“更立西江石壁,截断巫山云雨,高峡出平湖”,这是毛泽东在《水调歌头·游泳》中对于三峡大坝的宏伟设想,而今这一愿望得以实现。三峡大坝位于中国湖北省宜昌市三斗坪镇境内,工程包括主体建筑物及导流工程两部分,全长约3335m,坝顶高程185m。工程于1994年12月14日正式动工修建,2006年5月20日全线修建成功。兴建三峡工程的首要目标是防洪,同时还有发电、通航、枯水期补水、调节生态等多方面的功能。
2020年6月8日在长江主汛期来临前夕,三峡大坝上游水位已消落至防洪限制水位145m,提前腾出全部防洪库容。入汛以来,通过长江流域的控制型水库群发挥联合调度的拦蓄调控,在7月第3号洪水来临时,三峡水库水位从7月25日的约158.5m持续上涨,至7月29日,最高涨至将近163.5m。三峡水库避免了上游洪水与洞庭湖洪水叠加,有效缓解了长江中下游防洪压力,对长江2020年第3号洪峰产生有效拦截。
在大坝的左、右两侧有水电站厂房,机组单机额定容量70万千瓦。左岸山体内还有永久船闸和升船机。永久船闸为双线五级连续梯级船闸,可通过万吨级船队。爬升式垂直升船机,一次过船规模为3000吨级,最大垂直升降高度113m,上升速度约为0.1m/s,是世界上规模最大、技术难度最高的升船机项目。吨级的大型客轮过坝时间由通过永久船闸的3.5h缩短为约40min,使长江黄金水道通航效益及社会经济效益得以充分发挥。
三峡工程是中华民族在三峡谱写的一首新的民族之歌,世界第一的三峡大坝和世界上最大的水电站以及通航建筑物,成为新的世界奇观。
请根据上述材料回答下列问题;
(1)三峡工程包括主体建筑物及
(2)从2020年6月8日到7月29日,水对三峡大坝底部的压强
(3)升船机提升船只时对船做功的最大功率约为
相似题推荐
国之重器——综合极端条件实验装置
从人类第一次仰望星空,到试图用“中国天眼”破译日月星辰等天文现象的奥秘,从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构,都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。
在宇宙中,高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是,而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境,要发现更多的新现象,就需要建造极端条件实验室,拓展研究空间。
所谓极端条件,指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等(如图所示)实验条件。通过创造极端条件,可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性,例如某些物质在很低的温度时,电阻就变成了0(如铝在﹣271.76℃——即1.39K——以下时电阻为0),这就是超导现象。
肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城,并已投入使用。该项目拥有极低温(可达1mK)、强磁场(可达32.35T)、超高压(可达3.8×1011Pa)和超快光场(时间分辨率可达10﹣18s)极端条件实验装置。
科学家们将极端条件进行综合运用,大大拓展了物质科学的研究空间,为发现新物态、探索新现象、开辟新领域,创造了前所未有的机遇。
(1)请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件:
(2)我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了10000m的深潜试验,创造了中国载人深潜的新纪录。超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000m深海中(海水密度取1.0×103kg/m3)承受压强的
A.4 B.40 C.4000 D.400000
(3)强磁场的产生需要大电流,但电流越大,导线的温度就会越高,通常会导致铝导线等熔化,给强磁场的产生带来限制。依据文中信息,应选择
负压鱼缸
传统鱼缸深度最大不超过60cm,以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸,便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度,不超过1.2~1.3m。
如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸,负压鱼缸(图甲)则是“立式”鱼缸,可以增加高度,换水、喂鱼相当方便,不受操作的限制,“负压”是低于一个标准大气压的气体压力状态。负压鱼缸的结构采用独特设计,该设计使负压缸顶部保持负压状态,水不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵,如图乙所示,可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统鱼缸无法超越的基础性难题:即在操作限制的情况下,可以增加鱼缸的高度,方便观赏,解决了传统家居鱼缸能宽不能高的难题。
(1)上述的新型鱼缸
(2)鱼缸换水时要排出竖直缸内的水,此时真空泵需要
(3)热爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验,按照大气压强为105Pa计算。请你根据图乙给出的条件,计算出负压缸顶部液面上方的气压为
(4)了解了负压鱼缸后,小明为家里的盆景制作了一个自动供水装置(见图丙)。用玻璃瓶灌满水后倒立在盆景盘里,瓶中的水
探海神器——“蛟龙”号
2012年6月24日是个伟大的日子!“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生,“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功,“蛟龙”与“神九”互致祝福,进行了穿越海天的对话,实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想!
