题目内容

【题目】图是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为50m3,质量是200t。

(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?

(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起1m,已知此时钢缆拉力F为1×106 N,则在此过程中拉力F所做的功是多少?起吊装置的滑轮组机械效率是多少?

(3)若货箱从刚露出水面到完全出水的过程中是被匀速提升的,请分析在此过程中,货箱所受浮力和滑轮组机械效率的变化情况。(水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10N/kg,不考虑风浪.水流等的影响)

【答案】(1)5×105N

(2)4×106J 50%

(3)浮力变小 机械效率增大

【解析】

试题分析:(1)F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×50m3=5×105N;

(2)由图可知,拉力的距离S是货物高度的4倍,S=4h=4m。故拉力的功:W总=FS=1×106N×4m=4×106J,有用功:W有用=Gh=mgh=2×105kg×10N/kg×1m=2×106J,机械效率: 。

(3)货物从刚露出水到完全出水的过程中,排开水的体积逐渐减小,由公式F浮=ρ水gV排可知,所受的浮力逐渐变小,在此过程中,滑轮组的拉力逐渐增大,故机械效率变大。

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【题目】阅读短文,回答问题

空调热水器

空调热水器,又名空气能热泵热水器.其工作原理示意图如图所示.工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的.空调热水器具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能量更高.

“热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标.热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值.下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数.

(1)空气能属于______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源,,空调热水器工作时产生的热量 (大于/等于/小于)它所消耗的电能.

(2)下列关于空调热水器的判断中,正确的是

A.工作媒质在冷凝器中不断吸热

B.空调热水器消耗的电能越少,其能效比越高

C.由于电流的热效应,热水吸收的热量一部分来自于电流产生的热量

D.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能

(3)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为 J,其能效比为 .

(4)若B型热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为 L/h.

(5)图乙所示的电磁继电器电路是空调热水器的温控系统原理图.当停止用水且冷凝器中的水温达到50℃时,水中的热敏电阻RT的阻值将变________(选填“大”或“小”),从而使电磁铁的N极将衔铁吸下,立即切断压缩机工作电路.请你根据以上工作原理,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整.

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