“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤.当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的拉力.为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验,如图甲所示.把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O转动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力作用点.将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示.让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据.如表:
低头角度θ/° |
0 |
15 |
30 |
45 |
60 |
细线拉力F/N |
0 |
7.3 |
14.0 |
20.2 |
25.0 |
(1)头颅模型质量为1kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N;如果真实头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是 N.
(2)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答 .
(3)请你就预防和延缓颈椎损伤提出一个合理化的建议: .
图甲是某种压力秤原理示意图,电压表(量程为0—3V)可对应显示压力的大小,已知R0=100Ω.电源电压U =" 4.5" V保持不变,压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图象如图乙.(设踏板的重力忽略不计)
(1)当一个重力大小为600 N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特?
(2)此时电路所消耗的总功率为多少瓦特?
(3)此压力秤能承受的最大压力?
“中国山西,晋善晋美”.为了倡导绿色出行,省城太原投放了大量的公共自行车.如图,小明在水平路面上骑行时,人与车总质量约70 kg,每个轮胎与地面接触面积约为100 cm2.
(1)此时自行车对地面的压强是多少?
(2)若小明以5 m/s的速度匀速骑行5 min,所受阻力是总重力的0.06倍,求出小明克服阻力做功的功率.
小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η1;若仍用该滑轮组提升一个重为170N的物体.此时滑轮组的机械效率为η2,则W、η1、.η2分别是多少?(不计绳重和摩擦)另外,比较η1和η2的数值你得出了什么结论?
某电热水瓶容量为2L,有加热和保温两档,该电热水瓶装满初温为20℃的水接在家庭电路中,它正常工作时的功率和时间关系的图像如图所示。(计算结果保留一位小数)
求:(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
(2)正常加热10min消耗的电能是多少?
(3)在1标准大气压下水被烧开时,水吸收的热量。
一个铜球质量是89g,体积是20cm3,问:
(1)该球是空心的还是实心的?
(2)若在空心部分注满水,总质量是多少?