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“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题.其中国家体育馆“...

“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题.其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能这一绿色能源.令专业建筑专家惊叹的是,“鸟巢”的设计,不仅是能够获得自然通风,而且4.2×105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑.
(1)给“鸟巢”工程供电时,若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min,可得到多少焦耳的电能?如果这些电能有42%转化为水的内能,则可以使104kg水温度升高多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103J/]
(2)若每根钢柱的横截面积为1.5m2,则平均每根柱子承受的压强为多大?(取g=10N/kg,结果保留三位有效数字)
(1)已知太阳能发电系统的功率和工作时间,根据公式W=Pt可求得到的电能,已知水的比热容和质量,以及转化的内能,根据公式Q=cm△t可求水升高的温度. (2)24根钢柱所承受的压力等于钢结构的重力,已知每根钢柱的横截面积,根据公式P=可求平均每根柱子承受的压强. 【解析】 (1)得到的电能W=Pt=130000W×100×60s=7.8×108J, 因为Q=ηW=cm△t, 所以升高的温度△t===7.8℃. 答:可得到7.8×108J的电能,可以使104kg水温度升高7.8℃. (2)24根钢柱所承受的压力等于钢结构的重力,F=G=mg=4.2×105kg×10N/kg=4.2×106N, 平均每根柱子承受的压强P===1.17×105Pa. 答:平均每根柱子承受的压强1.17×105Pa.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网某物理学习小组,针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了实验探究和理论探究活动.
[实验探究]
将长度为 1m的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面(如图所示).用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面匀速向上运动.完成斜面机械效率测量.表呈现的是部分实验数据:
实验次数1234
斜面高度h/m0.150.200.250.30
拉力F/N2.73.23.64.1
机械效率η0.560.630.690.73
(1)疑惑一:“斜面的机械效率越高越省力吗?”
请报据表3中的实验数据,写出正确的结论.______
(2)疑惑二,“斜面倾斜程度越大拉力越大,滑块受到的摩擦力也一定越大吗?”
请进一步分析表3实验数据,写出正确的结论:______
简述理由:
[理论探究]
(3)疑惑三.“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:对于倾斜程度不同的斜面,在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重为G的滑块沿斜面匀速移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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