有一重为200N的正方体物体放在水平地面上,它的边长为20 cm,某人想通过如图所示的定滑轮来竖直提起这个物体.
(1)该物体的密度是多大?
(2)当绳子中的拉力为零时,物体对水平地面的压强是多大?
(3)当人用250 N的力向下拉绳子时,物体恰好能以1m/s匀速上升,求拉力的功率.
(4)当人用250 N的力向下拉绳子时,物体上升3 m后恰好到达目标位置.求此过程中定滑轮的机械效率.
深圳地铁岗厦北综合交通枢纽工程工地上,一线施工人员正在紧张忙碌,进行架桥机钢梁吊装等施工作业。(g取10N/kg)
(1)图2为图1中起重机的简图,请画出阻力F2的力臂l2。
(2)图3为架桥机的装置图,已知箱梁的质量为5×105kg,体积为200m3,架桥机滑轮组总拉力为4×105N,自由端移动距离为25m,将箱梁提升1m。求:
①箱梁的密度;
②架桥机在此过程中的有用功;
③架桥机在此过程中的机械效率。
如图所示,用 的拉力 ,将重为 的木箱匀速提升 ,求:
(1)拉力所做的功;
(2)该滑轮组的机械效率。
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清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”。
清洗机的铭牌 |
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型号 |
CC5020 |
额定压强 |
5×106Pa |
电源 |
220V/50Hz |
额定流量 |
20L/min |
额定功率 |
2.2KW |
防护等级 |
IP25 |
(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理与下图中的 相同。
(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水多少kg?清洗机对水做的功是多少J?
(3)该清洗机正常工作时的效率是多少?
热敏电阻是一种新型的半导体材料,被广泛应用于电热设备中,该材料温度越高,电阻越大。小明买了一个应用了该材料的养生壶,已知该材料电阻 不小于 ,温度为 时, ,壶内另一定值电且 .养生壶加热过程中的平均功率等于 时电路的总功率。
(1)小明试着设计了养生壶的两种电路图,如图甲、乙所示,已知小明家的电路允许通过的最大电流为 ,请你帮他选择出正确的电路图,是甲乙中的哪个?(不用书写验证过程)
(2)该养生壶烧水时的平均功率为多大?
(3)若该养生壶烧水时消耗电能的 转化为水的内能, 能将多少千克的水从 加热至 ?
一辆质量为 的汽车陷入一泥泞路段,司机师傅利用滑轮组和周围条件,组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动 距离,汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍,滑轮组的机械效率为 , 取 。
在将车匀速拖离泥泞路段过程中,求:
(1)做的有用功;
(2)作用在绳子自由端的拉力。
在翻建长春东大桥的施工中,起重机将质量为 的钢材沿竖直方向匀速提升了 ,而它的电动机所做的功是 . 取 求:
(1)起重机对钢材所做的有用功。
(2)起重机的机械效率。
(6分)把一个长30cm、宽20cm、高100cm的长方体物体竖起放在地面上,如下图所示,已知此物体密度为2g/cm3,g=10N/kg。
⑴求此物体对地面的压强;
⑵若某工人在高1m,长2m的斜面上,以平行于斜面,大小为800N的拉力把物体匀速拉上斜面,如右图所示,则拉力对物体做了多少功?工人的机械效率为多少?
小华和他的兴趣小组利用如下图所示的滑轮组进行实验,人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10秒钟绳子下端移动了1.5m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为70%(g取10N/kg)。
(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况。
(2)人的拉力做功的功率是多少?
(3)被吊起重物的重力是多少?
某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物,所用的拉力F为300N,绳子自由端被拉下2m,在此过程中,求:
①拉力F所做的功;②滑轮组的机械效率;③滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重)。
汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利,促进了社会经济的发展。某型号四轮汽车质量为1.6×103Kg,每个轮子与地面的接触面积为0.02m2,当它以60Km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,受到的阻力为600N,每行驶100Km消耗汽油量为8L。完全燃烧1L汽油释放的能量为3.7×107J(取g=10N/Kg)。求:
(1)汽车静止时对路面的压强。
(2)汽车以60km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率。
(3) 汽车以60km/h的速度匀速行驶时,汽车的效率。
(4)汽车有很多用途,但也带来很多不利影响,请列举一例,并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。
阅读下列材料,并解答问题:“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源.科学家估计,全球海洋底部可燃冰分布的范围约4000万平方公里,储量可供人类使用约1000年.我国南海海底存储着丰富的可燃冰资源,已经查明的储量相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的三分之一.
可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水,已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3.桂林市新开通的301路公交车,使用LNG天然液化气为燃料,这种燃料的主要成份就是甲烷.如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg,1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量,可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min,行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,
则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大?(g=10N/kg)
港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道,全长 ,由33节沉管和“最终接头”组成。33节沉管已经全部成功安装,只剩 和 之间留有十多米的空隙,这就是“最终接头”的位置。“最终接头”质量约为 ,虽然和之前的沉管相比小了很多倍,但入水后受洋流、浮动等因素影响,姿态会发生变化,安全平稳地把接头吊装到约 深的海底是十分艰难的过程,记者在现场看到,“最终接头”由“振华30号”吊装船吊装(如图),通过系列平衡调整,从9时整,“最终接头”从距离水面 高处匀速下放,9时12分,开始入水,完全入水后,吊钩对“最终接头”拉力为 左右,12时,“最终接头”下沉到位,吊装起重机的机械效率约为 . 取 , 取 求:
(1)“最终接头”下沉到位后下表面所受水的压强;
(2)“最终接头”的平均密度;
(3)吊装起重机最大输出功率。
一旅游观光艇(如图),其部分技术参数如下表:(取:g=10N/kg,柴油的热值为4×107J/kg,ρ柴油=0.8×103 kg/m3)
求:(1)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,所受浮力是多少?
(2)观光艇以最大功率匀速行驶时,受到水的平均阻力是多大?
(3)若这次航行2小时共消耗柴油30L,则柴油发动机的效率为多少?