如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和2个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,摇动旋轮的摇柄可以使晾衣架升降,假设在升降过程中衣架横梁始终保持水平。第一次晾晒衣物时,将重150N的衣物(含横梁及晾衣架)以0.12m/s的速度匀速提起1.2m,在此过程中旋轮牵引绳子的拉力F1所做的功是200J。第二次晾晒衣物时,旋轮牵引绳子的拉力大小为40N,使衣物匀速上升1m,在提升衣物(含横梁及晾衣架)过程中滑轮组的机械效率比第一次降低了1%。旋轮的摩擦及细绳的质量均忽略不计,动滑轮的总重为2 N,取g= 10N/kg。求:
(1)拉力F1做功的功率;
(2)第一次利用该晾衣架提升衣物过程中,滑轮组的机械效率;
(3)第二次利用该晾衣架提升衣物过程中,需克服摩擦力做多少功。
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小明同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道
过窄不方便搬运,于是小明建议采用如下图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把
材料运上楼。若某次搬运的材料重765N,被提升的高度为l0m,所用时间为30。,
人所用的拉力为450N,求:
(1)请你帮助小明画出滑轮组的绕线示意图。
(2)提升材料时,手拉绳端的平均速度是多少?
(3)在提升材料时,拉力的功率是多少?
(4)该滑轮组的机械效率是多少?
(5)不计摩擦和绳重,若增加材料的重力,该滑轮组的机械效率将如
何变化?(只需写出结论即可)
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港珠澳大桥由“水上桥面”和“海底隧道”两部分组成,工程完成后,从香港到珠海三个多小时的车程缩短到半个多小时。(海水密度ρ=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)海底隧道长5.7km,设计时速为100km/h,求汽车通过隧道所用的时间(汽车长度忽略不计)。
(2)海底隧道是我国首条超大型深埋沉管隧道,实际安装水深45m,求在海底作业的工人承受的海水压强。
(3)海底隧道由33节水泥沉管在海底对接而成,每节沉管长180m,宽38m,高11.4m,约8×104t(按8×104t计算),如图所示,求每节沉管受到的重力。
(4)将如此巨大的沉管直接放入船中运输十分困难,请利用学过的浮力知识,给海水中运输沉管提出一个建议。
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如图所示,电源两端电压不变。当只闭合开关S3时,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,电阻R1的电功率P1为1.5W;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为I2,电压表的示数为U;当只闭合开关S2时,电流表的示数I3为0.8A,电阻R3的电功率为P3,已知:U1:U=3:4,R2:R3=2:3。
求:(1)电流I1与I2之比;
(2)电阻R3的电功率P3;
(3)电源电压。
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如图所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀圆柱体乙置于水平地面上,容器甲足够高、底面积为2S,盛有体积为3×10﹣3米3的水,圆柱体乙的高度为H.
①求甲中水的质量m水.
②求水面下0.1米处水的压强p水.
③若将乙沿竖直方向在右侧切去一个底面积为S的部分,并将切去部分浸没在甲的水中时,乙剩余部分对水平地面压强p乙恰为水对甲底部压强增加量△p水的四倍.求乙的密度ρ乙.
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圆柱形物体A和B通过细线悬挂在圆柱形容器的顶部,悬挂A物体的细线的长度为l1,悬挂B物体的细线的 长度为l2,容器顶部有注水孔,通过该孔可向容器中注水,如图所示。当容器内注入水的质量为1kg时,细线对物体A向上的拉力为14N,水对容器底部的压强为p1;当容器内注入水的质量为10kg水时,细线对物体A向上的拉力为6N。已知:圆柱形容器的底面积为200cm2、高为70cm;物体A和B完全相同,重力均为8N、底面积均为40cm2、高均为15cm,g取10N/kg,圆柱形容器的厚度忽略不计。
求:(1)p1;(2)l1。
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如图所示电路,电源电压一定,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器R0的滑片从A移至B处时,电压表先后的示数之比为4:3,R1先后的功率之比为4:9,保持滑片在B处,断开S1,闭合S2,则R2和R0的总功率为9W,再将滑片P移至A处,R2和R0的总功率为6W,求此时滑动变阻器的功率.
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“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船,破冰船自身质量约为10000吨。“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s;在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h,所受阻力为1.5×107N。“雪龙”号在两种海域航行时,牵引力的功率相等。请你计算:
(1)“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min,克服阻力所做的功是多少?
(2)“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少?
(3)“雪龙”号补给了100吨的物资后,吃水深度达到8m,则船底受到海水的压强是多少?“雪龙”号排开海水的体积增加了多少?(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
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如图所示,电源两端电压不变。当闭合开关S、S1,滑动变阻器接入电路的阻值为RM时,电压表V1的示数为U1,电阻R1的电功率P1=10W,电流表的示数为I1;当只闭合开关S,滑动变阻器接入电路的阻值为RN时,电压表V2的示数为U2,电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=5W,电流表的示数为I2;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移到B端时,电阻R2的功率为P3,电流表的示数为I3。已知:,。求:
(1)电流I1与I2之比;
(2)电阻RM与RN之比;
(3)电功率P3。
(请画出相关电路状态的等效电路图)
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(7分)某款家用蒸汽挂烫机(图甲)的工作原理如图乙所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻,1、2、3、4为触点,S2为旋转开关,实现关、低档、高档的转换,其高档时的额定功率为1000W。使用时,水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯受热至沸腾,产生的水蒸气通过蒸汽软管从蒸汽喷头喷出,从而熨烫衣服。请解答:
(1)用来制作蒸汽软管的材料应具有什么样的物理特点或性质?请写出一点:________________________。
(2)发热电阻R1的阻值。
(3)将电热杯内0.2kg、20℃的水加热到100℃需要的最短时间是多少?[设无热损失, c水=4.2×103J/(kg•℃)]
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