如图甲所示,某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动,这辆挖掘机有两条履带,每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱,每个浮箱(可视为长方体)宽为1.5m,高为2m,合金密度为8.0×10 3kg/m 3。
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m,到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时,挖掘机对斜坡的压力的示意图。
②在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
如图所示,小机车通过滑轮组提升重物,机车的最大输出功率为10kW, 重物重3500N,动滑轮重500N.机车所受摩擦阻力不计,绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计.
(1)假设要将重物匀速提升5米,则小机车对滑轮组做的总功有多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)若要求重物以1m/s匀速提升,则机车能提升重物的最大重量为多少?
某型号汽车发动机的额定功率为6×104W,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。在额定功率下,当汽车匀速行驶时,求:
(1)发动机所提供的牵引力大小;
(2)行驶5min牵引力所做的功;
(3)5min内汽车行驶的路程。
一辆重1 x104N 的汽车在水平路面匀速运动,所受阻力为920N,汽车牵引力的功率为9.2kW,其汽油发动机效率为20%(汽油热值是4.6x107J /kg)。若汽车运动100s ,求:
(1)牵引力做了多少功?
(2)汽车通过的距离多长?
(3)发动机消耗汽油质量是多少?
在冬季某些地区利用地热能为用户取暖,既节能,又环保。现有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h.
(1)若流出的地热水温度降低到50℃,则每小时流出的地热水所放出的热量为多少?
(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,若锅炉的热效率为60%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少m3天然气?天然气放出的热量可用公式Q=qV计算。(ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),q天然气=4×107J/m3)
如图所示的滑轮组,在60N的拉力F作用下,将重为100N的物体匀速提起1m,所用时间是5s.求:
(1)拉力F做功的功率.
(2)滑轮组匀速提升该重物时的机械效率.
(3)若不计绳重和摩擦,动滑轮重为多少?