人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页.钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓.木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧.因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25克.巳知:来回拉一次钻弓需1.0秒,钻弓长为s=0.25米,人拉钻弓的力为16牛顿,木头比热容c=2×103焦/(千克·℃),室温为20℃,问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图所示。一辆正在运送一座“海宝”的汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶,行驶30 min后到达目的地。已知汽车受到的阻力为2000N,“海宝”(材质均匀、实心)的质量为3.0×103 kg,体积为2m3,与水平车厢的接触面积为1m2(g=10N/kg)。求:
(1)海宝的密度;
(2)海宝对水平车厢的压强;
(3)汽车在行驶的30 min内牵引力所作的功;
(4)汽车的功率。
随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图20甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.
(3)求两种方案的机械效率之比?
(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.
小明同学用三个电表(电压表或电流表)、两个小灯泡、开关、导线及电源连接成如图所示的电路进行实验.闭合开关后,两灯泡均发光,小明记录的三个电表的读数为:
6V;1.5 A;0.5A.
(1)画出实验电路图,并指出甲、乙、丙三个电表的读数分别是多少?
(2)计算Ll的电阻和电路消耗的总功率.
(10分)2010年,环渤海经济开发区经济建设上升为国家战略高度,我们潍坊为响应国家号召,发展低碳经济,在沿海地区建造了风力发电厂,如图所示.下表给出了不同风速下每台风力发电机的功率. (结果保留两位小数)
(1)若在某时间内的风速为6m/s,一台发电机工作1小时,产生的电能可供小明家的空调(220V 5A)、电热锅(220V 40Ω)同时工作多少小时?
(2)若潍坊沿海年平均风速为8m/s,50台这样的风力发电机工作一天,获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤?(煤的热值为3×103J/kg)
(7分)2010年4月,墨西哥湾的海底石油开采平台发生火灾,泄漏的石油造石油公司和科学家对泄露量上发生争论.小明认为应先测量石油密度才能估算他设计了如图所示的装置.在杯子内盛有适量石油,放入一个质量是5.6×10—3kg,边长是2cm的正方体物块,有3/4的体积浸没在石油中,此时石油深度为0.1m.。(g =10N/kg)
(1)石油的密度为多少?(保留两位小数)
(2)石油对杯底的压强是多少?