题目内容
【题目】2013年12月2日,玉兔号月面巡视探测器(月球车)成功发射,并成功实现软着陆,如图所示玉兔号有独立驱动的六轮摇臂式行走系统(每个轮子与地面接触面积为100cm2),月球车高1.5m,质量为144kg,速度可达0.2km/h.求:
(1)玉兔号在月球表面行驶4km所用时间为多少?
(2)在地球上重6N的物体在月球上重1N,月球车对月球表面的压力和压强各为多少?
(3)假如月球车在行进过程中受到的阻力是压力的0.2倍,月球车匀速直线前进20m,牵引力做的功是多少?
【答案】
(1)解:由v= 得,玉兔号在月球表面行驶时间:
t= = =20h
答:玉兔号在月球表面行驶4km所用时间为20h;
(2)解:月球车在地球上受到的重力G=mg=144kg×10N/kg=1440N;
根据在地球上中6牛的物体放到月球上重1牛可知:
则在月球车在月球表面受到的重力为G′= ×G= ×1440N=240N,
在月球车在月球表面上的压力F=G′=240N,
所以,压强p= = =4000Pa;
答:月球车在月球表面受到的压力和压强各为240N、4000Pa;
(3)解:阻力f=0.2F=0.2×240N=48N,
由于汽车在水平公路上匀速前进,受平衡力的作用.则F牵=f=48N,
则牵引力做的功W=F牵s=48N×20m=960J.
答:牵引力做的功是960J.
【解析】(1)利用v= 求出玉兔号在月球表面行驶时间;(2)根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知月球车在月球表面受到的压力,根据p= 求出对水平地面的压强;(3)根据压力求出阻力,由于汽车在水平公路上匀速前进,受平衡力的作用.则牵引力与阻力相等,利用W=Fs可求牵引力做的功.
【题目】用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 | 钩码 | 钩码总重 | 钩码移动距离 | 拉力 | 测力计移动距离 | 机械效率 |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:;
请简要说明两条理由:①;② .
【题目】某款家用蒸汽挂烫衣机(图甲)的工作原理简图如图乙所示,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.水箱中一部分水通过进水阀门进入电热杯加热至沸腾,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.为了便于移动,它底部装有四个轮子,其一个大轮子与地面的接触面积为3cm2 , 一个小轮子与地面的接触面积为2.5cm2 . 蒸汽挂烫衣机部分参数如表.请解答:
高档发热功率 | 880W |
额定电压 | 220V |
水箱容积 | 2L |
挂烫机净重 | 4kg |
(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?请写出两点①②
(2)水箱上满水后如图时蒸汽挂烫衣机对地板的压强.
(3)发热电阻R1的阻值.
(4)在无热损失的情况下,将电热杯内0.25kg、20℃的水加热到100℃需要的最短时间是多少?