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如图甲所示,2022年5月15日中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空器从海拔4300米的科考营地顺利升空,该浮空器是我国自主研发的系留浮空器,由球体、任务载荷、系留缆绳等主要部分组成,用地面上的锚泊平台和操作系统控制。其中球体部分长55米、高19米,体积达9000立方米,球体用系留缆绳与地面设施连接,系留缆绳是控制球体升空、回收、驻留、姿态调整的关键部件。系留浮空器是一种无动力飞行器,不具备独立能源装置,需要通过系留缆绳从地面控制系统获取能源。
浮空器球体由全柔性材料制成,如图乙所示,内部分成充有浮升气体的主气囊和充有空气的副气囊两部分。当主气囊内充入浮升气体上升到预定高度后,球体在系留线绳牵制下停在空中时开展科考工作。副气囊则用于调节整个主气囊内外压差在安全的范围内,使球体始终保持较好的形状。
(1)经查询资料得知,海拔高度9032m附近区域,空气密度均匀,约为0.47kg/m3,g=9.7N/kg,则浮空器停在海拔9032m高度时,球体所受的浮力约为______ N。此时球体所受浮力______ (选填“小于”、“等于”或“大于”)球体所受到的重力;
(2)在球体上升的过程中,为了使球体始终能够保持较好的形状,需要对副气囊进行______ (选填“打气”或“排气”),请简要说明你的判断依据。
如图甲所示,2022年5月15日中国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空器从海拔4300米的科考营地顺利升空,该浮空器是我国自主研发的系留浮空器,由球体、任务载荷、系留缆绳等主要部分组成,用地面上的锚泊平台和操作系统控制。其中球体部分长55米、高19米,体积达9000立方米,球体用系留缆绳与地面设施连接,系留缆绳是控制球体升空、回收、驻留、姿态调整的关键部件。系留浮空器是一种无动力飞行器,不具备独立能源装置,需要通过系留缆绳从地面控制系统获取能源。
浮空器球体由全柔性材料制成,如图乙所示,内部分成充有浮升气体的主气囊和充有空气的副气囊两部分。当主气囊内充入浮升气体上升到预定高度后,球体在系留线绳牵制下停在空中时开展科考工作。副气囊则用于调节整个主气囊内外压差在安全的范围内,使球体始终保持较好的形状。
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(1)经查询资料得知,海拔高度9032m附近区域,空气密度均匀,约为0.47kg/m3,g=9.7N/kg,则浮空器停在海拔9032m高度时,球体所受的浮力约为
(2)在球体上升的过程中,为了使球体始终能够保持较好的形状,需要对副气囊进行
更新时间:2023-05-30 21:43:16
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【推荐1】阅读材料,回答下列问题:
火星是太阳系中与地球最相似的行星,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的五分之二,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”,在中国文昌航天基地成功发射升空。它将一次性完成“绕、落、巡”三大任务。
“绕”,2021年2月,探测器顺利进入近火点高度约400km,周期约10个地球日的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星(图1)。
“落”,接下来要实现探测器着陆火星表面,需在7分钟内,使探测器的时速降至0。将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,计划于2021年5月至6月间择机着陆,开展巡视探测。
“巡”,当探测器到达火星后,放出“祝融号”火星巡视车(图2),完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/15/3cddbbde-fada-4881-bd2a-2a2e6953682b.png?resizew=472)
(1)在升空过程中,“天问一号”相对于长征五号是_____ 的;
(2)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力。由近火点向远火点运动时,探测器的动能_____ ,机械能 _____ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)在“落”这一阶段,当探测器竖直下落,速度降至0的过程中,若探测器受到火星引力为F1,降落时受到的阻力为F2,则F1_____ F2(选填“>”、“=”或“<”);在地球上重力与质量的比值为g,探测器在火星上空悬停时其质量为m,反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小约为 _____ ;
(4)“祝融号”火星车巡航速度为每小时40米,大约与_____ 最相近;(填字母)
A.蜗牛的爬行速度
B.人行走的速度
C.汽车在高速公路上的行驶速度
(5)如图3是“天问一号”拍摄的火星表面高清照片,若需要拍摄火星的全景照片时必须上升,此时要_____ (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面;
(6)“天问一号”探测器应用了一种金属结构材料——新型镁锂合金,你认为该材料应具备哪些特点,下列说法错误的是_____ 。
A.该材料具有抗电磁干扰的性能
B.该材料熔点很低
C.该材料密度小,大幅减轻了卫星重量,降低发射成本
D.该材料可有效的降低卫星发射时的噪音
