为缓解城市公交运输压力，我校综合实践活动小组针对我市淮海路交通拥挤现象，设计电力机车专用道。同学们收集到电力机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：
| ××型号电力机车 |
电力机车 功率106W |
平均速度 60 km／h |
牵引力 5×103N |
额定载客量80人 |
| ××型号公交汽车 |
燃油热值 4×107 J／kg |
平均速度 15 km／h |
牵引力 3000 N |
额定载客量40人 |
（1）甲、乙两车站相距2.1 km，电力机车运行需要多长时间？消耗多少电能？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.4 kg，行驶2.1 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈电力机车作为交通工具的优点。（写出一条即可）
在如图电路中，电源电压不变， 为滑动变阻器，只闭合开关 ，且变阻器的滑片在 端时，额定功率为 的灯泡 正常发光，电流表的示数为 ：再闭合开关 ，电流表的示数变化了 ．只闭合 ，变阻器滑片在 端和 端时，灯 消耗的功率之比为 ，（灯泡的电阻不随温度变化），求：
（1）电源电压；
（2）电阻 的阻值；
（3）电路消耗的最大电功率；
（4）滑动变阻器 的最大阻值。
近年来，十堰市委、政府十分重视精神文明建设，倡导“绿色出行，低碳生活”的生活理念。全市主要公园、游乐场都配备了旅游观光自行车（如图）。小华一行四人在农业观光园游玩时，租借了一辆四人骑联排自行车骑行观光，在某一段平直路面上，他们用时 匀速骑行了 。已知他们每个人的质量均为 ，该自行车自重为 ，绕观光园一圈的路程是 ，假定在匀速骑行过程中人和车受到的阻力始终为总重的0.05倍，求：
（1）若他们绕观光园骑行的平均速度与平直路面上的速度相同，则绕观光园骑行一圈需要多长时间？
（2）假若骑行时前后轮胎和地面的总接触面积为 ，他们骑行时车对水平地面压强。
（3）平直路面上骑行时的功率。
江汉平原，雨量充沛。甲地有一小型水电站，每分钟有 的水从高处流下冲击水轮机的叶轮，带动发电机发电，供乙地使用，水轮机与上游水位的落差为 。甲、乙两地相距 ，两地间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为 ．为预防灾情发生，工作人员用简易无人机（只能水平或竖直飞行）进行实时监测。该机有 、 两个电动机，它们消耗的电能都由锂电池提供。其中 电动机带动顶部的螺旋桨工作，提供升力； 电动机带动尾部的螺旋桨工作，提供水平推力。无人机飞行时的阻力 与飞行速度 的关系为 ．该机的部分参数见表格。
质量 |
1.25 |
锂电池的电压 |
29.4 |
锂电池的容量 |
|
最大飞行速度 |
5 |
电动机消耗的最大功率 |
80 |
电动机消耗的最大功率 |
40 |
（1）若水的机械能有 转化为电能，求水电站的发电功率。
（2）现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为 时，电流表的示数为 ．短路位置离甲地的距离是多少米？
（3）当无人机保持一定高度以最大速度沿直线飞行时， 电动机消耗的功率最大。求此时 电动机的效率。（不计电动机到螺旋桨传动过程中的能量损耗）
如图甲所示，有一体积、质量忽略不计的弹簧，其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为 。弹簧没有发生形变时的长度为 ，弹簧受到拉力作用后，伸长的长度△ 与拉力 的关系如图乙所示。向容器中加水，直到物体上表面与液面相平，此时水深 。求：
（1）物体受到的水的浮力。
（2）物体的密度。
（3）打开出水孔，缓慢放水，当弹簧处于没有发生形变的自然状态时，关闭出水孔。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
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