如图所示,置于水平地面上的实心均匀正方体甲、乙的质量分别为2 m和m、边长分别为2a和a,它们对地面的压强之比为 。实心均匀正方体丙、丁的密度和边长分别如下表所示,若在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央,使上方物体对下方物体的压强p上与下方物体对地面的压强增加量Δp下的比值最大,应将 。
某犯罪嫌疑人抢劫沙滩上游人的财物后逃离了现场.为了获得相关信息,技侦人员做了如下工作:①调取监控录像分析发现,其逃离时步长约为90cm,步频约为7次/s;②从监控录像上测得人高12cm,海滩上遮阳伞高18cm;③现场勘测:遮阳伞高2.7m;一只鞋印面积为250cm2;将底面积为2cm2,重4N的物体放在沙滩上留下的印痕与嫌疑人脚印印痕深度相同.(g取1ON/kg)
(1)犯罪嫌疑人身高约为多少?
(2)犯罪嫌疑人的体重大约是多少?
(3)逃离10分钟后,犯罪嫌疑人离作案现场有多远?
如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端,AB可绕O点转动,在离O点40cm的B处挂有重力为8N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5×10-4m3。(AB质量不计,且始终保持在水平位置,g = 10N/kg)
(1)圆柱体受到的浮力是 N。
(2)当一质量为0.4kg的球从O点沿木板向A端匀速运动,要使系在A端的绳拉力刚好为零,小球应距O点 cm,此时人对地面的压强是 Pa。
如图所示,金属圆柱体甲的高度为d,底面积为S;薄壁圆柱形容器乙的底面积为2S,且足够高,其中盛有深度为H(H>d)的液体,置于水平面上。
①若甲的体积为1×10(3米3,密度为2×103千克/米3,求它的质量m。
②若乙所受重力为G1,其中所装液体重为G2,求乙对水平面的压强p。
③现将甲浸入乙的液体中,其下表面所处深度为h,求液体对甲下表面压强p甲与液体对乙底部压强p乙的比值及其对应h的取值范围。
为了缓解城市交通拥堵,某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项,该车表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积200cm3,标准乘载100kg.请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3):
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大?
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.4倍,则发动机的输出功率多大?
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上?若能,它露出水面的体积是多少?
随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接.根据某航母的主要参数值列式计算:(g=10N/kg,ρ海水=1.03×103kg/m3)
主要参数值 |
|
航母总质量(包括舰载飞机) |
6×107kg |
每架舰载飞机的质量 |
5150kg |
每架舰载飞机与甲板的总接触面积 |
5000cm2 |
航母正常航行速度 |
54km/h |
航母以正常航行速度行驶时所受阻力 |
3.6×108N |
求:(1)求每架舰载飞机对甲板的压强.
(2)求航母所受的总重力和浮力的大小.
(3)若航母以正常航行速度匀速从甲地开往乙地,行驶了540km.求此过程中航母牵引力的功率.
(4)若其中一架舰载飞机起飞后,求航母排开海水的体积减少了多少?
如图所示,起重机将一箱设备沿竖直方向匀速吊装到施工高台上,设备重4000 N,施工台距离地面的高度为3m。动滑轮上每段钢绳的拉力是2500 N。(取g=10N/kg)
求:(1)起重机的质量为8t,工作时用支架将汽车的轮胎支离开地面。如果地面能承受的最大压强是7×104 Pa,支架与地面接触的总面积是多少?
(2)起重臂OA长12m,且与水平方向夹角为30°。支撑臂与起重臂垂直,作用点为B,且OB=4m,求支撑臂给起重臂的支持力(忽略起重臂自重,cos30°≈0.87)。
(3)起重机做功的机械效率。
如图所示,正方体甲的边长为0.1米,密度为5×103千克/米3,正方体乙的边长为0.2米,质量为24千克。
①求正方体乙的密度;
②求正方体乙对水平地面的压强;
③若沿正方体乙的上表面挖去一底面积为0.01米2、高为h的长方体,并在挖去部分中倒满水或酒精,是否有可能使甲、乙两物体对地面的压强相等(酒精密度0.8×103千克/米3)?请通过计算做出判断。
小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分:支板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示压力大小的仪表A(实质是电流表)、滑轮组合(滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成)。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量,滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V,取g=10N/kg。其中AO∶BO=5∶1,压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示
压力F/N |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
… |
电阻R/ |
300 |
270 |
240 |
210 |
180 |
150 |
120 |
… |
当支板上放重物G1=650N时,小明以拉力F1匀速拉动绳子,使物体压在支板上时,压力杠杆ABO在水平位置平衡,此时电流表的示数为20mA;当支板上放重物G2=1500N时,小明以拉力F2匀速拉动绳子,使物体压在支板上时,压力杠杆ABO仍在水平位置平衡,此时电流表的示数为32mA;且F1: F2=2:3
请回答:(1)当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时,支板处受到的压力为多大?(2)若人的体重为700N,当支板上放重物G1和重物G2两种情况下,人匀速拉绳时对地面的压强P1和P2之比为多少?
