质量为60kg的小明站在水平地面上,利用如图所示装置提升物体A。物体A的质量mA为72kg,底面积SA为2×10-2m2。当小明施加竖直向下的拉力为F1时,物体A未被拉动,此时物体A对地面的压强p为5×103Pa,小明对地面的压强为p1;当小明施加竖直向下的拉力为F2时,物体A恰好匀速上升,小明对地面的压强为p2,且p1:p2="16:" 15。已知B、C、D、E四个滑轮的质量相同,不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)当小明施加竖直向下的拉力F1时,物体A对地面的压力FN;
(2)每个滑轮所受的重力G0;
(3)当小明施加竖直向下的拉力F2时,整个装置的机械效率η。
斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ=30。的固定斜面,用平行于斜面的拉力F=4N,将一物体从斜面底端匀速拉上斜面,已知物体上升的高度h=1m
(1)求拉力F做的功;
(2)若斜面的高度H一定,倾角θ可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端.θ越小,F越小。
在新农村建设中很多楼房顶上装有如图所示的太阳能热水器,图是内部水箱的结构示意图。S l是自动温控开关,当水温低于20℃时闭合,辅助加热电阻R开始加热;当水温高60℃时断开,辅助加热电阻R停止加热。A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体,密度为1.8×103kg/m3,悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N时闭合,电动水泵M开始向水箱注水;当拉力小于等于10N时,S2断开,电动水泵M停止注水。取g=10N/kg。求:
(1)若水箱内有100 kg的水,夜晚在辅助加热系统作用下,水温升高了20℃,水吸收的热量。 [C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)A、B的体积均为500 cm3,A、B的总重力。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力。(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计。)
从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图所示。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
2011年5月22日,世界内河上最豪华的邮轮——“长江黄金l号”在重庆朝天门下水首航。如图所示,一架重力为9×l04N的直升飞机在20s内竖直下降10m,最后停在邮轮的停机坪上。求:
(1)飞机竖直下降20s内的平均速度。
(2)飞机竖直下降20s内重力做的功。
科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点,不仅为人们到海滨旅游提供了方便,而且节约了能源、减少了对环境的污染.某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太阳能的功率为9.0×103w,能为该房供应热水和在水上移动等提供能量.
(1)漂浮房冬暖夏凉,利用了水的▲比较大的特性.
(2)太阳能电池板将太阳能转化为▲能.若只用来给水加热时,电池板两极的电压为200V,加热电阻丝的电阻为15Ω,设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,则加热5min,水的内能增加了 ▲ J.
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观,则水对漂浮房的浮力约增加▲ N.
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量,漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变,从某一时刻开始,漂浮房受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动.则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为▲ N,太阳能转化为机械能的效率为▲.