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“中国的三一,世界的三一”,三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记...

“中国的三一,世界的三一”,三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记录.3月20日为支援福岛核电站,三一重工集团将62米泵车通过海路运往日本.该泵车部分技术参数如下表所示:(忽略一切摩擦,manfen5.com 满分网=1.4,manfen5.com 满分网=1.7)
名称SYXTHB62米泵车
泵车全长15.98m
泵车总质量51t
长臂总质量8t
长臂伸直全长62m
(1)海上运输船运载泵车前后,排开海水的体积变化了多少?(ρ海水=1.0×103kg/m3
(2)在水平地面上,泵车开始工作时,在液压顶的作用下缓慢伸展开多节长臂,使之由水平位置升起到与水平方向成30°夹角,历时1分40秒,此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直.长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型;OA为长臂全长的1/10,如图所示.求此液压顶对长臂的作用力F的大小?
(3)在此过程中,液压顶对长臂做功的功率为多少?

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(1)知道泵车的总质量,利用重力公式求泵车重,由漂浮条件可求运输船运载泵车增加的浮力,再根据阿基米德原理求增加排开海水的体积; (2)知道长臂的质量,利用重力公式求长臂重,求出动力臂OA=,阻力臂OC=×cos30°,利用杠杆的平衡条件求此液压顶对长臂的作用力; (3)忽略摩擦,由功的原理可知,液压顶对长臂做功等于将长臂提升h=OC×sin30°做的功W=G臂h,再利用功率公式求液压顶对长臂做功的功率. 【解析】 (1)泵车的重力: G车=mg=51×103kg×10N/kg=5.1×105N, ∵轮船漂浮, ∴△F浮=G车, 增加排开海水的体积: △V排===51m3, (2)G臂=m臂g=8×103kg×9.8N/kg=7.84×104N, 由杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可得: F×OA=G臂×OC×cos30°, 即:F×=7.84×104N××cos30°, ∴F=3.332×105N, (3)忽略摩擦,由功的原理可得:WF=WG, PF=====1.2152×104W. 答:(1)海上运输船运载泵车前后,排开海水的体积变化了51m3; (2)此液压顶对长臂的作用力F的大小为3.332×105N; (3)在此过程中,液压顶对长臂做功的功率为1.2152×104W.
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考点分析:
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有一种太阳能路灯(如图所示),其工作原理是:白天光控开关S1与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上,S1与触点b接触,给路灯供电,晚上12点前时控开关S2与触点c接触,主灯发光,晚上12点后S2与触点d接触,副灯发光.主灯为“24V 15W”的节能灯,副灯为“24V 10W”的节能灯,平均每天各工作6小时.
(1)细心的小敏发现,该装置使用几个月后,灯泡的亮度明显变暗,请分析造成这种现象的一种原因.
(2)请举出这种太阳能路灯的两个优点.
(3)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
(4)若平均日照时间为10h,该装置的光电转化效率为10%,电池板的面积为0.5m2,每平方米平均收集功率1.5kW,则太阳能电池板被照射1天可供路灯正常工作几天?

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如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.
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额定电压额定加热功率指示功率袋内充水自动断电温度
220V500W≤0.2W1kg65℃
(1)由题意可知,红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______(选填“大”或“小”)得多;
(2)为了使用电热水袋更加安全,有的电热水袋里使用双重温控开关保护,也就是把两个温控开关______(选填“串联”或“并联”)起来使用;
(3)当热水袋原来的温度是15℃时,在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了,则此过程中水吸收的热量是______ J,电热水袋的发热效率为______.[c=4.2×103J/].
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如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象,物理学中叫做伏安特性.由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,灯泡的电阻将    ,当小灯泡在U=4V时,灯泡灯丝的电阻为    Ώ;当小灯泡中流过0.3A的电流时,它消耗的功率是    W.
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如下图所示某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额定电压是2.2V.
(1)连接电路时,开关应处于______状态,闭合开关前,变阻器的滑片P应处于______ 端(选填C或D).
(2)电路连接完整后,当向右移动变阻器的滑片P时,电压表的示数将______,电,流表的示数将______.(填变化情况)
实验次数123
电压(V)2.21.52.5
电流(A)0.220.160.24
功率(W)0.480.240.60
(3)实际实验的有关记录与计算如下表:
从表中可知,该小灯泡的额定功率是______.该同学注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.你认为,根据他观察的现象和实验数据分析,可得出的结论是______
(4)他还注意到,实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,完成的有关计算如下表:
实验次数123
电压(V)2.21.52.5
电流(A)0.220.160.24
灯丝电阻(Ω)10.09.3810.4
这位同学有些纳闷:导体的电阻不是与电压、电流无关吗,怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?请你对此作一种可能性的解释:______

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小阳与实践小组成员利用假期到水库清理水面垃圾,发现水面有一形状不规则且不吸水的小固体漂浮物,为研究该物体密度,小组同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材,进行了如下实验.
(1)如图甲所示,擦干该物体,静止时读出弹簧测力计的示数为F1
(2)如图乙所示,小阳还应______,再读出弹簧测力计的示数为F2
(3)则该物体的密度ρ=______.(已知水的密度为ρ,忽略绳重与摩擦)
(4)为确保实验成功,请你提出一条合理的建议:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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