(·绵阳)2012年10月15日,奥地利著名极限运动员鲍姆加特纳乘坐热气球从距地面高度约39km的高空跳下,并成功着陆.如图所示.该热气球由太空舱,绳索和气囊三部分组成.气囊与太空舱之间利用绳索连接.在加热过程中气囊中气体受热膨胀.密度变小,一部分气体逸出,当热气球总重力小于浮力时便开始上升.
假定鲍姆加特纳是在竖直方向上运动的,并经历了以下几个运动阶段:他首先乘坐热气球从地面开始加速上升到离地高h1=1km处,此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为F1=3002.5N;接着再匀速上升到离地面高h2=38km处,此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为F2=3000N;然后再减速上升到离地高h3=39km处,此阶段绳索对太空舱向上的总拉力恒为F3=2997.5N;他在上升过程中共用时t1=1×104s,在离地高39km处立即跳下.自由下落t2=4min后速度已超过音速,最后打开降落伞,又用时t3=16min又安全到达地面.忽略髙度对g的影响,取g=10N/kg.求:
①从离开地面到安全返回地面的整个过程中,运动员的平均速度是多少?(结果取整数)
②在热气球上升过程中.绳索对太空舱向上的总拉力做功的平均功率是多少?
③当热气球上升到离地高20km处.若热气球总质量(含气囊里面气体)m=7.18×104kg,整个热气球的体积V=8×105m3,整个热气球受到的空气阻力f=2×103N,不考虑气流(或风) 对热气球的影响.则此高度处的空气密度是多少?
近几年广元城镇建设飞速发展,各地都建有许多电梯公寓,如图所示是某种升降电梯工作原理图,它主要是由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时重量是 ,配重的重量是 .某人质量 ,双脚与地板接触面积为 ,乘电梯从1楼到10楼用时 ,已知每层楼高度 ,电梯匀速上升,不计缆绳重力和一切摩擦力,在此过程中, 求:
(1)人站立时对电梯地板的压强是多少?
(2)配重重力所做的功是多少?
(3)电动机的功率是多大?
如图所示,电源电压为 ,且保持不变,灯泡 上标着“ ”字样,忽略灯丝电阻随温度的变化,定值电阻 ,滑动变阻器 的最大电阻为 .求:
(1)灯泡 的电阻是多少?
(2)当 闭合、 断开,且滑片 移到滑动变阻器的中点时,灯泡实际消耗的功率是多少?
(3)要使整个电路消耗的功率为最小,请写出开关 、 的开闭状态和滑片 移到的位置,并计算出最小功率是多少?
小坤家新买的房子在 高的楼上,装修时为了节省人工、加快进度,小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料。小坤爸爸站在地面上用 时间匀速把 的水泥吊到了楼上,所用的拉力是 .求此过程中: 取
(1)小坤爸爸的功率有多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将 、 水加热到 .请解答: 水的比热容为 ,水的密度为
(1)太阳能属于 能源?(选填“一次”或“二次”
(2)热水器中水的质量是多少?
(3)在此过程中,水吸收了多少热量?
(4)若此期间太阳辐射到热水器的热量为 ,则该热水器的效率是多少?
水平放置的平底柱形容器 重 ,底面积是 ,内装有一些水,不吸水的正方体木块 重 ,边长为 ,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为 ,受到拉力为 . 取 , 求:
(1)木块 受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?