同学们在研究杠杆的平衡时,他们首先将装有某液体的圆柱形容器放在水平放置的电子台秤上(容器底面积 ,台秤的示数为 。然后人站在水平地面上通过可绕 点转动的杠杆 和轻绳将长方体 逐渐缓慢放入该液体中,直到 的上表面与液面相平,液体未溢出,此时杠杆在水平位置保持平衡,如图甲所示。已知: 的底面积为 ,重力 ,人的重力 ,鞋与地面的总接触面积 .当 从接触液面到恰好浸没时, 的下表面受到的液体压强随浸入液体的深度的变化图象如图乙所示。 ,杠杆、轻绳质量均不计,轻绳始终竖直)求:
(1)长方体 未放入液体中时,容器对台秤的压强。
(2)容器中液体的密度。
(3)杠杆在水平位置平衡时,杠杆 端轻绳对长方体 的拉力。
(4)杠杆在水平位置平衡时,人双脚站立对地面的压强 ,则 与 的长度之比为多少?
我国部分大中城市在大规模的改造老新村,其中一项就是在老新村里通天然气管道。小明家享受到了这一惠民政策。现在小明把2kg的水从20℃升高到70℃。(已知C水=4.2×103J/(kg·℃,天然气的热值q=7.0×107J/m3)。
⑴则水吸收的热量为多少J?
⑵若现在改用效率为60%天然气灶烧水,则需要天然气多少m3?
如图所示,质量为8t(含动滑轮等附属设备的质量)的一台起重机正将一箱箱设备吊装到施工台上,其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的.已知每箱设备重4000N,施工台距离地面的高度为3m,当起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力是2500N.(忽略钢绳的重力和摩擦)
(1)求动滑轮的机械效率;
(2)起重机工作时汽车轮胎离开地面,若支架与地面接触的总面积为1.2m2,求此时起重机对地面的压强;
(3)如图所示起重臂OA长12m,与水平方向夹角为30°(如图所示),伸缩支撑臂为圆弧状,伸缩时对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,作用点为B且OB=4m,求支撑臂给起重臂的支持力(忽略起重臂自重,直角三角形OAC中当=30°时,
≈0.87);
(4)为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.2m/s的速度.匀速提升到施工台.求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率.
航空母舰“辽宁”号的一些参数如下:
舰长 |
302m(全长) |
吃水深度 |
10.0m(满载) |
舰宽 |
70.5m |
排水量 |
67000t(满载) |
功率 |
147200kW |
飞行甲板 |
长300m、宽70m |
机库 |
长152m、宽26m、高7m |
最大航速 |
57.6km/h |
已知ρ海水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg,请问:
(1)满载时,舰所受的浮力和舰底海水的压强各是多大?
(2)舰在海上以最大航速匀速前进,所受阻力是多大?
(6分)用烟煤烧水时,将10kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),烟煤的热值约为3×107 J/kg。试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)烟煤完全燃烧放出的热量远远大于水吸收的热量,原因是什么?
工人利用如图所示的滑轮组将400N的物体向上匀速提升2m所用的拉力为200N,求:
(1)工人做的有用功?
(2)额外功是多少?
(3)此时的机械效率是多少?