如图,是利用潮汐发电的原理图.左方为陆地和海湾,中间为水坝,其下有通道,无论涨潮或落潮,水流经过通道均可带动发电机发电.一昼夜中两次涨、落潮,四次发电.涨潮时,堵住通道,潮水涨至最高水位时打开通道,进水发电,如图甲所示;当海湾水位涨至最高时,堵住通道,如图乙所示;落潮至最低水位时,打开通道放水发电,如图丙所示.(取g=10N/kg,海水的密度1.0×103kg/m3)以下是某小型潮汐发电站的一组数据,据此回答下列问题:
水坝高度 |
15m |
海湾面积 |
4.5×106m2 |
涨潮海湾最高水位 |
10m |
发电机日平均发电量 |
4.4×104kW•h |
退潮海湾最低水位 |
6m |
水轮发电机总效率 |
10% |
(1)当海湾水位涨至最高时,海湾底部所受水的压强是多少?
(2)每次涨潮(或落潮)经过通道水的质量为多少?
(3)试计算每日水流对水轮发电机做了多少功?
(4)若某次落潮过程中经过通道的水的平均流量为3.6×106m3/h,试求这次落潮过程中水流对水轮发电机做功的平均功率.
苏州金龙汽车有限公司是一家大型客车生产基地.该公司某型号客车在车型测试时,其在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.2kg(假设燃油完全燃烧).若燃油的热值q=4×107J/kg,求:
(1)客车在这段公路上匀速行驶时克服阻力所做的功.
(2)已知热机效率η=(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该车的热机效率是多少?
一辆重2×104N的卡车,开进了一段泥泞的道路,不能继续行驶.司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮,采用如图所示装置,拖拉机在绳端用3750N的水平拉力,将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段,用时10s.
(1)卡车移动的距离。
(2)求拉力F做的功和功率.
(3)若动滑轮的机械效率为80%,求汽车所受的阻力.
某坦克重力为4×105N,履带的着地面积为5m2.若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min,发动机的输出功率为900kW.试求:
(1)坦克静止在水平路面上时,对路面的压强是多少?
(2)匀速行驶10min,坦克发动机所做的功是多少?
(3)匀速行驶时,坦克发动机的牵引力是多少?
《西游记》中对孙悟空到龙宫借宝一段有这样的描述:“悟空撩衣上前,摸了一把,乃是一根铁柱子,两头是两个金箍,紧挨金箍有镌成的一行字.‘如意金箍棒一万三千五百斤’,约丈二长短,碗口粗细”.以国际单位制,金箍棒质量为6750kg,体积约0.2m3,问:
(1)在海水中将上述棒竖直上提1000m,孙悟空至少要做多大的功?
(2)为了方便用力,孙悟空将棒变得细短了许多(质量不变).而思思同学认为孙悟空可以不做功就能让棒上升到海面.请你说说孙悟空要怎么做?(g取10N/kg,海水的密度ρ=1×103kg/m3)
一辆汽车沿着长为9.2km的平直公路匀速行驶,开完全程共耗时6min,汽车发动机牵引力为1800N,共消耗汽油1kg(汽油的热值q=4.6×107J/kg).求:
(1)汽车行驶的速度是多少km/h?
(2)汽车发动机牵引力的功率多少W?
(3)汽车发动机的效率是多大?
(5分)一辆质量为6t的载货汽车,在平直的公路上以90km/h的速度匀速行驶30min,汽车受到的阻力为车重的0.06倍(取g="10N/kg)" ,求:
(1)汽车所受重力是多少?
(2)汽车克服阻力做的功的多少?
(3)汽车有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为 250 cm2,汽车对地面的压强约是多大?
一辆小轿车以15m/s的速度在水平公路匀速行驶,受到的阻力是1200N。小轿车沿水平路面匀速行驶300m驶上一个斜坡。设行驶过程中小轿车的功率始终保持不变。求:
(1)在水平路面行驶时小轿车牵引力所做的功;
(2)行驶过程中小轿车的功率;
(3)要使小轿车上坡时的牵引力增大为水平路面时的1.5倍,其行驶速度应为多少?
星期天,小刘骑电动自行车以18km/h的速度在长江大堤上匀速行驶了7000m,电动自行车牵引力的功率为150W。求:
(1)小刘在长江大堤上行驶的时间;
(2)电动自行车在这段时间内牵引力所做的功;
(3)电动自行车的牵引力。
我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg,平直路面上静止时轮胎与路面接触的总面积约为0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW,g取10N/kg.
(1)中巴车所受的重力是多少?
(2)静止在平直路面时中巴车对路面的压强是多少?
(3)中巴车以30m/s匀速行驶时,所受阻力是多少?
(4)中巴车改用汽油机作动力,汽油发动机效率为20%.以72kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少kg汽油?(汽油的热值为4.5×107J/kg)
阅读短文,回答问题
清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”。
(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理下图中的( )
(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水 kg,需要消耗电能 J 。
(3)清洗机正常工作10min,清洗机对水做的功是______________ J
(4)该清洗机正常工作时的效率是__________________
电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车.电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动车供电,电动机为车提供动力.下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 |
≤30 km/h |
一次充电连续行驶里程 |
50 km |
蓄电池工作电压 |
36 V |
充电时间 |
8 h |
一次充电耗电量 |
0.6 kW·h |
电动机效率 |
75% |
质量 |
40 kg |
最大骑行噪声 |
≤62 dB |
若质量是60 kg的人骑电动自行车在水平路面上以6 m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10 N/kg,求:
(1)行驶10分钟,电动机对自行车做的功.
(2)通过电动机线圈的电流.
(3)若摩托车百公里耗油2.5 L,每升油4.65元,照明用电每度0.52元,试比较说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济.
人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示,将削尖
的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,提高了木棒尖端的温度,当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.20g。已知:来回拉一次钻弓需1.0s,弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热C=2× 103J/(kg·℃),室温为20℃。问:
(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒
尖端吸收,则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
阅读短文,回答问题.
在我国随着人民生活水平的提高,加上“汽车下乡”政策的实施,不少农村家庭都购买了汽车,汽车开始进入普通百姓家庭。家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车(如图甲)。他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
(1)汽车的发动机是四冲程汽油机,其中 冲程将内能转化为机械能。
(2)汽车上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的___________较大的性质。
(3)图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图,图中的油量表实质是_________表改装而成的,定值电阻R0的作用是___________ ,在加油的过程中,油量表的示数__________。(选填“变大、变小、不变”)
(4)(1分)如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6 kg的汽油,这些汽油完全燃烧时所产生的热量是____________J。(已知:汽油的热值为4.6×l07J/kg)。
(5)(2分)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图丙所示.则在0-5s时间内,轿车发动机做功______ J;轿车运动过程中受到的阻力是________N.
工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m3的水从高处落下冲击水轮机,水轮机到上游水面的落差为90m,水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则:(g=10N/kg)
(1)大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少?工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状,有多方面的原因,请你说出一个原因。
(2)水从高处落下时,重力每分钟做多少功?
(3)若水的机械能有80%转化为电能,水电站的发电功率是多少?
(4)若输电电压为100KV,求输电电流是多少?