在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其回事下降.同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同﹣﹣就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了.
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象.如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”.小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲.他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台.如图乙所示.在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示.已知小勇的实际质量为60kg.
(1)求电梯静止时,小勇对秤台的压力.
(2)若电梯在10s内下降的距离为18m,求电梯这段运动时间内的平均速度.
(3)根据图丙分析,小勇在哪段时间内处于失重状态?求此时他对秤台的压力.
(4)若下降中体重秤示数为零,即说明他对体重秤压力为零,我们称这种现象为完全失重.如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma,其中a称为加速度,单位为N/kg.请计算小勇完全失重时加速度a的大小.
常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体,,
(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为、密度为
的实心物体静止不动,该力的大小是多少?
(2)若机器人在水下处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间
,物体竖直上升所需要的动力
与物体运动速度
的关系如图所示,求:
①物体上升的速度是多少?
②这个过程动力对物体做了多少功?
如图甲是某电子秤的原理示意图,为定值电阻,托盘下方的电阻
为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量
大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为
保持不变。
(1)当托盘为空时,电阻
;
(2)若托盘为空时,电流表示数为,求定值电阻
的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为,求该物体的质量大小。
如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为,动滑轮、杆和晾衣架总质量为
。小燕同学用力
拉动绳子自由端,在
时间内使衣服匀速上移
,不计绳重和摩擦)求:
(1)绳子自由端拉力的大小;
(2)拉力所做的功;
(3)拉力的功率;
(4)整个过程中机械效率。
如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1000W和400W两档功率,挡位可自动调节,其工作过程是:按下开关,自动选择1000W档将汤煮至100℃,然后自动跳至400W档进行保温慢炖,设汤的初温为20℃,质量为3kg,汤的比热容为4.0×103J/(kg•℃)。求:
(1)若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min,在此过程中汤吸收的热量是多少?电炖锅的效率是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置?试说明理。
小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动,共用时12s,小明重450N,自行车重250N,轮子与地面的总接触面积是2×10-3m2,图1是速度V随时间t变化的关系图象,小明在t=7s时刚好到达这段路程的中点,图2是动力F随时间t变化的关系图象。
(1)请问小明骑自行车在水平地面行驶时,对地面的压强为多大?
(2)在7∽12s内,自行车所受的摩擦阻力是多少?自行车克服摩擦阻力做了多少功?此时功率是多少?
(3)自行车在0∽7s内的平均速度是多少?(保留小数点后两位)