人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示,将削尖
的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.20g。已知:来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热C=2× 103J/(kg·℃),室温为20℃。问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒
尖端吸收,则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
阅读短文,回答问题.
在我国随着人民生活水平的提高,加上“汽车下乡”政策的实施,不少农村家庭都购买了汽车,汽车开始进入普通百姓家庭。家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车(如图甲)。他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
(1)汽车的发动机是四冲程汽油机,其中 冲程将内能转化为机械能。
(2)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。
(3)图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,图中的油量表实质是_________表改装而成的,定值电阻R0的作用是___________ ,在加油的过程中,油量表的示数__________。(选填“变大、变小、不变”)
(4)(1分)如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6 kg的汽油,这些汽油完全燃烧时所产生的热量是____________J。(已知:汽油的热值为4.6×l07J/kg)。
(5)(2分)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图丙所示.则在0-5s时间内,轿车发动机做功______ J;轿车运动过程中受到的阻力是________N.
工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m3的水从高处落下冲击水轮机,水轮机到上游水面的落差为90m,水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则:(g=10N/kg)
(1)大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少?工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状,有多方面的原因,请你说出一个原因。
(2)水从高处落下时,重力每分钟做多少功?
(3)若水的机械能有80%转化为电能,水电站的发电功率是多少?
(4)若输电电压为100KV,求输电电流是多少?
(6分)如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和磨擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
(3)动滑轮在提升一箱设备时的机械效率多大?并说明提高动滑轮效率的一种方法。
如图所示,物体重840N,动滑轮重160N,用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升,若不计绳重和摩擦,求:(1)拉力F的大小(2)此装置的机械效率(3)拉力F的功率
如图所示,斜面长5m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。求:
(1)小明做的有用功;
(2)斜面的机械效率。
(3)木块与斜面间的摩擦力
张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(3)绳子能承受的最大拉力是多少?
(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?
利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是80%(不计绳重和摩擦),求:
(1)提升重物时做的有用功为多少?
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大?
(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是多大?
工人利用图示的滑轮组将重400 N的物体向上匀速提起2 m.所用拉力为250 N
(1)滑轮组的机械效率是多少?动滑轮的重是多少?
(2)若用此滑轮组将重900 N的物体竖直向上匀速提升2 m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力)
继2009年12月9日,“和谐号”动车组(如图)考试在广州与武汉之间开通后,广珠城际轻轨于2011年1月7日也成功开通运营.轻轨主线全长约140km,列车最高时速可达216km/h.
(1)如果列车以150km/h的平均速度行驶,从广州到珠海约需多少分钟?
(2)列车匀速行驶受到的平均阻力约为800N,若某段路程列车以最高速度匀速行驶5分钟,动车组做的功约为多少J?动车组的功率约为多少kW?
小强的身高只有165cm,质量却有80kg,每天放学背着10kg的书包爬上约20m高的6楼,总是累得他气喘吁吁。如果小强上到楼顶共要5min时间。求:(1)小强上楼过程中要对书包做的功。(2)小强爬楼的功率?
用如图所示的滑轮组,将480N的物体在1 min内匀速提升12m,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)
(1)滑轮组的机械效率
(2)拉力的功率
(3)若用该滑轮组将质量为30kg的物体匀速提升10m 时,拉力做的功。(g=10N/kg)
某辆小汽车油箱内装满35kg汽油,司机小王驾车到某城市执行任务,路程为
300km,在高速公路上匀速行驶时,车受到的阻力是920N.(汽油完全燃烧产
生的内能有30%转化为机械能;汽油的热值为4.6×107J/kg),求:
(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油.