如图所示,某施工队利用滑轮组从水中提取物体,上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为 ,体积为 。
(1)物体完全浸没在水中时,求物体所受浮力的大小;
(2)物体下表面与水面距离为 时,求物体下表面所受水的压强;
(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦,当浸没在水中的物体被匀速提升时,求电动机对绳子的拉力;
(4)物体离开水面后,在电动机作用下匀速上升,若电动机功率为 、对绳子的拉力为 ,求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到 。
在一个标准大气压下,用炉子将 的水从 加热至沸腾,燃烧了 的焦炭,已知水的比热容为 ,焦炭的热值为 。求:
(1)水吸收的热量;
(2) 焦炭完全燃烧释放的热量;
(3)炉子烧水的效率。
为预防新型冠状病毒交叉感染,某医院将医疗器械置于消毒柜内,通过对水加热,达到设定压强和工作温度,产生高压饱和蒸汽,从而对医疗器械进行消毒处理,某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表,某次消毒,将满箱温度是 的水加热到工作温度,需正常工作 求:
(1)消毒一次,水箱中的水吸收的热量是多少?
(2)消毒一次,消毒柜消耗的电能是多少?
(3)该消毒柜的电加热效率是多少?
电源 |
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额定功率 |
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水箱容积 |
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工作温度 |
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额定压力 |
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工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材,质量为 的石材放在水平地面上,在拉力 的作用下沿水平方向做匀速直线运动,其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍,滑轮组的机械效率为 ,滑轮组和绳子的自重不计。 求:
(1)石材受到的阻力;
(2)在石材移动 过程中,工人做的有用功;
(3)在石材移动 过程中,工人作用在绳子自由端的拉力 。
如图所示是一款电蒸锅的简化电路图,它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为 。 、 均为加热电阻丝, 的电阻为 。求:
(1)电阻 的阻值是多少?
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少?
(3)若不计热量损失,用电蒸锅高温挡将 水从 加热到 ,需要多长时间?
如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路,它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为 ,电动机线圈电阻为 ,电源电压 稳定不变。求:
(1)加热电阻正常工作时的电功率是多少?
(2)在足浴盆中加入体积为 、初温为 的水,加热电阻正常工作 ,它的电加热效率为 ,则水的温度会升高到多少摄氏度?
(3)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为 ,按摩 ,电动机线圈产生的热量是多少?
“中国速度” 建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院,为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房,其重力是 ,放在水平地面上,与地面的接触面积是 .如图所示的起重机滑轮组, 内将该厢式板房匀速提高了 。在此过程中,钢丝绳自由端的拉力功率是 .试求:
(1)起吊前厢式板房对地面的压强是多少?
(2)钢丝绳自由端的拉力做功是多少?
(3)钢丝绳自由端的拉力是多少?
某旅行车满载时总质量为 ,车轮与地面接触的总面积为 .求:
(1)旅行车满载静止在水平地面上,对地面的压强是多少?
(2)如果在某路段,旅行车牵引力的功率恒定为 ,当它以 的速度匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3)2020年的年底,朝阳至北京的高铁将开通,该段铁路线长约 ,若高铁列车全程以 的最高设计速度行驶时,受到的阻力为 ,则列车从朝阳到北京需要多少小时?列车要克服阻力做多少功?
我市为了净化市区空气,环卫工人每天定时驾驶洒水车对市区道路洒水(如图)。下表是该洒水车的相关数据。已知水的密度为 , 取 ,请根据题意回答下列问题:
空车质量 |
水罐容积 |
装满水时车轮与地面的总接触面积 |
额定功率 |
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(1)该洒水车装满水时对地面的压强为多少?
(2)若水罐内有一漂浮的物体,浸入水中的体积为 ,则该物体受到的浮力和重力各为多大?
(3)该洒水车在水平路面上以额定功率匀速行驶 用时 ,试计算此过程汽车所受到的牵引力大小。
我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如下表(海水的密度近似为 , 。求:
排水量 |
水上 ,水下 |
最大潜水深度 |
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最大航速 |
水上 ,水下 |
最大输出功率(水下) |
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(1)潜艇在水上航行时受到的浮力是多少?在水下行驶时排开水的体积是多少?
(2)潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处,潜艇上一个面积是 的观察口受到海水的压力增大了 ,则潜艇原来位置的深度是多少?
(3)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶 ,发动机输出的能量是多少?若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为 ,潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力 是多少?
跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱。在某次跳伞训练过程中,一体重为 的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经 下落 后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时 ,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率。
湖南运动员龙清泉在里约奥运会上,以抓举 、挺举 ,总成绩 夺得男子56公斤级举重金牌。如图是龙清泉在抓举比赛时的英姿。已知:龙清泉的质量是 ,脚与地面接触的总面积是 . 取 求:
(1)龙清泉受到的重力。
(2)在抓举比赛中,龙清泉将 的杠铃成功举起,这时他对地面的压强。
(3)龙清泉将 的杠铃成功举起 的高度,他在挺举过程中对杠铃所做的功。
如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内 , 水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为 ,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间 水从 加热至 , , ,以上过程中,
问:(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?
近年来,宜昌市着力打造生态能源示范村,新增太阳能热水器4000多台。如图所示某太阳能热水器接收太阳能的有效面积为 ,假设某天有效光照时间为 ,每平方米太阳的平均辐射功率为 ,将热水器内初温为 的水温度升高到 .(太阳能热水器的工作效率为
(1)家用燃气热水器的工作效率为 ,把相同质量的水从 加热到 ,使用太阳能热水器可节约多少千克液化石油气?(液化石油气的热值为
(2)人们利用太阳能,除了转化为内能之外,还有“光电转换”,即利用 将太阳能转化为电能;还有“光化转换”,即通过 将太阳能转化为化学能。