如图甲所示的滑轮组装置,不计绳重和摩擦,绳对滑轮的拉力方向均为竖直方向。用该滑轮组提升放置在水平地面上重为 G = 80 N 的重物到高处。用竖直向下的拉力拉绳的自由端,拉力 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示,重物上升的速度 v 随时间 t 变化的图象如图丙所示。已知在 2 s ~ 4 s 内重物上升的竖直高度为 2 m ,求:
(1)在 4 s ~ 6 s 内,重物克服重力做功的功率;
(2)在 2 s ~ 4 s 内,绳自由端下降的平均速度;
(3)在 0 ~ 2 s 内,重物对地面的压力大小。
如图所示,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,定值电阻R1=10Ω,R2=15Ω,电流表的量程为0.6A。 (1)S、S1闭合,S2断开时,要使电流表的示数最小,则滑动变阻器的滑片P应滑到何处?此时电压表的示数为多少?10min内电流通过R1产生的热量是多少? (2)S、S2闭合,S1断开时,求电路允许消耗的最大功率。
如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中,将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计。 求:(1)拉力F做功的功率 (2)利用该装置提升泥土的机械效率; (3)在提起泥土上升3m的过程中,拉力F克服摩擦力做的功。
某校科技小组的同学设计了一个从水中打捞物体的模型,如图所示。其中D、E、G、H都是定滑轮,M是动滑轮,杠杆BC可绕O点在竖直平面内转动,OC∶OB=3∶4。杠杆BC和细绳的质量均忽略不计。人站在地面上通过拉绳子提升水中的物体A,容器的底面积为300 cm2。人的质量是70 kg,通过细绳施加竖直向下的拉力F1时,地面对他的支持力是N1,A以0.6m/s的速度匀速上升。当杠杆到达水平位置时物体A总体积的五分之二露出液面,液面下降了50cm,此时拉力F1的功率为P1;人通过细绳施加竖直向下的拉力F2时,物体A以0.6m/s的速度匀速上升。当物体A完全离开液面时,地面对人的支持力是N2,拉力F2的功率为P2。已知A的质量为75kg, N1∶N2=2∶1,忽略细绳与滑轮的摩擦以及水对物体的阻力,g取10N/kg。求: ⑴当物体露出液面为总体积的五分之二时,物体所受的浮力; ⑵动滑轮M受到的重力G; ⑶P1∶P2的值。
图所示的电路中,电源两端电压U保持不变。当滑动变阻器的滑片P置于a端时,闭合开关S,电压表的示数为U1,电流表的示数I1=1A,电阻R1消耗的电功率P1=4W,电阻R2消耗的电功率为P2;当滑动变阻器的滑片P置于b端时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,电阻R2消耗的电功率为P2′。已知P2 :P2′=1:4,U1:U2=2:1。求: (1)电阻R2的阻值; (2)滑动变阻器滑片P在a端时R2消耗的功率; (3)滑动变阻器滑片P在b端时R2消耗的功率。
“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。利用太阳能将2000 kg的水从15℃加热到50℃,共需要吸收多少焦耳的热量?【C水=4.2×103J/(kg•℃)