在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,(已知海水密度为1×103kg/m3)
(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg/m3的物体静止不动,求该力的大小.
(2)若机器人在水下运动时,所受海水阻力与速度的关系如图所示,求机器人在水下以0.5m/s的水平速度匀速运动时,机器人水平推进力的功率.
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?
如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用360 N的拉力F在1min内将总重为600 N的泥土匀速提升5 m。在这段时间内:
(1)工人所做的有用功是多少?
(2)拉力F所做的总功是多少?
(3)拉力F的功率是多少?
如图所示的水平地面上,一个底面积为0.16m2、重为400N的物体,在200N的水平推力作用下,20s内匀速前进了10m。求:
(1)画出物体的受力示意图
(2)物体对地面的压强是多大?
(3)推力在这段时间内对物体做功的功率是多少?
工人利用如图21所示的斜面,把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端,所用时间为10s,沿斜面向上的推力为300N。斜面长10m,高5m。g取10N/kg。求:
(1)货物所受重力是多少?
(2)此过程货物的运动速度是多少?
(3)斜面的机械效率是多少?
(4)如果把货物放在水平地面上,与地面的接触
面积是0.5m2,对地面的压强是多少?
如图实验装置,斜面长2m,高0.5m,秒表每格1s.重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下,从底端匀速到达顶端,秒表变化如图(指针转动未超过一周)。求:
(1)拉力所做的功;
(2)拉力的功率;
(3)斜面的机械效率。
体育活动中也包含很多物理知识。下表是体重为600N的杨威同学的一次体育测试成绩:
请你根据表格中提供的信息进行下列有关计算:(g取10N/kg)
(1)杨威同学站立时,脚与地面的总接触面积为400cm2,则他对地面的压强为多大?
(2)图中,杨威同学在做俯卧撑,A点为此时的重心,O为支点,请你根据图中数据求出支持力F的大小;
(3)杨威同学用4s把杠铃举起了2m,则他举起杠铃的功率是多少?
一辆汽车,总重为1.2×104N,四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,该车在平直公路上匀速行驶1h,消耗汽油10L,汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能。(汽油的热值为4.6 ×10 7J/kg,密度为0.7 ×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)该车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?
(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少?
(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦?(功率的计算结果保留小数点后一位)
2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中:
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?
电动观光车是2010年上海世博会世博园内的主要交通工具之一,某电动观光车的技术参数如下表:
空车质量 |
1180kg |
车身长度 |
3.8m |
满载人员 |
12人 |
电动机额定电压 |
48V |
满载时轮胎与地面的接触面积 |
4×250cm2 |
最大车速 |
45km/h |
电动机的效率 |
80% |
平路连续行驶里程 |
≤80 km/h |
根据以上参数,解答下列问题(g=10N/kg)
(1)设乘员质量平均为60kg,求满载时车对水平路面的压强?
(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间?
(3)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103N,求观光车匀速行驶
5×103m过程中牵引力的功率?
(解答要求:写出依据的主要公式或变形公式,有数据代入,答案中必须明确写出数值
和单位)
今年清明节,爸爸开车带着李兵从市区出发沿高速到蒙山扫墓,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,热机效率为30%,汽油的热值为4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:
(1) 汽车静止时对路面的压强.
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.
(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返138km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?
在图9所示的装置中,某人将重为300牛的货物匀速提升2米,所用时间为10秒。求:
①手对绳的拉力F。
②绳拉重物所做的功W及其功率P。
如图甲所示,竖直放置在水平地面上的石柱,高为0.5m,横截面积为0.2m2,质量为250kg(g取10N/kg). 求:
(1)石柱的重力及石柱对水平地面的压强;
(2)某工地用图乙所示的起重机将该石柱匀速提升2m,用了5s时间,所用拉力F为1000N.求该滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
一辆汽车沿着长为8km的平直公路匀速行驶,开完全程共耗时5min,汽车发动机牵引力为3000N,共消耗汽油1L。汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3;汽油的热值q=4.6×107J/kg(表示完全燃烧1kg汽油所放出的热量是4.6×107J)。求:
(1)汽车行驶的速度是多少km/h?
(2)汽车发动机牵引力的功率是多大?
(3)汽车发动机的效率是多大?(结果保留两位小数)