如图为小明的父亲自己动手制作的一个太阳能淋浴器。A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连,圆柱形金属桶的底面积S1=0.5 m2,高h1=50 cm;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于4 N时断开,水泵停止向桶内注水;两个圆柱体的底面积S2=40 cm2,高h2=12 cm,每个圆柱体重G=6 N。要求当水桶内储水量达200 L时停止注水,当储水量剩余40 L时开始注水。(g取10 N/kg)
(1)注水时,水位逐渐淹没B圆柱体的过程中,B圆柱体底部所受液体的压强将__________;若B圆柱体全部浸没在水中后,继续向桶中加水,B圆柱体受到的浮力将__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)当压力传感开关与圆柱体A之间细绳上拉力等于10 N时,进水口开始向桶内注水,此时两圆柱体受到的浮力为多大?
(3)当水泵刚好停止向桶内注水时,圆柱A浸入水中的深度是多少?圆柱A的密度是多少?
如图甲所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103 kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率 P随工件上升高度h变化的图像如图乙所示,不计水的阻力(ρ水=1.0×10 3 kg/m 3, g取10 N/kg),求:
(1)匀速拉动圆柱形工件在水中上升的过程中,工件底部受到水的压强逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
(2)工件上升的速度大小。
(3)当工件露出水面时所受浮力的大小。
最近几年,西安市建设开发了很多高楼大厦,在建筑工地上常见的“塔吊”是一种起重设备,用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。现有一“塔吊”如图所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂,OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组,C移动的范围是从O点到B点。已知AO=10 m, OB=50 m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计,在A端所装配重的质量为5 t,某段时间内“塔吊”吊起质量为1.25 t的水泥板。(g取10 N/kg)
(1)若A端的配重为动力,重物恰好在B点下方时,此时塔吊的水平臂相当于一个________杠杆。
(2)为安全起吊,C最远能移动到离O点多远的地方?
(3)实际作业时,“塔吊” 20 s内将质量为 1.25 t的水泥板匀速提高了4 m,如果机械做的额外功是3×104 J,“塔吊”的机械效率是多少?
李明家购买了一台质量约为75 kg 的洗衣机。为了便于搬运,运送人员用一块木板在高1.2 m的车厢与地面之间搭成一个长度约为4.8 m的简易斜面,如图所示. 装车时,运送人员用平行于木板方向大小为300 N的推力把洗衣机匀速推上车,用时15 s(g取10 N/kg),求:
(1)把洗衣机推上车厢所做的有用功。
(2)把洗衣机推上车厢推力的功率。
(3)把洗衣机推上车厢的机械效率为多少?
(4)当斜面的倾角增大时,同样将洗衣机匀速推上车,斜面的机械效率将________(选填“增大”或“减小”)。
如图是某校运动员利用体育器械进行臂力训练的示意图,运动员通过拉力F的作用来提升配重,以达到锻炼臂力的目的。在一次训练时,所加配重的质量为30 kg,在拉力F的作用下,配重在5 s的时间里,匀速竖直上升了50 cm.在这个过程中,动滑轮提升配重所做的有用功为W有,运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40 W。忽略绳重和摩擦。(g取10 N/kg)求:
(1)使用一段时间后,工作人员经常需要在器械的各个滑轮和轴上加润滑油,这样做的目的是通过______________的方式________(选填“增大”或“减小”)摩擦。
(2)在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小。
(3)动滑轮的重力G动。
如图所示是小明为防止家中停水而设计的贮水箱。当水箱中水深达到1.2 m时,浮子A恰好堵住进水管,此时连接浮子A与池底的细线h刚好伸直(h的体积忽略不计),使其停止注水,此时浮子A有体积露出水面。若进水管口水的压强为1.2×105 Pa,管口横截面积为2.5 cm2,贮水箱底面积为0.8 m2,浮子A重10 N,g=10 N/kg.求:
(1)水能是________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
(2)贮水箱底面受到水的最大压强及浮子A受到的浮力。
(3)浮子A的密度。