(10分)科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房,它具有冬暖夏凉的优点,不仅为人们到海滨旅游提供了方便,而且节约了能源、减少了对环境的污染.某可移动式太阳能水上漂浮房的屋顶安装了太阳能电池板,接收太阳能的功率为9.0×103W,能为该房供应热水和在水上移动等提供能量.
(1)漂浮房冬暖夏凉,利用了水的 ▲ 比较大的特性.
(2)太阳能电池板将太阳能转化为 ▲ 能.若只用来给水加热时,电池板两极的电压为200V,加热电阻丝的电阻为15Ω,设电阻丝产生的电热全部转化为水的内能,则加热5min,水的内能增加了 ▲ J.
(3)有5位中学生从岸上进入漂浮房参观,则水对漂浮房的浮力约增加 ▲ N.
(4)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量,漂浮房在平静的水面上以恒定功率沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变.从某一时刻开始,漂浮房受到承平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动.则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为 ▲ N,太阳能转化为机械能的效率为 ▲ .
底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图19所示,已知细线所能承受的最大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,知道细线刚好被拉断为止,请解答下列问题:
(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图;
(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式;
(3)求出细线刚好被拉断时于细线拉断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化量。
利用图所示的滑轮组,在5s内将重为300N的物体匀速向上提起0.2m,竖直向上的拉力F为125N。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率。
小华用电能表测量家中电热淋浴器的热效率,他将家中其他用电器与电源断开,仅让淋浴器工作,把淋浴器内质量为50kg,初温为20℃的水加热到50℃,加热前后电能表示数如图所示,
已知C水=4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)水吸收的热量。
(2)电热淋浴器的热效率。
2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示),相关标准参数为:体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).
在如图所示的电路中,电源两端电压不变。当只闭合开关S、S3时,电流表的示数为
I1,电路的总功率是3W;当开关S、S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为l2:,电路的总功率是10. 5W,电阻R2的功率是4.5W。求:
(1)电流I1与I2之比。
(2)电阻Rl和R3的比值。