一种新型井盖排水系统如图甲所示，系统结构简化示意图如图乙所示，排水系统由井盖、两个相同杠杆（AOB是其中之一）、容器等组成，AB长度是300mm,AO长度是120mm,井盖的上表面和侧面都有排水孔，下暴雨时，雨水从排水孔经排水管导流到容器中，再从容器底部的排水孔流入下水道由于容器的排水速度较小，当容器中的雨水上升到一定高度时，容器下降，拉动杠杆，将井盖顶起，加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时，井盖自动下降盖住井口，不影响车辆、行人的通行。该井盖的质量是28.8kg,不考虑杠杆的质量，不考虑各连接处的摩擦。
（1）下暴雨时，杠杆会将井盖顶起60mm,如图丙所示。两个相同杠杆对井盖至少做了多少功？
（2）已知井盖用密度7.2×103kg/m3的球墨铸铁制成，工程师设想用强度更高，韧性更好的新材料来制造这种井盖。若新材料的密度为2.4×103kg/m3，则换用新材料制造后，每个井盖的质量为多大？
（3）某次调试中，为了节约用水，调试人员将容器底部的排水孔全部堵住，测出容器的质量是4.6kg,再将容器和杠杆组装在一起，直接向容器内匀速注水，注水120s时球墨铸铁做的井盖刚好被顶起。假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等，则每分钟向容器内注水的体积是多少升？
【答案】（1）两个相同杠杆对井盖至少做功17.28J；
（2）换用新材料制造后，每个井盖的质量为9.6kg；
（3）每分钟向容器内注水的体积是7.3L。
（2）换用新材料制造后，每个井盖的质量为9.6kg；
（3）每分钟向容器内注水的体积是7.3L。
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/4/20 14:35:0组卷：39引用：1难度：0.5
相似题
-
1．如图，在一粗糙程度相同的水平面上，重30N的物块在F=10N的水平拉力的作用下，从A点开始向右做匀速直线运动，t1时刻到B点时撤去拉力，物块最后t2时刻在C点静止。对此，作出摩擦力f、路程s、速度v和拉力做的功W和时间t之间的图像，其中正确的是（ ）发布：2024/12/28 16:0:2组卷：33引用：2难度：0.5 -
2．小明用20N的水平推力，将重为150N的购物车沿水平地面向前推动了10m,在此过程中，推力对购物车做功 J，支持力对购物车做功 J。
发布：2024/12/28 15:0:1组卷：15引用：3难度：0.5 -
3．肥胖可能会引发许多慢行疾病，某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块（每块质量为10kg）组成，锻炼时可以根据自己的实际选择配重的金属块数量。（杆重、绳重、摩擦均不计，g取10N/kg）
（1）拉力器上的滑轮均属于（选填“定”或“动”）滑轮。
（2）若该人的质量为85kg,他一次最多能拉起块金属块。
（3）当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5米，若累积拉动100次，拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？（已知1克脂肪在体内完全氧化约释放37.5千焦的能量）发布：2024/12/28 15:30:1组卷：15引用：2难度：0.5
