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。
百公里油耗指的是汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量,是汽车耗油量的一个衡量指标.由于多数车辆在90公里/时接近经济车速,因此大多对外公布的理论油耗通常为90公里/小时的百公里匀速油耗.经出厂测试,某品牌汽车百公里理论油耗为8L,汽车发动机的输出功率为23kW(已知汽油的密度为0.75×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg).试求:
(1)8L汽油完全燃烧放出的热量;
(2)测试时间内发动机所做的功;
(3)该品牌汽车发动机的热机效率.
如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃,已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)热水器中的水从10℃升高到50℃所吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供,至少需要燃烧多少千克煤炭?(煤炭的热值q=3×107J/kg)
如图所示,利用滑轮组将500N的物体以0.2m/s的速度速提起,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重),求:
(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用该滑轮组提升800N的物体,机械效率又为多少?
随着人们生活水平的提高,不少居民小区都配备了健身房.小明每个周末回家都会到健身房锻炼,如图所示是小明最喜爱的用于锻炼臂力的健身拉力器结构示意图.如果小明每次向下拉动拉杆时,拉力为F=250N,在0.4s内使质量为m=20kg的配重块匀速升高到h=40cm后放手让其自由落下.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
(1)小明拉动拉力器的功率P;
(2)小明拉动拉力器过程中克服摩擦所做的功;
(3)在小明锻炼过程中拉力器的机械效率η.
要把5㎏的水由20℃加热至沸腾(设大气压为1个标准大气压),需吸收多少热量?若利用一个热效率为80%的燃气灶来加热这些水,那么,需完全燃烧多少m3液化石油气?(已知液化石油气的热值为4.9×107J/m3)