“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源,如图,在使用过程中,首先由人将沙袋举高,使人的生物能转化为沙袋的重力势能,然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电,点亮灯泡。
(1)发电机是“重力电灯”的核心部件之一,发电机的线圈在磁场中 磁感线产生电流,这种电流是 (选填“直流”或“交流” 电。发电的过程属于 (选填“电生磁”或“磁生电” ,这个过程将 能转化为电能。
(2)“重力电灯”灯泡的额定功率为 ,额定电压为 ,则该灯泡正常工作时电流为 ,它工作 消耗0.01度的电能。
(3)将一个重为 的沙袋举高 后从静止开始释放至落地,重力做功 ,调节减速器,让沙袋匀速下落,且沙袋下落过程中重力势能减小量的 转化为灯泡的电能,此时发电机的输出电压恰为灯泡的额定电压,则一次举高沙袋能让额定功率为 灯泡正常发光 .此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为 。
小华同学在参加体育中考测试时,发现了很多与物理有关的知识:
(1)在 测试时,小华用力向后蹬地,由于物体间力的作用是 ,使小华受到一个向 (选填“前”或“后” 的摩擦力,最终他的成绩为 ,则小华的平均速度是 。
(2)在立定跳远时,小华用前脚掌蹬地时对地面产生的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于” 双脚站立时的压强;在起跳后上升过程中, 能增大,在下落时重力势能转化为 能。
(3)在实心球测试时,小华捡起重为 的实心球,并缓慢举至 处,这一过程小华对球做功 ;将球用力投出后,由于 ,实心球向前飞行了 ;球出手后,小华对球做功 。
如图所示,用甲、乙两个动滑轮将物体 、 匀速竖直提升相同高度。已知 ,两个动滑轮的机械效率相等。忽略绳重和摩擦,拉力做功 。若在 、 下方均增加重为 的钩码,匀速竖直提升相同高度,则机械效率 (选填“ ”、“ ”或“ ” 。
如图所示,用滑轮组把 的重物匀速提升 ,人所做的有用功是 ;如果用该滑轮组提升 的重物,它的机械效率将 。
如图所示是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离,工人在 时间内用 的力竖直向下压动摇臂 ,把 的重物匀速抬高 。则重物上升的速度为 ,人做的功为 ,千斤顶的效率是 。
自动感应门俯视图如图所示:当有物体进入半径为 的虚线圆(圆心处为 内时,宽度均为 的两扇感应门立即向两边匀速开启,开启速度为 ,感应门在物体离开虚线圆后关闭,在水平地面上,人用 的水平推力 推动宽 的货物,使货物的中央沿虚线 垂直地匀速通过该门,此过程中货物受到的摩擦力大小为 ,从门开始开启到货物被推至门处的过程中,推力 做的功为 ;为能安全通过该感应门,货物运动的速度应不超过 。
如图所示,用 的拉力 匀速提升重为 的物体,在 内物体上升 ,则有用功是 ,拉力的功率是 ,机械效率是 。
建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重 的物体时,物体 内上升了 ,此过程中有用功为 ,钢丝绳移动的速度为 ;若滑轮组的机械效率为 ,则额外功为 ,拉力 为 ,其功率为 。
小明同学用 的水平推力,将重为 的购物车沿水平地面向前推动了 ,在此过程中,推力对购物车做功 ,购物车的重力做功 ;一个皮球落地后弹起,弹起的高度越来越低,皮球在运动过程中,机械能总量 (选填“增加”、“减少”或“保持不变” 。
如图所示,工人将 的重物提升了 ,所用的时间为 ,拉力为 .则工人做的有用功为 .拉力的功率是 ,动滑轮的机械效率是 。
如图所示,用 的拉力将重 物体匀速提升 ,不计轮轴间摩擦及绳重,则动滑轮 ,上述过程中有用功 ,动滑轮的机械效率 。
如图,是塔式起重机上的滑轮组。在将 的重物匀速提高 的过程中,作用在绳端的拉力为 ,则有用功是 ,该滑轮组的机械效率是 。
重力灯是英国里弗斯设计的一款概念环保灯,它是通过一定的装置将重力势能转化为电能的设备,如图所示。已知沙袋重力为 ,用滑轮系统将它提升到 高处,然后放手让沙袋下降到地面,此过程中重力所做的功是 ,利用滑轮系统的目的是 ,传动装置带动发电机发电,发电机的工作原理是 。已知重力灯功率为 ,重力势能转化为电能效率为 ,则每举高一次该沙袋使重力灯正常照明 。