题目内容
1．我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图1所示．整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D（大小可根据需要更换）组成．旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面．部分数据见下表：| 名称 | 旋挖井机 | |
| 整机质量 | 9×104kg | |
| 钻杆质量 | 5×103kg | |
钻头 | 直径 | 质量 |
| 40cm | 100kg | |
| 80cm | 200kg | |
| 120cm | 300kg | |
（2）把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图2所示，其中S为D与泥沙的接触面积（即图中的阴影部分），R为D的半径，求D对井底泥沙的压强．
（3）假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G（重心在O点）与力F的大小．
分析 （1）根据W=Gh=mgh计算旋挖井机做的有用功，再根据P=$\frac{W}{t}$计算有用功的功率；
（2）根据F=G计算压力，根据p=$\frac{F}{S}$计算D对井底泥沙的压强；
（3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，根据杠杆的平衡条件，分析F与G的力臂可以得出F与G的大小关系．
解答 解：
（1）根据功的定义，旋挖井机提高泥沙时对泥沙做功，水平移动移动时不做功，
W有=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×10m=5×104J；
有用功率：
P有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{5×1{0}^{4}J}{25s}$=2×103W．
（2）卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，
由图D半径40cm，则直径为80cm，由表格此钻头质量200kg，
所以D对井底泥沙压力：F=G=（m杆+m钻头）g=（5×103kg+200kg）×10N/kg=5.2×104N，
由题S为D与泥沙的接触面积，S=500cm2，
D对井底泥沙的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5.2×1{0}^{4}N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.04×106Pa；
（3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，M点为支点，如图所示：
H处于松弛状态，对杠杆没有力的作用，根据杠杆的平衡条件：
FLF=GLG，
由图可知：LF＞LG，所以F＜G．
答：（1）旋挖井机做的有用功为5×104J，有用功率为2×103W；
（2）D对井底泥沙的压强为1.04×106Pa；
（3）旋挖井机M点着地，H处于松弛状态，此状态下整机重力G大于力F．
点评 本题考查了功和功率、压强的计算和杠杆平衡条件的应用，综合性强，过程较复杂．明确题意，熟练运用相关的公式是解题的关键．
| A． | 冰熔化过程中，不断的吸热，内能保持不变 | |
| B． | 在显微镜下观察花粉粒子在做无规则运动，这是一种扩散现象 | |
| C． | 热机的做功冲程是将内能转化为机械能 | |
| D． | 所有能量转化过程，都一定服从能量守恒定律 |
如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图象．该物质是 晶体（填“是”或“不是”），其熔化过程中内能增大（填“增大”“减小”或“不 变”）．
如图甲是小明探究“电流一定时，电压与电阻关系”的实验电路图．已知电源电压U=15V，滑动变阻器上标有“20Ω 3A”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω．
（1）如图1是空调制冷时制冷剂循环的简化图，气态制冷剂由压缩机（可视为电动机）压入室外机的热交换器，在热交换器内液化放热，将热交给室外的空气，然后在室内热交换器内汽化吸热（填“吸”或“放”），从而降低室内空气的温度．其中气态制冷剂是通过压缩体积的方式液化的．
（2）空调的压缩机在工作时消耗电能，转化为机械能．
（3）下表是某品牌柜式空调铭牌上的部分参数．
| 额定制冷量 | 室内机循环风量 | 额定制冷输入功率 | 质量（室内/室外） | 防触电类型 |
| 5000W | 750m3/h | 1750W | 43kg/53kg | I类 |