某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示),该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出。实际测量浮球的体积为1×10-3 m3,盖板的横截面积为6×10-3 m2,O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求:
(1)随着水箱中的水位逐渐升高,盖板所受水的压强逐渐________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)水箱内所能注入水的最大深度;
(3)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)
如图甲所示,工人用沿斜面向上,大小为500 N的推力F,将质量为80 kg的货物从A点匀速推至B点;再用100 N的水平推力F1使其沿水平台面匀速运动到C点;图乙为物体从A点经B点到达C点的s-t图像。(g=10 N/kg)问:
(1)利用斜面搬动货物主要是为了________;
(2)货物沿斜面运动的速度为多少?
(3)水平推力做功的功率为多少?
(4)斜面的机械效率为多少?
为方便出行,大街上随处可见如图甲所示的专用通道(斜坡),简化结构图如图乙所示,某人沿斜坡用F为150 N的力将重为70 kg货物,沿着长AB=8 m的斜坡匀速推上高BC=1.2 m的楼厅地面用时2 min.(g取10 N/kg)求:
(1)若斜坡的倾斜程度增大,仍把该货物从斜坡底端用相同大小的力匀速推上楼厅地面,所做的额外功________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)推力做功的功率是多大?该斜坡的机械效率是多少?
(3)货物受到的摩擦力是多少?
边长为0.1m 的正方体木块,漂浮在水面上时,有2/5 的体积露出水面,如图甲所示。将木块从水中取出, 放入另一种液体中,并在木块表面上放一重 2N 的石块。静止时,木块上表面恰好与液面相平,如图乙所示。取 g=10N/kg,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石=2.5×103kg/m3。求:
(1)图甲中木块所受的浮力大小_______。
(2)木块的密度______。
(3)图乙中液体的密度__________。
(4)如将图乙中的石块放入液体中,则液面会_________(上升、下降、不变)。
如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢,货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N。此斜面的长为5m,高为1 m,这箱货物重为1500 N。
第19题图
(1)0~5 s内,这箱货物处于________状态,工人所做的功为________J。
(2)5~30 s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?
(3)该斜面的机械效率是多少?
如图甲所示为中国首艘国产航母001A 下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为2 kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为6 kg,底面积为0.03 m2,高为0.4 m,如图乙所示。现在向容器中加水,当加水深度为0.1 m时,模型刚好离开容器底部,如图丙所示。继续加水直到深度为0.38 m,然后将一质量为0.9 kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面。求:
(1)向图乙中加水的过程中(水位小于0.1 m),航母模型对薄壁柱形容器底部的压力逐渐________,其所受的浮力逐渐________;(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)图丙中水对容器底的压强和航母模型浸入水中的体积;
(3)放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为0.38 m 时,容器对水平地面的压强增加了多少帕?