Argo 浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域,浮标结构如图所示,坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊,当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时,油囊排开水的体积等于注入油的体积,当油囊中的油全部被抽回壳内时,油囊体积忽略不计,已知浮标总质量为55千克,其中含油20千克,浮标壳体体积0.04米 3 ,油的密度为 0 . 8 × 10 3 千克 / 米 3 ,海水密度取 1 . 0 × 10 3 千克 / 米 3 . g 取10牛 / 千克。
(1)该浮标下沉20米,浮标总重力做功多少焦?
(2)液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时,浮标最终露出水面的体积为多少米 3 ?
如图甲所示,灯泡 L 标有“ 6 V 3 W ”的字样,电源电压及灯丝电阻保持不变,滑动变阻器最大阻值为 100 Ω ,电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ,电压表的量程为 0 ~ 15 V .只闭合开关 S 、 S 2 ,移动滑片 P 的过程中,电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示,当滑片 P 在某一位置时,电流表的示数为 I 1 ,电压表示数为 3 V ;只闭合开关 S 、 S 1 ,滑片 P 移动到另一位置时,电流表示数比 I 1 减小了 0 . 2 A ,滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻 R 0 阻值的 8 5 倍,求:
(1)灯泡正常工作时的电阻;
(2)电流表示数 I 1 ;
(3)电源电压;
(4)只闭合开关 S 、 S 1 ,在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下,求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
一辆水陆两栖坦克总重 3 × 10 5 N ,它的发动机是一台新型内燃机,两条履带与地面接触的总面积为 5 m 2 . ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 g = 10 N / kg
(1)该坦克要从水平冰面上经过,冰层能承受的最大压强为 7 × 10 4 Pa ,请用计算说明坦克能否安全通过?
(2)该坦克涉水过河漂浮在水面上时,求它排开水的体积是多大?
(3)一次执行任务时,该坦克在平直公路上匀速行驶 1200 m ,用时 2 min ,发动机牵引力的功率保持 600 kW 恒定不变,发动机消耗了 4 . 5 kg 的燃料(燃料的热值为 4 . 0 × 10 7 J / kg ) ,求发动机提供的牵引力是多大?发动机的效率是多大?
硫化镉 ( CdS ) 是一种光敏材料,其电阻值 R 随光照强度 E ( E 越大表示光照越强,其国际单位为 cd ) 的变化如图2所示。某展览厅(如图1所示)为保护展品。采用这种材料设置了调光天窗。当外界光照较强时,启动电动卷帘适时调整进光量;当外界光照较弱时,自动启动节能灯给予补光。调光天窗的电路原理如图3所示, R 0 为定值电阻, R 为 CdS 电阻, P 为电磁铁,其线圈电阻 R P 为 10 Ω ,当电流达到 0 . 06 A 时能吸合衔铁。已知电源电压 U 1 = 12 V , U 2 = 220 V ,则:
(1)图2中 R 随光照强度 E 变大而 (选填“增大”或“减小” ) 。
(2)图3中的 L 代表的是并联安装在展厅内的10盏“ 220 V 10 W ”节能灯,这些节能灯同时正常工作4小时,共消耗电能 kW · h 。
(3)若要缩短节能灯点亮的时间,可换用阻值较 (选填“大”或“小” ) 的 R 0 。
(4)当外界光照强度达到 1 cd 时,电动卷帘便开始工作,求 R 0 的阻值。
如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图。 A 是水箱中的实心圆柱体,体积为 800 c m 3 ,密度为 2 . 0 × 10 3 kg / m 3 ,用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关 S 上。当传感开关 S 受到竖直向下的拉力大于 10 N 时闭合,与 S 连接的水泵(图中未画出)向水箱注水:当拉力等于 10 N 时, S 断开,水泵停止注水。细绳的质量忽略不计,求:
(1) A 的质量为 kg 。
(2)停止注水时,水箱水位高为 1 . 2 m ,水箱底部受到水的压强为 Pa 。
(3)停止注水时, A 受到的浮力为 N ,此时圆柱体 A 排开水的体积为多少?
如图所示,工人用滑轮组提升质量为 96 kg 的物体,使物体以 0 . 2 m / s 的速度匀速上升了 1 m ,此过程中工人做了 1200 J 的功。不计绳重及摩擦,动滑轮有重量。 g = 10 N / kg ,求:
(1)物体的重力为 N 。
(2)物体上升 1 m 所用的时间为 s 。
(3)该滑轮组的机械效率为多大?