我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家,图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况.为分析打捞工作,我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物.已知正方体实心金属物的体积V = 1×10-2m3,密度ρ金=7.9×103kg/m3, ρ水=1×103kg/m3.请问:
(1) 将正方体实心金属物从水面下20m深处沿竖直方向匀速提升到离水面5m深处的过程中所用时间为50s,求物体在这段时间内匀速运动的速度v;
(2) 若物体在水面下方匀速上升过程中拉力F做功的功率为234W,求此时绳子的拉力F;
(3) 物体在水面下方匀速上升过程中,滑轮组的机械效率为多少.(g=10N/Kg)
小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t,每个轮子与地面的接触面积为20cm2.假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶225km,所用时间是2.5h,消耗汽油20L(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW.求:
(1)汽车静止时对路面的压强.
(2)汽车行驶的平均速度是多少?
(3)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(4)汽车发动机的效率是多少?(已知ρ汽油=0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg,g=10N/kg)
建筑工人用如图所示的滑轮组,将边长为0.3m、密度为2.8×103/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼,所有时间30s,动滑轮重20N,不计绳重和摩擦.g=10N/kg.求:
(1)大理石块放在水平地面上时,对地面的压强是多少Pa?
(2)大理石块上升的速度是多少m/s?
(3)工人对绳子的拉力是多少N?
电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势,成为家庭常用的交通工具.如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N,在水平公路上匀速直线行驶了4.8千米用了10分钟,行驶时受到的阻力是40N.
(1)求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒?牵引力做功是多少?
(2)若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车胎能承受的最大压强为2×105Pa,求该车的最大载重量是多少牛?
据报道,我市某水库库底是一座旧城遗址,目前正在进行试探性发掘和打捞.某次试探性打捞作业时,用绳子将实心物体从水面下12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s,拉力F做功的功率为90W.当物体被拉到有4/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子的拉力F'=520N.不计绳子的重力和水的阻力.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g="10N/kg" )
求:(1)物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中,物体匀速运动的速度v;
(2)物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F;
(3)物体浸没在水中时所受的浮力F浮;
(4)物体的密度ρ物.
如图所示,小明用滑轮组将质量为60kg的木箱从地面匀速提到4m高的阳台上,用时40s,所用的拉力为220N,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)木箱重;
(2)木箱匀速上升的速度;
(3)小明对滑轮组做的功;
(4)动滑轮的重力.
图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源,能连续发射粗细忽略不计的激光束;R为光敏电阻,当有激光照射时,其阻值较小,无激光照射时,其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S与R之间时,射向光敏电阻的激光被产品挡住,通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示。已知计数器的电源电压为3V,保护电阻R0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.lm、质量m=2.5kg的实心正方体,求:
(l)产品的密度;
(2)产品对传送带的压强;
(3)传送带传输产品的速度;
(4)计数器工作1min,光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能。
按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,r沙=2.5´103kg/m3)。
自重 |
5´104N |
车轮个数 |
10 |
每个轮胎触地面积 |
3´10-2m2 |
车厢容积 |
10m3 |
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车的速度为多少km/h?
(3)货车轮胎对地面的压强是多少?
(4)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大?
(5)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
核潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。核潜艇水下续航能力能达到20万海里,自持力达60—90天。某核潜艇排水量(排水量指潜艇潜行时排开水的质量):6500吨;航速:水上最大16节,水下最大22节;潜深:300m。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)22节相当于多少千米/小时?(1节是指1小时行驶1海里,1海里等于1852米)
(2)该核潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?
(3)核潜艇潜入水下300m时,受到海水的压强是多少?
如图所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×10kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如右图所示,不计水的阻力(ρ水=1.0×10kg/m,g取10N/kg),求:
⑴工件上升的速度大小?
⑵当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小?
⑶工件的横截面积S是多大?
建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民.酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:
(1)假如某班级有40位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加( )
A.2.0×102N, | B. 2.0×103N | C. 2.0×104N | D.2.0×105N |
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1S
流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是 1.2kg/m3,则飓风的风速是
。
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的
水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。某一时刻开始,漂浮城市受到的水平
方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市运动速度v与时间t的
关系如图乙所示。则在50s—100s,漂浮城市做 运动。漂浮城市运动到第25s
时受到的阻力为 N。
(4)从50s到100s内牵引力做的功为多少?(写出计算过程)
(5)漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?(写出计算过程)
如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准.中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点.求:
⑴校车在送考过程中的平均速度;
⑵若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
⑶若校车以54km/h的速度在一段平直路面上匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率.
电动自行车因为具有轻便、快捷和低碳环保等优点,所以受到许多人的喜爱.下表是小亮购买的某型号电动自行车的一些数据:
质量m/kg |
30 |
行驶时轮胎与地面接触的总面积S/m2 |
8×10-3 |
工作电压U/V |
36 |
骑行时的平均阻力f / N |
20 |
若小亮的质量是70kg,他骑车时在5min 内匀速行驶了1.8km,求:
(1)该电动自行车的运动速度;
(2)小亮在水平地面上骑车时,车对地面的压强(取g=10N/kg );
(3)该电动自行车在5min内克服阻力所做的功.
如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准。中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点.求:
(1)校车在送考过程中的平均速度;
(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
(3)若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率。