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喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时,水泵的叶轮高速旋转,驱使水飞离叶轮向外喷出,从而在叶轮中心区形成真空,将池中的水不断“吸”上来。水泵转速恒定时,喷出的水柱高度稳定。
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征,并将其转化为控制信号,用以改变输入电机的电源频率;电源频率的改变使水泵的转速发生变化,达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积,扬程指水泵能将水提升的高度。
图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片,喷泉使用的水泵的部分参数如表一。模型悬停在空中时,水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。
(1)水泵的叶轮中心区形成真空时,水池中的水在_______ 的作用下不断地进入水泵内;
(2)下列关于喷泉的有关说法,正确的是_______ ;
A.喷泉水泵所使用的电机运用了电磁感应原理
B.向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C.阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D.音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
(3)某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍,则此时扬程为____ m;第二次调试时四台水泵都在额定功率下工作,每台水泵先依次各喷20s,然后一起喷70s后停止,则这次调试过程四台水泵消耗的电能为_______ kwh;
(4)分析表二数据,当卡通模型的质量为10kg,水冲击模型时的速度5.0m/s时,对应的流量为_____ m3/s,水泵每秒喷出水的质量为_____ kg;
(5)如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压曲。定值电阻R=2Ω,D为电子元件,当UAB<6V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB⩾6V时,UD保持6V不变。当R的电功率满足P≥8W时,水泵启动喷水。则t=3s时电阻R的电功率为_______ W;该电路工作20min,喷水时间共为____ s。
喷泉
喷泉是利用水泵将水喷洒成特定形态的水表演艺术。水泵由电机带动工作时,水泵的叶轮高速旋转,驱使水飞离叶轮向外喷出,从而在叶轮中心区形成真空,将池中的水不断“吸”上来。水泵转速恒定时,喷出的水柱高度稳定。
音乐喷泉用计算机采集音乐的声音频率特征,并将其转化为控制信号,用以改变输入电机的电源频率;电源频率的改变使水泵的转速发生变化,达到调节水柱高度的目的。水泵的流量与转速成正比,扬程与转速的平方成正比。流量指水泵单位时间内喷出水的体积,扬程指水泵能将水提升的高度。
图甲所示的是一游乐喷泉向上喷出的水柱使卡通模型悬停在空中的照片,喷泉使用的水泵的部分参数如表一。模型悬停在空中时,水冲击到模型时的速度v与模型的质量M、水泵流量Q之间的关系如表二。
表一 | |||||||
额定转速 | 2 900r/min | ||||||
额定流量Q | 0. 04 m/s | ||||||
额定扬程H | 8 m | ||||||
额定功率 | 7. 5 kW | ||||||
表二 | |||||||
速度/m • s1 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 6.0 | ||
质量M/kg | 3.0 | 6.0 | 12.0 | 12.0 | 12.0 | ||
流量Q/m3• sl | 0. 03 | 0. 03 | 0. 04 | 0. 03 | 0. 02 |
(1)水泵的叶轮中心区形成真空时,水池中的水在
(2)下列关于喷泉的有关说法,正确的是
A.喷泉水泵所使用的电机运用了电磁感应原理
B.向上喷出的水在上升过程中的速度处处相等
C.阳光下喷泉附近常出现的彩虹是由光的反射引起的
D.音乐喷泉通过采集声音中的音调信息控制水泵的转速
(3)某喷泉装有四台参数如表一的水泵。第一次调试时水泵转速为额定值的0.9倍,则此时扬程为
(4)分析表二数据,当卡通模型的质量为10kg,水冲击模型时的速度5.0m/s时,对应的流量为
(5)如图乙为控制喷泉断续工作的模拟电路,AB两端输入如图丙所示的周期性变化的电压曲。定值电阻R=2Ω,D为电子元件,当UAB<6V时,D两端的电压UD等于输入电压,UAB⩾6V时,UD保持6V不变。当R的电功率满足P≥8W时,水泵启动喷水。则t=3s时电阻R的电功率为
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更新时间:2020-06-02 22:01:32
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【推荐1】阅读短文,回答问题:
4月21日,世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图甲)飞抵南京。该飞机的表面使用一种碳纤维材料,其承载能力要比一般材料更好,但质量仅与一辆小型汽车相差无几.飞机上设有的通话、网络等设备,可随时保证飞机与地面的联系.白天,飞机飞行高度达到海拔8500米,依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力,同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上,依靠储存在锂电池里的电能继续飞行,并逐渐下降到1500米的高度,飞机的有关技术参数如下表:
(1)下列关于该飞机的说法中,正确的是______ ;
A.飞机机翼形状上平下凸
B.飞机升空的原理与直升机相同
C.飞机的锂电池质量越大越好
D.表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点
(2)锂电池充满电能储存的电能为______ J,某次飞机飞行消耗了锂电池总储存量的20%,则发动机输出的机械能为______ J,若这些机械能改由液态氢来提供,不考虑能量损失,需要完全燃烧氢气______ m3。(已知液态氢的热值为1.4×108J/m3);
(3)飞机在最大功率下,以30m/s的速度沿水平方向正常巡航时,所受的阻力为______ N,若飞机沿水平方向飞行过程中所受阻力与速度的平方成正比,则当飞机以15m/s速度沿水平方向运行时,发动机输出的功率为______ W;
