隨著世界能源日趨緊張，波浪發(fā)電作為一種新能源的利用方式，受到世界各國(guó)的重視。如圖甲所示是一種振蕩浮體式波浪能發(fā)電裝置。如圖乙所示，其擺桿的一端有一個(gè)直徑超過(guò)10m的圓柱體浮體漂浮在海面上，隨著海浪上下振蕩，擺桿的另一端通過(guò)傳動(dòng)裝置與發(fā)電機(jī)相連。該波浪能發(fā)電裝置簡(jiǎn)化示意圖如圖丙，浮體通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接在擺桿的B點(diǎn)，浮體的上下運(yùn)動(dòng)使擺桿AB繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)連接在A點(diǎn)的傳動(dòng)裝置與發(fā)電機(jī)工作。（ρ海水=1.0×103kg/m3，ρ浮體=0.1×103kg/m3，不考慮擺桿AB受到的重力以及轉(zhuǎn)軸的摩擦）
（1）浮體隨海水向上移動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫(huà)出擺桿水平時(shí)浮體對(duì)擺桿AB的力的示意圖。
（2）浮體的底面積為320m2，高為1m,隨海水勻速上升的過(guò)程中，浮體浸入海水的深度為0.7m,擺桿OB的長(zhǎng)是25m,OA的長(zhǎng)是1m。則擺桿的A點(diǎn)對(duì)傳動(dòng)裝置的力是多少N？
（3）整套波浪能發(fā)電裝置的效率為20%，當(dāng)波浪能發(fā)電裝置的發(fā)電功率為112kW時(shí)，求浮體隨海水上升的速度是多少m/s？
【答案】（1）力的示意圖見(jiàn)解析圖；
（2）擺桿的A點(diǎn)對(duì)傳動(dòng)裝置的力是4.8×107N；
（3）浮體隨海水上升的速度是0.25m/s。
（2）擺桿的A點(diǎn)對(duì)傳動(dòng)裝置的力是4.8×107N；
（3）浮體隨海水上升的速度是0.25m/s。
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/5/15 8:0:8組卷：164引用：3難度：0.2
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1．在輕質(zhì)杠桿AB的A端懸掛一個(gè)質(zhì)量為2kg的空桶，AO：OB=2：1。將質(zhì)量分布均勻，重為240N的正方體工件M通過(guò)細(xì)線與B端相連，如圖所示。此時(shí)杠桿在水平位置平衡，且M對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa,不計(jì)摩擦，求：
（1）此時(shí)細(xì)線對(duì)M的拉力；
（2）工件M的密度；
（3）若將M沿豎直方向截去部分，并將截取的部分放入空桶中，使M對(duì)地面的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的五分之三，求截去部分的質(zhì)量。發(fā)布：2024/9/5 3:0:9組卷：214引用：3難度：0.5 -
2．如圖甲所示，MN是以O(shè)為支點(diǎn)的輕質(zhì)杠桿，OM：ON=4：1，物體A是棱長(zhǎng)為10cm的實(shí)心均勻正方體，將A自由放置在底面積為200cm2的薄壁柱形容器中，在A的正上方是一個(gè)質(zhì)量為1kg、底面積為60cm2、高為10cm的長(zhǎng)方體B，用輕質(zhì)細(xì)桿分別將B和C豎直連接在杠桿M、N兩端，且杠桿在水平位置平衡，C是重為100N，邊長(zhǎng)為10cm的實(shí)心均勻正方體?，F(xiàn)向容器中注水，物體A所受的浮力F與水的深度h的變化關(guān)系如圖乙所示。求：
（1）A的質(zhì)量；
（2）未向容器中注水時(shí)，C對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）當(dāng)C對(duì)地面的壓強(qiáng)為8800Pa時(shí)，向容器中一共注入水的質(zhì)量。
發(fā)布：2024/8/18 1:0:1組卷：704引用：3難度：0.2 -
3．如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫(kù)水位的模擬裝置，由細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)方體A和長(zhǎng)方體B、滑輪組、輕質(zhì)杠桿CD、電子秤及裝水的柱形容器等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已知OC：OD=2：5，A的下表面看做是水位為0，A的底面積為0.03m2，高為0.8m,重為600N；長(zhǎng)方體B直接放在電子秤上時(shí)對(duì)電子秤的壓強(qiáng)為104Pa.不計(jì)繩重與摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）當(dāng)水位由0上升到A剛浸沒(méi)時(shí)，容器底部的壓強(qiáng)增加多少？
（2）當(dāng)長(zhǎng)方體A浸在水中深度為0.3m時(shí)，受到的浮力為多大？
（3）當(dāng)水位由0上升到水位為0.3m時(shí)，杠桿C端的拉力之比為7：6，B對(duì)電子秤的壓強(qiáng)變化了1200Pa,則水位上漲過(guò)程中，電子秤所受到的最大壓力？發(fā)布：2024/8/10 5:0:1組卷：506引用：3難度：0.1
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