如图所示,电动起重机是通过电动机拉动绳子 b 带动滑轮组工作的装置(滑轮组的连接方式未画出)。质量为 360 kg 的货箱放在水平地面上,与地面的接触面积是 0 . 25 m 2 .求:
(1)当绳子 a 对货箱的拉力 F a 为 600 N 时,货箱未离开地面,此时货箱对地面的压强是多大? ( g 取 10 N / kg )
(2)在匀速拉起货箱的过程中,电动机把绳子 b 匀速收起了 12 m ,绳子 b 的拉力 F b 做了 2 . 4 × 10 4 J 的功,拉力 F b 是多大?
(3)在上述匀速拉起货箱的过程中,使用滑轮组所做的额外功是 9 . 6 × 10 3 J ,滑轮组的机械效率是多大?
小明家新买来一台容积为 80 L 的天然气热水器。小明学习了热效率的知识后,尝试估测该热水器的热效率,他把“进水量”设置为 40 L ,“出水温度”设置为 40 ° C 后,开始加热。当水温达到 40 ° C 时,自动停止加热。已知当时自来水的温度是 20 ° C ,加热前天然气表的示数为 129 . 96 m 3 ,停止加热后变为 130 . 06 m 3 ,天然气的热值 q 天然气 = 4 . 2 × 10 7 J / m 3 ,水的比热容 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} , 1 L = 10 − 3 m 3 .求:
(1)水箱中水的质量;
(2)水箱中水吸收的热量;
(3)该热水器的热效率。
如图所示,置于水平桌面上的容器,底面积为 200 c m 2 ,未装水时的质量为 0 . 2 kg 。容器盛水后水面的高度为 15 cm ,容器对桌面的压强为 1 . 1 × 10 3 Pa ,求水对容器向上的压力。(已知 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,忽略容器壁的厚度)
如图所示电路,电阻 R ' 的阻值为 50 Ω ,滑动变阻器 R 的最大阻值为 100 Ω ,电源电压 10 V 保持不变,闭合开关,求:
(1)当 P 移至 a 端时,电阻 R ' 消耗的功率;
(2)当 P 移至 b 端时,电路中的电流大小和通电 2 min 产生的热量。
用如图所示的装置将浸没在水中、质量为 0 . 85 kg 的物体以 0 . 1 m / s 的速度匀速提升 0 . 2 m ,弹簧测力计的示数为 3 N ,不计绳子和滑轮的重及摩擦,假设物体始终未露出水面。(已知 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ) 求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)拉力的功率。
可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为 500 kg ,初温为 20 ° C 的水加热到 100 ° C ,共燃烧了 12 m 3 天然气,已知水的比热容 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ,天然气热值 q = 4 . 2 × 10 7 J / m 3 ,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃气锅炉烧水时的效率;
(3)若换用可燃冰,应使用多少 m 3 可燃冰。