甲表示某种型号货车的部分参数,一次,该车在一段平直公路上以额定功率匀速行驶,遇到车速监控检测点,检测点的距离传感器从向车发出超声波信号到接收到信号共用了0.8s;在连接距离传感器的计算屏幕上显示该车运动的v﹣t图象如图乙所示,求:(超声波在空气中传播速度340m/s)
(1)超声波信号遇到该车时,该车矩监控检测点距离多远?
(2)在该车以额定功率匀速行驶300m时,发动机牵引力做的功多大?
(3)当该车空载静止在水平地面上时,对地面的压强多大?
货车质量/kg |
3×103 |
发动机额定功率kW |
150 |
轮胎与地面总接触面积/m2 |
0.15 |
某人用如图所示的滑轮组,在20s内将一个重为600N的物体,沿着水平地面匀速拉动了4m。拉力F做功为1440J,物体与地面的接触面积为0.4m2,物体移动时受地面的摩擦力为350N.不计绳重及机械的摩擦。试求:
(1)物体对地面的压强是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?
(3)拉力F的大小是多少?
(4)动滑轮的重力是多少?
我国在南海成功试采的“可燃冰”是天然气的水合物,天然气应用广泛。如图是用天然气为燃料的小汽车,总质量为1.5t,车轮与地面的总接触面积为0.1m2,汽车发动机的效率为30%,以20m/s的速度在平直公路上匀速直线行驶时受到的阻力为1000N.(天然气热值q=3.5×107J/m3,g=10N/kg)求:
(1)该车静止时,对水平路面的压强;
(2)该车行驶时发动机的输出功率;
(3)10m3天然气能使该车以20m/s的速度在该段平直公路上匀速直线行驶的路程是多少?
某建筑工地上,一个重为500N的工人利用滑轮组将重400N的建筑材料在10s内匀速提升2m,如图所示。工人所施加的拉力为250N,在此过程中不计绳重和摩擦(g取10Nkg)。求:
(1)若工人双脚与地面的接触面积约为500cm2,提升建筑材料前,该工人静止站立时对水平地面的压强。
(2)工人拉力F做功的功率。
(3)如果绳子所能承受的最大拉力为650N,请计算工人利用此装置一次最多能提升重多少牛的建筑材料?
如图是我国自行研发的一款纯电动中巴车,它的整车质量为4000kg,静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约90kW.求:(g取10N/kg)
(1)静止时中巴车对水平路面的压强有多大?
(2)中巴车以30m/s的速度水平匀速直线行驶时,所受阻力是多少?
(3)若中巴车改用汽油作动力,假如汽油燃烧放出的热量全部用来做功,以90kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少升的汽油?(汽油的热值为3.24×107J/L)
为了保护湿地的生态环境,游客在湿地景区内游览时需乘坐新型电车。
(1)景区观光公路全长18km,游客乘电车游览全程需要2h,电车的平均速度是多少?
(2)满载的电车在水平地面上静止时,车和人的总质量是1600kg,轮胎与地面的接触面积是800cm2,电车对地面压强是多少?(g取10N/kg)
(3)电车在某段水平公路上沿直线匀速行驶2km,电车受到的阻力是1500N,那么在这段路程内电车牵引力做功是多少?
一辆小轿车,质量为1.8t,车轮与地面总接触面积为1000cm2,小轿车发动机的效率是20%,它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644N(空气阻力不计,汽油热值q=4.6×107J/kg,g=10N/kg).求:
(1)该小轿车静止时对水平地面的压强为多少?
(2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗多少kg汽油?
高速铁路的广泛应用使人们的出行更加便捷。放假期间,铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩。如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车,下表是它的部分参数。(g=10N/kg)
满载时总质量 |
1000t |
车轮与铁轨接触总面积 |
0.8m2 |
最高时速 |
360km/h |
(1)满载的列车停在水平轨道上时,对轨道的压强是多少?
(2)葫芦岛至沈阳的路程为270km。若列车以最高时速行驶,从葫芦岛到沈阳需要多长时间?列车从胡芦岛到沈阳实际运行1.5h。设列车在水平轨道上做匀速直线运动,所受阻力是其满载时重力的0.01倍,此过程中牵引力的功率是多少?
(3)“和谐号”运行1km耗电1.075×108J,若这些电能全部由燃烧柴油来获得,列车行驶1km需要消耗多少千克柴油?(q柴油=4.3×107J/kg)
如图所示,小强沿着斜坡进行晨跑。已知小强体重500N,单只脚与地面的接触面积为125cm2,他用50s的时间跑完长为200m、高为10m的斜坡。
求:(1)小强的平均速度是多少?
(2)小强克服重力做功的功率是多少?
(3)小强晨跑结束后双脚站在水平地面上,对地面的压强是多少?
我国自主研制的某轻型水陆两栖坦克,它的质量为24t,履带与地面总接触面积为3m2,它以8.6m/s的速度在水中匀速直线行驶了6min,消耗柴油10kg,此时发动机功率为4.3×105W.(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)求:
(1)坦克在水平地面上静止时,对地面的压强。
(2)坦克在水中匀速直线行驶时受到的阻力。
(3)坦克发动机的效率。
新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,车轮与沙滩接触总面积为2000cm2.该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,10min行驶了6km,卡丁车的牵引力为2.3×103N。
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多大?
(2)该卡丁车行驶的功率为多少?
(3)若该卡丁车以汽油为燃料,在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油。求汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少?(q汽油=4.6×107J/kg)
一个重260N的涂料桶放在水平地面上,涂料桶与地面的接触面积为0.1m2,工人用如图所示的滑轮组,在20s内将涂料桶提高了5m,工人对绳子自由端施加的拉力F为150N.试求:
(1)涂料桶放在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)拉力F所做的功是多少?
(3)拉力F做功的功率是多少?
如图所示是一辆装载货物的叉车,空车的质量为2.5t,叉车轮胎和地面接触的总面积为0.2m2.车上货物的质量为860kg,求:(g取10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg)
(1)空车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(2)若叉车水平匀速行驶500m,将货物运到货场,叉车的输出功率为10kW,行驶过程中受到的阻力为2000N,则叉车到达货场需要用多长时间?
(3)到达货场后,叉车要将货物提高3m放到货架上,若发动机需要消耗柴油2g,则在这一过程中,叉车发动机抬高货物时的效率是多少?
一辆小轿车质量为1.8t,四个轮子与地面的总接触面积为1000cm2.小轿车在水平路面上做匀速直线运动,2.5h行驶了225km,该车的发动机的额定功率为20kw,(g=10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)求:
(1)小轿车静止时对地面的压强;
(2)轿车在这次行驶过程中受到的牵引力;
(3)若汽油完全燃烧产生的热量的25%转化为车运动时的机械能,则这次行驶中要消耗多少kg的汽油?