如图所示是自冲水装置,柱形水箱截面积为0.2m2,箱内浮筒是圆柱形,底面积为200cm2(质量不计),出水口有厚度不计,质量为0.5kg的盖板Q,面积为50cm2,与底部用细线相连,当连线恰好被拉直时,水箱底与浮筒的底部距离为20cm,若进水管的进水量为0.54m3/h,请计算:
1.水箱中的水的深度为多少?
2.每两次放水的时间间隔为多少分钟?
一辆质量为1.5t的小货车,载有质量为1.0t的货物,四个车轮与地面接触的总面积为0.1m2,小货车在平直公路匀速行驶1km,所用时间为50s,小货车受到摩擦阻力为车重的0.1倍.(g取10N/kg).在这段时间内,求:
(1)小货车受牵引力的大小;
(2)小货车对地面的压强;
(3)牵引力做功的功率.
小明到千山去旅游,当走过一山谷时,他拍手经过0.5s听到右边山坡反射回来的声音,又过1s听到左边山坡反射回来的声音,则这个山谷的宽度大约是多少?(v声=340m/s)
小安和小锋检修自行车时观察到:摇动自行车脚踏板时,大齿轮转动并通过链条带动小齿轮一起转动。小锋认为两齿轮转动一样快,小安则认为小齿轮比大齿轮快,两人带着不同的观点请教老师。
老师解释道:你们说的都有些道理,此轮转动时,其周边的齿轮绕轴心作轨迹为圆的运动﹣﹣圆周运动,可以通过轮齿的运动来研究齿轮的转动,比较物体做圆周运动的快慢有两种方法:①比较单位时间内物体通过的圆弧长,物理学中称为线速度,计算公式 (v:线速度 s:圆弧长 t:时间);②比较单位时间内物体与圆心连线(半径)扫过的角度(如图甲所示),物理学中称为角速度,用字母Ω表示,国际单位是弧度/秒(rad/s)二者之间的关系满足公式:v=Ωr,r表示圆的半径,要比较齿轮转动的快慢,就需要判断大,小齿轮上的轮齿在运动过程中各物理量的大小。
根据老师的解释,请你解答下列问题:
(1)如图乙所示,匀速摇动脚踏板时,大齿轮上某个轮齿(标记为a)在1s内从A点运动到A′点,弧长 =0.16m,则轮齿a的线速度v是多大?
(2)若轮齿a到轴心的距离r0=0.1m,其角速度ϖ是多大?
(3)A点与轴心的连线上有一点C,请你根据角速度的定义判断齿轮转动过程中A,C两点角速度的大小关系,并说明理由。
(4)小齿轮上的某个轮齿(标记为b),在轮齿a由A点运动到A′点的同时从B点运动到B′点,弧长为 ,测量发现 = .请你结合上述材料分别解释两位同学的观点。(链条长度固定且运动过程中与齿轮不打滑)
亮亮和田田两位同学欲测一段铁路的长,但没有合适的刻度尺,他们知道声音在空气中的传播速度为340m/s,在钢铁中的传播速度为5000m/s,于是亮亮站在欲测铁路的一端,田田站在铁路的另一端,亮亮用锤子敲击一下铁轨,田田听到了两次响声,两次声响的时间间隔为2s,这段铁路大约有多长?
电动汽车以蓄电池为驱动能源,汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽车提供动力。某辆电动汽车的总质量(含驾驶员)为2.5×103kg,汽车车身长3.5m。当它在水平路面以某一速度v匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为400V,电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为75%,汽车所受阻力为汽车重力的0.03倍.(g取10N/kg)。
(1)求电动汽车匀速前进的速度v多大?
(2)若汽车以10m/s的速度通过9.5 m长的桥梁,求汽车通过桥梁的时间。
如图是工人将重 的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为 ,用时 ,工人的拉力为 ,工人质量为 。(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)
(1)求工人放绳的速度。
(2)求滑轮组的效率
(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为 ,已知 (物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦, 。求当物体完全浸没水中后,工人对地面的压力。
十堰是全国闻名的汽车城,是目前国内规模最大的商用车生产基地,产品包括载重车、客车、专用车及其零部件。已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
小明同学在网上搜索到有关北京奥运会的相关资料:
八月的北京,将迎来世界各国前来参加奥运盛会的体育健儿。2008年的北京奥运会,是中国人民的骄傲和自豪!做为学生,我们有权利、更有义务了解和参与。
(1)“鸟巢”建筑工地为了搬运建材,采用的滑轮组示意图如图所示。钢丝绳的拉力F由电动机提供。此滑轮组在30s内将质量为450kg的建材匀速提升了6m,拉力F所做的功为36000J,不计绳重和轴摩擦。试求:
①滑轮组的机械效率
②钢丝绳移动的速度
(2)为迎接 2008 年北京奥运会,我国体育健儿在紧张地备战。如图所示,该运动员在一次训练中,用0.7s的时间将140kg 的杠铃举高1.7m ,请你算一算。
①杠铃所受的重力为多少N?
