请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。
在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法;在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱;在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理;( )
(2)如图所示的测量仪器中,将所测量的物理量转化为长度测量的是______ 。(选填选项前的字母,正确选项多于一个)
A.
停表 B.
弹簧测力计 C.
电压表
D.
电能表 E.
水银体温计
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法;在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱;在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理;
(2)如图所示的测量仪器中,将所测量的物理量转化为长度测量的是
A.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/17/ab0c96b0-947f-4585-b9e4-51994372d530.png?resizew=82)
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D.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/17/91cfa0eb-5fc3-4a83-914f-2f350d05c6fb.png?resizew=106)
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更新时间:2021-04-23 20:02:44
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中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功、新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验成功标志着我国在航母研制中取得了重大突破,护卫舰及舰载机有关参数如下表所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/8/37ca4999-57bd-485a-a3d4-def9f8376574.png?resizew=367)
(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状,是利用流体流速越快,压强越小的原理,使舰载机产生向_________ 的升力;
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是________ ;
A.舰载机静止在航母甲板时, 飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知舰载机所受推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)5 架歼 15 舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将________ (选填“变大”,“变小”或“不变”),航母所受的浮力变化了________ N, 舰母排开海水的体积将减小________ cm3(ρ海水取 1.0×103kg/m3)。
中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功、新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验成功标志着我国在航母研制中取得了重大突破,护卫舰及舰载机有关参数如下表所示。
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满载排水量/t | 67200 | 总功率 | 1.5×105 |
最高航速km/h | 54 | 最大舰载机数量/架 | 30 |
最大舰长 | 304 | 歼—15舰载机推重比 | 0.5 |
最大舰宽/m | 70.5 | 歼—15舰载机的质量/t | 21 |
(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是
A.舰载机静止在航母甲板时, 飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
B.舰载机起飞时,发动机往后喷出烈焰,可知舰载机所受推力的施力物体是发动机
C.舰载机在航空母舰上顺风起飞,更有利于飞机升空
D.舰载机降落后,飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离
(3)5 架歼 15 舰载机从航母起飞后,舰底所受海水的压强将
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如图所示,半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶,所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示,工作时,先向船体水舱注满水,巨大的甲板下沉至海面以下;待超长超重设备被拖到甲板上固定好时,排出水舱中的水,甲板上浮,到达合适吃水线时,螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×104 t,另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值,结构质量是半潜船船体材料的质量,空载质量是半潜船空载且水舱中无水时,船体材料质量和各船舶设备的总质量。(ρ水取1.0×103 kg/m3,g=10N/kg)
(1)制作半潜船甲板,应该选择密度较________ 的材料;水面航行时,使半潜船向前运动的动力的施力物体是________ ,航行过程中若所受力全部消失,则半潜船的运动状态是________ ;
(2)下列飞行器件中,其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是_________ ;
A.风筝 B.战斗机 C.火箭 D.孔明灯
(3)当半潜船依次处于图乙中三种情况时,从左到右船底受到海水的压强依次为p1、p2、p3,其中最大压强是________ 。
(4)当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当甲板刚好浮至水面静止时,水舱中剩余3000 m3的水,则受损船舶的质量为_________ t。要符合半潜船对均布载荷的设计要求,那么,受损船舶与甲板的接触面积至少为________ m3。
半潜船
如图所示,半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶,所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示,工作时,先向船体水舱注满水,巨大的甲板下沉至海面以下;待超长超重设备被拖到甲板上固定好时,排出水舱中的水,甲板上浮,到达合适吃水线时,螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×104 t,另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值,结构质量是半潜船船体材料的质量,空载质量是半潜船空载且水舱中无水时,船体材料质量和各船舶设备的总质量。(ρ水取1.0×103 kg/m3,g=10N/kg)
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甲板均布载荷 | 20t/m2 |
质量比 | 80% |
结构质量 | 2×104t |
(2)下列飞行器件中,其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是
A.风筝 B.战斗机 C.火箭 D.孔明灯
(3)当半潜船依次处于图乙中三种情况时,从左到右船底受到海水的压强依次为p1、p2、p3,其中最大压强是
(4)当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当甲板刚好浮至水面静止时,水舱中剩余3000 m3的水,则受损船舶的质量为
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起重船是一种用于水上起重作业的工程船舶,广泛应用于海上大件吊装、桥梁工程建设和港口码头施工等多个领域。起重船“振华30”,是中国制造的世界最大起重船,被誉为“大国重器”,排水量约25万吨,具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力。世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就由“振华30”完成。安装沉管的过程中,“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起,然后在空中水平旋转了90°,最后将沉管放入水中,实现双向对接。“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳,使沉管能精准对接。“振华30”每侧均有一个输出功率为825kW的“侧推器”,“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/29/f303129c-d348-4790-acea-6a1d9aac4153.png?resizew=424)
(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是___________ ;
(2)如图2,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增加了___________
;之后,“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中,在浸入的过程中,“振华30”主船体底部受到水的压强将___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);(
,g取10N/kg)
(3)吊臂吊着沉管水平旋转90°的过程,吊绳对沉管___________ (选填“做功”或“不做功”),理由是___________ ;
(4)若“振华30”的“侧推器”在沉管安装过程中,水对船左侧的冲击力为
,如图3,为了保持船体的平稳,开启一侧的“侧推器”,让水从船体___________ (选填“左侧”或“右侧”)喷出,喷出速度为___________ m/s。
大国重器:世界最大起重船
起重船是一种用于水上起重作业的工程船舶,广泛应用于海上大件吊装、桥梁工程建设和港口码头施工等多个领域。起重船“振华30”,是中国制造的世界最大起重船,被誉为“大国重器”,排水量约25万吨,具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力。世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就由“振华30”完成。安装沉管的过程中,“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起,然后在空中水平旋转了90°,最后将沉管放入水中,实现双向对接。“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳,使沉管能精准对接。“振华30”每侧均有一个输出功率为825kW的“侧推器”,“侧推器”工作时,向一侧喷水,从而产生与喷水方向相反的侧推力。
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(1)在起重船顶端安装有定滑轮,其作用是
(2)如图2,吊起沉管后,“振华30”主船体浸入水中的体积增加了
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