高速公路已广泛应用 ETC 收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图是某高速公路入口处的 ETC 通道示意图。现有一辆总质量 M = 1500 kg 的汽车,在进入 ETC 收费岛区域前 s 1 = 50 m 处开始减速,经 t 1 = 4 s 后运动至 ETC 收费岛(图中阴影区域)边界,然后再经 t 2 = 6 s 匀速通过 ETC 收费岛,其长 s 2 = 36 m 。不计车长,取 g = 10 N / kg 。
(1)求汽车的重力大小;
(2)求汽车从减速开始到离开 ETC 收费岛全过程的平均速度大小;
(3)若汽车在 ETC 收费岛匀速行驶所受阻力为车重力的0.2倍,求汽车通过 ETC 收费岛牵引力所做的功和功率。
如图为某坐便器的结构示意图。已知浮筒的重力为2N,一般情况下浮筒对进水阀门施加竖直向上为4N的力时进水管就停止向水箱注水。排水阀上表面呈圆形,面积为50cm2,通过细线与冲水扳手相连。(g=10N/kg) (1)坐便器具有防臭的优点是因为桶身和排水管构成了一个_________的缘故。 (2)当排水阀处于30cm深处时,它受到水的压力为多少?(请写出必要的计算过程) (3)进水管停止向水箱注水时,浮筒浸入水中的体积为多少?(请写出必要的计算过程)
用如图13所示实验装置测量动滑轮的机械效率. (1)实验时,应竖直向上 ▲拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的物体A缓慢上升. (2)将滑轮从图中实线位置拉至虚线位置的过程中,测力计的示数为 ▲N,已知物体A重3.6N,物体A上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.2m,则动滑轮的机械效率为 ▲. (3)如果增加所提物体A的重力,则动滑轮的机械效率将 ▲(选填“变大”、“变小”或“不变”)
电磁炉是一种效率较高的新型灶具.小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V 2000W” 的字样;家里的电能表铭牌上标有“220V 10(40)A 1500r/kW·h”的字样.小华单独把电磁炉接入电路中,用它在5min内能把1.5kg、20℃的水加热到100℃,观察到电能表转盘转了225转,则: (1)加热5min水吸收的热量是多少? (2)电磁炉工作5min实际消耗的电能是多少? (3)电磁炉的实际电功率是多少? (4)对比电磁炉的铭牌说明与第(3)问的计算结果,你发现什么问题?你认为可能是什么原因?(说出一种即可)
用如图12所示滑轮组提升重物.人用拉力F的大小为50N, 15s内使重为90N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求: (1)动滑轮的重. (2)人拉绳子做功的功率. (3)滑轮组的机械效率.
人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓.木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧.因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25克.巳知:来回拉一次钻弓需1.0秒,钻弓长为s=0.25米,人拉钻弓的力为16牛顿,木头比热容c=2×103焦/(千克·℃),室温为20℃,问: (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少? (2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃? (3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?