如图甲所示为中国首艘国产航母 下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为 的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为 ,底面积为 ,高为 ,如图乙所示。现在向容器中加水,当加水深度为 时,模型刚好离开容器底部,如图丙所示。继续加水直到深度为 ,然后将一质量为 的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面。求:
(1)图丙中水对容器底部的压强为多少帕?
(2)图丙中航母模型浸入水中的体积为多少立方米?
(3)放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为 时,容器对水平地面的压强增加了多少帕?
雪地摩托车是一款冬季越野制备,配有履带和滑雪板.下表是某款雪地摩托车的主要参数.
净重 |
180kg |
额定输出功率 |
15kW |
最高车速 |
50km/h |
每块滑雪板与地面接触面积 |
0.15m2 |
履带与地面总接触面积 |
0.6m2 |
(1)履带和滑雪板都做得很宽是为了 ;
(2)雪地摩托车停放在水平雪地上时,对雪地的压强为多少?
(3)当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时,受到路面的阻力为多少?(不计空气阻力)
如图甲是顺顺家的电饼铛,它的上、下盘可以分别加热,图乙为其内部电路图,R上、R下分别为上盘和下盘的加热电阻.当上、下同时加热时电饼铛正常工作的总功率为2200W,且上、下盘的加热功率相等.
(1)当上、下盘同时加热时,电饼铛的工作总电流是多少?
(2)下盘加热电阻是多少欧?
(3)用这个电饼铛上、下盘同时加热牛肉.若将0.5kg,20℃的牛肉加热至100℃,需要多长时间?不计热损失,c牛肉=3.3×103J(kg•℃).
如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车,其满载时的质量为600kg,车轮与沙滩接触的总面积为2000cm2.卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动,10min行驶6km,它的功率为23kW.(g=10N/kg)
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时,它对沙滩的压强为多少帕?
(2)此次行驶中卡丁车的牵引力为多少牛?
(3)该卡丁车以汽油为燃料,若汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡丁车运动的机械能,则在这次行驶中需要燃烧多少千克的汽油?(q汽油=4.6×107J/kg)
科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于20℃),由工作电路和控制电路组成.工作电路中的电热器上标有“220V 2000W”的字样;控制电路中热敏电阻Rt作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示,R1为滑动变阻器.电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示,衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下.闭合开关S(不计继电器线圈的电阻).
(1)用电热器给恒温箱中100kg的水加热,正常工作20min时,水温由20℃升高到25℃,求电热器的加热效率?
(2)调节滑动变阻器,使R1=280Ω,为了把温度控制在25℃左右,设定在水温低于25℃时自动加热,在水温达到25℃时停止加热,求控制电路中的电源电压U是多少?
(3)设控制电路中电源电压U不变,将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温,应 (填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入电路中的阻值.
如图所示,不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为150cm2.现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部,当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时,物块对容器底部的压力恰好为零.求:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)物块受到水的浮力是多少?
(3)再次向容器中缓慢注水,当容器中水的深度达到12cm时停止注水,第二次注入水的质量是多少?