随着经济水平的不断提高,小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据:
水箱装满水后总质量:1600kg |
额定功率:100kW |
车轮与地面的总接触面积:8.0×10-2m2 |
水箱容量:5L |
(1)汽车发动机是汽油机,从能源可否再生角度来看,汽油是 能源。
(2)汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔内并旋转(相当于闭合开关),请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。
(3)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质,当水箱装满水,水温升高20℃时,求水吸收的热量。(c水=4.2×103J/(kg℃))
(4)该车静止在水平地面上时,求对地面的压强。(g=10N/kg)
(5)假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min,消耗汽油1.5 kg,求小汽车发动机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)
如图所示,质量为8kg,边长为5cm的正方体物块A置于水平地面上,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且CO=3BO,在C端用F=20N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.(绳重不计,g取10N/kg)
求:(1)物体A的重力G;
(2)B端细绳的拉力F拉;
(3)物体A对地面的压力F压;
(4)物体A对地面的压强P.
如图所示,边长为0.2米、质量为2.4千克的实心正方体A,以及边长为0.1米,质量为0.45千克的实心正方体B分别放置在水平地面上。求:
(1)实心正方体A的密度;
(2)实心正方体B对地面的压强;
(3)为使A、B对水平地面的压强相等,小芳与小丽讨论后认为将正方体A沿水平方向切下厚度h1一块后叠放到正方体B上方,或将正方体A沿竖直方向切下厚度h2一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的,请求出h1与h2之比。
一个重力为3 N的实心铁块A,与一实心正方体木块B叠放在圆筒形容器底部,底部水平,如图所示。实心木块的密度为0.6×103kg/m3,边长为10cm。求:
(1)实心木块的重力;
(2)实心木块对容器底部的压强;
(3)若不断缓慢向容器中倒水,直到水注满容器;当木块稳定时,木块露出水面的体积。
一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连,另一端绕过动滑轮D、定滑轮C,与滑动变阻器的滑片P相连;B为一可导电的轻质弹簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片P相连;一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳.已知电源电压为8V,灯泡标有"6V 3W"字样,人的质量为50kg,人与地面的接触面积为50cm 2,EO:HO=2:5.人对绳子拉力最小时,电流表示数为I1,且滑片刚好位于滑动变阻器的a端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为I 2,且I 1:I 2=2:1,滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示:
R(Ω) |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
… |
F(N) |
0.5 |
50.5 |
100.5 |
150.5 |
200.5 |
250.5 |
300.5 |
350.5 |
… |
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计弹簧电阻.整套装置始终处于平衡状态,物体A始终不离开地面.灯泡电阻不变,且不会被烧坏.g=10N/kg.求:
(1)人的拉力最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
(2)物体A的质量是多少?
(3)人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
(4)当灯泡正常发光时,物体A对地面的压力是多少?
我国自行制造的履带式旋挖井机,用于建筑工地打井作业,它的结构示意图如图1所示.整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成,附属设备由空心钻杆A和钻头D(大小可根据需要更换)组成.旋挖井机工作时,主机通过C将动力传给A,A带动D竖直往下旋挖,并将挖出的泥沙填充到A内;停止旋挖时,C与A完全分离,H的拉力可把A、D和泥沙提到地面.部分数据见下表:
名称 |
旋挖井机 |
|
整机质量 |
9×104kg |
|
钻杆质量 |
5×103kg |
|
钻头 |
直径 |
质量 |
40cm |
100kg |
|
80cm |
200kg |
|
120cm |
300kg |
(1)假设旋挖井机用20s将0.5t的泥沙从井下先提高10m,接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上,求此过程中,旋挖井机做的有用功和有用功率.
(2)把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中,此时C与A完全分离且H处于松弛状态,固定在A上的D的横截面示意图如图2所示,其中S为D与泥沙的接触面积(即图中的阴影部分),R为D的半径,求D对井底泥沙的压强.
(3)假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起,且只有M点着地,H处于松弛状态,A对C竖直向上的力为F,请你比较此状态下整机重力G(重心在O点)与力F的大小.