一座小型水电站,水以3 m/s的速度流入水轮机,而以1 m/s的速度流出.流出水位比流入水位低1.6 m,水的流量为1 m3/s.如果水流能量的75%供给发电机,20%使水温度升高.求:
(1)水温升高多少?
(2)若发电机效率为80%,则发电机的输出功率多大?
(3)若发电机的输出电压为240 V,输电线路总电阻为
Ω,允许损失的电功率为输出功率的5%,用户所需电压为220 V,则在送电过程中所用的升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比各是多少?[变压器为理想变压器,g取10 m/s2,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
如图所示,质量M="4" kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=6N,当小车向右运动的速度达到2 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m="1" kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数
=0.2,小车足够长.(g取10m/s2),求
(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大?
(2)经多长时间两者达到相同的速度?
(3)从小物块放上小车开始,经过t=3s小物块通过的位移大小为多少?
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m,导轨平面与水平面成θ = 37°角,下端连接阻值为R=2Ω的电阻。磁场方向垂直导轨平面向上,磁感应强度为0.4T。质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。金属棒沿导轨由静止开始下滑。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)判断金属棒下滑过程中产生的感应电流方向;
(2)求金属棒下滑速度达到5m/s时的加速度大小;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,求电阻R消耗的功率。
质量为m的小球A在光滑水平面上以速度v0与质量为2m的静止小球B发生正碰后以
v0的速率反弹,试通过计算判断发生的是不是弹性碰撞.
如图所示,一束红光从空气(真空)中垂直于三棱镜的
面入射,从
面射出方向如图所示。已知光在真空中的传播速度为
,求该三棱镜对红光的折射率
和红光在该三棱镜中的传播速速
。
(16分)如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高,质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
⑴求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
⑵若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值;
⑶若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。