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竖直匀速
0.6
83.3
越高
6
用同一滑轮组提升物体,物体的重力变大,机械效率变大
12
解:​$(1)$​锅炉内​$300\ \mathrm {kg }$​的水吸收的热量:​$Q_{吸}=c_{水}\ \mathrm {m}(t-t_0)=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg}℃)×300\ \mathrm {kg}×(100℃-20℃)=1.008×10^8\ \mathrm {J}$​;
​$(2)$​煤完全燃烧放出的热量:​$Q_{放}=qm_{煤}=3×10^7\ \mathrm {J/kg}×11.2\ \mathrm {kg}=3.36×10^8\ \mathrm {J}$​,
此锅炉的效率:​$η=\frac {Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac {1.008×10^8\ \mathrm {J}}{3.36×10^8\ \mathrm {J}}×100\%=30\%$​;
​$(3)$​不计热损失,则:​$Q_{吸}=Q_{放}$​,
即:​$cm_1(t-t_{01})=cm_2(t_{02}-t)$​,
即:​$4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg}℃)×5\ \mathrm {kg}×(t-20℃)=4.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg}℃)×3\ \mathrm {kg}×(100℃-t)$​,
解得:​$t=50℃.$​
解:​$(1)$​客车和游客总重力​$G=mg=6000\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=6×10^4\ \mathrm {N}$​;
电动机对客车和游客所做的有用功:
​$W_{有用}=Gh=6×10^4\ \mathrm {N}×1000\ \mathrm {m}=6×10^7\ \mathrm {J}$​;
​$(2)$​由​$v=\frac {s}{t}$​可得,整个过程所用时间:
​$t=\frac {s}{v}=\frac {10×10^3\ \mathrm {m}}{4\ \mathrm {m/s}}=2.5×10^3\ \mathrm {s}$​,
由​$P=\frac {W}{t}$​可得,总功​$W_{总}=Pt=80×10^3\ \mathrm {W}×2.5×10^3\ \mathrm {s}=2×10^8\ \mathrm {J}$​,
盘山公路的机械效率:
​$η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac {6×10^7\ \mathrm {J}}{2×10^8\ \mathrm {J}}×100\%=30\%$​;
​$(3)$​由​$P=\frac {W}{t}=\frac {Fs}{t}=Fv $​可得,电动机的牵引力:
​$F=\frac {P}{v}=\frac {80×10^3\ \mathrm {W}}{4\ \mathrm {m/s}}=2×10^4\ \mathrm {N}$​,
额外功:
​$W_{额}=W_{总}-W_{有用}=2×10^8\ \mathrm {J}-6×10^7\ \mathrm {J}=1.4×10^8\ \mathrm {J}$​,
由​$W_{额}=fs $​可得,汽车受到的阻力:
​$f=\frac {W_{额}}{s}=\frac {1.4×10^8\ \mathrm {J}}{10×10^3\ \mathrm {m}}=1.4×10^4\ \mathrm {N}.$​