题目

题型：不详难度：来源：

（1）如图，是号称”绿色节能“的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发电．

这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用．这些在斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物体．当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样产生电能．据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到10kW．
①该装置的原理是　                                   　；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成　             　．
②该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时的发电量是多少度？
③如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作8小时所获得的机械能是1.44×10⁹J，则该装置的发电效率是多少？
（2）2000年8月12日，被号称世界“吨位最大、武备最强”的俄罗斯“库尔斯克号”核潜艇在巴伦支海域参加军事演习时遇难，引起国际社会的普遍关注，对核潜艇的救援与打捞提出了许多方案．（海水密度近似取ρ=1.0×10³kg/m³．g取10N/kg）
①救援方案之一，按海难救援国际惯例，让潜水员从海面潜到遇难核潜艇，打开紧急逃生舱盖．8月19日晚，挪威潜水员用时10分钟从海面下潜到深106米的核潜艇处，打开了紧急逃生舱盖．求潜水员下潜时的平均速度是多少米/分钟？
②若舱盖面积S=0.5m²，则海水对舱盖的压力F约为多大？
③打捞方案之一，在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，用增大浮力的办法打捞．已知潜艇的质量m=1.4×10⁷kg，若每只浮力袋充气后的体积V₀=10m³，请估计需用这种浮力袋多少只：[提示：由于只是估算，所以粗略计算需用浮力袋的只数时，可以忽略充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力，而近似认为是充气浮力袋所受的浮力来托起核潜艇的重力]
④试分析浮力袋充气后，核潜艇在水中的运动情况．

答案

（1）①发电机的原理：电磁感应现象．电能
②80度
③20%
（2）①10.6m/min
②5.3×10⁵N
③1.4×10³只
④根据提示，忽略了充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力，所以浮力袋充气后，所受的总浮力大于总重力，因此，核潜艇会加速上升．

解析

解：（1）①该装置是一个小型发电机，其原理是：电磁感应现象．把机械能转化为电能． 故答案为：电磁感应；电能 ②工作8小时的发电量W电=Pt=10kW×8h=80kWh=80度 答：工作8小时的发电量为80度 ③W电=80kWh=80×3.6×106J=2.88×108J 该装置的发电效率η=×100%=×100%=20% 答：该装置的发电效率为20%． （2）①潜水员下潜时的平均速度v==10.6m/min 答：潜水员下潜时的平均速度为10.6m/min． ②海水对舱盖的压强P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×106m=1.06×106Pa 海水对舱盖的压力F=PS=1.06×106Pa×0.5m2=5.3×105N 答：海水对舱盖的压力为5.3×105N． ③根据提示，可以知道F浮=G潜即：ρ水gV总=m潜g 所以，V总==1.4×104m3浮力袋的个数n==1.4×103只 答：需要浮力袋的个数位1.4×103只． ④根据提示，忽略了充气浮力袋的重力和核潜艇排开水的重力，所以浮力袋充气后，所受的总浮力大于总重力，因此，核潜艇会加速上升．

此题主要考查的是熟练运用公式进行相应的计算，本题涉及到的计算有：电能的计算、发电效率的计算、速度的计算、压强和压力的计算、浮力的有关计算等，考查的知识点比较全面，是中考的常见题型．