电动清扫车以其环保、高效等优点,在创建卫生城市中大显身手。如图为一电动清扫车正在工作时的情景。
(1)电动清扫车的主要部件是电动机,其工作原理是 ;清扫过程中,驾驶员相对于清扫车是 (选填"静止"或"运动")的。
(2)清扫车停在水平路面上,总质量为800kg,清扫刷与路面不接触,轮胎与路面总接触面积为0.04m 2,车对路面的压强为多少?g取10N/kg。
(3)清扫车完成任务后,在平直道路上以5m/s的速度匀速直线行驶,经10min到达垃圾处理站,行驶过程中车所受阻力大小恒为400N,则牵引力做的功为多少?
桂林经常使用喷雾车对街道进行降温除尘,总重为6×104N的喷雾车静止在水平路面上时,车轮与路面的总接触而积为0.15m2。某次作业中喷雾车在8×103N的牵引力作用下,以4m/s的速度水平匀速行驶了30s。求:
(1)静止时,喷雾车对水平路面的压强等于多少帕斯卡?
(2)在这30s内,牵引力对喷雾车做功等于多少焦耳?
阅读短文,回答问题。
探索月球背面
2018年12月8日,我国嫦娥四号和巡视器(月球车)组合体发射升空,经历20多天的漫长旅程,终于在2019年1月3日着陆月球背面并成功分离。月球车首次近距离拍摄了月球背面照片,并通过卫星传回地面,月球车也因此被命名为“玉兔二号”。图1是“玉兔二号”在月球背面留下的第一道印迹。嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆还是人类首次,踏出了全人类在月球背面的第一步。
人类从地球上直接观看月球,只能观测到一面,看不到月球背面。为什么总看不到月球背面呢?月球围绕地球公转的同时也在自转。万有引力定律告诉我们:地球和月球之间存在相互作用的引力,月球上离地球越远的位置,受到地球的引力越小。如果月球自转的周期与公转的周期不相等,月球上同一部分受到地球的引力就会发生变化,这导致月球不同岩石之间产生摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同,因此总是同一面朝向地球。
(1)嫦娥四号需要的能量主要由太阳能电池板提供,太阳能电池板工作时是将 能转化为电能;
(2)物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一,“玉兔二号”在地球上对地面的压强是其对月球表面压强的 倍(假设接触面积不变)。但是因月球表面较软,所以印迹较为明显(如图1);
(3)如图2所示,如果 和 是月球上两块质量相同的岩石,它们受到地球的引力分别为 和 ,那么 (填“大于”“小于”或“等于”)。
某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒,部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示, 为热敏电阻,其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用 、 的水正常工作 可完成一次消毒。已知水的比热容为 。
额定加热功率 |
|
水箱容量 |
|
工作温度 |
|
限压 |
|
(1)求每次消毒时水温从 上升到工作温度水吸收的热量;
(2)电加热器正常工作时,将水从 加热到工作温度的时间为 。求电加热器加热的效率;
(3)保温电阻是图中的 。
一人用桶从井里取水,已知桶的容积是 ,空桶的质量是 ,忽略绳子的重力。 、 求:
(1)装满水后水的质量;
(2)用绳子把桶放到井里,进入一些水后,桶仍然漂浮在水中,此时它排开水的体积是 ,桶受到的浮力;
(3)将一满桶水从桶底刚好离开水面开始匀速提高 ,绳子的拉力做的功;
(4)提水的效率。
随着精准扶贫政策的落实,小红家正在新建楼房。他看到工人师傅用如图所示的装置,把 建筑材料匀速提升到3楼地板上用时 。楼层高 ,电动机的铭牌如下表,
某型号电动机 |
|
额定电压 |
|
额定功率 |
|
频率 |
|
求:
(1)装置中电动机正常工作时的电流。
(2)拉力 所做的功。
(3)该装置的效率。
某白炽灯的电流与电压关系如图所示,白炽灯工作时灯丝要达到很高的温度才能发出白光。已知灯丝质量为 ,比热容为 。求:
(1)灯丝的温度从 升高的 ,需要多少热量?
