1.武都引水工程被譽(yù)為“第二個(gè)都江堰”,具有防洪、灌溉、生態(tài)環(huán)保、國(guó)土資源保護(hù)、工業(yè)生活供水、旅游以及發(fā)電等綜合利用功能的大型骨干水利工程.作為武引一期工程的骨干屯水庫(kù)--沉抗水庫(kù)位于綿陽(yáng)市的游仙區(qū)沉抗鎮(zhèn)境內(nèi),距離綿陽(yáng)市區(qū)15公里,現(xiàn)已成為綿陽(yáng)的著名旅游景點(diǎn)“仙海風(fēng)景區(qū)”.作為二期工程內(nèi)容的武都水庫(kù)位于我市江油武都鎮(zhèn)的涪江干流上.總庫(kù)容5.72億立方米,碾壓混凝土大壩高120米,設(shè)計(jì)控灌面積228萬(wàn)畝.武都電站是依托武都水庫(kù)興建的壩后式電站,裝有三臺(tái)機(jī)組,總裝機(jī)容量15萬(wàn)千瓦(g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3).
①若電站實(shí)際年平均發(fā)電量為6.1億kW•h,電力系統(tǒng)吸收的有效電量為5.745億kW•h,其中電廠用電0.5%,出廠后專用輸變電損失1%,按平均上網(wǎng)電價(jià)0.28元/kW•h計(jì)算,電站年收益多少億元?(保留三位數(shù))
②若電站水面落差(水面與發(fā)電機(jī)之間的高度差)為80m,按裝機(jī)容量滿負(fù)荷發(fā)電,發(fā)電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率為75%,水的流量Q為多少?(流量Q:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過(guò)截面積的體積)
③仙海中學(xué)興趣小組在仙海湖面上做實(shí)驗(yàn),用一機(jī)動(dòng)船拖拉一無(wú)動(dòng)力的木船以1.5m/s勻速前進(jìn),機(jī)動(dòng)船的質(zhì)量為2×103kg,內(nèi)燃機(jī)功率為170kW,木船下部都可以視為長(zhǎng)方體,底面面積為12m2,吃水深度0.4m,兩船受到的阻力都是船重的0.5倍,機(jī)動(dòng)船的內(nèi)燃機(jī)效率是多少?

分析 ①知道電力系統(tǒng)吸收的有效電量、電廠用電率、出廠后專用輸變電損失率和平均上網(wǎng)電價(jià),由題意可求出電站年收益;
②根據(jù)W=Pt求出1s內(nèi)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量,根據(jù)η=$\frac{{W}_{電}}{{W}_{水}}$×100%的變形公式W=$\frac{{W}_{電}}{η}$求出1s內(nèi)流下的水具有的機(jī)械能,
再根據(jù)W=Gh的變形公式G=$\frac{{W}_{水}}{h}$求出流下的水的重力,進(jìn)而知道水的質(zhì)量,根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$的變形公式求出1s內(nèi)流下的水的體積即為水的流量Q;
③根據(jù)幾何公式V=Sh求出木船下部排開(kāi)水的體積,然后根據(jù)FgV木船受到的浮力,根據(jù)漂浮時(shí)G=F求出木船受到的重力,進(jìn)而得出木船行駛時(shí)受到的阻力;
根據(jù)G=mg求出機(jī)動(dòng)船的重力,進(jìn)而得出機(jī)動(dòng)船行駛時(shí)受到的阻力,根據(jù)二力平衡條件求出機(jī)動(dòng)船的牽引力,然后根據(jù)P=Fv求出機(jī)動(dòng)船的有用功率,
最后利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{總}(cāng)t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{總}(cāng)}$×100%求出機(jī)動(dòng)船的內(nèi)燃機(jī)效率.

