问题 计算题

(1)如图,是号称”绿色节能“的路面减速装置,当车辆驶过减速装置时,该装置会发电.

这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用.这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成,在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体.当有车辆经过路面时,路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动,从而像一个小型发电机一样产生电能.据估计,足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW.

①该装置的原理是                                     ;它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成               

②该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作8小时的发电量是多少度?

③如果该装置在足够稳定的车流量的情况下,工作8小时所获得的机械能是1.44×109J,则该装置的发电效率是多少?

(2)2000年8月12日,被号称世界“吨位最大、武备最强”的俄罗斯“库尔斯克号”核潜艇在巴伦支海域参加军事演习时遇难,引起国际社会的普遍关注,对核潜艇的救援与打捞提出了许多方案.(海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3.g取10N/kg)

①救援方案之一,按海难救援国际惯例,让潜水员从海面潜到遇难核潜艇,打开紧急逃生舱盖.8月19日晚,挪威潜水员用时10分钟从海面下潜到深106米的核潜艇处,打开了紧急逃生舱盖.求潜水员下潜时的平均速度是多少米/分钟?

②若舱盖面积S=0.5m2,则海水对舱盖的压力F约为多大?

③打捞方案之一,在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋,用增大浮力的办法打捞.已知潜艇的质量m=1.4×107kg,若每只浮力袋充气后的体积V0=10m3,请估计需用这种浮力袋多少只:[提示:由于只是估算,所以粗略计算需用浮力袋的只数时,可以忽略充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力,而近似认为是充气浮力袋所受的浮力来托起核潜艇的重力]

④试分析浮力袋充气后,核潜艇在水中的运动情况.

答案

(1)①发电机的原理:电磁感应现象.电能

②80度

③20%

(2)①10.6m/min

②5.3×105N

③1.4×103

④根据提示,忽略了充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力,所以浮力袋充气后,所受的总浮力大于总重力,因此,核潜艇会加速上升.

解:(1)①该装置是一个小型发电机,其原理是:电磁感应现象.把机械能转化为电能.

故答案为:电磁感应;电能

②工作8小时的发电量W=Pt=10kW×8h=80kWh=80度

答:工作8小时的发电量为80度

③W=80kWh=80×3.6×106J=2.88×108J

该装置的发电效率η=×100%=×100%=20%

答:该装置的发电效率为20%.

(2)①潜水员下潜时的平均速度v==10.6m/min

答:潜水员下潜时的平均速度为10.6m/min.

②海水对舱盖的压强P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×106m=1.06×106Pa

海水对舱盖的压力F=PS=1.06×106Pa×0.5m2=5.3×105N

答:海水对舱盖的压力为5.3×105N.

③根据提示,可以知道F=G即:ρgV=mg

所以,V==1.4×104m3浮力袋的个数n==1.4×103

答:需要浮力袋的个数位1.4×103只.

④根据提示,忽略了充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力,所以浮力袋充气后,所受的总浮力大于总重力,因此,核潜艇会加速上升.

此题主要考查的是熟练运用公式进行相应的计算,本题涉及到的计算有:电能的计算、发电效率的计算、速度的计算、压强和压力的计算、浮力的有关计算等,考查的知识点比较全面,是中考的常见题型.

单项选择题
单项选择题