2016年9月,世界上最大的“升船电梯”﹣﹣三峡升船机试运行成功。实现了“小船坐电梯”过坝。某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强。
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率。
常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体,,
(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为、密度为的实心物体静止不动,该力的大小是多少?
(2)若机器人在水下处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间,物体竖直上升所需要的动力与物体运动速度的关系如图所示,求:
①物体上升的速度是多少?
②这个过程动力对物体做了多少功?
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为,动滑轮、杆和晾衣架总质量为。小燕同学用力拉动绳子自由端,在时间内使衣服匀速上移,不计绳重和摩擦)求:
(1)绳子自由端拉力的大小;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)整个过程中机械效率。
小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明重450N,自行车重250N,轮子与地面的总接触面积是2×10-3m2,图1是速度V随时间t变化的关系图象,小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点,图2是动力F随时间t变化的关系图象。
(1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强为多大?
(2)在7∽12s内,自行车所受的摩擦阻力是多少?自行车克服摩擦阻力做了多少功?此时功率是多少?
(3)自行车在0∽7s内的平均速度是多少?(保留小数点后两位)
2016年6月28日,备受关注的南宁地铁1号线东段将进入试运行阶段。若南湖站到金湖广场站的路程为380m,地铁1号专用列车从南湖站到金湖广场站的运行时间约为40s,列车牵引力约为2×104N.求这段路程中:
(1)列车行驶的平均速度;
(2)列车牵引力所做的功。
如图所示,叉车在10s内将质量为2t的平桂大理石沿竖直方向匀速提升了1m,发动机所做的功是5×104J,求:
(1)大理石在10s内被提升的平均速度是多少m/s。
(2)叉车支持力对大理石做的功是多少J?
(3)叉车提升大理石的功率是多少W?
(4)叉车提升大理石的机械效率是多少?
电动车是环保的交通工具,行驶时蓄电池给电动机供电,表1是某厂家生产的电动车的主要参数,测试员还做了其他参数的测试。
测试一:一次性充满电后,在相同的路面、不同负重情况下连续行驶的最大里程数sm,结果如表2。
表1:
整车 |
整车质量 |
40kg |
最高车速 |
30km/h |
|
蓄电池 |
蓄电容量 |
0.55kW•h |
电动机 |
额定电压 |
48V |
额定功率 |
240W |
表2:
负重(kg) |
60 |
80 |
100 |
120 |
sm(km) |
28 |
25.8 |
23.3 |
20.5 |
测试二:电动车一次性充满电后连续行驶直至储存电能将耗尽的过程中,在同样的路面,行驶里程s对电动机牵引力F的影响,得到的图象如图所示。
根据以上数据求:
(1)电动车以6m/s速度匀速行驶100s的路程。
(2)由表2数据反映的现象,其原因是 。
(3)在测试二中电动车的蓄电池所储存的能量剩余量低于10%后电动车已无法连续行驶,此时行驶里程为30km,求这次测试中该电动车的效率。
在水平地面上,用50N的水平拉力拉着重为100N的小车匀速前进10m,所用时间为20s,求这一过程中:
(1)小车的速度;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力做功的功率。
利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N,边长为10cm的正方体物体。拉力F的大小为3N,物体在水平地面上匀速运动时,受到地面对它的摩擦力为4.5N.求:
(1)A处拉力大小;
(2)正方体物体对地面的压强是多少?
(3)若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s,求A处拉力所做的功是多少?
小华用如图所示的滑轮组拉动货箱,已知货箱的质量为60Kg,在F=50N的拉力作用下,货箱以0.1m/s的速度做匀速直线运动,地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求:
(1)货箱的重力是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)货箱运动了1min,克服摩擦所做的功是多少?
(4)此滑轮组的机械效率是多少?
电动玩具车质量为1kg,它与水平地面的接触面积为20cm2,该车在水平地面运动时,车内电动机提供的水平动力F与速度v的关系如图所示。
求:(1)玩具车对水平地面的压强。
(2)该玩具车在水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运动时,水平动力做功的功率是多少?
某海上蹦极挑战者的质量为50kg,下落的高度为45m,所用的时间为5s,g取10N/kg,求:
(1)挑战者下落的平均速度;
(2)重力对挑战者所做的功
(3)重力做功的功率。
2016年6月5日,在第15届香格里拉对话会上,中国军方代表孙建国发出强有力的声音:中国有能力维护南海和平。如图所示,被誉为“中华神盾”的防空导弹驱逐舰是我国海军的中坚力最,它满载时总重力为6.0×107N.在某次演习中,驱逐舰满载时以36km/h的速度匀速直线航行了30min,航行过程中受到的阻力是总重力的0.01倍。求驱逐舰匀速直线航行过程中:
(1)路程是多大?
(2)牵引力是多大?
(3)克服阻力做了多少功?
释放化学能的过程不断地发生在人体内,食物也是一种“燃料”。营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种巧克力的营养成分表上标有“每100g 能量2361kJ”,该标识的含义与以下物理量 (填入字母代号)的含义类似。
A.热量 B.内能 C.热值 D.比热容
(2)小华同学质量为50kg,正常情况下步行上一层楼需要12s,他克服重力做多少功?他克服重力做功的功率是多少?(每层楼高3m,g取10N/kg)
(3)人体摄入过多的能量往往希望通过运动消耗掉。小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力,如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功,则他要爬多少层楼?(每层楼高3m)