森林”动物运动会“中龟兔准备进行1000m比赛。比赛开始后,乌龟和兔子同时从起点出发,兔子以8 m/s的速度飞速奔跑,而乌龟只以0.1m/s的速度缓慢爬行,1 min后兔子发现远远超过了乌龟,便骄傲地睡起了觉,而乌龟却坚持以不变的速度爬行。2 h后兔子醒了发现,乌龟已快到终点了!于是兔子赶紧用原来的速度追赶,请问最终谁取得了比赛的胜利?(通过计算说明)
圆柱形物体A和B通过细线悬挂在圆柱形容器的顶部,悬挂A物体的细线的长度为l1,悬挂B物体的细线的 长度为l2,容器顶部有注水孔,通过该孔可向容器中注水,如图所示。当容器内注入水的质量为1kg时,细线对物体A向上的拉力为14N,水对容器底部的压强为p1;当容器内注入水的质量为10kg水时,细线对物体A向上的拉力为6N。已知:圆柱形容器的底面积为200cm2、高为70cm;物体A和B完全相同,重力均为8N、底面积均为40cm2、高均为15cm,g取10N/kg,圆柱形容器的厚度忽略不计。
求:(1)p1;(2)l1。
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时,电路消耗的总功率1100W。
求:(1)R0的阻值;(2)当RT的温度为130℃时,电路中RT的实际功率。
如图所示,工人站在水平地面,通过滑轮组打捞一块沉没在水池底部的实心金属物体A。工人用力将物体A竖直缓慢拉起,在整个提升过程中,物体A始终以0.1m/s的速度匀速上升。物体A没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1,工人对水平地面的压强为p1;当物体A完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2,工人对水平地面的压强为p2。若物体A重为320N,动滑轮重40N,工人双脚与地面的接触面积是400cm2,p1-p2=250Pa,绳重、水的阻力及滑轮轮与轴间的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg,求:
(1)当物体A刚离开底部,受到水的浮力;
(2)金属A的密度;
(3)当物体A完全露出水面以后,人拉绳子的功率;
(4)η1与η2的比值。
小阳家装饰了一串小彩灯,接入家庭电路后发出五颜六色的光彩。小阳看到小彩灯共33个,并确定它们之间是串联的。过了一段时间,小阳看到其中一盏灯不亮了,其他彩灯继续发光,这种现象与所学的串联电路的知识不相符。他认真对小彩灯进行研究,看到小彩灯的结构如图所示,在灯丝的下方有一根细金属丝。查阅了相关资料知道:这根细金属丝与灯丝并联,在正常情况下,细金属丝由于表面有氧化铜与导电支架绝缘,电流只能从灯丝通过。当小彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压很高,此时表面氧化铜被击穿,金属丝与导电支架导通,保证串联电路仍为通路,其他小彩灯继续发光。每个小彩灯标有“8V 0.5A”,细金属丝通电后的阻值是10Ω。若小彩灯灯丝电阻不随温度改变,家庭电路的电压是220V,计算过程与结果保留两位小数,求:
⑴当每一盏灯都发光时,每盏灯消耗的电功率;
⑵当其中一盏灯的灯丝断的瞬间,这盏灯两端的电压;
⑶这盏灯金属丝接入电路后,其他彩灯可以发光,每盏灯消耗的电功率;
⑷这串小彩灯有多少盏灯的灯丝断了,整串灯的电流将超过0.5A?
图是从井中提升重物的装置示意图。O点为杠杆AB的支点,OA∶OB=2∶3。配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端,其质量mC=100kg。杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组,定滑轮和动滑轮的质量均为m,滑轮组下安装吊篮,吊篮底部固定一电动机D,电动机D和吊篮的总质量m0=10kg,可利用遥控电动机拉动绳子E端,通过滑轮组使吊篮升降,电动机D提供的功率恒为P。当吊篮中不装物体悬空静止时,地面对配重C的支持力N0为800N,杠杆B端受到向下的拉力为FB;将质量为m1的物体装入吊篮,启动电动机,当吊篮匀速上升时,地面对配重C的支持力为N1;物体被运送到地面卸下后,又将质量为m2的物体装到吊篮里运到井下,吊篮以0.6m/s的速度匀速下降时,地面对配重C的支持力为N2。已知N1∶N2=1∶2,m1∶m2=3∶2,不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg。求:
(1)拉力FB;
(2)动滑轮的质量m;
(3)物体的质量m2;
(4)电动机功率P。