火星是太阳系中与地球最相似的行星,物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的五分之二,人类对火星的探测具有重大的科学意义。2020年7月23日,长征五号运载火箭载着我国自主研发的首座火星探测器“天问一号”,在中国文昌航天基地成功发射升空。它将一次性完成“绕、落、巡”三大任务。
“绕”,2021年2月,探测器顺利进入近火点高度约400km,周期约10个地球日的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星(图1)。
“落”,接下来要实现探测器着陆火星表面,需在7分钟内,使探测器的时速降至0。将探测器悬停在空中,对火星表面观察,寻找合适的位置着陆,计划于2021年5月至6月间择机着陆,开展巡视探测。
“巡”,当探测器到达火星后,放出“祝融号”火星巡视车(图2),完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作,为下一步探测打好基础。
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(1)在升空过程中,“天问一号”相对于长征五号是
(2)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时,不受空气阻力。由近火点向远火点运动时,探测器的动能
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A.蜗牛的爬行速度
B.人行走的速度
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(6)“天问一号”探测器应用了一种金属结构材料——新型镁锂合金,你认为该材料应具备哪些特点,下列说法错误的是
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【推荐2】阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
(1)1号小球受到空气阻力最大时的速度为___________ m/s,此时空气阻力为___________ N,依据是___________ 原理;
(2)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力___________ (大于/等于/小于)重力;
(3)轿车的外形常做成流线型,目的是___________ ;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被___________ (前面/后面)的车撞击时对乘客的伤害。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大。这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫作流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫作流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见表。(g取10N/kg)
小球编号 | 1 | 2 | 3 |
小球质量/g | 2 | 3 | 45 |
小球半径/10-3m | 5 | 5 | 15 |
小球的收尾速度/(m⋅s-1) | 16 | 40 | 40 |
(2)对于3号小球,当速度为20m/s时,空气阻力
(3)轿车的外形常做成流线型,目的是
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【推荐3】阅读短文,回答问题:
物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。雨滴从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空中形成后从静止开始下落后,速度越来越大是由于重力______ (填“大于”“小于”或“等于”)阻力;在此过程说明力可以改变物体的______ ;
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力______ ,受到的阻力______ (前两空均填“增大”“减小”或“不变”);当雨滴受到的阻力______ (填“大于”“小于”或“等于”)重力时,雨滴开始匀速直线下落;
(3)假设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即F阻=kv2,其中
,则一个质量为0.25g的雨滴下落时的收尾速度约为______ m/s。(g取10N/kg)
物体在流体(气体或液体)中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小与物体运动速度大小有关,速度越大,阻力越大,流体阻力大小还跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;此外,流体阻力跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。雨滴从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
(1)雨滴在高空中形成后从静止开始下落后,速度越来越大是由于重力
(2)雨滴下落过程中随着雨滴速度的增大,受到的重力
(3)假设雨滴下落时的阻力与雨滴速度的平方成正比,即F阻=kv2,其中
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【推荐1】请阅读《人生无止境 勇攀最高峰》并回答问题。
