图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24V,R0为定值电阻, A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表);Rx为压敏电阻(厚度不计),它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示.油箱的横截面积为20dm2,油箱加满汽油时深度为0.4m,油量指示表的示数在最大值处.(已知:汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,汽油的热值q=3.0×1010J/m3).
请解答下列问题:
(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大?
(2)当油箱装满汽油时,定值电阻R0的阻值是多大?当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?
(3)当该车匀速行驶1h消耗10L(1L=1dm3)汽油时,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功,则汽车在这段时间的功率是多少?
按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,r沙=2.5´103kg/m3)。
自重 |
5´104N |
车轮个数 |
10 |
每个轮胎触地面积 |
3´10-2m2 |
车厢容积 |
10m3 |
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车的速度为多少km/h?
(3)货车轮胎对地面的压强是多少?
(4)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍,这段时间内货车牵引力所做的功和功率分别是多大?
(5)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
如图所示,是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba.在陆地上SQuba最高时速可达126千米/时,它还能够潜入10米深的水下,在水下的最高时速为3千米/时.SQuba车身轻巧,仅有900千克,潜入水下时,乘客利用车身携带的压缩空气装置,可以正常呼吸(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)SQuba受到的重力;
(2)当汽车底部位于水下10米深处时,水对汽车底部的压强;
(3)当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时,所受阻力为车重的0.2倍,则10分钟内汽车牵引力所做功的功率.
节能电动车为人类提供了绿色交通服务,国产某品牌电动汽车是一款高速纯电动轿车,其质量为1.2t,每个轮子与地面的接触面积为0.025m2,当它以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,受到的摩擦阻力为400N。求:
(1)电动轿车对路面的压强是多大?
(2)电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时,电动机的牵引力多大?
(3)当电动轿车以时速108km/h行驶时,功率多大?
俯卧撑是一项常见的体育健身运动。如图所示是李华同学做俯卧撑时的示意图。已知李华体重600N,1min钟内做了30个,每做一次肩膀升高40cm,李华身体可视为杠杆,O点为支点,A′点为重心,OA=1m,B点到O点的距离OB=1.5m.求:
(1)地面对手的支持力F;
(2)若每个手掌的面积是0.02m2,求双手对地面的压强是104Pa;
(3)1min钟内李华所做的功是4800J;
(4)李华做功的功率P。
随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅资料得知:某地区太阳光垂直照射时,每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率.拟设计的太阳能汽车质量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行驶15m,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍,该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率.若该车在平直路面上以最高速度行驶,试通过计算回答下列问题(g取10N/kg):
(1)驱动电机提供的推力是多少?
(2)驱动电机提供的机械功率是多少?
(3)该车的太阳能电池板面积约为多大?(计算结果小数点后保留一位数字)
太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力.若某太阳能汽车质量是500kg,在平直路面上行驶速度最大可达15m/s,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍,一个轮胎接触地面的面积是50 cm2,则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5min时,(g取10N/kg)
(1)太阳能汽车的重力是多少?驱动电机提供的牵引力是多少?
(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功?驱动电机的输出功率是多少?
(3)该太阳能汽车对水平路面的压强为多大?
节能电动车为人类提供了绿色交通服务,国产某品牌电动汽车是一款高速纯电动轿车,其质量为1.2t,每个轮子与地面的接触面积为0.025m2,当它以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,受到的摩擦阻力为400N。求:
(1)电动轿车对路面的压强是多大?
(2)电动轿车在平直路面上沿直线匀速行驶时,电动机的牵引力多大?
(3)当电动轿车以时速108km/h行驶时,功率多大?
太阳能汽车是靠太阳能电池提供动力.若某太阳能汽车质量是500kg,在平直路面上行驶速度最大可达15m/s,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍,轮胎接触地面的总面积是200 cm2,则该汽车在平直路面上以最高速度行驶5min时,(g取10N/kg)
(1)驱动电机提供的牵引力是多少?
(2)太阳能汽车克服阻力做了多少功?驱动电机的输出功率是多少?
(3)该太阳能汽车对水平路面的压强为多大?
为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
(2)在1~2s内,拉力F做的功W。
(3)在0~1s内,重物对地面的压强p。
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.
小明家的小汽车如图甲所示,他查阅了说明书上的有关参数:
汽车总质量 600 kg |
额定功率 90kW |
每个轮胎与地面的接触面积 50cm2 |
百公里耗油量 10L |
汽油密度 O.75×103kg/m3 |
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请根据有关参数求解下列问题.(g取10 N/kg)
(1)小汽车行驶100 km,它的耗油量为多少千克?
(2)小汽车静止在水平路面上时,它对路面的压强多大?
(3)若小汽车以恒定的额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的关系如图乙所示。则在0—5s时间内,小汽车发动机做了多少功? 小汽车运动过程中受到的阻力多大?
(4)小明观察到汽车尾部安装有丙图所示的装置,爸爸告诉他这叫气流偏导器,当汽车快速行驶时,能提高汽车的抓地性能,保证行车安全。小明听后一头雾水,你能运用物理道理帮他解释清楚吗?
某公司用船来搬运体积为1m3、密度为2×103kg/ m3的密封箱,搬运的方法是:把部分密封箱放在船上,另一部分密封箱用钢绳固定在船体外并使密封箱浸没在水中如图所示。船最大排水量为200吨,船自重为100吨。求:
(1)每个密封箱的质量
(2)船体外每个密封箱对钢绳的拉力
(3)船行驶时所受阻力与速度的关系图像如图所示,则当船以15m/s的速度匀速行驶时船的功率是多少?
(4)某次搬运时把20个密封箱固定在船体外,则船一次最多能运多少个密封箱?
如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准.中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点.求:
⑴校车在送考过程中的平均速度;
⑵若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
⑶若校车以54km/h的速度在一段平直路面上匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率.
利用如图所示的滑轮组竖直向上提升浸没在水中的金属物。已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3,重力G=790N,ρ水=1×103kg/m3,动滑轮重G0=60N,绳子重力和摩擦不计。请问:
(1)金属物浸没在水中时,受到的浮力是多大?
(2)在金属物浸没时,匀速提升需要的拉力F是多少N?
(3)要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m,求绳子自由端竖直向上拉力的功率;