如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,摇动旋轮的摇柄可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。第一次晾晒衣物时,将重150N的衣物(含横梁及晾衣架)以0.12m/s的速度匀速提起1.2m,在此过程中旋轮牵引绳子的拉力F1所做的功是200J。第二次晾晒衣物时,旋轮牵引绳子的拉力大小为40N,使衣物匀速上升1m,在提升衣物(含横梁及晾衣架)过程中滑轮组的机械效率比第一次降低了1%。旋轮的摩擦及细绳的质量均忽略不计,动滑轮的总重为2 N,取g= 10N/kg。求:
(1)拉力F1做功的功率;
(2)第一次利用该晾衣架提升衣物过程中,滑轮组的机械效率;
(3)第二次利用该晾衣架提升衣物过程中,需克服摩擦力做多少功。
小明同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道
过窄不方便搬运,于是小明建议采用如下图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把
材料运上楼。若某次搬运的材料重765N,被提升的高度为l0m,所用时间为30。,
人所用的拉力为450N,求:
(1)请你帮助小明画出滑轮组的绕线示意图。
(2)提升材料时,手拉绳端的平均速度是多少?
(3)在提升材料时,拉力的功率是多少?
(4)该滑轮组的机械效率是多少?
(5)不计摩擦和绳重,若增加材料的重力,该滑轮组的机械效率将如
何变化?(只需写出结论即可)
建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,漂浮城市装有动力装置,可以移动,该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低.该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民.酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W,请回答下列问题:
(1)假如某班级有40位中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力约增加( )
A.2.0×102N, | B. 2.0×103N | C. 2.0×104N | D.2.0×105N |
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104 m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1S
流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是 1.2kg/m3,则飓风的风速是 。
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。某一时刻开始,漂浮城市受到的水平
方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市运动速度v与时间t的
关系如图乙所示。则在50s—100s,漂浮城市做 运动。漂浮城市运动到
时受到的阻力为 N。
(4)从50s到100s内牵引力做的功为多少?(写出计算过程)
(5)漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率为多少?(写出计算过程)
如图所示是一种小型千斤顶,当手往下压动摇臂时,能把顶着的重物微微抬高一段很小的距离。把摇臂向上复位时,抬起的重物可以保持不动,再按下摇臂时,重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂,重物便渐渐举高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时,施加在摇臂上向下的压力为100N,每压一次,手向下移动的距离是20cm,则每压一次手对千斤顶做功 焦,压120次后,后轮被抬高15cm,若汽车质量4×103kg,千斤顶支持其重量的30%,不考虑手使摇臂向上复位所作的功,该千斤顶的机械效率是 。
一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上,如图甲所示.
现有一边长为0.2m的立方体物块A,放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中,把B轻放于A上,静止后A恰好浸没入水中,如图乙所示.(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,A的密度ρA=0.5×103kg/m3,取g=10N/kg)求:
(1)B对水平面的压强;
(2)把B从A上取走后(如图丙所示),A浮出水面的体积;
(3)把B从A上取走后,水对容器底部压强改变了多少;
(4)把B从A上取走,水的重力做功多少.
如图甲所示,用由一个动滑轮和两个定滑组成的滑轮组,提升吊篮C及其中的重物A和电动机B。启动电动机,它所提供的拉力F 随时间t的变化关系如图7乙所示,吊篮上升的速度和上升的高度h随时间t变化的关系分别如图7丙和丁所示。若一切摩擦和绳重均可忽略不计,在1s~2s内,滑轮组的机械效率为90%,则下列说法中正确的是( )
A.在0~1s内,电动机提供的拉力所做的功为825 J
B.在1s~2s内,电动机提供的拉力的功率为1500W
C.在0~3s内,电动机提供的拉力的功率为1275W
D.动滑轮重为200N
如图,用此滑轮组在大小为15N的拉力作用下将重力为50N的物体匀速提升0.1m,所用时间为2s,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.25m/s |
B.拉力F所做的功为7.5J |
C.滑轮组的机械效率为83.3% |
D.上升过程中物体的动能转化为重力势能 |
“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,破冰船自身质量约为10000吨。“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s;在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为1.5×107N。“雪龙”号在两种海域航行时,牵引力的功率相等。请你计算:
(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功是多少?
(2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少?
(3)“雪龙”号补给了100吨的物资后,吃水深度达到8m,则船底受到海水的压强是多少?“雪龙”号排开海水的体积增加了多少?(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
电动自行车可以电动骑车,亦可以脚踏骑行.电动骑车时,蓄电池对车上电动供电,电动机提供动力,张老师利用周末骑着一辆电动自行车,沿着威海公园的水平道路匀速行驶,在30min内,电动车行驶了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.
(1)张老师骑车的速度是多快?
(2)电动机的功率多大?
(3)该电动车在这30min内消耗的电能是多少?
(4)若车行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?电能转化为克服阻力做功的效率多大?
图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感,图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求:
(1)0~30min,电饭煲产生的总热量;
(2)S和S1均闭合,电路中的总电流;
(3)在不同电压下,电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。用电高峰期,当实际电压为198V时,使用该电饭煲,从开始工作到S1第一次自动断开需要多长时间。
某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率.
在测量额定电压为 小灯泡的电功率实验中,电源电压为 ,电路如图所示。
(1)连接电路时,开关应 ,电压表的量程应选择 ;
(2)检查电路无误后闭合开关,会发现小灯泡不亮,但电流表和电压表的指针都有偏转,接下来应进行的操作是 ;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数是 ,则小灯泡的额定功率是 ;
(4)实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大,小灯泡的 越大,小灯泡越亮。
近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 较大的特点.
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量,这些能量能产生多少J的有用功.(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以60kW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υ与时间t的关系如图乙所示.则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?轿车在运动过程中受到的阻力是多少?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示)
一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下,竖直向上运动(不考虑空气的阻力和钢索重力),货物运动 的路程(s)一时间(t)图象如图所示,根据图象,下列判断正确的是: ( )
A.2s时钢索的拉力大小等于8s时钢索的拉力大小 |
B.货物竖直向上运动时,4s时的速度小于10s时的速度 |
C.0至6s内钢索拉力做的功小于6s至12s内钢索拉力做的功 |
D.货物在0至12s内的竖直向上运动过程中,钢索拉力的功率保持不变 |