解答 解:①由題意可知,電站年收益:
n=5.745億kW•h×(1-0.5%)×(1-1%)×0.28元/(kW•h)≈1.58億元.
②總裝機(jī)容量:P=15萬(wàn)千瓦=1.5×108W,
由P=$\frac{W}{t}$得,1s內(nèi)發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量:
W=Pt=1.5×108W×1s=1.5×108J,
由η=$\frac{{W}_{電}}{{W}_{水}}$×100%得,1s內(nèi)流下的水具有的機(jī)械能(水的重力做的功):
W=$\frac{{W}_{電}}{η}$=$\frac{1.5×1{0}^{8}J}{75%}$=2×108J,
由W=Gh得,1s內(nèi)流下的水的重力:
G=$\frac{{W}_{水}}{h}$=$\frac{2×1{0}^{8}J}{80m}$=2.5×106N,
由G=mg得,1s內(nèi)流下的水的質(zhì)量:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5×1{0}^{6}N}{10Nkg}$=2.5×105kg,
由ρ=$\frac{m}{V}$得,1s內(nèi)流下的水的體積:
V=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{2.5×1{0}^{5}kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=250m3,
即水的流量Q=250m3/s.
③木船下部排開(kāi)水的體積:V=Sh=12m2×0.4m=4.8m3
木船受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×4.8m3=4.8×104N,
因?yàn)槟敬≡谒嫔,所以木船受到的重力:G=F=4.8×104N,
則木船行駛時(shí)受到的阻力:f=0.5G=0.5×4.8×104N=2.4×104N,
機(jī)動(dòng)船的重力:G機(jī)=m機(jī)g=2×103kg×10N/kg=2×104N,
機(jī)動(dòng)船行駛時(shí)受到的阻力:f機(jī)=0.5G機(jī)=0.5×2×104N=1×104N,
兩船受到的總阻力:f=f+f機(jī)=2.4×104N+1×104N=3.4×104N,
把機(jī)動(dòng)船和木船看作一個(gè)整體,它們勻速前進(jìn)時(shí),根據(jù)二力平衡條件可得,
機(jī)動(dòng)船的牽引力:F=f=3.4×104N,
則機(jī)動(dòng)船的有用功率:
P=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{{F}_{牽}s}{t}$=Fv=3.4×104N×1.5m/s=5.1×104W,
已知內(nèi)燃機(jī)功率:P=170kW=1.7×105W,
則機(jī)動(dòng)船的內(nèi)燃機(jī)效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{{P}_{有}t}{{P}_{總}(cāng)t}$×100%=$\frac{{P}_{有}}{{P}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{5.1×1{0}^{4}W}{1.7×1{0}^{5}W}$×100%=30%.
答:①電站年收益1.58億元;
②水的流量Q為250m3/s;
③機(jī)動(dòng)船的內(nèi)燃機(jī)效率是30%.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合應(yīng)用題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,關(guān)鍵是公式及變形公式的靈活運(yùn)用,能從題目中找出有用的信息再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)即可正確解題,過(guò)程較為復(fù)雜,計(jì)算一定要細(xì)心,且難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖甲為工廠澆鑄時(shí)的情景,圖乙為鐵水凝固過(guò)程中的溫度變化圖象,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( 。
A.從鐵水凝固圖象中可以看出固態(tài)鐵是非晶體
B.1535℃的鐵不一定是固液共存狀態(tài)
C.EF段鐵水放熱,但溫度不變,內(nèi)能也不變
D.FG段鐵是固態(tài),這個(gè)過(guò)程鐵要吸熱

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.如圖所示的自然現(xiàn)象中,需要吸熱形成的是(  )
A.
鐵絲網(wǎng)上的白霜形成
B.
屋檐下的冰凌形成
C.
冰凍的衣服晾干
D.
草葉上的露珠

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖甲是水果自動(dòng)篩選裝置,原理如下:傳送帶上的水果經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí),使壓敏電阻R的阻值發(fā)生變化,AB間的電壓也隨之發(fā)生改變,當(dāng)R0兩端電壓小于一定值時(shí),機(jī)械裝置啟動(dòng),將質(zhì)量較小的水果推出傳送帶,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選功能.已知:電源電壓為12 伏,R0=20歐姆,壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系如圖乙所示.

