图甲为加油站加油系统示意图,油罐容积为30m3,为了降低油品损耗,保证油罐运行安全,在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀(图乙)管口面积为2×10 3m2,重力不计的吸气阀盖在0.6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时,加油机内油泵自动启动,加油枪流量控制为Q=5×10 4m3/s。(ρ油取0.8×103kg/m3外界大气压取105Pa,g=10N/kg)
(1)某次加油时,加油枪口高出油罐油面3m,所加油的体积为2.5×10 2m3,则加油系统克服油的重力做了多少功?(不考虑油面的变化)
(2)若加油枪口横截面积为4×10 4m2,则加油时油在油枪口处流速是多少米/秒?
(3)若油罐中油的体积为10.04m3.,罐内气体压强与其体积关系如下表所示(吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变),则在加油多长时间后,吸气阀会立即打开?
油罐内气体体积(m3) |
…… |
19.96 |
19.98 |
20 |
20.02 |
20.04 |
…… |
油罐内气体压强(Pa) |
…… |
99900 |
99800 |
99700 |
99600 |
99500 |
…… |
如图19所示,柱形容器重力不计,底面积为6×10-2 m2。容器内放有一密度为0.6×103kg/m3,体积为10-3 m3正方形木块,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心.容器内有一定质量的水,水深20cm,此时木块处于漂浮,但细绳刚好拉直,对木块没有拉力.细绳能承受的最大拉力为3牛.求:
(1)木块漂浮时,浸入水中的体积多大?
(2)向容器内缓慢注水,细绳对木块的拉力刚好达到最大时值,木块排开水的体积?
(3)向容器内缓慢注水(水未溢出)多少千克时,细绳断裂?
(4)细绳断裂后,整个容器对水平桌面的压强是多大?
如图18甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌、剖面结构示意图和内部简单电路图,R1、R2均为电热丝。求:
(1)当该热水器装满20℃的水时,1标准大气压下把水烧开,需要吸收多少热量?
(2)装满水时出水口距离底部10cm,则出水口受到水的压强多大?(g取10N/kg)
(3)电热水器中电阻R2的阻值为多大?
(4)如果在用电高峰,电热水器工作的实际电压只有198 V,此电热水器加热时的实际功率为多大?
(5)假设在用电高峰时电流做功全部用于给水加热,则烧开一壶水需要的时间是多少?
兰兰家距学校约2400米,她每天骑自行车(如图17)上学大约用10分钟, 盛夏的一天,由于匆忙,她停放在烈日下的自行车爆胎了。
(1)请你帮她分析爆胎的原因,并提出合理的建议。
(2)兰兰上学骑车的平均速度是多少?
(3)你还知道自行车的哪些设计利用了什么物理知识? (写一条即可)
在探究“家用电器”的综合实践活动中,小明与同学合作,在爸爸的协助下,以家里的电水壶为观察、研究对象,记录了如下表中的有关数据。
根据上表中的记录,请解答下面的问题。
(1)求通电2min壶中的水吸收的热量;[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)求电水壶中发热体正常工作时的电阻值;(2分)
(3)求2min内电水壶消耗的电能和实际功率。(3分)
近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。如图17所示是一辆小轿车的一些参数,请根据这些数据完成下列问题:(取g=10N/kg)
整车质量(kg) |
1500 |
排量(L) |
2.0 |
最大功率(kW) |
130 |
最高车速(km/h) |
200 |
(1)汽车受到的重力是多少?若每个车轮与地面的接触面积为0.05m2,则它对地面的压强是多少?(3分)
(2)汽车以最高车速匀速前进了200km,发动机对汽车所做的功是多少?汽车所受到的牵引力是多少?(发动机在最大功率时汽车的速度最大)(4分)