某工厂设计了一个蓄水池,如图25所示,水源A罐的液面高度h1=3m,且保持不变。罐底有一个小出水口,面积为S1,S1=0.1m2.孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连, S2=0.24m2。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱体浮子,横截面积为S3,S3=0.8m2,BO是杠杆总长的。原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,
h2=0.7m,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深为h3,h3=1m,为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质量减去一部分,设减去的质量为m′。(g取10N/kg,杠杆水平时,认为BO仍是杠杆总长的
,活塞及连杆和杠杆的质量均不计,杠杆所受浮力不计,浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计。)试求
(1)活塞应上升的高度是多少;
(2)浮子应减去质量m′是多少。
如图所示,斜面长5m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。求:
(1)小明做的有用功;
(2)斜面的机械效率。
(3)木块与斜面间的摩擦力
小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题,小明设计了如图所示的电路,L1和L2都是“220V 40W”。请回答下列问题:(设灯泡的电阻不变化,电源电压变化忽略不计)
(1)L1灯泡的电阻是多少?闭合开关S1和S2,L1正常发光,工作5h消耗的电能是多少?
(2)断开S2,闭合S1,让两灯泡都发光,深夜灯泡就不容易烧掉了,请计算此时L1两端的电压。
(3)请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少?
张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
(1)每个滑轮的重是多少?
(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(3)绳子能承受的最大拉力是多少?
(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?
如图是小宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下图。为了测量该电水壶烧水时的实际功率,小宇用所学知识进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s,同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp。请根据相关信息解答下列问题。〔c水=4.2×103J/(kg· ℃)〕
(1)电水壶中水吸收的热量为多少J;
(2)电水壶消耗的电能为多少J;
(3)电水壶烧水时的实际功率为多少W;
(4)电水壶加热的效率;
(5)通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因。
利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是80%(不计绳重和摩擦),求:
(1)提升重物时做的有用功为多少?
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大?
(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是多大?