2020年5月27日11时,2020珠峰高程测量登山队背负近20公斤的重量登顶珠穆朗玛峰(简称珠峰)成功,这是我国测绘工作者第七次对珠峰次大规模测绘和科考工作。
珠穆朗玛珠峰风力强劲,气温常年在-30℃~-40℃,空气稀薄,氧气含量不到平原地区的
,大气压强降低到约370百帕。如图所示,测量队员们正在峰顶竖立觇标,安装GNSS天线,开展各项峰顶测量工作。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/24/2491479328153600/2491627330797568/STEM/f382ada7-4f70-4aa0-b5e2-d678613e6bbd.png?resizew=148)
给珠峰量身高有何意义?珠峰高程的精确测定,统一国际珠峰高程,为世界地球科学研究作出贡献,其社会效益和科学意义是十分巨大的。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。根据珠峰及邻近地区地壳水平和垂直运动速率变化,对我国今后地震预报和减灾、防灾具有重要的实际意义。
要测珠峰高度,首先需确定水准原点,也就是说海拔为0的起始点,我国采用设立在青岛市的验潮站所确定的平均海面作为水准基面。水准原点设在青岛是因为早在一百年前就有验潮资料,有利于精确确定全国平均海水面。
测量珠峰高度:(1)测量珠峰山脚的海拔高度(2)测量珠峰高度(3)数据校正。其中,珠峰高度要除去积雪的深度,测量人员需使用雪深雷达探测仪测量积雪深度,使用重力仪完成测量重力的任务,用于后期对数据的校正。
5月27日13时22分,珠峰各项测量工作已经完成。勇士平安归来,是我们最开心的时刻。对全球最高峰珠峰高度的重新定义,是中国人不畏艰险勇于攀登的象征,是中国力量、中国精神的生动写照。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)关于登山队员登顶、安装设备、实施测量等,下列说法中正确的是( )
A.登顶时,登山队员携带的测量仪器质量变小
B.登顶时,登山队员头顶受到的大气压力约为105N
C.测量珠峰高度时,水准原点可以随意选择
D.测量积雪深度时,雪深雷达探测仪应用了电磁波原理
(2)请你谈谈对珠峰测量的科学意义和人生意义_____ 。
人生无止境 勇攀最高峰
2020年5月27日11时,2020珠峰高程测量登山队背负近20公斤的重量登顶珠穆朗玛峰(简称珠峰)成功,这是我国测绘工作者第七次对珠峰次大规模测绘和科考工作。
珠穆朗玛珠峰风力强劲,气温常年在-30℃~-40℃,空气稀薄,氧气含量不到平原地区的
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给珠峰量身高有何意义?珠峰高程的精确测定,统一国际珠峰高程,为世界地球科学研究作出贡献,其社会效益和科学意义是十分巨大的。精确的峰顶雪深、气象、风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。根据珠峰及邻近地区地壳水平和垂直运动速率变化,对我国今后地震预报和减灾、防灾具有重要的实际意义。
要测珠峰高度,首先需确定水准原点,也就是说海拔为0的起始点,我国采用设立在青岛市的验潮站所确定的平均海面作为水准基面。水准原点设在青岛是因为早在一百年前就有验潮资料,有利于精确确定全国平均海水面。
测量珠峰高度:(1)测量珠峰山脚的海拔高度(2)测量珠峰高度(3)数据校正。其中,珠峰高度要除去积雪的深度,测量人员需使用雪深雷达探测仪测量积雪深度,使用重力仪完成测量重力的任务,用于后期对数据的校正。
5月27日13时22分,珠峰各项测量工作已经完成。勇士平安归来,是我们最开心的时刻。对全球最高峰珠峰高度的重新定义,是中国人不畏艰险勇于攀登的象征,是中国力量、中国精神的生动写照。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)关于登山队员登顶、安装设备、实施测量等,下列说法中正确的是
A.登顶时,登山队员携带的测量仪器质量变小
B.登顶时,登山队员头顶受到的大气压力约为105N
C.测量珠峰高度时,水准原点可以随意选择
D.测量积雪深度时,雪深雷达探测仪应用了电磁波原理
(2)请你谈谈对珠峰测量的科学意义和人生意义
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【推荐2】请阅读《“巅峰使命”珠峰科考》并回答问题。
2022年5月4日,我国科考队员成功登顶珠峰(如图1所示),完成了架设全球海拔最高的气象站、用高精度雷达测量冰雪厚度以及进行人体极高海拔适应机制实验三项主要任务。这是我国珠峰科考首次突破8000m以上海拔高度,在青藏高原科学考察研究历史上具有划时代意义。
中国科考队员经历了高寒缺氧、暴风雪、强太阳辐射、昼夜连续观测等多种考验,圆满执行了多项科考任务,创造了多项新纪录。开展青藏科考,揭示青藏高原环境变化机理,优化生态安全屏障体系,对推动青藏高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护将产生十分重要的影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你估测“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地即将升空时,它受到的浮力为______ N;(取空气的密度为ρ空气=0.8kg/m3)
(2)请你简要分析“极目一号”Ⅲ型浮空艇能在空中上升的主要原理______ ;
(3)随着“极目一号”Ⅲ型浮空艇在空中的高度增加,它的外表面受到的大气压强______ (选填“增大”或“减小”)。
“巅峰使命”珠峰科考
