第35页 - 创新优化学案九年级物理苏科版

30

2.5

80

低

不变

变大

解：$(1)$货车的重力：$G=mg=5×10^3\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=5×10^4\ \mathrm {N}$，

货车克服重力做的功：$W_{有}=Gh=5×10^4\ \mathrm {N}×900\ \mathrm {m}=4.5×10^7\ \mathrm {J}$，

由$P=\frac {W}{t}$可知，发动机对货车做的功：

$W_{总}=Pt=165×10^3\ \mathrm {W}×10×60\ \mathrm {s}=9.9×10^7\ \mathrm {J}$；

$(2)$克服阻力做的功：$W_{f}=W_{总}-W_{有}=9.9×10^7\ \mathrm {J}-4.5×10^7\ \mathrm {J}=5.4×10^7\ \mathrm {J}$，

由$W_{f}=fs $可知，货车所受阻力：$f=\frac {W_{f}}{s}=\frac {5.4×10^7\ \mathrm {J}}{6000\ \mathrm {m}}=9000\ \mathrm {N}.$

解：​$(1)$​由图​$2$​可知，当​$s $​为​$10\ \mathrm {m} $​时，拉力做的功：​$W_{总}=1250\ \mathrm {J}$​，

由图可知，滑轮组绳子的有效股数​$n=2$​，

由​$s=nh $​可得，筐和泥土上升的高度：​$h=\frac {s}{n}=\frac {10\ \mathrm {m}}{2}=5\ \mathrm {m}$​；

​$(2)$​由​$W_{总}=Fs $​可得，拉力：​$F=\frac {W_{总}}{s}=\frac {1250\ \mathrm {J}}{10\ \mathrm {m}}=125\ \mathrm {N}$​，

因不计绳重和摩擦，

所以，由​$F=\frac {1}{n}(G_{泥土}+G_{动滑轮和筐})$​可得，筐中泥土的重力：

​$G_{泥土}=nF-G_{动滑轮和筐}=2×125\ \mathrm {N}-30\ \mathrm {N}=220\ \mathrm {N}$​；

​$(3)$​拉力做的有用功：​$W_{有}=G_{泥土}\ \mathrm {h}=220\ \mathrm {N}×5\ \mathrm {m}=1100\ \mathrm {J}$​，

则本次利用该装置提升泥土的机械效率：​$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac {1100\ \mathrm {J}}{1250\ \mathrm {J}}×100\%=88\%.$​