如图甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人,它可以通过红外线传感器不断发射和接收红外线,从而自动获知房间布局.机器人充电时的电压为36 V,充电电流为2 A,充满电需要2 h。工作时电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒.机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙,若该机器人在1 min内沿直线匀速清扫地面的距离为12 m。试问:
(1)扫地机器人将灰尘、杂物吸入集尘盒利用的物理原理是______。机器人利用______波实现定位功能;
(2)机器人在1 min内动力所做的功是______?
(3)假如机器人清扫地面时能量利用效率为90%,则此过程中机器人电动机工作时的电功率是______?(保留一位小数)
(4)若机器人始终以当前速度匀速清扫地面,则两次自动充电的最短时间间隔是______小时?
如图甲是一款装有USB发电机的单车,可以在行驶过程中产生电能,为电池充电;电池可以通过USB输电线为手机等小电器充电。USB发电机的主体部分为一个黑色盒子,内置电池及发电装置,电池充电、放电电压均为5 V,充电电流与单车行驶速度的关系如图乙所示,电池放电时的电流恒为1 A。已知单车的质量为10 kg,骑行过程中受到的阻力为总重的0.05倍。某次一位质量为60 kg的骑手以22 km/h的速度沿水平道路边骑单车边给手机充电(假如电池存储的电能全部用于手机充电)。g取10 N/kg,试问:
(1)当骑行单车给内置电池充电的过程中,电池相当于电路中的______ (选填“电源”或“用电器”);
(2)骑行过程电池充电功率是______?
(3)骑手骑车时牵引力做功的功率是______?(结果保留一位小数)
一辆燃油汽车的总质量为1.8 t(包括车、车上的人和物品等),汽车以90 km/h的速度匀速行驶15 km,汽车受到的阻力为总重的0.05倍。(g取10 N/kg)试问:
(1)出于安全考虑,该汽车尾部装有如图所示的“汽车扰流板”,当汽车高速行驶时,扰流板上表面的空气流速______ (选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速;
(2)求此过程中汽车牵引力的功率______;
(3)小明想知道这辆汽车的效率,结合本题已知的或求出的物理量,请你说明还要测量的物理量,并推导出汽车效率的表达式.若汽车油箱的容积为V,则汽车以当前速度行驶的最大距离是______?(燃油的密度为ρ)
如图所示为一款专用校车,其总质量为6.9 t,轮子跟地面的总接触面积为0.24 m2,柴油的热值为3.3×107 J/kg,柴油的密度0.85×103 kg/m3,取g=10 N/kg。求:
(1)为了安全,校车儿童座位必须配安全带,而且校车行驶过程中不允许乘客站立,这是为了防止由于______发生危险.校车正常行驶时,以乘客为参照物,校车是______ (选填“运动”或“静止”)的;
(2)校车空载时停放在水平地面上,此时校车对地面的压强是______?
(3)这辆校车在某段平直公路上用时20 min匀速行驶16 km,消耗柴油4 L,受到的阻力为1.8×103 N,求该段路程内发动机的效率______。(计算结果保留一位小数)
某汽车制造厂对研发的某款四轮燃油汽车进行测试,车和乘客的总质量为1 800 kg,每个车轮与地面的接触面积为0.03 m2,汽车以90 km/h的速度沿水平道路匀速行驶3 km,汽车发动机的输出功率恒为40 kW。(g取10 N/kg,燃油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为4.5×107 J/kg)试问:
(1)汽车车轮上有很多花纹,是为了增大______;
(2)汽车测试时行驶的时间是______?
(3)汽车行驶时牵引力是______?
(4)若汽车发动机能量转化效率为30%,则测试过程中消耗燃油______升?(结果保留两位小数)
如图是我国古代劳动人民发明的“舂米”工具的结构示意图,杆AB可绕O点转动,脚在B端的踏板上竖直向下踩,可以使固定在A端下的石球升高,然后抬起脚,石球会落下击打稻谷,重复多次,即可将稻米与外壳分离.已知石球的重力为50 N,使用时在1 min内将石球踩起20次,石球每次上升的高度均为30 cm.忽略杆AB自重和摩擦.试问:
(1)使用“舂米”时,该工具是一个______杠杆;石球从最高处下落到接触稻米前,其机械能的转化情况是______ (不计空气阻力);
(2)作用在B端的力F1是______?
(3)求使用“舂米”工具在1 min内所做的有用功______;
(4)求F1做功的功率______。