“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备,某建筑工地现正在使用“塔吊”进行作业,如图所示。“塔吊”有一水平臂AB,其中AO叫平衡臂,OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组,C移动的范围是从O点到B点。利用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。
(1)在“塔吊”匀速提升水泥板的过程中,水泥板的动能将 (选“变大”、“变小”或“不变”,下同),机械能将 。
(2)假设“塔吊”配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW。在一次吊起水泥板时,电动机正常工作20s,该电动机在这次吊起重物的过程中消耗了多少电能?
(3)若20s内“塔吊”将重1.25×104N的水泥板匀速提高了4m,如果机械做的额外功是3×104J,该“塔吊”的机械效率是多少?
(4)若“塔身”的宽度、铁架和滑轮组所受重力及摩擦均不计,A端所装配重质量一定。在机器安全工作的范围内,要想使吊起水泥板的质量增大,应采取什么措施?
有一种配有风力发电机和太阳能电池板的LED路灯,路灯的额定功率为50W.吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为5%,太阳能电池将光能转化为电能的效率为20%.
风速(m/s) |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
风功率(W) |
15 |
125 |
420 |
1000 |
2000 |
3375 |
8000 |
(1)无风的晴天,光照4h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作8h,则路灯消耗的电能是多少kW•h?太阳能电池接收的太阳光辐射功率为多少?
(2)在有风的晴天(风速为8m/s),经2h的光照和风吹,产生的电能可使LED路灯正常工作多少小时?
如图,工人用滑轮组在15s内将重为480N的重物匀速提升3m,所用拉力为200N.
(1)工人所做的有用功是多少?(2)拉力的功率是多少?
(3)滑轮组的机械效率是多少?
边长为10cm的立方体物块(ρ物<ρ水)放入圆柱形容器底部,如图1所示.逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像.
(1)在水中,h=12cm时,物块处于 状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为 N.
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为 Pa,物体的密度为 kg/m3.
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像.h=12cm时,物块处于 状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为 kg/m3.当h=12cm时,水中物块的重力势能 液体中物块的重力势能.(选填“>”、“<”、“=”)
电热水壶是一种使用频率较高的家用电器,如图所示的是某型号电热水壶,铭牌上标注额定功率是1760W,额定电压是220V,现壶中装有1.5L温度为20℃的水。求:
(1)将该电热水壶接入220V的家庭电路中工作时,通过电热水壶的电流是多大?
(2)若加热时间是6min,加热过程中消耗的电能是多少?
(3)在1标准大气压下将水烧开,水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。
小汽车已经进入普通家庭,假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩,途径阜盘高速大巴沟隧道。该隧道全长约3.52km,且该路段的限速标志如图所示,人和车的总质量为2000kg,每个车轮与路面的接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)求:
(1)该轿车通过隧道至少需要行驶多长时间?
(2)若返回时以72km/h的速度匀速直线通过该隧道,所受阻力为2000N,汽车牵引力的功率是多大?
(3)该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大?