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庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为 2 . 8 × 10 4 kW ,完全下潜到海面下后的排水量为 6 . 8 × 10 3 t (取海水密度 ρ = 1 × 10 3 kg / m 3 g = 10 N / kg ) 。问:

(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为 0 . 05 m 2 的整流罩距海面深度为 200 m ,此时整流罩受到海水的压力为多少?

(2)若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为 80 % ,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为 1 . 6 × 10 6 N ,此时潜艇的巡航速度为多少?

(3)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为 1 . 5 × 10 3 m 3 ,此时潜艇的总重量是多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 压强的大小及其计算 能量利用效率 液体的压强的计算 功率计算公式的应用 阿基米德原理的应用 物体的浮沉条件及其应用
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(12分)为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑轮和吊臂将桥墩匀速竖直提出水面,如图甲所示,钢绳的自由端由电动机提供拉力,桥墩始终以0.2m/s的速度匀速上升,电动机的机械输出功率随时间变化的图象如图乙所示,不计动滑轮以及绳的重力、体积,各部件之间摩擦,求:

(1)开始时,废桥墩所在位置河水对河底的压强为多少?
(2)桥墩浸没在河水中时所受的浮力?

如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为O,且AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N.一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:

①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小;
②滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平

小明家买了一台太阳能热水器,其铭牌如下:

容积(V) 200L
集热面积(S) 1.5m2
效率(η) 40﹪
使用年限(Y) 15年

查阅资料后,小明得知,黄石地区当太阳光照射地面时1m2地面上在1s内平均得到1.0×103J的太阳辐射能。
⑴若小明家每天要用200kg热水,用这个热水器把这些水从25℃加热到45℃需要吸收多少热量?
⑵在太阳光照射的情况下,提供这些热量,需要多长时间?

质量为10kg的水,温度从25℃升高到45℃,需要吸收多少焦的热量?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

如图所示,水平桌面上放一底面积为100cm2的柱形容器,容器内盛有某种液体,滑轮组左端挂一重物,并浸没在液体中,当用滑轮组提升浸没在液体中的物体时,竖直向下拉动滑轮的力为11.8N,液体对容器底的压强为2000Pa;当将物体上提到1/2体积露出液面时,竖直向下拉动滑轮的力为13.4N;已知物体的密度为5.0×103kg/m3,每个滑轮的重力为1N,忽略绳重、轮与轴之间的摩擦。取g=10N/kg,求:

(1)物体的重力;
(2)液体的密度;
(3)当物体上提到1/2体积露出液面时液体对容器底的压强。

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