题目内容

【题目】2018年4月,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;内科考队员均就位:舱门封闭如图所示,此时“蛟龙号”的工作参数如表格所示(g取10N/kg,海水密度ρ=1.1×103 kg/m3)。问

状态

满载

整体体积

22m3

整体质量

24.6t

海水密度

1.1×103kg/m3

电池电压

200V

电池容量

400Ah

电动机额定功率

1200W

(1)在海水中1.8km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F,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,F有多大?

(2)上升过程耗时2h,F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,电池完好。上升过程中仪表显示刚开始上升电池电量是80%,最后出水时电池电量是75%。此过程中,电能转化为F做功的效率有多大?

【答案】(1) 4×103N (2) 1000W (3)50%

【解析】

(1)先计算蛟龙号自身重力,再根据阿基米德原理计算浮力,而匀速上升过程中,物体受到平衡力的作用,据此分析;

(2)根据推力结合功的公式求出上升1.8km所完成功的多少,由计算功率;

(3)根据表格中的数据计算消耗电池储存电能的多少,由效率公式计算即可。

(1) “蛟龙号”的重力:

G=mg=24.6×103kg×10N/kg=2.46×105N,

浸没在水中,所受的浮力:

F=ρgV=1.1×103kg/m3×10N/kg×22m3=2.42×105N,

匀速上升过程中,受力平衡,可得:

G=F+F

蛟龙号受到的推力为:

F=G-F=2.46×105N-2.42×105N=4×103N;

(2)由题知,上升的距离s=1.8km=1800m,

则推力做的功:

W=Fs=4×103N×1.8×103m=7.2×106J,

推力做功的功率:

(3)电池储存的电能:

W0=UIt=200V×400A×3600s=2.88×108J,

上升过程消耗的电能:

W1=W0×(80%-75%)=2.88×108J×5%=1.44×107J,

电能转化的效率:

练习册系列答案
相关题目

【题目】某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究:

(1)首先设计的实验电路如图所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻RX、电压表V (03V、015V量程)、电流表A(00.6A、03A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是_______

(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图所示,其中定值电阻R0=2kΩ.他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为_______kΩ。

(3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且己测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,在测出Rx阻值的电路是_______

(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是_______

A.改变电源电压 B.将R0换成50Ω的定值电阻 C.将电压表换成“00.6A”的电流表

【题目】阅读《电磁感应的应用﹣﹣动圈式话筒》,回答下列各题.

电磁感应的应用﹣﹣动圈式话筒

迈克尔·法拉第 (Michael Faraday)英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家.1791年9月22日出生萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭.他的父亲是个铁匠,体弱多病,收入微薄,仅能勉强维持生活的温饱.但是父亲非常注意对孩子们的教育,要他们勤劳朴实,不要贪图金钱地位,要做一个正直的人.这对法拉第的思想和性格产生了很大的影响.

电磁感应是法拉第在电磁学中最重大的发现之一,这一发现永远改变了人类文明.依据电磁感应的原理,人们制造出了发电机,使得电能的大规模生产和远距离输送成为可能;另一方面,电磁感在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用.人类社会从此迈进了电气化时代.

什么是电磁感应呢?如图所示,当导体回路的一部分ab在磁场中做切割磁感线运动时,回路中就会产生电流的现象.这种利用磁场产生电流的方法叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.

在剧场里,为了使观众能听清演员的声音,常常需要把声音放大,放大声音的装置主要包括话筒、扩音器和扬声器三部分.

其中话筒的工作原理就是电磁感应,话筒是把声音转变为电信号的装置.如图所示是动圈式话筒构造原理图,它是利用电磁感应现象制成的,当声音信号(声波)使金属膜片振动时,连接在膜片上的音圈(线圈)随着一起振动,音圈在永磁铁的磁场里振动时,相当于音圈回路的一部分在磁场中做切割磁感线运动,音圈中就产生感应电流(电信号),感应电流的大小和方向都变化,变化的振幅和频率由声音信号(声波)决定,这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器,从扬声器中就发出放大的声音.

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)动圈式话筒可实现______信号与______信号的相互转换;

(2)电磁感应现象是将机械能转换为______能;扬声器能将电能主要转化为______能.

【题目】小越利用天平、体积为20cm3的金属块、小烧杯可放入金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度。

(1)将天平放在_________上,游码移到标尺左端的零刻度线。此时的分度盘如图甲所示,小越应该将右侧的平衡螺母向_______选填“左”、“右”调节。

(2)在小烧杯中倒入适量的蜂蜜,用调节好的天平测量蜂蜜和小烧杯的总质量时,从大到小依次加减砝码,当在右盘放入最小的砝码时,指针偏在分度盘中线左侧一点,则应该____________填选项前的字母)。

A.向右调平衡螺母   B.向右盘中加砝码   C.向右移动游码

(3)当天平重新平衡时,测出蜂蜜和小烧杯的总质量为122.4g。用细线拴住金属块浸没在蜂蜜中,天平再次平衡后,如图乙所示,天平的示数为__________g,则蜂蜜的密度ρ=_____g/cm3

(4)小乐利用刻度尺、烧杯、水、底部装有橡皮膜的玻璃管来测量蜂蜜密度,操作步骤如下:

A.如图甲所示,玻璃管竖直放置,开口向上,向管内倒入适量的水管内加入的水越多,橡皮膜越向下凸起,说明液体压强随着_________的增加而增大;

B.用刻度尺测出玻璃管中水的深度为h1如图甲所示);

C.在烧杯中装入适量的蜂蜜,将装有水的玻璃管缓慢浸入蜂蜜中,直至橡皮膜水平为止,用刻度尺测出管底到烧杯中液面的深度为h2如图乙所示);

D.蜂蜜的密度表达式:ρ蜂蜜=____________。(h1h2ρ表示。小乐测出的蜂蜜的密度比真实值___________选填“偏大”或“偏小”

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网