如图所示,在上端开口的圆柱形容器中盛有适量水,水中放置一圆柱体,圆柱体高 H = 0 . 6 m ,密度 ρ 柱 = 3 . 0 × 10 3 kg / m 3 ,其上表面距水面 L = 1 m ,容器与圆柱体的横截面积分别为 S 面 = 3 × 10 − 2 m 2 ,和 S 柱 = 1 × 10 − 2 m 2 ,现将绳以 v = 0 . 1 m / s 的速度竖直向上匀速提升圆柱体,直至离开水面,已知水的密度 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,水的阻力忽略不计。
(1)在圆柱体从开始运动到上表面刚露出水面过程中,求绳拉力对圆柱体做的功;
(2)在圆柱体上表面刚露出水面到其底面离开水面过程中,求绳的拉力随时间变化关系式;
(3)在给出的坐标纸上画出(2)中绳的拉力的功率 P 随时间变化的图象。
如图所示,灯泡 L 标有“ 8 V 4 W ”的字样。当开关 S 闭合,滑片 P 在中点时,电压表的示数为 4 V ,灯泡正常发光(假定灯泡电阻不随温度变化而变化)。
求:(1)灯泡的电阻;
(2)该电路的电源电压 U ;
(3)此电路工作时的最小功率值。
如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图,工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知:物体的质量为 90 kg 且以恒定速度匀速上升,当物体完全露出水面,工人对滑轮组绳子自由端的拉力 F 1 为 400 N ,此时滑轮组的机械效率 η 1 为 75 % (绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计, g = 10 N / kg ) 。
(1)请你根据题目中的条件,判断出工人所使用的滑轮组是下列中的 A 图。
(2)工人的质量为 60 kg ,双脚与地面接触面积为 2 . 5 × 10 − 3 m 2 ,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 4 × 10 4 Pa ,求物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)若物体完全浸没在水中时,工人拉力的功率为 180 W ,求物体上升的速度。
如图所示的电路中,小灯泡上标有“ 6 V 3 . 6 W ”字样,滑动变阻器 R 1 的最大电阻为 40 Ω .当只闭合 S 、 S 2 ,滑动变阻器的滑片 P 在中点时,小灯泡正常发光;当所有开关都闭合,滑片滑到 A 端时, A 1 、 A 2 的示数之比是 3 : 1 (灯的电阻保持不变)。
求:(1)电源电压。
(2)当只闭合 S 、 S 2 ,滑动变阻器的滑片 P 在 A 端时,小灯泡两端的实际电压。
(3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为 0 ) 。
如图所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“ 12 V 6 W ”,定值电阻 R 1 = 120 Ω ,滑动变阻器 R 2 上标有“ 50 Ω 、 1 A ”,电压表的量程选用“ 0 ? 3 V ”。断开 S 2 ,闭合 S 和 S 1 ,滑片 P 移到 B 端,灯泡刚好正常发光。
(1)将滑片 P 移到 B 端,三个开关都闭合, 1 min 内电路消耗的电能是多少?
(2)断开 S 1 ,闭合 S 和 S 2 ,在安全前提下,调节滑片 P 的过程中,电路消耗的最小功率是多少?
成都正在大力发展包括无人机在内的高新技术产业,快递行业的一些公司积极尝试无人机送货,如图所示。一架无人机载着货物沿竖直方向匀速上升 5 m ,该货物质量为 3 . 6 kg 、体积为 2 . 4 × 10 − 3 m 3 . g 取 10 N / kg 。
求:(1)货物的密度;(2)提升货物所做的功。