目前,“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力。“蛟龙”号的形状外观如图所示,部分参数见下方表格:
“蛟龙”号部分参数 | |
长×宽×高 | 8.2米×3.0 ×米× 3.4米 |
自身质量 | 22吨 |
最大荷载 | 240公斤 |
载人 | 限3人 |
最大速度 | 25海里/小时 |
巡航速度 | 1海里/小时 |
最大工作设计深度 | 7000米 |
正常在水下工作时间 | 12小时 |
这次深潜纪录的创造反映了“蛟龙”号高端技术的创新与突破。
新技术突破——高速水声通信技术电磁波在海水中传播的距离很有限,而普通水声传输又有延时长、复杂环境中有效提取信号难等严重缺陷,“蛟龙”号潜入深海数千米,如何实现实时通讯是个重要难题.中国科学院研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术——利用通信声呐进行水下通信联络,成功解决了这一难题。通信声呐是由发射基阵和接收基阵组成,基阵又由换能器基元组成。换能器一般用压电陶瓷材料制成,可将发射机产生的电信号转换为声信号,也可以将接收机接收的声信号转换为电信号。此次“蛟龙”与“神九”成功实现穿越海天对话,高速水声通信技术功不可没。
新技术突破二——大容量充油银锌蓄电池“蛟龙”号搭载的是我国自主研发的、储存电能超过110千瓦时的大容量充油银锌蓄电池,该电池的蓄电能力为美国同类潜水器蓄电池的2倍,成功解决了“蛟龙”号正常水下工作时间长,但又不能携带太重蓄电池的困难。
新技术突破三——悬停定位和自动航行由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的。按潜航员叶聪的说法,“这次7000米级海试的试验海域,根据测量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度变成每立方米1059公斤。‘蛟龙’号自重22吨,算下来在7000米深度时受到的浮力大概比在海面时要大800多公斤力”(公斤力是工程中常用的力的单位,1公斤力大约等于10牛)。
浮力的变化要靠压载铁来平衡,所谓“压载铁”,就是给“蛟龙”号增加重量的铁块。“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型,能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量。
“蛟龙”号挂好所需压载铁,注水下潜,当下潜至预定深度时,“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,利用相关技术实现悬停.此外,“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能,能够在复杂环境中自动航行,在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能,当完成工作后,潜航员再抛掉适量的压载铁,实现上浮,可见,无论是下潜,悬停,还是上浮,压载铁的作用都是巨大的。
“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”,“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺,送出了全体中华儿女的心声!
(1)换能器可实现(2)潜艇下潜深度一般是几百米,而“蛟龙”号下潜深度一般是几千米,“蛟龙”号在深海中必须通过抛掉压载铁实现上浮,而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮,请写出可能的原因及你的理由:
(3)请估算“蛟龙”号的体积大小,并写出估算过程。
航速优化
化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程,但同时也污染了环境。因为大量燃烧化石燃焕使大气中CO2浓度增加,引起温室效应而导致全球气候变暖。人们意识到环境保护的重要性,开始从各个方面着手减少碳排放。
船舶航行大多使用柴油发动机,航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力,发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小,从而减少燃油消耗,但航速不是越小越好,因为船舶航行过程中除了推进设备,还有其他辅助设备工作,需要发动机做功。航速减小后,一段航程所需的航行时间就会延长,虽然推进功减少,但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分,航速优化就是要找到适合的航速,使发动机做的总功减少,达到节能减排的目的。
(1)大量化石燃料的使用会引起
(2)以下对航速的表述正确的是
A.增大航速可以减小阻力
B.航速越小可以节约的燃料越多
C.减小航速可以减小辅助功
D.推进功与辅助功的和最小时航速最合适
(3)若船舶以速度v匀速直线航行,航行时受到的阻力为f=kv2(k为常量),则理想情况下,推进功率和速度的关系为P推=
(4)某船舶航行时,每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示,则最省油的航速为
(5)若题(4)中船舶的最大航速为10m/s,柴油发动机的效率为40%,q柴油=4.3×107J/kg,则航速从最大航速降低到最省油航速,每公里航程少消耗柴油约
(1)先阅读,再作出选择:汽车在行驶过程中,发动机的功率为P,牵引力为F,汽车行驶的速度为v,这三者之间的关系为P=Fv。当汽车爬坡时,驾驶员的操作总是加大油门同时将变速器换为低档。加大油门是使发动机发挥最大的功率,换为低档是为了减慢车速。那么,在爬坡时减慢车速的目的是
A.保证安全 B.省油 C.增大发动机的牵引力 D.提高机械效率
(2)下表是我国某品牌轿车的一次测试报告。
①汽油的热值为q=3.0×107J/L,燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=qV式中V表示燃料的体积。请计算该品牌轿车在测试过程中,汽油完全燃烧放出的热量是多少?
②该品牌轿车在测试过程中,克服阻力所做的功是多少?(g取10N/kg)
车型 | 某品牌轿车 |
测试道路 | 标准水平国道 |
测试距离 | 100km |
测试速度 | 80km/h匀速行驶 |
整车质量 | 900kg |
消耗汽油 | 10L |
受到阻力 | 整车重的0.1倍 |
图1是某款油电混合动力汽车,同时装备两种动力来源——热动力源(内燃机)与电动力源(电池与电动机)。混合动力汽车主要由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以充当电动机,也可以充当发电机,汽车启动时内燃机不工作,由蓄电池为电动机供电提供动力,当汽车需要高速行驶或电池电量过低时,改由内燃机工作,为汽车提供动力,同时能通过电机给蓄电池充电。
(1)油电混合动力汽车高速行驶时动力系统没有用到图3中哪幅蕴含的物理知识?
(2)如图2所示是四缸汽油机一个气缸工作循环的四个冲程,工作循环的顺序是
(3)如果测试员驾驶该汽车时是完全由汽油机提供动力,汽车与驾驶员的总质量为4000kg,汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速直线行驶了1h,消耗汽油10L,汽车所受的阻力是总重力的0.2倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.8×103kg/m3,g取10N/kg,则:完全燃烧汽油10L,放出