地球质量为M，半径为R，自转角速度为
，万有引力恒量为G，若规定物体离无穷远处势能为0，则质量为
的物体离地心距离为
时，具有的引力势能可表示为
。
（1）试证明一质量的卫星在离地面距离为
时所具有的机械能为
（2）国际空间站是在地球大气层上空绕地球飞行的一个巨大人造天体，设空间站离地面高度为，如果在该空间站直接发射一颗质量为的小卫星，使其能达到地球同步卫星轨道并能在轨道上正常运行，该卫星在离开空间站时必须具有多大的初动能。
如图所示，让一滑块以初速度
从A点出发，沿两个不同的轨道滑行分别到达C点或D点后水平抛出。已知两个轨道是固定的而且光滑，A、B、E在同一水平地面上， C、D、E在同一竖直线上，D点距地面的高度为h，C点高度为2h， 重力加速度为g。
（1）求滑块沿ABC滑道和ABD滑道运动，最后最后平抛的落点与E点间的距离sC和sD；
（2）如果要求sC >sD，那么滑块的初速度应满足什么条件？
某发电站通过燃烧煤来发电，煤的热值为500J/kg，热能发电效率为80%，发电站通过升压器、输电器和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出的功率是100kW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈匝数比是1：25，输电线上功率损失为4%，用户需用电压 220V，则：
（1）输电线上的电阻和降压器的匝数比各是多少？
（2）若用60kW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯多少盏？
（3）燃烧10kg煤有多少热能转化为电能？
如图所示，某小型水电站发电机输出功率为10kW，发电机输出电压为400V，向远距离用户供电，为了减少电能损失，使用2kW高压输电，最后用户得到220V、9.5kW的电力(即电功率).求：
（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比n1：n2；
（2）输电线路导线电阻R线；
（3）用户降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4。
有一条河流的河水流量为4m3/s，落差为5m，现利用它建水电站，使用的发电机效率为50%，发电机输出电压为350V，输电线的电阻为4
，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的5%，而用户所需要担忧地方国营220V，求所用的理想升压变压器、降压变压器上的原、副线圈的匝数比。
一个小型水力发电站，发电机输出电压U0=250V，内电阻可以忽略不计。最大输出功率为Pm=30kW。它通过总电阻R线=2.0
的输电线直接向远处的居民区供电。设居民区所有用电器都是额定电压U用=220V的白炽灯，总功率为P用=22kW，不计灯丝电阻随温度的变化。
（1）当居民区的电灯全部使用时，电灯两端的电压是多少？发电机实际输出的电功率是多大？
（2）若采用高压输电，在发电机端用升压变压器，在用户端降压变压器，且不计变压器和用户线路的损耗。已知用户变压器的降压比为40：1当全部用户电灯正常发光时，输电线上损耗的功率多大？