(4)飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图丙所示,如图的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在______ (选填“1”、“2”或“3”)位置,该高度表示数刻度______ (选填“均匀”或“不均匀”),本电路由于时间长了,R0出现老化,导致电阻变大,则高度表测量的高度将______ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
“阳光动力2号”太阳能飞机
4月21日,世界最大的太阳能飞机“阳光动力2号”(如图甲)飞抵南京。该飞机的表面使用一种碳纤维材料,其承载能力要比一般材料更好,但质量仅与一辆小型汽车相差无几.飞机上设有的通话、网络等设备,可随时保证飞机与地面的联系.白天,飞机飞行高度达到海拔8500米,依靠两翼上安装的太阳能电池板为直流电动机提供动力,同时对锂电池充电以保证夜间或阴雨天不间断飞行。晚上,依靠储存在锂电池里的电能继续飞行,并逐渐下降到1500米的高度,飞机的有关技术参数如下表:
飞机净/总质量 | 2300/3600kg | 发动机最大功率 | 54kw |
锂电池能量密度 | 0.25kW•h/kg | 发动机转换效率 | 90% |
锂电池的总质量 | 630kg | ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ |
A.飞机机翼形状上平下凸
B.飞机升空的原理与直升机相同
C.飞机的锂电池质量越大越好
D.表面使用的碳纤维具有强度大、密度小的特点
(2)锂电池充满电能储存的电能为
(3)飞机在最大功率下,以30m/s的速度沿水平方向正常巡航时,所受的阻力为
(4)飞机利用测距传感器来判断离地高度。若某测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图丙所示,如图的检测电路采用了“稳流电源”(电源输出的电流恒定),要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应安装在
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
2022年5月10日上午11点,由中国航空工业集团自主研发的中国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在珠海金湾机场开展高速滑行试验,这是一款民用灭火和水上救援大飞机,也可以为岛礁补给、海上安全保障、海上执法服务,AG600选装4台国产涡轮发动机,可以在陆基机场和水上起降,水面起降抗浪高度大于2.8m海浪,是世界上最大的水陆两用飞机。当飞机停润在水上时,宽大船体所产生的浮力,就会使飞机浮在水面上并且不会下沉,但在需要起飞时,螺旋桨发动机产生的拉力,就会拖着它以相当快的速度在水面上滑跑。伴随着速度的不断增加,机翼上产生的升力逐渐增大,从而把飞机从水面上逐渐托起来,成为在空中飞行的航船。
其部分参数如下表。其中:飞机的翼载是指飞机起飞质量与机翼的面积之比。(ρ海水≈ρ水=1×103kg/m3)
根据上述材料,请回答下列问题:
(1)AG600飞机在空中飞行时向后喷出高温高压气体使飞机高速飞行,这说明______ 。飞机降落时机翼上的副翼向上翻起是通过增加迎风面积从而______ 。
(2)关于水陆两柄飞机“鲲龙 AG600”,下列说法错误的是______ 。
A.飞机在空中飞行时的升力利用了流体压强与流速的关系
B.飞机在水面滑行过程中完成吸水,它具有的惯性随之增大
C.它在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时,受到的是平衡力
D.执行森林灭火的投水任务中,飞机应该在到达着火点前提前投放
(3)装满货物的AG600飞机起飞时,当升力略大于______ N时,飞机可以离陆上升。若AG600以最大载水量起飞,其提升到飞行最低高度时,需要对水做功______ J。
(4)为确保飞机正常飞行,该飞机机翼面积至少为______ m2。若AG600在海面执行搜救任务教起最多人数时,排开水的体积约增加______ m3。(假设人均质量为50kg)
(5)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t,在水面滑行测试中,“鲲龙”AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机受到的阻力为______ N,所蓄水的质量为______ t。
“鲲龙”两栖飞机
2022年5月10日上午11点,由中国航空工业集团自主研发的中国首款大型水陆两栖飞机——“鲲龙”AG600在珠海金湾机场开展高速滑行试验,这是一款民用灭火和水上救援大飞机,也可以为岛礁补给、海上安全保障、海上执法服务,AG600选装4台国产涡轮发动机,可以在陆基机场和水上起降,水面起降抗浪高度大于2.8m海浪,是世界上最大的水陆两用飞机。当飞机停润在水上时,宽大船体所产生的浮力,就会使飞机浮在水面上并且不会下沉,但在需要起飞时,螺旋桨发动机产生的拉力,就会拖着它以相当快的速度在水面上滑跑。伴随着速度的不断增加,机翼上产生的升力逐渐增大,从而把飞机从水面上逐渐托起来,成为在空中飞行的航船。
其部分参数如下表。其中:飞机的翼载是指飞机起飞质量与机翼的面积之比。(ρ海水≈ρ水=1×103kg/m3)
全长/m | 37 | 翼载/(kg/m2) | 500 | 最大巡航速度/(km/h) | 540 |
最大航程/km | 4500 | 空中滞留/h | 12 | 最大起飞质量/t | 53.5 |
最大载水量/t | 12 | 飞行最低高度/m | 300 | 最多应急救援人数 | 50 |
(1)AG600飞机在空中飞行时向后喷出高温高压气体使飞机高速飞行,这说明
(2)关于水陆两柄飞机“鲲龙 AG600”,下列说法错误的是
A.飞机在空中飞行时的升力利用了流体压强与流速的关系
B.飞机在水面滑行过程中完成吸水,它具有的惯性随之增大
C.它在水面上方匀速盘旋搜寻救援目标时,受到的是平衡力
D.执行森林灭火的投水任务中,飞机应该在到达着火点前提前投放
(3)装满货物的AG600飞机起飞时,当升力略大于
(4)为确保飞机正常飞行,该飞机机翼面积至少为
(5)若“鲲龙”AG600空载时质量为40t,在水面滑行测试中,“鲲龙”AG600蓄一定质量的水,发动机牵引力的实际总功率为2500kW,飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min,滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍,则飞机受到的阻力为
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【推荐3】阅读短文,回答问题。
