今年5月18日,我国在世界上第一次对可燃冰实现安全可控开采。 1 m 3 可燃冰分解后,可释放出约 150 m 3 天然气,已知 q 天然气 = 2 . 1 × 10 7 J / m 3 , c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} 。
求:(1) 1 m 3 可燃冰释放出的天然气完全燃烧,放出的热量约是多少?
(2)若上述热量全部被水吸收,可将多少 kg 的水从 20 ° C 加热至 95 ° C ?
某工地施工时,用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组提升货物如图甲所示,卷扬机及其工作台的总重为500N。为监测卷扬机的工作情况,将固定卷扬机的工作台置于水平轻质杠杆的A端,地面上的重为400N配重C与杠杆B端相连接,杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动。当卷扬机以速度v1匀速提升重为G1=800N的货物上升时,卷扬机的拉力为F1,配重C对地面的压强为p1,滑轮组的机械效率为η1;当卷扬机以速度v2匀速提升重为G2的货物上升时,卷扬机的拉力为F2,配重C对地面的压强为p2,滑轮组的机械效率为η2;卷扬机的拉力F1、F2做功随时间变化的图像分别如图乙中①、②所示。已知:υ1:υ2 =1:3, η1:η2=16:15, OA:OB=2:5。忽略所有连接绳索的质量及各处摩擦。G取10N/kg.求: (1)卷扬机提升重物G1上升12s做的功; (2)动滑轮的质量; (3)p1与p2的比值。
如图所示是某科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机。卷扬机转动拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体。在一次模拟打捞水中物体的作业中,在物体浸没水中匀速上升的过程中,船浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了2dm3;在物体全部露出水面匀速上升的过程中,船浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了3dm3,卷扬机所做的功随时间变化的图像如图2所示。物体浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为T1、T2,且T1与T2之比为5∶7。钢丝绳的重、滑轮与轴的摩擦及水对物体的阻力均忽略不计。(g取10N/kg) 求:(1)物体的重力G; (2)物体浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组AB的机械效率η; (3)物体全部露出水面后匀速上升的速度v物。
用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为。已知:G1-G2=30N,-=5%,,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10-2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。 求:(1)物体M1受到的浮力F浮; (2)拉力F1与F2之比; (3)物体M1受到的重力G。
如图所示,工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M,滑轮A、B的质量均为3kg,滑轮C的质量与A、B不同,工人的质量为57kg。该工人利用滑轮组匀速提升重物M时,对绳端的拉力为F1,功率为P,滑轮A对工作台向下的拉力为FA,工人对工作台的压强为p1;若重物M浸没于水中,该工人利用滑轮组匀速提升水中的重物M,在M出水面之前,工人对工作台的压强为p2,滑轮组的机械效率为η,重物M在水中上升的速度为0.5m/s。已知重物M的质量为120kg,密度为2×103kg/m3,上升的速度始终为0.5m/s,p1:p2=16:11。(不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求: (1)重物M浸没在水中时所受的浮力F浮; (2)重物M在空中被匀速提升时,滑轮A对工作台向下的拉力FA和绳端拉力F1的功率P; (3)重物M在水中被匀速提升时,滑轮组的机械效率η(结果保留一位小数)。
某科技小组设计从水中打捞重物A的装置如图所示,小文站在地面上通过滑轮组从水中提升重为1200N的物体A。当物体A在水面下,小文以拉力F1匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η1,小文对地面的压力为N1;当物体A完全离开水面,小文以拉力F2匀速竖直拉动绳子,滑轮组的机械效率为η2,小文对地面的压力为N2。已知:物体A的密度为3×103kg/m3,小文的重力为600N,N1: N2=7:5。不计绳的质量和滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg。求: (1)物体在水面下受到的浮力; (2)动滑轮受到的重力 (3)η1与η2的比值。