2013年中山市慈善万人行,路线由兴中道孙文公园一直到市人大路口,其中引人注目的是:车头印有“幸福号”的花车,如图所示。此花车的巡游参数如下表:
空车质量 |
20700kg |
车身长度 |
22m |
车上表演人员 |
18人 |
全程用时 |
1.5h |
行进时轮胎与地接触面积 |
18×300cm2 |
整个路线长度约 |
1.5km |
根据以上参数,求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)求“幸福号”花车在这次大巡游的行进速度?
(2)设每个演员平均质量为50kg,求车在行进时车对水平路面的压强?
(3)若花车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103 N,求“幸福号”花车在这次大巡游中,牵引力所做的功?
一列长为l=1500m的货运列车,在平直的轨道上匀速行驶,运动中所受阻力为f=4×105N。在要通过某长度为L=600m的跨江大桥时,为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意,处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛,位于车尾的押运员经过t1=4s听到汽笛声,已知空气中声速为v1=340m/s,求:
(1)列车机车提供的牵引力F;
(2)列车的行驶速度v2;
(3)列车通过大桥的时间t2。
家庭用的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S1处于闭合状态,闭合开关S后饮水机开始加热,当水箱内水温达到98℃时温控开关S1自动断开,饮水机处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
水箱容量 |
额定电压 |
加热功率 |
保温功率 |
2L |
220V |
440W |
40W |
求:(1)正常加热时通过饮水机的电流;
(2)正常加热时电阻R2的阻值;
(3)若饮水机重新加热一次的时间为5min,加热一次消耗的电能。
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。
某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图23所示,细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时插入粗试管的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”。
现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0,一个电压约为12V的电源,一个只有0—3V量程的电压表,一个最大阻值约为200Ω的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为20Ω的位置电阻Rx的阻值(电路可重组)。
要求:(1)画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。