用滑轮组与电动机结合使用可节省人力,提高工作效率。如图所示,是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图,已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变,箱子质量300kg、体积0.1m3,每个滑轮重200N,水深6m,水面离地面4m,将箱子从水底提到地面时,用时间24s(不计绳重、摩擦和水的阻力,取g=10N/kg)。求:
(1)箱子在水底时下表面受到水的压强。
(2)电动机把箱子提升到地面做的总功。
(3)整个打捞过程中,滑轮组机械效率的最大值。
(4)整个打捞过程中,箱子上升的最大速度。
塔吊是一种常见的起重设备,图是塔吊的示意图。电动起重机在 2 min 内将质量为 3 t 的物体匀速提升 30 m 高,又用 1 min 使物体在水平方向平移 15 m 。 ( g 取 10 N / kg ) 求:
(1)吊物体的钢丝绳 3 min 内对物体所做的功;
(2)吊物体的钢丝绳 3 min 内对物体所做功的功率;
(3)若电动机提升物体时的效率为 90 % ,平移物体时的功率为 2 kW ,求电动机 3 min 内消耗的电能。
如图所示电路中,电源电压保持恒定,电阻 R 1 的阻值为 10 Ω ,电阻 R 2 的阻值为 40 Ω ,只闭合开关 S 和 S 1 ,将滑动变阻器 R 的滑动触头从最左端移到最右端的过程中,电流表的示数为 0 . 2 A 逐渐增大到 0 . 6 A ,求:
(1)电源的电压 U ;
(2)滑动变阻器 R 的最大阻值;
(3)要使整个电路消耗的电功率为最大,请写出开关 S 1 、 S 2 的开闭状态和滑动变阻器滑片 R 的滑动触头所在位置,并计算出电功率的最大值。
五颜六色的橡皮泥能捏制成各种形状,可以培养儿童的动手能力和创造力,深受他们喜爱。现有一个底面积 S = 10 c m 2 、高 h = 5 cm 的圆柱形橡皮泥静止在水平桌面上,橡泥的质量 m = 0 . 1 kg 。桌上另有一水槽,槽内水的深度 H = 20 cm 。已知水的密度 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g = 10 N / kg 。求:
(1)橡皮泥的重力 G 和橡泥对桌面的压强 p 1 ;
(2)水槽底部所受水的压强 p 2 ;
(3)将橡皮放入水槽内,求橡皮泥静止时所受的浮力 F 浮 。
空气炸锅,因其烹制食物脂防含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲所示,为某品牌空气炸锅,其发热元件为两个电阻。 R 1 = 50 Ω , R 2 = 200 Ω .额定工作电压为 220 V ,内部电路可简化为图乙所示电路,当开关 S 1 闭合,开关 S 接 b 端时为高温挡;开关 S 1 闭合,开关 S 断开时为中温挡。
(1)中温挡正常工作时,求流过电阻 R 2 的电流。
(2)高温挡正常工作时,求电阻 R 1 、 R 2 消耗的总功率。
(3)若用此空气炸锅加工薯条,原料薯条温度为 20 ° C ,炸熟至少需要达到 170 ° C ,求一次炸熟 200 g 薯条需要吸收的热量。 c 薯条 取 3 . 63 × 10 3 J / ( kg ⋅ ° C )
(4)若使用空气炸锅高温挡完成以上烹制,空气炸锅电能转化为热能效率为 75 % ,求烹制一次薯条需要的时间。
植保无人机因其操控简单、喷洒均匀、省时高效等优点,在现代农业中发挥着重要作用,图为某型号双起落架植保无人机,其项目参数如下表:
项目
参数
外形尺寸(长宽高)
3090 mm * 3090 mm * 680 mm
飞机质量
20 kg
药箱容量
30 L
起落架底面积(单个)
1 × 10 - 2 m 2
聚合物动力电池
30000 mA · h
充电电压
40 V
最佳作业速度
8 m / s
(1)若以最佳作业速度飞行,求无人机 2 min 飞行的距离。
(2)求加满药箱的农药质量 ( ρ 农药 取 1 . 1 × 10 3 kg / m 3 ) 。
(3)求空载时静止在水平地面上的无人机产生的压强 ( g 取 10 N / kg ) 。
(4)电池充满电后,求无人机储存的电能。