宜昌的BRT系统是连接中心城区与外围区域的快速公交系统,它具-优题课

宜昌的“BRT”系统是连接中心城区与外围区域的快速公交系统,它具有专用的车道和站点,有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦。

(1)已知每辆“BRT”专用车一次往返平均耗油80 L,而一辆轿车一次往返平均耗油7.25 L。按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算,若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车,一次往返可节约燃油多少升?
(2)如果将这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水,可以将1×10⁴千克的水从20℃提高到100℃，请问烧水的效率是多少？[已知每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J,水的比热容c= 4.2×10³J/(kg·℃)]
（3）从以上计算以及你对“BRT”的了解,你认为该系统的主要优点有哪些?(只需写出一点)

科目物理题型计算题难度中等

知识点：探究比热容的实验

空难事故发生后，为了找到事故原因，救援人员到现场后，总会寻找被誉为“空难见证人”的黑匣子。某架飞机的黑匣子质量 $30 kg$ ，是一个长 $0.5 m$ ，宽 $0.1 m$ ，高 $0.2 m$ 的长方体，现沉在距海面 $30 m$ 的海底（黑匣子未与海底紧密接触），搜救人员将其匀速托出海面后依然完好，为破解事故真相提供了最有力的证据。根据以上信息请计算 $(ρ_{海水}$ 近似取 $1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$

（1）黑匣子在海底时下表面受海水的压强是多少？

（2）黑匣子在海水中浸没时受到的浮力是多大？

（3）搜救人员在海水中托起黑匣子上升到上表面与海平面相平做了多少功？

用天然气灶给水加热，在1标准大气压下，把体积为 $10 L$ ，温度为 $15^{°} C$ 的水加热到沸腾，求：

（1）水吸收了多少热量？ $[ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$

（2）若不计热量损失，需要燃烧多少 $m^{3}$ 的天然气？ $(q_{天然气} = 4.2 \times 10^{7} J / m^{3})$

如图所示为一吊运设备的简化模型图，图中虚线框里是滑轮组（未画出）。滑轮组绳子自由端由电动机拉动，现用该设备先后搬运水平地面上的物体 $A$ 和 $B$ ，已知两物体重力 $G_{A} = 1.75 G_{B}$ 。

当对 $A$ 施以竖直向上的拉力 $T_{A} = 1500 N$ 时，物体 $A$ 静止，受到地面支持力是 $N_{A}$ ；

当对 $B$ 施以竖直向上的拉力 $T_{B} = 1000 N$ 时，物体 $B$ 也静止，受到地面支持力是 $N_{B}$ ；且 $N_{A} = 2 N_{B}$

求：（1）物体 $A$ 的重力 $G_{A}$ 和地面支持力 $N_{A}$ 大小；

（2）当电动机对滑轮组绳子的自由端施以 $F = 625 N$ 的拉力时，物体 $B$ 恰好以速度 $v$ 被匀速提升，已知此时拉力 $F$ 功率为 $500 W$ ，滑轮组机械效率力 $80 %$ ，不计各种摩擦和绳子质量，物体 $B$ 的速度 $v$ 为多少？

如图所示，灯泡 $L$ 标有“ $8 V 4 W$ ”的字样。当开关 $S$ 闭合，滑片 $P$ 在中点时，电压表的示数为 $4 V$ ，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。

求：（1）灯泡的电阻；

（2）该电路的电源电压 $U$ ；

（3）此电路工作时的最小功率值。

如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图，工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知：物体的质量为 $90 kg$ 且以恒定速度匀速上升，当物体完全露出水面，工人对滑轮组绳子自由端的拉力 $F_{1}$ 为 $400 N$ ，此时滑轮组的机械效率 $η_{1}$ 为 $75 %$ （绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计， $g = 10 N / kg)$ 。

（1）请你根据题目中的条件，判断出工人所使用的滑轮组是下列中的　 $A$ 　图。

（2）工人的质量为 $60 kg$ ，双脚与地面接触面积为 $2.5 \times 10^{- 3} m^{2}$ ，物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 $4 \times 10^{4} Pa$ ，求物体浸没在水中时受到的浮力。

（3）若物体完全浸没在水中时，工人拉力的功率为 $180 W$ ，求物体上升的速度。