如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆 AB 质量不计, A 端悬挂着物体 M , B 端悬挂着物体 N ,支点为 O , BO = 4 AO 。物体 M 下面是一个压力传感器,物体 N 是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体 N 下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物体 N 的质量 m 2 = 4 kg ,高度 H = 1 m ,横截面积 S = 20 c m 2 ( g 取 10 N / kg , ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 ) 。求:
(1)物体 N 的密度 ρ ;
(2)物体 M 的质量 m 1 ;
(3)当压力传感器的示数 F = 40 N 时,求水槽内水的深度 h 。
甲是小红家一台快速电热水壶,铭牌如右表.为了测量它烧水时的实际功率,小红和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装了0.6kg、20℃的水,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表(见图乙)转过的转数正好为90转(r).水的比热容:c=4.2×103J/(kg·℃)。请根据相关信息求: (1)电水壶中水吸收的热量? (2)电水壶烧水的实际功率? (3)电水壶加热的效率。
如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示. (1)由题意可知,红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______(选填“大”或“小”)得多; (2)为了使用电热水袋更加安全,有的电热水袋里使用双重温控开关保护,也就是把两个温控开关__________(选填“串联”或“并联”)起来使用; (3)当热水袋原来的温度是15℃时,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,求此过程中水吸收的热量和电热水袋的发热效率.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F,在15s内将重为900N的物体匀速提升了3m.不计绳重和摩擦,求: (1)人拉绳子做功的功率; (2)滑轮组的机械效率.
小明家新买了一个微波炉,他听人们讲利用微波炉对食物加热,不仅加热时间短,还具备加热效率高的特点。为了验证后一种说法,他决定借助电能表、手表、温度计等器材实际测量一下微波炉在高火挡烧水时的效率。 为此他查看了家中微波炉后面的铭牌,上面注明额定输入功率为1 000 W,他又查看了他家的单相电子电能表,上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗电能1 kW·h,该电能表上面的发光二极管闪烁3 200次)。之后,他关闭其他所有家用电器,将体积为1L、温度为20°C的水放入微波炉并用高火开始加热,同时用钟表计时并记录电能表上面的发光二极管闪烁的次数,历时4 min,电能表上面的发光二极管闪烁了288次,此时取出并测得水的温度为76°C。则 (1)4分钟微波炉消耗的电能是多少? (2)微波炉烧水时的效率是多少?(保留一位小数)
随着新能源、低碳等理念的普及,小华做了完全以太阳能电池为能源的汽车的创意设计。以下是他查到的一些数据:阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%;太阳光垂直照射时,太阳能电池的能量转化效率最高约为15%。假设一辆太阳能电池车的总质量约为750kg,期望达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身最多能铺设的太阳能电池板的面积约为8m2,驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率。 (1) 汽车前进的机械功率; (2) 车上的太阳能电池板能提供的最大功率(保留整数)