作为地球上最独特的地质、地理、资源及生态单元,青藏高原是难得的“天然实验室”,也是全球气候变化敏感区、预警区。地球上的最高峰——珠穆朗玛峰(以下简称“珠峰”),是青藏高原的标志。“巅峰使命”珠峰科考于2022年4月28日全面启动,是2017年第二次青藏科考以来学科覆盖面最广、参加科考队员最多、采用的仪器设备最先进的综合性科考,是人类在珠峰地区开展极高海拔综合科学考察研究的一次壮举,对于青藏高原及珠峰的基础研究意义重大。2022年5月4日,我国科考队员成功登顶珠峰(如图1所示),完成了架设全球海拔最高的气象站、用高精度雷达测量冰雪厚度以及进行人体极高海拔适应机制实验三项主要任务。这是我国珠峰科考首次突破8000m以上海拔高度,在青藏高原科学考察研究历史上具有划时代意义。
中国科考队员经历了高寒缺氧、暴风雪、强太阳辐射、昼夜连续观测等多种考验,圆满执行了多项科考任务,创造了多项新纪录。开展青藏科考,揭示青藏高原环境变化机理,优化生态安全屏障体系,对推动青藏高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护将产生十分重要的影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你估测“极目一号”Ⅲ型浮空艇从海拔4300米的科考营地即将升空时,它受到的浮力为
(2)请你简要分析“极目一号”Ⅲ型浮空艇能在空中上升的主要原理
(3)随着“极目一号”Ⅲ型浮空艇在空中的高度增加,它的外表面受到的大气压强
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【推荐3】阅读短文,回答文后问题
“胖妞”,国产运-20大型运输机(如图甲所示)的昵称。因它宽大的机身和粗壮的体型,极大提升飞机的运载能力,被大家亲切的送上了一个“胖妞”的昵称。"胖妞"最大起飞重量220吨,载重超过66吨,最大时速≥800千米,航程大于7800千米,实用升限13000米。拥有高延伸性、高可靠性和安全性。
由于“胖妞”超强的运载能力,在今年国内疫情爆发期间,“胖妞”多次出征武汉,运送大批救灾物质、医疗物质、医务人员到达武汉。国外疫情期间,“胖妞”有满载救灾物资出征巴基斯坦、泰国、缅甸、斯里兰卡、东南亚等许多国家,为世界战胜疫情立下赫赫战功。
(1)“胖妞”机翼设计成如图乙所示的截面图,当飞机水平飞行时,机翼______ (填“上方”或“下方”)压强大;匀速降落时,飞机的机械能______ (填“增大”、“减小”或“不变”);
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/18/838c6025-2236-4bc8-95d4-e9c131ab1331.png?resizew=347)
(2)以最大起飞重量,升至1000m的高空需要克服重力做功大约为______ J;气压______ (选填“高于”、“低于”或“等于”)地面气压。
“胖妞”战疫记
“胖妞”,国产运-20大型运输机(如图甲所示)的昵称。因它宽大的机身和粗壮的体型,极大提升飞机的运载能力,被大家亲切的送上了一个“胖妞”的昵称。"胖妞"最大起飞重量220吨,载重超过66吨,最大时速≥800千米,航程大于7800千米,实用升限13000米。拥有高延伸性、高可靠性和安全性。
由于“胖妞”超强的运载能力,在今年国内疫情爆发期间,“胖妞”多次出征武汉,运送大批救灾物质、医疗物质、医务人员到达武汉。国外疫情期间,“胖妞”有满载救灾物资出征巴基斯坦、泰国、缅甸、斯里兰卡、东南亚等许多国家,为世界战胜疫情立下赫赫战功。
(1)“胖妞”机翼设计成如图乙所示的截面图,当飞机水平飞行时,机翼
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(2)以最大起飞重量,升至1000m的高空需要克服重力做功大约为
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如图是我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器,它带有一定数量的压载铁,当下潜至海洋深处时,潜航员会适时抛掉一定数量的压载铁,实现潜水器的悬停或者上浮。海水密度会随着深度的变化而发生改变,海面处1m3海水的质量是1022kg,而在7000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量达到1060kg。不仅如此,不同地点物体所受的重力也会有所不同,北冰洋由于纬度比印度洋高,所以物体受到的重力要比印度洋大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/fec64172-9af4-46fa-84b4-116df48c6df9.png?resizew=152)
(1)为使“蛟龙号”不至过重而又能克服海水的巨大压力,科学家选用钛合金来制作潜水器的外壳,这主要是利用了钛合金的下列哪一物理属性______ ;
A.密度大,硬度大 B.密度大,硬度小
C.密度小,硬度大 D.密度小,硬度小
(2)螺旋桨向后推水,同时潜水器向前航行,说明______ ;
(3)在印度洋某一深度处的潜水器与下潜至北冰洋同一深度处的该潜水器相比,质量______ ,受到的浮力______ (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)相同体积的海水在不同深度处的质量不相同,说明液体分子间有______ 。在下潜过程中,“蛟龙”号载人潜水器所受到的海水压强将______ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。若潜水器从海面处下潜至7000 m深处,潜水器受到的浮力增大了3040N,则潜水器的体积是______ m3(g取10 N/kg);
