建筑工人用如图所示的滑轮组,将边长为0.3m、密度为2.8×103/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼,所有时间30s,动滑轮重20N,不计绳重和摩擦.g=10N/kg.求:
(1)大理石块放在水平地面上时,对地面的压强是多少Pa?
(2)大理石块上升的速度是多少m/s?
(3)工人对绳子的拉力是多少N?
图是蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器的示意图,它是一种专业水下搜寻设备,在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用,航行器质量约为750kg,体积约为1m3,可潜入水下4500m深处,在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体.(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)航行器下潜至水下3000m深处时,所受海水的压强和浮力;
(2)航行器停留在水下3000m深处作业时,若遇故障发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况;
(3)航行器完成水下3000m作业后返航,在它上浮2000m的过程中,海水浮力对航行器所做的功是多少.
太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.
太阳照射时间h |
装水量kg |
水升高的温度℃ |
水的比热容J/(kg•℃) |
太阳能吸热功率J/h |
10 |
100 |
50 |
4.2×103 |
3.0×106 |
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)太阳能热水器的能量转化效率.
无内胆饮水机--管线机的电路原理如图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水.该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W.已知:电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1×103kg/m3,取g=10N/kg.问:
(1)“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?电热丝R0的电阻是多少?
(3)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?
“蛟龙号”创造了“中国深度”--下潜7062m.今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘.已知:海水密度ρ=1.03×103kg/m3,声音在海水中的传播速度是1500m/s,取g=10N/kg.问:
(1)“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少?
(2)电磁波传播速度大,但是在海水中的传输距离是短.母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐.在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间?
(3)“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后,排开的水所受的重力是5×103N,它受到的浮力是多少?
(4)任务完成后,起重机把重2.2×105N的“蛟龙号”吊到母船上,起重机滑轮装置原理如图乙,在滑轮装置作用下,“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10m后到达甲板,绳子自由端的拉力为68750N,移动的距离是40m,则滑轮装置的机械效率是多少?
(5)你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么(答出一条即可)?
“岁月号”打捞韩国最大打捞船的打捞能力只有3200吨级,目前四艘打捞船已经进入工作区域。小明也想到一种打捞方法:将一些气囊捆在沉船上,然后充气,利用众多气囊的浮力将沉船拉出海面。请通过计算结果对小明的打捞方法进行可行性分析。(气囊自身重量情况忽略不计)。
参照数据:
“岁月号”自身质量加之所载货物和海水总质量超过万吨(按10000吨计算和考虑)气囊的体积相当于多少个教室的体积。
一个普通农村中学教室的体积约400m3,海水密度按103kg/m3计算和考虑g=10N/kg。