（2012·四川理综）四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380V，此时输入电动机的电功率为19kW，电动机的内阻为0.4Ω。已知水的密度为1×10³kg/m³，重力加速度取10m/s。求

（1）电动机内阻消耗的热功率；

（2）将蓄水池蓄入864 m³的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。

【解析】：（1）设电动机的电功率为P，则P=UI

设电动机内阻r消耗的热功率为P_r，则P_r=I²r；

代入数据解得：P_r=1×10³W。

（2）设蓄水池蓄水总质量为M，所用抽水时间为t，已知抽水高度为h，容积为V，水的密度为ρ，则M=ρV

设质量为M的河水增加的重力势能为△E_p，则△E_p =Mgh。

设电动机的输出功率为P₀，则P₀=P- P_r。

根据能量守恒定律，得P₀t×60%×80%=△E_p。

代入数据解得：将蓄水池蓄入864 m³的水需要的时间t=2×10⁴s。

【考点定位】此题考查能量守恒定律及其相关知识。

【选修3-3】（6分）如题10图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在圆柱形气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，先将气缸放在的冰水混合物中气体达到平衡状态，测得气体的体积为，然后将气缸从冰水混合物中移出后，在室温（）中达到平衡状态，外界大气压强保持不变．求：

①气缸内气体在平衡状态的体积；

②气缸内气体从状态到状态过程是从外界吸热还是向外界放热？

某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度，一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端，车的左端刚好与桌面上10.0cm处刻度对齐，钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后，释放钩码，小车在钩码的牵引下，由静止开始沿水平桌面运动，图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量M =200g，钩码质量m=50g，闪光频率f=10.0Hz，重力加速度g=9.80m/s²。

乙

⑴用x表示小车从静止起运动到A点过程中通过的位移，v_A表示小车运动至A点时的速度，若在误差允许的范围内，有公式                            成立(用题中所给字母表示)，就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。

⑵由频闪照片上的数据，可得小车到达A位置时系统的动能E_K=      J，小车从静止开始运动到A位置的过程中，钩码减少的重力势能E_p=       J。(结果均保留三位有效数字）

⑶实验操作及测量均正确，经反复实验，数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能

　 　（填“守恒”或“不守恒”），得此实验结果的主要原因应是                    。

某同学用图甲所示装置探究机械能守恒定律。水平桌面边缘带有最小分度为厘米的刻度，一辆小车通过不可伸长的细线跨过小滑轮与钩码相连。起初小车静止桌面右端，车的左端刚好与桌面上10.0cm处刻度对齐，钩码到地面的距离大于小车到滑轮的距离。启动频闪摄影系统后，释放钩码，小车在钩码的牵引下，由静止开始沿水平桌面运动，图乙是实验中得到的频闪照片的一部分。已知小车质量M =200g，钩码质量m=50g，闪光频率f=10.0Hz，重力加速度g=9.80m/s²。


乙
⑴用x表示小车从静止起运动到A点过程中通过的位移，v_A表示小车运动至A点时的速度，若在误差允许的范围内，有公式                           成立(用题中所给字母表示)，就可说明在此过程中由小车和钩码组成的系统机械能守恒。
⑵由频闪照片上的数据，可得小车到达A位置时系统的动能E_K=     J，小车从静止开始运动到A位置的过程中，钩码减少的重力势能E_p=      J。(结果均保留三位有效数字）
⑶实验操作及测量均正确，经反复实验，数据几无变化。说明在此运动过程中系统机械能
　 　（填“守恒”或“不守恒”），得此实验结果的主要原因应是                   。