2014年10月为黄石市“中小学科技体育艺术月”,某中学九年级兴趣小组进行了三项物理实践,请根据所给的条件进行计算。
(1)小红同学想估测自己站立时对地面的压强,她双脚站立在一放方格纸上,整个脚印范围都与纸面接触,其中一只鞋底的轮廓如图甲所示,已知图中方格的变成为2cm,小红同学的质量为40kg,g取10N/kg,请估算小红同学站立时对地面的压强。
(2)小明同学想测量自己快速上楼时克服重力做功的功率,他快速的从一楼到到五楼,共用时21S,已知小明同学的质量为50kg,每层楼高为3cm,g取9.8N/kg,请计算小明同学快速上楼过程中克服重力做功的功率。
(3)大鹏同学想研究浮力问题,如图乙,一只粗细均匀的圆柱体蜡烛,长度L为17cm,底部粘有小石块,将它竖直放入水中静止,露出水面的长度h为1cm,现点燃蜡烛。问:蜡烛是否能够烧完,若能,请说明理由;若不能,请求出最后剩余的长度。(已知ρ蜡=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
小明有一辆电动自行车,该车的最大速度为18km/h,小明骑车时,车轮与地面接触的总面积为50cm2.求:
(1)小明家距学校2700m,小明骑车上学至少需要多长时间?
(2)若小明骑车时车轮对地面的压强为1.5×105Pa,则小明与车总重是多少?
(3)该车以18km/h匀速行驶,所受阻力为40N,车牵引力功率是多少?
工人用如图所示的滑轮组提升建材,工人的重力是700N,双脚与地面的接触面积是500cm2.他将540N的建材匀速提升了3m,滑轮组的机械效率是90%.试求:
(1)提升建材所做的有用功是多少?
(2)工人对绳子的拉力是多少?
(3)提升建材时,工人对地面的压强是多少?
如图是某电火锅加热器的简化电路图,电源电压是220V,R1、R2是发热电阻,开光接“1”时为低温挡,此时R1的功率是11W,R2的功率是99W,开关接“2”时为高温挡,试求:
(1)低温挡工作时,电路中的电流是多少?
(2)低温挡工作10min,消耗的电能是多少?
(3)高温挡的功率是多少?
用天然气灶给常温下4kg的水加热,消耗了0.07m3的天然气,已知天然气灶烧水的效率为40%,天然气的热值为3.6×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),试求:
(1)0.07m3的天然气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水的温度升高了多少?
如图是某品牌电水壶,其铭牌上标有“220V 1210W”。求:
(1)加热电阻丝R的阻值多大?
(2)电水壶正常工作,将1kg的20℃水加热100℃需要多长时间?[不计热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃),计算结果保留整数]
(3)傍晚用电高峰期电压会降低,若电路中只让电水壶单独工作6min,标有“3000r/kW•h”的电能表的转盘转了300转,则电水壶两端实际电压是多少?