初中物理平衡状态的判断计算题

如图所示，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37º，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R₀=2.5Ω，金属导轨的其它电阻不计，g取10m/s²。已知sin37º=0.60，cos37º=0.80，
试求：

⑴通过导体棒的电流；
⑵导体棒受到的安培力大小；
⑶导体棒受到的摩擦力的大小。

太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库。某太阳能汽车总质量为400kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示。太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²。

（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能。若该太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
（2）这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？
（3）如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒？

随着生活品味的提升，玻璃房逐渐受到人们的青眯，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成．某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当自动擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上．（g取10N/kg）

（1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为  N．此时若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力  （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10^﹣3m²，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×10⁵Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？
（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力  （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）自动擦窗机器人在6s内均速竖直向下运动了0.6m，重力做功的功率是多大？

如图所示是某型号的水陆两用坦克，它的车体比普通坦克要大，呈船形，既能在陆地行驶，也能在水中浮动。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是2m，发动机功率是420kW，水上最大速度14km/h, 陆地最大速度54km/h。请根据以上信息 求解该坦克：(g=10N/kg)

(1)停在水平地面上时，对地面的压力和压强分别是多少?
(2)在陆地上以最人速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大?

一辆汽车在平直的高速公路上以70kW的功率匀速行驶，10min行驶了20km．
（1）发动机做了多少功？
（2）汽车行驶过程中，受到的阻力是多大？

质量为3t的小型载重汽车，额定功率为100kW，车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在乎直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min，消耗汽油1. 2kg，然后又以额定功率用了2min的时间，将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg。试问：
（1）1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为4.5×l0⁷J/kg）
（2）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？
（3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？

A、B两站相距500m，汽车匀速从A站开到B站用了50s，牵引力为800N，求：
（1）汽车的速度；
（2）汽车受到的阻力大小．

有一金属块挂在弹簧测力计下，测力计的示数为3.8N，将它浸没在盛满水的溢水杯中时，有50ml的水从溢水杯中溢出.求：
（1）金属块的体积.
（2）金属块在水中受的浮力.
（3）金属块浸没的水中时弹簧测力计的示数.
（4）该金属可能是什么材料制成的？计算说明

一辆质量是3.5×10³kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×10³N，汽车沿水平方向匀速移动了2m，滑轮组的机械效率为90%。求：

（1）拉力F做的总功。
（2）有用功为多大？
（3）汽车受到的阻力大小。

在一个底面积为200cm²、高度为20cm的圆柱形薄壁玻璃容器底部，放入一个边长为10cm的实心正方体物块，然后逐渐向容器中倒入某种液体。图18反映了物块对容器底部压力的大小F与容器中倒入液体的深度h(0～6cm)之间的关系。求：

（1）物块的重力；
（2）液体的密度大小；
（3）当倒入液体的深度h为11cm时，物块对容器底部的压强。

太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为400kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²。

（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？
（2）这辆汽车在某水平面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？
（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒？

如图是某台式饮水机的结构示意图．控水槽中浮体与阀门固定相连，水桶中水流向控水槽使浮体和阀门上升，控水槽中水位上升到一定程度时，阀门关闭，桶内的水停止向控水槽中流动．已知阀门的横截面积为1cm²，不计大气压强，g取10N/kg．
求：

（1）不计浮体及阀门的重力，如果浮体的体积为45cm³，为使控水槽内保持一定水位，水桶内的水至多为多高？
（2）若浮体及阀门的重力不能忽略且为0.1N，水桶内装有深为40cm的水，为使控水槽内保持一定的水位，浮体的体积至少为多大？

如图所示，小明用滑轮组将重为500N的物体在l0s内匀速提升了1.5m。每个滑轮的重相等，均为20N，不计绳重及摩擦。求：

（1）小明受到地面的摩擦力。
（2）小明做功的功率。
（3）滑轮组的机械效率。

一辆汽油和电力混合轿车，仅凭汽油动力在平直公路上以v₁=90km/h匀速行驶时，输出功率P=50kW．当驾驶员看到前方55m处有超速违章拍照装置（限速70km/h）时，在保持输出功率不变的情况下，立即启动充电装置给电池充电，达到使轿车减速的目的，轿车行驶3s后，速度减为v₂=70km/h，在这一段时间内，轿车的平均速度v="72" km/h，发动机输出功率的80%用于充电，充电效率为 50%．轿车在上述过程中所受的阻力保持不变．
⑴求轿车所受阻力的大小；
⑵通过计算判断轿车是否会因为超速而被拍照；
⑶若将上述过程充电所获得的电能全部用来维持 90 km/h匀速行驶，求轿车行驶距离．

一皮划艇运动员为即将在南京举办青奥会比赛积极训练。单人划艇质量10㎏，运动员质量60㎏。

（1）划艇静止在水面上时排开水的体积为多大？
（4）在一次1000m训练中，成绩是4min，水的平均阻力是360N。划艇全程可视为匀速直线运动，运动员划艇的功率多大？