如图是一个弹簧门的示意图,相当于一个杠杆,弹簧的作用是当人进门后,它的拉力自动将门关闭,在开门时它起到阻力的作用。已知将门推到如图所示的位置时,推力F与门面垂直,它的力臂是0.8m,弹簧产生的阻力是120N,力臂是0.2m,求:
(1)弹簧拉力在门关闭的过程中,弹簧的 能转化为门的动能。
(2)将门推到如图所示的位置时,推力F的大小?(摩擦及其它阻力可不计)
(3)若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2,推力对门产生的压强是多少?
某电开水器的结构如图甲所示(剖面图),简化的内部电路如图乙所示,进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制,只有进水管中的水压在正常范围内,冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低,冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时,浮子2浮起,会触动单刀三掷开关S1,煮水电热管R1通电发热,冷水被煮沸,水面升高,开水就从出水管进入贮水箱,当贮水箱中水位达到一定高度时,浮子3浮起,又会触动单刀三掷开关S1,煮水暂停,一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合,保温电热管R2就会通电发热,开水处于保温状态。
(1)已知煮水电热管R1的阻值为12.1Ω,保温电热管R2的阻值为48.4Ω,求电开水器的最大发热功率。
(2)图甲中,当浮子1上升到最高处后,它的最上端恰好和出水管管口相平,阀门就会将进水管管口关闭,此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10-4m³,进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m²(不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦);BO∶BA=20∶1(O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处,B为轻质硬杆BO的转轴),水箱内水面上方的气压P0=1×105Pa。为了不让冷水直接进入贮水箱,进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?
实验室里有两只额定电压分别为4V和6V的小灯泡L1和L2,将它们连接到图甲所示的电源电压可调的电路中,其中通过L2的电流与电压的关系如图乙所示。闭合开关S1、S2,断开S3,滑片P置于最左端时,一只小灯泡正常发光,电路消耗的功率为5.2W;只闭合S3,滑片P置于最右端时,也有一只小灯泡正常发光,且L2的电阻与变阻器连入电路中的电阻之比为:R2∶R1=1∶4。求:
⑴L2正常工作时的电阻。
⑵L1正常工作时的电流。
⑶在一只小灯泡正常发光条件下,电源电压的调节范围。
小明做俯卧撑时(如图23所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点。他将身体撑起时,地面对两脚尖的支持力为250N,两脚尖与地面的接触面积为60cm2,双手与地面的接触面积为300cm2。
⑴画出以B为支点时重力的力臂L。
⑵如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?
⑶小明在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36m,则他1min内克服重力所做的功为多少?
如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡标有”9V 9W”的字样。当闭合S、S1、S2、,断开S3时,灯泡能正常发光,此时电流表示数为I。(假设小灯泡的电阻始终保持不变)。求:
(1)闭合S、S2,断开S1、S3时,电流表的示数与I相比变化了0.4A,则此时小灯泡的实际功率为多大;
(2)同时闭合四个开关,并将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数与I相比变化了0.6A,则滑动变阻器的最大阻值为多少;
(3)闭合S、S3,断开S1、S2,把滑动变阻器的滑片P分别移a端和b端时,R1消耗的功率之比是多少。
一体重为600N,双脚与地面的接触面积为0.05m2的工人,用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5M,此时该滑轮组的机械效率为80%。(不计绳重及摩擦)。求:
(1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大;
(2)在匀速提升物体的过程中,工人对地面的压强为多大;
(3)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体。