②该运动员这一次举起杠铃的过程中至少做了多少J的功?
寒假里,小刚乘火车去外婆家时,观察到他乘坐的火车共有12节车厢(包括火车头),已知每节车厢长15m,当火车以72km/h的速度匀速穿过一条隧道时,他测出自己通过隧道的时间为80s。求:
(1)该火车有多长?
(2)此隧道多长?
(3)火车完全通过隧道需要多长时间?
如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6×107N,驱逐舰满载以36km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是总重的0.01倍,如果以这个速度匀速航行10h消耗燃油12t,问:
(1)驱逐舰航行时的牵引力是多大?
(2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功?
(3)整个航行过程中驱逐舰的效率是多大?(取q燃油=4×107J/kg)
科学家研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍.反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离.刹车后汽车由于惯性还要继续行驶一段距离,这段距离称为刹车距离.
如图所示,某人酒后驾车以15m/s沿马路直线行驶,在图中的A点发现前方危险情况若该司机的反应时间为1.5s,在图中的B点才作出踩刹车动作,再经过1s车头到达图中C点才将车刹住,若刹车距离为2.5m.
(1)求这辆汽车的反应距离是多少?
(2)求这辆汽车从A点发现情况到刹住车后的C点的平均速度?
(3)请你为驾驶人提出一条文明交通的警示语.
电动自行车可以电动骑车,亦可以脚踏骑行.电动骑车时,蓄电池对车上电动供电,电动机提供动力,张老师利用周末骑着一辆电动自行车,沿着威海公园的水平道路匀速行驶,在30min内,电动车行驶了9km,此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.
(1)张老师骑车的速度是多快?
(2)电动机的功率多大?
(3)该电动车在这30min内消耗的电能是多少?
(4)若车行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少?电能转化为克服阻力做功的效率多大?
在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图。为了尽快疏通道路,交警只用了30s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场。若故障车被拖离的速度是6m/s,绳子自由端的拉力F是500N,该装置的机械效率是80%.求:
(1)故障车在30s内通过的路程;
(2)拉力F在30s内所做的功;
(3)故障车在被拖离过程中受到的阻力。
祝融飞天
2021年5月22日10时40分,中国第一辆火星车“祝融号”安全驶离着陆平台,成功“打卡”火星表面,正式开启火星探测之旅。你知道吗,其实“祝融号”火星巡航速度非常的慢,仅每小时40米,而这也是有原因的。
早在5月15日,天问一号着陆巡视器就已成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,“祝融号”火星车建立了对地通信。当天问一号着陆,“祝融号”火星车就直接向家人报告“我已着陆,感觉良好”,并用随身携带的相机拍了一些照片,为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差,研制团队为火星车配置了两套集热器,并采用了纳米气凝胶保温。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电,为此,研制团队专门针对光照、沙尘等情况,设计了蝶形四展太阳翼,配置了特殊的电池等。
(1)祝融号在火星上的巡航速度大约与 最相似。
A.蜗牛的爬行速度 B.人行走的速度 C.汽车在高速公路上行驶的速度
(2)因为火星上的昼夜温差较大,所以能量的损耗也比较大,中国科学家因此制造了一个和“祝融号”相似的“双胞胎”,模拟它登陆火星时的情况,确认登陆方式是安全的时,才让“祝融号”正式在火星上登陆,这是运用了 方法。
A.控制变量法 B.等效替代法
(3)祝融号将拍摄到的照片传回地球通过 方式。
A.电磁波 B.超声波
(4)“祝融号”安全驶离着陆平台过程中,“祝融号”相对着陆平台是 的(选填“运动”或“静止”)。
(5)请从上述材料中找出“祝融号”可能在火星上遇到的问题,模仿范例格式,写出对应的物理问题和方案(任写一条)。
问题 |
解决方案 |
火星上会有比较坚硬的石块,祝融号的轮子可能会受到损害 |
用硬度大的材料做祝融号的车轮 |
试题篮
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