我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg,平直路面上静止时轮胎与路面接触的总面积约为0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW,g取10N/kg.
(1)中巴车所受的重力是多少?
(2)静止在平直路面时中巴车对路面的压强是多少?
(3)中巴车以30m/s匀速行驶时,所受阻力是多少?
(4)中巴车改用汽油机作动力,汽油发动机效率为20%.以72kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少kg汽油?(汽油的热值为4.5×107J/kg)
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。
两个实心正方体A、B由密度均为ρ的同种材料制成,它们的重力分别是G A、G B,将A、B均放置在水平桌面上时,如图甲所示,两物体对桌面的压强分别是pA、pB,且pA:pB=1:2;当用甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体,如图乙所示,两动滑轮重均为G动,此时两滑轮组的机械效率之比为33:40;若将A物体浸没在水中,用甲滑轮组匀速提升,如图丙所示,匀速提升过程A物体一直没露出水面,此时甲滑轮组的机械效率为75%。不计绳重和摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,求:
(1)A、B两物体的重力之比G A:G B是多少?
(2)滑轮组中的动滑轮重力G动是A物体重力G A的多少倍?
(3)A、B两个实心正方体的材料密度ρ是多少kg/m3?
在水平桌面上放置一个空玻璃杯,它的底面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。求:
(1)玻璃杯的重力大小。
(2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算推测出玻璃杯的大致形状是右图中(a)、(b)、(c)的哪一种?
(水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,杯壁的厚度可忽略)
利用图所示装置,把质量为4kg、密度为4×103kg/m3的薄石块从水面下5m处拉出水面后,再提升了8m,共用时间10s。动滑轮重为20N(不计绳重及滑轮与轴间的摩擦及水对石块的阻力,设石块的两个上升过程都为匀速)。
(1)当薄石块浸没在水中5m深处时,它受到的水的压强是多少?
(2)当薄石块浸没在水中时,它受到的浮力是多少?
(3)在整个过程中拉力F做功的功率是多少?(可近似认为石块离开水面前浮力大小不变)
如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B, 圆柱体B的体积是密闭容器D的;旁边浮体C的体积是0.1m3,该同学站在浮体C上,总体积的浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图24乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水后,圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子时,浮体C露出水面的体积减少总体积的;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10 N.(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:
(1)圆柱体B的重力;
(2)密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率;(百分号前面保留整数);
(3)圆柱体B的密度;
(4)在提升全过程中配重A对地面的压强的最大变化量。
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。
图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置。在底面积为800cm2的圆柱形容器中装有密度为的液体,边长为20 cm的正立方体物块M完全浸没在液体中匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为;密度为的物块M全部露出液面后匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为,与之比为8:9。滑轮的质量、且,细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块M的阻力均忽略不计,液体与物块M的质量与体积关系的图像如图乙示。(g取10N/kg)(人的质量为60kg,与地面的接触面积为300cm2)
求: (1)物块M离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
(2) 物块M露出液面前人对地面的压强P;
(3) 离开液面后如果物块M以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率。
如图所示,正方体合金块A的边长为0.2m,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的M点处,在A的下方放置一个由同种材料制成的边长为0.1m的立方体B,物体B放置在水平地面上;OM:ON =1:3。一个重为640N的人在杠杆的N点通过滑轮组(每个滑轮的自重均为20N)用力F1使杠杆在水平位置平衡,此时A对B的压强为=1.4×104Pa,人对水平地面的压强为=1.45×104Pa;若人用力F2=80N仍使杠杆在水平位置平衡,此时物体B对地面的压强为。已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa。(g取10N/kg)求:
(1)力F1的大小;
(2)合金块的密度;
(3)压强的大小