(5)正在水下匀速下潜的“蛟龙号”需要紧急上浮,潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。抛掉压载铁后,“蛟龙号”所受的浮力将______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)重力,此后“蛟龙号”在水中将______ (填运动情况)。
如图是我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器,它带有一定数量的压载铁,当下潜至海洋深处时,潜航员会适时抛掉一定数量的压载铁,实现潜水器的悬停或者上浮。海水密度会随着深度的变化而发生改变,海面处1m3海水的质量是1022kg,而在7000m深处,由于海水被压缩,1m3海水的质量达到1060kg。不仅如此,不同地点物体所受的重力也会有所不同,北冰洋由于纬度比印度洋高,所以物体受到的重力要比印度洋大。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/2/fec64172-9af4-46fa-84b4-116df48c6df9.png?resizew=152)
(1)为使“蛟龙号”不至过重而又能克服海水的巨大压力,科学家选用钛合金来制作潜水器的外壳,这主要是利用了钛合金的下列哪一物理属性
A.密度大,硬度大 B.密度大,硬度小
C.密度小,硬度大 D.密度小,硬度小
(2)螺旋桨向后推水,同时潜水器向前航行,说明
(3)在印度洋某一深度处的潜水器与下潜至北冰洋同一深度处的该潜水器相比,质量
(4)相同体积的海水在不同深度处的质量不相同,说明液体分子间有
(5)正在水下匀速下潜的“蛟龙号”需要紧急上浮,潜水器可以抛掉随身携带的压载铁。抛掉压载铁后,“蛟龙号”所受的浮力将
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【推荐2】请阅读《挺进深海》
马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,海沟底部有着巨大水压,同时完全黑暗、温度低,可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固,其在下潜过程中体积保持不变,浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”,就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。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”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜,当下潜至预定深度时,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,并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后,还需要根据实时水文数据抛卸压载铁,以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌,每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者,都是这个时代最美的“奋斗者”!
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为___________
。(海水的密度近似取
,取
)
(2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时,其所受的浮力___________ (选填“大于”或“等于”)它的总重;不考虑由于“奋斗者”号在水中运动所受到的粘滞阻力,它在深海中匀速上浮的过程中,其所受的浮力___________ (选填“大于”或“等于”)它的总重。
和深度h的关系如图所示,请分析说明“奋斗者”号这样的深潜器在此海域加速下潜过程中,随着下潜深度的增加,所受的浮力如何变化?答:___________ 。
挺进深海
2020年11月10日,我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图所示)在马里亚纳海沟深度10909m处成功坐底,刷新中国载人深潜的纪录,并在水下停留6小时,期间进行了一系列的深海探测科考活动,带回了海底岩石、沉积物、深海生物及深海水样等珍贵样本。“奋斗者”号不仅在深度上达到了目前全海深载人潜水器的最高标准,还大幅度提高了部件的国产率。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟,海沟底部有着巨大水压,同时完全黑暗、温度低,可谓是地球上环境最恶劣的区域之一、由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“奋斗者”号在海水中受到的浮力是变化的。
“奋斗者”号的外壳坚固,其在下潜过程中体积保持不变,浮力的变化要靠压载铁来平衡。所谓“压载铁”,就是给“奋斗者”号增加总重的铁块。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”质量。“奋斗者”号装配所需的压载铁下潜,当下潜至预定深度时,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,并利用相关技术实现悬停。完成潜水工作后,还需要根据实时水文数据抛卸压载铁,以减小“奋斗者”号的总重从而开始上浮。
“奋斗者”号的成功反映了我国当代科技工作者持续奋斗、勇攀高峰的精神风貌,每一位为中国探索星辰大海、保卫国泰民安、创造繁荣富强的工作者,都是这个时代最美的“奋斗者”!
