.67×106J×60%=3.402×106J,
    ∴该物体提高的高度h=
    W
    G
    =
    W
    mg
    =
    3.402×106J
    20×1000kg×10N/kg
    =17.01m.
    答:(1)这0.07m3的垃圾气体完全燃烧后产生的热量是5.67×106J;
    (2)若将这些热量全部用来烧水,可使18kg的水从25℃升高到100℃;
    (3)能把该物体提高17.01m.






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