在图所示的装置中DC=3m,OD=1m,A、B两个滑轮的质量均为2kg,A是边长为20 cm、密度为的正方体合金块,当质量为60kg的人用80N的力沿竖直方向向下拉绳时,合金块A全部浸没在密度为的液体中,杠杆恰好在水平位置平衡,此时人对地面的压强为;若人缓慢松绳,使合金块下降并与容器底接触(但不密合),当人用60N的力向下拉绳时,人对地面的压强为,容器底对A的压强为。 (杠杆DC的质量不计,、)
求:(1)液体的密度;(2)。
如图所示 支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自动升降,物体M的密度为2.7×103kg/m3,轻质杠杆LOA∶LOB=2∶5。某同学质量为60kg,利用这个装置进行多次实验操作,并将实验数据记录于表格中(表格中F浮为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度,P为液体对容器底部的压强),在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平。其中一次实验用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动,该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半,滑轮组的机械效率η=90%。已知,物体M浸没在液体中时,液体深度1.8m(绳的重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计。g=10N/kg)。
F浮/ N |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
600 |
600 |
h/m |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
P/ pa |
16725 |
16975 |
17225 |
17425 |
17725 |
18000 |
18000 |
18000 |
求:
(1)拉力F1的大小;
(2)液体的密度;
(3)物体M完全露出液体表面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数);
质量为60kg的小明站在水平地面上,利用如图甲所示装置提升物体A。物体A的质量mA为74kg,底面积SA为2×10-2m2。当小明施加竖直向下的拉力为F1时,物体A未被拉动,此时物体A对地面的压强p为5×103Pa,小明对地面的压强为p1;当小明施加竖直向下的拉力为F2时,物体A恰好匀速上升,拉力F2做的功随时间变化的图象如图乙所示。小明对地面的压强为p2,且p1:p2="16:" 15。已知B、C、D、E四个滑轮的质量相同,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)当小明施加竖直向下的拉力F1时,物体A对地面的压力FN;
(2)每个滑轮所受的重力G0;
(3)小明施加竖直向下的拉力F2时,物体上升的速度。
建筑工人使用如图所示装置,将质量分布均匀的长方体水泥板M吊起后放入水中。工人通过控制电动机A、电动机B,始终保持水泥板M所受拉力竖直向上。当电动机A对绳的拉力为零时,电动机A对地面的压强为p0;当水泥板M一端被竖直滑轮组拉起,另一端仍停在地面上,且水泥板M与水平地面成某角度时,电动机A对地面的压强为p1;当水泥板M被竖直滑轮组拉离地面时,电动机A对地面的压强为p2;当将水泥板M被悬挂着浸没在水中时,电动机A对地面的压强为p3。已知:水泥板M的体积VM为0.1m3,==5250Pa,==10250Pa,==5250Pa,不计绳重和轴摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)竖直滑轮组中动滑轮的总重力G动 ;
(2)水泥板M所受重力GM;
(3)竖直滑轮组提拉水泥板M将其立起的过程中机械效率η。(结果保留两位有效数字)
如图所示,是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过滑轮组打捞水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以0.3m/s的速度向右水平匀速运动。重物在水面下被提升的过程共用时50s,汽车拉动绳子的功率P1为480W。重物开始露出水面到完全被打捞出水的过程共用时10s,此过程中汽车拉动绳子的功率逐渐变大,当重物完全被打捞出水后,汽车的功率P2比P1增加了120W,且滑轮组机械效率为80%。忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)重物浸没在水中所受浮力;
(2)打捞前重物上表面受到水的压力;
(3)被打捞重物的密度
用如图(1)所示的装置提升重物,水平横梁AB 固定在支架C顶端,OA: OB=4:1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m2的配重M,横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组,用此滑轮组多次提升不同的物体,计算出滑轮组的机械效率,并记入下面的表格。
物重G/N |
60 |
80 |
100 |
180 |
机械效率η |
0.75 |
0.80 |
0.833 |
0. 90 |
现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体:在水面以上提升密度为ρ甲=0.75kg/dm3的甲物体时,绳自由端的拉力为F1,F1做的功为W1,配重M对地面的压强变化量为ΔP1;在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力为F2,F2做的功为W2,配重M对地面的压强变化量ΔP2。
F1、F2所做的功随时间变化的关系如图(2)所示。已知:甲、乙两物体的体积关系为V甲=4V乙,提升甲、乙两物体时速度相同。(不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)求:
(1)配重M对地面的压强变化量的差ΔP2-ΔP1
(2)滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。(保留百分号前面一位小数)