(2)上述过程中,若电能转化为热能的效率为 ,则灯泡消耗的电能是多少?
(3)要将此灯改装为一个调光台灯接入家庭电路,需要串联一个变阻器,灯泡的功率调到 时,该变阻器接入电路的阻值应为多大?
一辆大鼻子校车在水平路面上行驶,车和人总质量为 ,轮胎与地面的总接触面积为 。
(1)求校车对路面的压强。
(2)校车以 的速度匀速行驶时,柴油发动机的输出功率为 .求此过程中校车受到的阻力。
(3)如果校车行驶过程中,司机控制油门,使发动机的输出功率为 ,并保持此功率不变继续行驶 。这段时间内柴油燃烧释放能量的 转化为有用机械能,在数值上等于发动机牵引力做的功。求这段时间内发动机柴油燃烧释放的能量。
天然水流蕴藏着巨大的能量,是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能,是水能利用的主要形式。有一处水利工程,在河流上修建了 高的拦河大坝,如图所示。年平均水流总量为 .该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运,在发电方面,年平均发电总量为 .现安装水轮发电机20台,每台水轮发电机装机容量(即发电功率)为 .(水的密度为 , 取 求:
(1)年平均水流总量所受的重力;
(2)若上、下游水位差为 ,年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率;
(3)若每台发电机平均年发电时间为180天,则平均每天约有多少台发电机在工作。
图甲是我国首艘国产航母 型航空母舰,它属于中型常规动力航母。该航母满载时的总质量为 ,航母上配置了滑跃式起飞的歼 舰载机,每架舰载机的质量为 ,舰载机与航母甲板的总接触面积为 .2018年5月13日该航母再次下水进行试航,航母在 内航行了 。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力 与航行速度 的关系图象。
试计算:
(1)航母试航时的平均速度是多少?
(2)航母满载时排开水的体积是多少?
(3)每架舰载机对航母甲板的压强是多少?
(4)试航过程中,航母的牵引力所做的功是多少?
如图所示,叉车把质量为 的重物从地面匀速竖直提升 ,用时 。叉车消耗柴油 ,若柴油完全燃烧(柴油热值为 , 取 。求:
(1)提升过程中重物上升的速度;
(2)叉车提升重物过程中做的有用功;
(3)叉车提升重物过程中的效率。
工人师傅用如图所示的滑轮组将重为 的货物匀速提升了 ,做了 的功。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)当他用 的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的 ,求提升货物的重。
如图所示是某研究小组精心设计的一种机械,高处的水通过左侧的管道向下流动,水流冲击叶片,叶片的转动带动砂轮转动,就可以打磨需要的工件,同时带动右侧的抽水器将水从低处抽到高处,继续向下流动,从而永不停歇。你认为这种机械是否能够一直工作下去,请说明原因。
近年来,人们致力于研发以电池为动力的纯电动汽车,期望更加节能环保、安全而高效,并取得了长足的进步,对于某成熟品牌的电动汽车,已知其质量恒为 ,在水平路面上行进过程中所受阻力恒定(不计空气阻力)。
(1)该汽车匀速爬上倾角为 的斜坡时,汽车的动能 ,重力势能 ,机械能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)若斜坡长为 ,爬坡速度为 ,求汽车爬坡所用时间;
(3)如果该汽车以 的速度在水平路面上行驶,且牵引力的功率为 ,行驶 时间内,消耗的电能为 ,求:在这个过程中,摩擦阻力大小及汽车的效率;
(4)若汽车在相同的水平路面上以 的速度匀速行驶时间为 ,试求牵引力在 时间内做的功。
小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。
额定电压 |
220V |
额定功率 |
1210W |
容积 |
7L |
(1)求电热足浴器正常工作时的电阻;
(2)用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃,求水吸收的热量;
(3)若此足浴器在额定电压下使用,需500s才能将(2)问中的水从20℃加热到40℃,求这个电热足浴器的加热效率;(计算结果精确到0.1%)
(4)小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其它用电器,让电热足浴器单独工作,在1min内电能表的转盘转过50r,求此时该足浴器两端的实际电压(电热足浴器阻值不随温度变化而变化)。