超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，对切割表面产生10⁸～10⁹ Pa的压强．工业上常用“水刀”来切割大理石、牛皮、钢板等坚硬物体．下表是某高压水切割机技术参数：

表中“排量2.7L/min”(即流量)表示每分钟从喷嘴中喷出体积为2.7 L的水，1 MPa＝10⁶ Pa，1 L＝1×10^－3 m³．求：

(1)“水刀”有纯水切割和加磨料切割(磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂)两种．高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的________，加入磨料后切割能力大大提高是因为________．

(2)若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？

(3)高压水流切割机的切割效率是多少？

在一次40 km的马拉松比赛中，小明穿的跑鞋每只质量0.7 kg，小红穿的跑鞋每只质量0.375 kg．如果他们在跑的过程中，两个相邻脚印间的距离都是1 m，脚每次抬离地面的高度都是20 cm，跑完全程均用时2.5 h．那么跑完全程小明比小红对跑鞋多做了多少功？

小王体检时发现每次心脏搏动能泵出血液70 cm³，它的收缩压是120 mm汞柱，CT造影发现小王心血管内径约2.4 cm，每分钟心脏博动75次，求：

(1)小王心脏做功时的功率．

(2)小王血液流动时的速度．

跳绳比赛是一种剧烈的运动，某同学质量为50 kg，他每分钟跳绳120次，腾空高度为5 cm．运动过程中测得其心跳每分钟140次，平均血压为3×10⁴ Pa．已知心跳一次输送10^－4 m³的血液，平时心脏正常工作的平均功率约为1.5 W．则：

(1)这位同学跳绳时克服重力做功的平均功率为多少？

(2)跳绳时心脏工作的平均功率提高多少倍？

小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率．她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为图230 m和840 m，两地的水平距离为1 200 m．一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山．每个人的体重大约是60 kg．从铭牌看到，缆车的自重(质量)为600 kg．小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5 cm．拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45 kW．管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率为额定功率的60％．实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7 min．请你帮助小红估算缆车的机械效率．

如图所示是工厂车间里用来吊运货物的行车滑轮组示意图．行车在钢丝绳的自由端用2000 N的力，先将重为6000 N的货物匀速提升3 m，再在水平方向移动4 m．求：

(1)行车提升货物时做的有用功及机械效率．

(2)行车水平移动时货物的重力所做的功．

在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械．示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上．钢丝绳拉力F由电动机提供．此滑轮组在1 min内将质量为0.45 t的建筑材料匀速提升12 m，拉力F所做的功为7.2×10⁴ J(钢丝绳重和摩擦不计，g取10 N/kg)．求：

(1)滑轮组的机械效率．

(2)钢丝绳拉动的速度．

(3)根据已知条件，再提出一个有关问题并计算(上述已计算出的物理量除外)．

小马用如图所示滑轮组抬高重5 N的小车．若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：

(1)若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？

(2)若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5 N，则该滑轮组的机械效率是多大？

(3)当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提该小车不再省力？

一台水泵，它每秒钟可把80 kg的水抽高10 m，这台水泵由一台电动机带动，设水泵的机械效率η₁＝80％，电动机的机械效率η₂＝85％．求电动机的功率为多大(g取10 N/kg)．

一个工人用如图所示的滑轮组提升2000 N的货物，所用拉力为600 N，绳子自由端4 s内拉下4 m．不考虑绳重与摩擦，求：

(1)有用功和总功率．

(2)机械效率．

(3)若用此滑轮组提升3200 N的货物，所需拉力多大？