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车,如图a所示。
(1)小华对汽车产生了强烈的兴趣,坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析,汽车的方向盘实质是_________ (费力杠杆、等臂杠杆或省力杠杆)
(2)某次全家自驾游过程中,遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速,其目的是________ ;途中行驶到某服务区停车休息时,小华不经意碰到了汽车的引擎盖,发现其温度较高。这是因为引擎盖下面发动机工作时产生的热量通过_________ 的形式传给了引擎盖。
(3)小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据,汽车以恒定功率的启动做直线运动,运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变,运动速度v与时间t的关系如图c所示.则在0~5s内,汽车运动60m,则汽车牵引力做功_____ J,汽车运动过程中的功率是 _____ W。
(4)小华还查到该型号轿车的行驶速度与对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是_____ m。
(5)制动距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。图d中所示的图线分别为甲、乙两不同品牌汽车在同一路面上紧急刹车过程中的实际制动距离s与刹车前的车速v的关系图象。图中 _____ (选填“甲”或“乙”)车的刹车性能较好,你判断的依据是________ 。
随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小华的爸爸最近也购买了一辆某品牌的小汽车,如图a所示。
(1)小华对汽车产生了强烈的兴趣,坐上停在地面汽车后不断转动方向盘。从物理学的角度分析,汽车的方向盘实质是
(2)某次全家自驾游过程中,遇到一比较高的桥。他父亲在汽车开始上桥时立即加大油门同时减档降速,其目的是
(3)小华上网查得该型号汽车在某次启动性能测试的有关数据,汽车以恒定功率的启动做直线运动,运动过程中受到的阻力为3000N且保持不变,运动速度v与时间t的关系如图c所示.则在0~5s内,汽车运动60m,则汽车牵引力做功
(4)小华还查到该型号轿车的行驶速度与对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为120km/h时对应的制动距离是
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
速度/(kmh﹣1) | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离/m | 8 | 18 | 32 | 50 |
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解题方法
【推荐1】阅读短文《超市电动搬运车》,回答问题。
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
(1)搬运车既能前进又能后退,是通过改变电动机中的______ (选填“电流方向”或“磁场方向”)来改变电动机转动方向的;
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是______ ;
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架,闭合开关______ (选填“S1”或“S2”),货物向上匀速竖直提升15s,则消耗的电能为______ J,货物被提升了______ m;
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最______ (选填“左”或“右”)边是最大值,为了确保此电路能安全工作,R2的阻值应至少调至______ Ω,若在使用过程中不小心将R2接入电路的电阻调大,那么“质量表”显示的所载货物质量比实际值偏______ (选填“大”或“小”);
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时,会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍,剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功,为确保搬运车能顺利返回充电,需要充电时,搬运车离充电座最远______ m。
如图甲所示是超市常用的一种电动搬运车,用于超市卖场与库房间的货物运输及提升。下表是其相关参数,其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时,提升电动机M1工作,将货物提升到指定高度。当闭合开关S2时,进退电动机M2工作,驱动搬运车前进或后退。电源是电压为36V的蓄电池组,当电池容量低于满容量的10%时会报警提醒,返回充电座充电。电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
型号 | 自重 | 最大载货量 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 进退电机额定电压额定功率 | 提升电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
PTE20X | 4×102kg | 2×103kg | 36V | 80A•h | 36V 900W | 36V 800W | 80% |
(2)下列关于对搬运车的蓄电池的说法正确的是
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约3.6×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)利用搬运车将1×103kg的货物放至货架,闭合开关
(4)搬运车上有显示所载货物质量的仪表,其电路如图丙所示,电源电压24V,电流表(0~0.6A),滑动变阻器R2(60Ω 1A),压敏电阻R1的阻值与所受压力F的关系如图丁所示,由电流表改装的“质量表”显示盘上的刻度在最
(5)搬运车检测到电池容量低至10%时,会报警提示返回充电。若返回过程中受到的阻力为车自重的0.3倍,剩余电池容量20%的能量可供搬运车克服阻力做功,为确保搬运车能顺利返回充电,需要充电时,搬运车离充电座最远
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