某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图所示．细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”，取决于开始时细试管插入粗试管内的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升．
若细试管的重为G，外直径为d，水的密度为ρ0，大气压强为p0，请你通过推导计算，回答下列问题：
（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？
（2）细试管开始插入的深度h0满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”．
2012年某日，太平洋某海域，“蛟龙号”完成了下潜前的准备，腹部挂好压载铁块；舱内科考队员均就位；舱门封闭如图甲所示，此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示 取
状态 |
满载 |
整体体积 |
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整体质量 |
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海水密度 |
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问：（1）在海水中 深处完成科考任务后，发现液压系统故障，无法抛掉压载铁块，只得启动“蛟龙号”两侧的螺旋桨，两侧螺旋桨共同作用使“蛟龙号”获得竖直向上的推力 ，帮助“蛟龙号”匀速上升，不计海水对“蛟龙号”的阻力，匀速上升过程中， 有多大？
（2）上升过程耗时 ， 做功的功率多大？
（3）为保障电动机驱动螺旋桨用电，舱内其他用电器都被关闭，仪表显示上升过程中耗电 ，此过程中，电能转化为 做功的效率有多大
（4）接近水面时，关闭两侧螺旋桨，轮船用滑轮组将“蛟龙号”从水中匀速吊离水面至高处，如图乙、丙所示，已知动滑轮总质量为 ，不计绳重及轮、轴之间摩擦，此过程中，滑轮组绳端拉力的最大值多大？与之对应的滑轮组机械效率的最大值为多大？
如图甲所示，1标准大气压下，普通煤炉把壶内 ， 水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为 ，为提高煤炉效率，浙江大学创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同，等量水的过程中，还可额外把炉壁间 水从 加热至 ， ， ，以上过程中，
问：（1）普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？
（2）双加热煤炉的烧水效率有多大？
张老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器，并告知其内部电路由电阻丝 、 、和开关 三个元件组成，两根电阻丝允许通过的最大电流均为 ， ，在不拆解加热器的情况下，小军用图1电路对其进行探究：他先闭合 ，电流表的示数为 ；再闭合 ，电流表的示数变为 ，所用电源电压为 ．
（1）电阻丝 的阻值为 ；
（2）若电源电压可调，闭合 和 后，为保证电路安全，求此电加热器允许消耗的最大电功率；
（3）张老师指导小军仅利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件：
①具备高、低温两挡调节功能；
②在 电源电压下，用高温挡给 的水加热 ，可使水温升高 ，设电加热器消耗的电能全部转化为水的内能。
请在图2虚线框中画出内部改装电路图，并通过计算说明。
最近，一项“中国原创”重大发明成为世界关注的焦点！它被称为“空中奔跑的巴士”（又称巴铁），预计今年7月进行测试，其模型如图所示，巴铁依靠电力驱动在钢轨上行驶，相当于40辆柴油公交车的运量，若1辆柴油公交车日常行驶时发动机的平均输出功率为 ，发动机的效率为 ，每消耗 柴油排放二氧化碳约为 ，柴油的热值近似取 。
（1）若巴铁在 内沿直线行驶了 ，求这段时间内巴铁的平均速度；
（2）按柴油公交车每日行驶 计算，镇江若引进1辆巴铁取代40辆柴油公交车，则每日可减少二氧化碳排放量多少千克？
（3）巴铁车内电器每天需消耗 的电能，若这些电能全部由车顶上的太阳能电池板来提供，已知该太阳能电池板 面积上接收到的太阳平均辐射功率为 ，光电转化效率为 ，每天日照时间按 计算，求需太阳能电池板的最小面积。
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