步行是一种简易方便的健身运动,人正常步行时,步距(指步行一步的距离)变化不大,步距还可作为身体上的一把“尺子”。小东测出自己的步距为 0 . 5 m ,他正常步行 1 min 走了180步。小东根据自己的腿长和步距画出了如图所示的步行示意图,对步行时重心的变化进行了分析,当两脚一前一后着地时重心降低,而单脚着地迈步时重心升高,因此每走一步都要克服重力做功。
(已知小东的腿长是 65 cm ,质量是 50 kg ) ( g 取 10 N / kg ) 求:
(1)小东正常步行的速度是多少?
(2)小东每走一步克服重力所做的功是多少?
(3)小东正常步行克服重力做功的功率是多少?
有一种PTC半导体元件,发热效率很高,且具有自动保温功能,其电阻RT随温度t的变化曲线如图1所示。某新型智能电蒸锅的发热体就是采用这种材料制成的,图2是它的简化工作电路图,电源电压为220V,R0是调控电阻(阻值可调但不受温度的影响),RT是PTC电阻。则:
(1)当RT的温度从40℃升高到120℃时,RT的电阻变化是: (选填“先减小后增大”或“先增大后减小”)。
(2)当温度达到100℃时,RT的阻值是 Ω,此时电蒸锅的总功率为880W,则调控电阻R0的阻值是 Ω。
(3)当R0的阻值调节为10Ω,RT的温度达到120℃时,电蒸锅的总功率是多少?
图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型,细线下端固定在水槽底部,航标灯总重4N.当水位上升时,A放线;水位下降时,A收线,从而使细线的拉力保持不变,航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm,排开水的体积也始终为500cm3(不计线重和摩擦)。当航标灯静止时,求:
(1)航标灯底部受到水的压强是 Pa。
(2)航标灯排开水的质量为 kg,受到的浮力是 N。
(3)细线对航标灯的拉力为多大?
如图1所示,用滑轮组提升矿井内重为7840N的物体M,汽车匀速前进了20m。此过程中,汽车拉力F所做的功W随汽车运动的距离s的变化关系如图2所示。不计绳重和摩擦,动滑轮有重力。
(1)由图可知,拉力F总共做的功W= J
(2)物体M上升的高度是 m。
(3)该滑轮组的机械效率为多大?
在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路,交警只用了30s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s,绳子自由端的拉力F是500N,该装置的机械效率是80%.求:
(1)故障车在30s内通过的路程;
(2)拉力F在30s内所做的功;
(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。
手电筒是人们生活中常用的照明工具。如图甲是常用手电筒的结构示意图,图乙是它所用小灯泡的型号。若小灯泡的电阻是10Ω,不考虑温度对小灯泡电阻值的影响,电源电压是3V。
(1)闭合开关时,求通过手电筒小灯泡的电流;
(2)求小灯泡的额定功率;
(3)闭合开关时,手电筒小灯泡是正常发光吗?请简单说明原因。