打桩机是利用冲击力将桩打入地层的桩工机械,图甲是落锤式打桩机实物图。桩锤由卷扬机用吊钩提升,释放后自由下落而打桩。其原理示意图如图乙所示。已知桩锤的质量m=400kg,桩锤底面积S1=0.1m2,桩的顶面积S2=0.04m2.g取10N/kg,柴油的密度为0.85×103kg/m3,热值为4.3×107J/kg。
(1)桩锤自由下落时,桩锤的______能转化为______能。
(2)若桩锤自由下落打在桩上的瞬时压力为F=2.0×103N,求此时桩锤对桩的压强。(____)
(3)若卷扬机把桩锤匀速提升1.8m,打桩50次消耗的柴油为0.02L,卷扬机工作的效率是多少?(____)(假设柴油完全燃烧)
如图所示为某型号压路机,整机质量18t,行驶速度27km/h,发动机功率120kW。已知柴油的热值q=4.3×107J/kg,请回答下列问题:
(1)压路机碾子质量很大是通过______来增大压强,驾驶室内座椅做得宽大是为了______(选填“增大”或“减小”)压强。
(2)该压路机以27km/h的速度匀速通过150m的距离需要多长时间?(____)
(3)该压路机通过此段路程所受的阻力多大?(____)
(4)若该压路机柴油发动机的效率为40%,通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油?(____)(结果保留两位小数)
质量为10 t的小型水泥罐车,额定功率为150 kW。车上装有20 t的水泥,罐车以5 m/s的速度、60 kW的功率在平直公路上匀速行驶了15 min,消耗柴油4 kg,g取10 N/kg。试问:
(1)4 kg柴油完全燃烧放出的热量为多少?(已知柴油的热值为4×107 J/kg)
(2)该柴油机的效率为多少?
(3)若该类水泥罐车以10 m/s的速度、以额定功率行驶在同样的路面上时,承载水泥的质量为多少?
南极冰面上,科考队用拖拉机借助绳索水平牵引装有货物的轻质木箱,运输货物.某次运输过程中,拖拉机用绳索牵引装有货物的木箱在水平冰面上以36km/h的速度匀速直线行驶10km.消耗柴油1kg,牵引木箱做功的功率为9kW,.
(1)木箱底面积为5m2,质量不计,水平冰面能承受的最大压强为1×104Pa,g取10N/kg,求木箱内可装货物的最大质量?
(2)求该运输过程中,冰面对木箱的摩擦力大小.
(3)求该运输过程,柴油完全燃烧释放的内能转化为绳索牵引木箱做功的效率.
水平地面上放着重为200N、边长为0.2m的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端,如图所示已知平行于斜面的拉力为120N,物体移动的距离为2m,升高1m.求:
(1)物块放在水平地面上时对地面的压强;
(2)斜面的机械效率;
(3)物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小.
为了改善老旧住宅楼的保温效果,沈阳开展了暖房子工程,图为施工现场使用的提升装置.已知被提升的建筑材料的质量为200kg,动滑轮重力为500N,拉力F在10s内将重物匀速提升了10m,不计绳重及摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)提升装置所做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)该装置的机械效率.