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟下潜时承受的海水对它产生的最大压强约为
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(2)“奋斗者”号在深海中通过抛卸压载铁由静止开始上浮时,其所受的浮力
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科普阅读题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】阅读短文,回答问题
孔明灯俗称许愿灯,又称祈天灯,是一种古老的汉族手工艺品。孔明灯的结构可分为主体与支架两部分,一般的孔明灯是用竹片扎成圆桶形,外面以薄红纸密密包围好,开口朝下,孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。
在灯笼的下面固定一个小碟,在碟内放入燃料,点燃燃料,孔明灯内部空气受热膨胀,部分气体流出,随着温度的升高,孔明灯内部的空气密度不断减小,数量关系如下表所示,当孔明灯内的空气被加热到一定温度时,就能腾空而起。
灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,即
(g取10N/kg)。温度为20℃时,空气密度为
(忽略孔明灯升空过程中外界空气密度的变化),从点燃到升空,整个过程中孔明灯运动速度和时间的关系如图乙所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/f323ae2b-a304-4df1-ab1c-0f6e1b844aff.png?resizew=325)
(1)为了更容易升空,制作孔明灯最好选用_____ 小的材料;
(2)在t0~t1这段时间内,孔明灯处于_____ 状态(加速/减速/静止);
(3)下列事例中物体上浮过程和孔明灯升空原理相同的是_____ (选填数字序号);
①向盐水中加盐,使水中的鸡蛋上浮;
②卸载货物后船体上浮;
(4)根据表中数据,此过程中孔明灯内部空气密度随温度变化关系的图像正确的是_____ ;
A.
B. ![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/bd336794-8126-4845-b06c-99ebfe07d783.png?resizew=127)
C.
D. ![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/234ae685-9d0a-44b7-bedf-e72816098794.png?resizew=127)
(5)孔明灯体积大约为0.02m3,环境温度为20℃,孔明灯制作材料的总质量为5.2g,灯内空气的温度至少要达到_____ ℃,孔明灯才能起飞(忽略燃料质量的变化)。
孔明灯
孔明灯俗称许愿灯,又称祈天灯,是一种古老的汉族手工艺品。孔明灯的结构可分为主体与支架两部分,一般的孔明灯是用竹片扎成圆桶形,外面以薄红纸密密包围好,开口朝下,孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。
在灯笼的下面固定一个小碟,在碟内放入燃料,点燃燃料,孔明灯内部空气受热膨胀,部分气体流出,随着温度的升高,孔明灯内部的空气密度不断减小,数量关系如下表所示,当孔明灯内的空气被加热到一定温度时,就能腾空而起。
灯笼受到的空气浮力可以用阿基米德原理计算,即
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a925812e9f0e67fbe8fcb44152e7fc99.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e74fed3e35503504e06ee28bc681590.png)
t/℃ | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 |
0.97 | 0.94 | 0.91 | 0.88 | 0.85 |
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(1)为了更容易升空,制作孔明灯最好选用
(2)在t0~t1这段时间内,孔明灯处于
(3)下列事例中物体上浮过程和孔明灯升空原理相同的是
①向盐水中加盐,使水中的鸡蛋上浮;
②卸载货物后船体上浮;
(4)根据表中数据,此过程中孔明灯内部空气密度随温度变化关系的图像正确的是
A.
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/bd336794-8126-4845-b06c-99ebfe07d783.png?resizew=127)
C.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/11/21b08511-8b98-449d-bcb1-9775ff4dd88c.png?resizew=127)
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(5)孔明灯体积大约为0.02m3,环境温度为20℃,孔明灯制作材料的总质量为5.2g,灯内空气的温度至少要达到
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