(1)根據(jù)壓敏電阻R的阻值隨壓力變化關(guān)系圖乙,當(dāng)0.5千克的水果經(jīng)過(guò)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)AB間的電壓是6V.
(2)當(dāng)檢測(cè)點(diǎn)上沒(méi)有水果時(shí),電路的總電功率是多大?
(3)篩選不同等級(jí)的水果,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是不同的.當(dāng)質(zhì)量小于0.3千克水果經(jīng)過(guò)壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí),R0兩端電壓小于3伏,此時(shí)機(jī)械裝置啟動(dòng),將0.3千克以下的水果推出傳送帶,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)篩選.小明分析上述電路認(rèn)為不符合要求.請(qǐng)你提出對(duì)電路的一種改進(jìn)措施可將R0改為可調(diào)電阻,如滑動(dòng)變阻器、電阻箱,也可將變阻器與電流表串聯(lián)連入電路,方便調(diào)節(jié)時(shí)觀測(cè).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

16.如圖所示,這是小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)牛奶密度的實(shí)驗(yàn)步驟及他的操作示意圖:
A.測(cè)出空杯子的質(zhì)量為m1(如圖A);
B.將一袋牛奶倒一部分在空杯中,測(cè)得總質(zhì)量為m2(如圖B);
C.將杯中的牛奶再倒入量筒中,測(cè)得其體積為V(如圖C);
D.計(jì)算出牛奶的密度ρ.

(1)小強(qiáng)測(cè)得牛奶的質(zhì)量m=75g;
(2)請(qǐng)你幫小強(qiáng)計(jì)算出牛奶的密度ρ=1.25×103kg/m3;
(3)其實(shí)小強(qiáng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有明顯的瑕疵,由于往量筒中倒牛奶時(shí)不可能倒盡,因此按他設(shè)計(jì)的步驟測(cè)出的牛奶密度值將偏大(選填“偏大”或“偏小”)
(4)細(xì)心而聰明的你一定已經(jīng)發(fā)現(xiàn),只要調(diào)整一下操作順序就可以避免這一瑕疵,說(shuō)說(shuō)你調(diào)整后的操作順序BCAD(請(qǐng)重新排列ABCD的順序)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.將一瓶酒精用去三分之一,則剩余酒精的密度、比熱容和熱值 ( 。
A.都不變
B.都變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二
C.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二
D.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二,密度、比熱容不變

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

13.在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中,持續(xù)加熱一段時(shí)間后,小明發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)的示數(shù)不再變化,如圖所示.
(1)該實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)為98℃.
(2)移開(kāi)酒精燈,小明發(fā)現(xiàn)水很快停止沸騰,說(shuō)明水沸騰時(shí)需要不斷地吸熱(選填“吸熱”或“放熱”)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖是某校園凈化飲水器的電路原理圖.容器內(nèi)有電熱絲R1和熱敏電阻Rx,只要水面到達(dá)如圖所示的位置,接觸開(kāi)關(guān)S1就會(huì)導(dǎo)通.繼電器開(kāi)關(guān)S2的作用是當(dāng)飲水器內(nèi)的水加熱至沸騰后能自動(dòng)切斷加熱電路.
(1)已知電熱絲R1的阻值為12.1Ω,求飲水器的正常加熱功率.
(2)為了使繼電器開(kāi)關(guān)S2在飲水器內(nèi)的水加熱至沸騰后能自動(dòng)切斷加熱電路,Rx的阻值隨溫度的變化應(yīng)有何特點(diǎn)?試作出簡(jiǎn)單的說(shuō)明.
(3)已知該飲水器裝有9kg的水,當(dāng)只有飲水器接入電路中時(shí),它將水從20℃加熱到100℃用時(shí)14min.試求該飲水器加熱過(guò)程中的熱效率.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

8.細(xì)心的小東發(fā)現(xiàn),安陽(yáng)的有些路口安裝了帶有太陽(yáng)能電池板的警示燈,如圖所示,白天,太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能,并儲(chǔ)存起來(lái);用半導(dǎo)體材料制作的LED燈日夜發(fā)光提醒著人們注意交通安全.

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