超高壓水切割又稱“水刀”，它是將普通水經(jīng)過多級增壓后，通過一個極細的噴嘴噴出一道高速“水箭”，對切割表面產(chǎn)生10⁸～10⁹ Pa的壓強．工業(yè)上常用“水刀”來切割大理石、牛皮、鋼板等堅硬物體．下表是某高壓水切割機技術(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．高速水流能切割堅硬物體是因為高速水流具有較大的________，加入磨料后切割能力大大提高是因為________．

(2)若不考慮水從噴嘴噴出后橫截面積的變化，高壓水流對切割面的壓力為多大？

(3)高壓水流切割機的切割效率是多少？

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．如果他們在跑的過程中，兩個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2.5 h．那么跑完全程小明比小紅對跑鞋多做了多少功？

小王體檢時發(fā)現(xiàn)每次心臟搏動能泵出血液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75次，求：

(1)小王心臟做功時的功率．

(2)小王血液流動時的速度．

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

(1)這位同學跳繩時克服重力做功的平均功率為多少？

(2)跳繩時心臟工作的平均功率提高多少倍？

小紅準備在旅游時估算登山纜車的機械效率．她從地圖上查到，纜車的起點和終點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．一只纜車運載15個人上山的同時，有另一只同樣的纜車與它共用同一個滑輪組，運載8個人下山．每個人的體重大約是60 kg．從銘牌看到，纜車的自重(質(zhì)量)為600 kg．小紅還用直尺粗測了鋼纜的直徑，約為2.5 cm．拖動鋼纜的電動機銘牌上標明，它的額定功率為45 kW．管理人員說，在當時那種情況下，電動機的實際功率為額定功率的60％．實際測得纜車完成一次運輸所用的時間為7 min．請你幫助小紅估算纜車的機械效率．

如圖所示是工廠車間里用來吊運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4 m．求：

(1)行車提升貨物時做的有用功及機械效率．

(2)行車水平移動時貨物的重力所做的功．

在某建筑工地上，為了搬運建筑材料，常常采用如圖所示的簡單機械．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由電動機提供．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，g取10 N/kg)．求：

(1)滑輪組的機械效率．

(2)鋼絲繩拉動的速度．

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

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，請你計算下列問題：

(1)若不計動滑輪重量，繩子自由端彈簧測力計的示數(shù)是多大？

(2)若考慮動滑輪重量，此時彈簧測力計的示數(shù)是2.5 N，則該滑輪組的機械效率是多大？

(3)當動滑輪總重超過多少時，使用該滑輪組提該小車不再省力？

一臺水泵，它每秒鐘可把80 kg的水抽高10 m，這臺水泵由一臺電動機帶動，設水泵的機械效率η₁＝80％，電動機的機械效率η₂＝85％．求電動機的功率為多大(g取10 N/kg)．

一個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)機械效率．

(3)若用此滑輪組提升3200 N的貨物，所需拉力多大？