13. 阅读短文,回答问题。
三峡工程
如图甲所示,作为三峡工程最大的难题之一,三峡升船机已于2016年9月成功试通航。而这个被称为“船舶电梯”的升船机,是在没有先例和参考标准的情况下,我国企业大胆创新,攻坚克难,完成了这一世界奇迹。三峡升船机位于三峡双线五级船闸右侧,由上游引航道、上闸首、承船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成,全线总长约7 300米。船厢室段塔柱建筑高度146米,最大提升高度为113米、最大提升质量1.55万吨,相当于同时提升20万人。承船厢长132米、宽23.4米、高10米,可承重3 000吨级的船舶过坝。三峡升船机型为
“齿轮齿条爬升式垂直升船机”,整个船舶提升过程约8分钟。通过三峡升船机,船舶过坝时间由原来通过永久船闸的3.5小时缩短为约40分钟。升船机既可升船也可降船,为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道。数据显示,三峡升船机是世界上规模最大、技术难度最高的升船机工程。

(1)如图乙所示,升船机船厢室塔柱顶使用的滑轮与旗杆顶端滑轮相同都属于滑轮;
(2)三峡升船机最大提升重力为N,船舶提升过程以8 min计算,升船机最大提升功率为(保留一位小数)W;
(3)给机械加润滑油,这是通过减小(填“有用功”“额外功”或“总功”),来提高升船机的机械效率的。
三峡工程
如图甲所示,作为三峡工程最大的难题之一,三峡升船机已于2016年9月成功试通航。而这个被称为“船舶电梯”的升船机,是在没有先例和参考标准的情况下,我国企业大胆创新,攻坚克难,完成了这一世界奇迹。三峡升船机位于三峡双线五级船闸右侧,由上游引航道、上闸首、承船厢室段、下闸首和下游引航道等部分组成,全线总长约7 300米。船厢室段塔柱建筑高度146米,最大提升高度为113米、最大提升质量1.55万吨,相当于同时提升20万人。承船厢长132米、宽23.4米、高10米,可承重3 000吨级的船舶过坝。三峡升船机型为
“齿轮齿条爬升式垂直升船机”,整个船舶提升过程约8分钟。通过三峡升船机,船舶过坝时间由原来通过永久船闸的3.5小时缩短为约40分钟。升船机既可升船也可降船,为客货轮和特种船舶提供快速过坝通道。数据显示,三峡升船机是世界上规模最大、技术难度最高的升船机工程。
(1)如图乙所示,升船机船厢室塔柱顶使用的滑轮与旗杆顶端滑轮相同都属于滑轮;
(2)三峡升船机最大提升重力为N,船舶提升过程以8 min计算,升船机最大提升功率为(保留一位小数)W;
(3)给机械加润滑油,这是通过减小(填“有用功”“额外功”或“总功”),来提高升船机的机械效率的。
答案
解:
(1) 定
(2) 最大提升质量 $ m = 1.55×10^4\ \mathrm{t} = 1.55×10^7\ \mathrm{kg} $
最大提升重力:
$ G = mg = 1.55×10^7\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.55×10^8\ \mathrm{N} $
提升时间 $ t = 8\ \mathrm{min} = 480\ \mathrm{s} $
提升过程所做的功:
$ W = Gh = 1.55×10^8\ \mathrm{N} × 113\ \mathrm{m} = 1.7515×10^{10}\ \mathrm{J} $
最大提升功率:
$ P = \frac{W}{t} = \frac{1.7515×10^{10}\ \mathrm{J}}{480\ \mathrm{s}} \approx 3.6×10^7\ \mathrm{W} $
(3) 额外功
(1) 定
(2) 最大提升质量 $ m = 1.55×10^4\ \mathrm{t} = 1.55×10^7\ \mathrm{kg} $
最大提升重力:
$ G = mg = 1.55×10^7\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 1.55×10^8\ \mathrm{N} $
提升时间 $ t = 8\ \mathrm{min} = 480\ \mathrm{s} $
提升过程所做的功:
$ W = Gh = 1.55×10^8\ \mathrm{N} × 113\ \mathrm{m} = 1.7515×10^{10}\ \mathrm{J} $
最大提升功率:
$ P = \frac{W}{t} = \frac{1.7515×10^{10}\ \mathrm{J}}{480\ \mathrm{s}} \approx 3.6×10^7\ \mathrm{W} $
(3) 额外功
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