2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强大，设计也更复杂。它的质量为240kg，采用主动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上静止时，每个轮子与火星的接触面积为160cm2。在某次观测时，“祝融号”先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，这两个过程共消耗了1.24×104J的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：

1. 2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面。“祝融号”相较于国外的火星车移动能力更强大，设计也更复杂。它的质量为240kg，采用主动悬架，6车轮独立驱动、独立转向，在火星的水平面上静止时，每个轮子与火星的接触面积为160cm²。在某次观测时，“祝融号”先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，这两个过程共消耗了1.24×10⁴J的电能，“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%。已知物体在火星表面上的重力是地球表面上的 $\text{[math]}$ ，地球表面上g取10N/kg。求：

(1) “祝融号”在AB段上运动的速度；

(2) “祝融号”静止时，对水平火星表面的压强；

(3) 车体重心升高1m的过程中，电流做功的平均功率；

(4) “祝融号”在AB面上匀速直线行驶时所受的阻力。

【考点】

功率的计算; 速度公式及其应用; 压强的大小及其计算; 机械效率的计算; 功的计算及应用;

【答案】

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计算题普通

1. 我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如下表（海水的密度近似为1.0× $\text{[math]}$ kg/m³，g=10N/kg）。求：

(1) 潜艇在水上航行时受到的浮力是多少？在水下行驶时排开水的体积是多少？

(2) 潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm²的观察口受到海水的压力增大了4× $\text{[math]}$ N，则潜艇原来位置的深度是多少？

(3) 潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h，发动机输出的能量是多少？若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80％，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少？

计算题普通

2. 图是一种用于高空拍摄的飞行器为12N的飞行器在15s内从地面竖直上升到60m高空的过程中，求

(1) 飞行器上升的平均速度

(2) 飞行器克服重力所做的功

(3) 飞行器克服重力做功的功率。

计算题普通

3. 生活在高原的人们常用压力锅煮食物，如图是电压力锅和它的工作电路图。其正常工作时电压为U=220V，R₁为工作时的加热电阻，R₂ 为保温电阻，保温时额定功率为44W，且R₂=20R₁ ， S₁为压力开关，当压强达到设定值时S₁会自动断开，S₂为限时开关，可以设定保温时间。求：

(1) 、当锅内气压为150kPa时，锅内气体对锅盖（假设受力面积为400cm2）的压力多大？

(2) 求压力锅保温时的电流。

(3) 求压力锅加热时的总功率。

计算题普通