(10分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一雪坡由AB和BC两段组成,AB是倾角为θ=370的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面与斜坡相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示。又已知AB竖直高度h1=8.8m,竖直台阶CD高度为h2=5m,台阶底端D与倾角为θ=370的斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上,不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin370=0.6,cos37=0.8。求:
(1)运动员到达C点的速度大小?
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小?
(3)运动员在空中飞行的时间?
一种风力发电装置的扇面面积S=2 m2,当风速v=10 m/s时,该装置的发电机组输出功率为875 W.已知空气的密度ρ=1.29 kg/m3,求该装置的能量转化效率.
(1)1791年,米被定义为:在经过巴黎的子午线上,取从赤道到北极长度的一千万分之一.请由此估算地球的半径R.(答案保留两位有效数字)
(2)太阳与地球的距离为1.5×1011 m,太阳光以平行光束入射到地面.地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为1.87×1024 J.设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去.太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1 kg水需要2.2×106 J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面.(a)估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2);
(b)太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分.太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明两个理由.
三峡工程的主要数据如下表所示.
大坝 |
坝高(m) |
185 |
坝长(m) |
2 335 |
|
最高蓄水位(m) |
175 |
|
水库 |
总库容(m3) |
3.930×1010 |
防洪库容量(m3) |
2.215×1010 |
|
平均年流量(m3) |
4.510×1011 |
|
电站 |
总装机数(台) |
26 |
总装机容量(kW) |
1.820×107 |
|
平均发电量(kW·h) |
8.468×1010 |
请根据表中有关数据完成下列问题.
(1)年平均消耗水能E=_________J,转化为电能的百分比η=_________.
(2)若26台发电机组全部建成并同时发电,则按设计要求年发电时间为__________天.
太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为14 kW,如今利用凹面镜制成太阳灶烧水,使20 ℃、5 kg的水在20 min内沸腾,此太阳灶中凹面镜受光照面积的直径最小应该多大?〔不计能量损失,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)〕
如图所示,木块A放在木块B上左端,用恒力F拉A拉至B的右端.A第一次将B固定在地面上,F做功W1,生热Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,这次F做功W2,生热Q2,则各量间大小的关系W1W2;Q1Q2.