严重的雾霾天气,对国计民生已造成严重的影响,其中,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。城市地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油汽车的使用,减少汽车尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车,以恒定功率 6 × 10 3 kW 从甲站由静止开始起动,先以 36 km / h 的平均速度加速运动 20 s 后,再以 72 km / h 的速度匀速运动 80 s ,接着关闭发动机,列车失去牵引力,以加速运动时的平均速度作减速运动,经过 15 s 后到达乙站停止。求:
(1)甲站到乙站的距离。
(2)牵引力做的功。
我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂 OAB 可以看作杠杆,吊臂前段用钢绳连着滑轮,立柱 CA 竖直, OB : OA = 6 : 1 .用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提起,放在水平地面上,石墩质量为 1 . 5 × 10 4 kg 、底面积为 3 m 2 、高为 2 m ( g 取 10 N / kg , ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 )
(1)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对底面的压强是多少?
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为 1 . 0 × 10 5 N ,此时动滑轮的机械效率是多少?
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱 CA 对吊臂 A 点竖直向上的作用力是多少?
随着电器化时代的到来,家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为 220 V , R 1 , R 2 均为发热电阻,其阻值分别为 80 Ω 、 404 Ω .接通电源,闭合开关 S 1 、 S 2 ,电热锅处于“大火”加热状态;当锅内温度达到 100 ° C 时,开关 S 2 自动断开,开关 S 1 仍闭合,电热锅处于“小火”炖煮状态。
(1)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态时,电路中的电流多大?
(2)电热锅在额定电压下,处于“大火”加热状态15分钟,消耗的电能是多少焦耳?
(3)电热锅在额定电压下,处于“小火”炖煮状态时,电功率多大?
(4)为测量电热锅的实际电压,将家中其他用电器全部关闭,电热锅在“大火”加热状态下,观察到标有“ 2000 r / kW · h ”字样的电能表在6分钟内转了100转,电热锅的实际电压是多少?
在如图甲所示的电路中, R 0 为定值电阻, R 为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关 S 后,调节滑片 P 从 a 端移动到 b 端过程中,电流表示数 I 与电压表示数 U 的变化关系如图乙所示。
求:
(1)电路中电流最小时, 1 min 内电流通过电阻 R 做的功;
(2)电源电压和定值电阻 R 0 ;
(3)若电压表量程为 0 ~ 15 V ,电流表量程为 0 ~ 3 A ,为保证电表正常工作,定值电阻 R 0 消耗的功率范围。
近日,我国新型战略核潜艇(如图所示)为保障国家安全,进行了战略巡航。下表是核潜艇的部分性能参数
水下排水量
11500吨
水下最大航速
36节
水面排水量
9000吨
水下巡航速度
20节
艇长
135米
最大潜深
350米
艇宽
13米
发电机最大功率
25000千瓦
(1)核潜艇以水下最大航速行驶,到距离 2700 km 外的某海域执行任务所用的时间; ( 1 节 ≈ 0 . 5 m / s )
(2)核潜艇在水面航行时受到的浮力;下潜到最大深度时受到水的压强; g = 10 N / kg , ρ 海水 = 1 . 03 × 10 3 kg / m 3
(3)若核潜艇在水下巡航时,做水平匀速直线运动,所受阻力与速度的关系如图乙所示,它的动力功率是多少?
在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为 3 kg 、温度为 20 ° C 的水加热至沸腾,大约需要 10 min ,水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ,天然气的热值为 4 . 2 × 10 7 J / m 3 .求:
(1)水吸收的热量?
(2)若天然气完全燃烧放出的热量 60 % 被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气?