超高壓水切割又稱“水刀”，它是將普通水經(jīng)過(guò)多級(jí)增壓后，通過(guò)一個(gè)極細(xì)的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對(duì)切割表面產(chǎn)生10⁸～10⁹ Pa的壓強(qiáng)．工業(yè)上常用“水刀”來(lái)切割大理石、牛皮、鋼板等堅(jiān)硬物體．下表是某高壓水切割機(jī)技術(shù)參數(shù)：

表中“排量2.7L/min”(即流量)表示每分鐘從噴嘴中噴出體積為2.7 L的水，1 MPa＝10⁶ Pa，1 L＝1×10^－3 m³．求：

(1)“水刀”有純水切割和加磨料切割(磨料為密度大于水的石英砂、金剛砂)兩種．高速水流能切割堅(jiān)硬物體是因?yàn)楦咚偎�流具有較大的________，加入磨料后切割能力大大提高是因?yàn)開_______．

(2)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，高壓水流對(duì)切割面的壓力為多大？

(3)高壓水流切割機(jī)的切割效率是多少？

在一次40 km的馬拉松比賽中，小明穿的跑鞋每只質(zhì)量0.7 kg，小紅穿的跑鞋每只質(zhì)量0.375 kg．如果他們?cè)谂艿倪^(guò)程中，兩個(gè)相鄰腳印間的距離都是1 m，腳每次抬離地面的高度都是20 cm，跑完全程均用時(shí)2.5 h．那么跑完全程小明比小紅對(duì)跑鞋多做了多少功？

小王體檢時(shí)發(fā)現(xiàn)每次心臟搏動(dòng)能泵出血液70 cm³，它的收縮壓是120 mm汞柱，CT造影發(fā)現(xiàn)小王心血管內(nèi)徑約2.4 cm，每分鐘心臟博動(dòng)75次，求：

(1)小王心臟做功時(shí)的功率．

(2)小王血液流動(dòng)時(shí)的速度．

跳繩比賽是一種劇烈的運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)質(zhì)量為50 kg，他每分鐘跳繩120次，騰空高度為5 cm．運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)得其心跳每分鐘140次，平均血壓為3×10⁴ Pa．已知心跳一次輸送10^－4 m³的血液，平時(shí)心臟正常工作的平均功率約為1.5 W．則：

(1)這位同學(xué)跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率為多少？

(2)跳繩時(shí)心臟工作的平均功率提高多少倍？

小紅準(zhǔn)備在旅游時(shí)估算登山纜車的機(jī)械效率．她從地圖上查到，纜車的起點(diǎn)和終點(diǎn)的海拔高度分別為圖230 m和840 m，兩地的水平距離為1 200 m．一只纜車運(yùn)載15個(gè)人上山的同時(shí)，有另一只同樣的纜車與它共用同一個(gè)滑輪組，運(yùn)載8個(gè)人下山．每個(gè)人的體重大約是60 kg．從銘牌看到，纜車的自重(質(zhì)量)為600 kg．小紅還用直尺粗測(cè)了鋼纜的直徑，約為2.5 cm．拖動(dòng)鋼纜的電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)明，它的額定功率為45 kW．管理人員說(shuō)，在當(dāng)時(shí)那種情況下，電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為額定功率的60％．實(shí)際測(cè)得纜車完成一次運(yùn)輸所用的時(shí)間為7 min．請(qǐng)你幫助小紅估算纜車的機(jī)械效率．

如圖所示是工廠車間里用來(lái)吊運(yùn)貨物的行車滑輪組示意圖．行車在鋼絲繩的自由端用2000 N的力，先將重為6000 N的貨物勻速提升3 m，再在水平方向移動(dòng)4 m．求：

(1)行車提升貨物時(shí)做的有用功及機(jī)械效率．

(2)行車水平移動(dòng)時(shí)貨物的重力所做的功．

在某建筑工地上，為了搬運(yùn)建筑材料，常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械．示意圖中滑輪A與滑車連接，滑輪D固定在地面塔架上．鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供．此滑輪組在1 min內(nèi)將質(zhì)量為0.45 t的建筑材料勻速提升12 m，拉力F所做的功為7.2×10⁴ J(鋼絲繩重和摩擦不計(jì)，g取10 N/kg)．求：

(1)滑輪組的機(jī)械效率．

(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度．

(3)根據(jù)已知條件，再提出一個(gè)有關(guān)問題并計(jì)算(上述已計(jì)算出的物理量除外)．

小馬用如圖所示滑輪組抬高重5 N的小車．若不考慮摩擦和繩重，請(qǐng)你計(jì)算下列問題：

(1)若不計(jì)動(dòng)滑輪重量，繩子自由端彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多大？

(2)若考慮動(dòng)滑輪重量，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2.5 N，則該滑輪組的機(jī)械效率是多大？

(3)當(dāng)動(dòng)滑輪總重超過(guò)多少時(shí)，使用該滑輪組提該小車不再省力？

一臺(tái)水泵，它每秒鐘可把80 kg的水抽高10 m，這臺(tái)水泵由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，設(shè)水泵的機(jī)械效率η₁＝80％，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率η₂＝85％．求電動(dòng)機(jī)的功率為多大(g取10 N/kg)．

一個(gè)工人用如圖所示的滑輪組提升2000 N的貨物，所用拉力為600 N，繩子自由端4 s內(nèi)拉下4 m．不考慮繩重與摩擦，求：

(1)有用功和總功率．

(2)機(jī)械效率．

(3)若用此滑輪組提升3200 N的貨物，所需拉力多大？