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美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/13/2299ae60-c861-4886-aecd-3bef1a31f0a2.png?resizew=506)
(1)太阳能电池板工作时,是___________ 能转化为___________ 能。
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1s流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是1.2kg/m3,则飓风的风速是___________ m/s。
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为___________ N。从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为___________ J。
②漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率是___________ 。
美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全。漂浮城市的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为8.0×108W。
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(1)太阳能电池板工作时,是
(2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2,某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1s流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是1.2kg/m3,则飓风的风速是
(3)若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量,漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。
①漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为
②漂浮城市在匀速运动过程中,太阳能转化为机械能的效率是
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更新时间:2023-05-12 16:06:24
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2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆.探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/4/480285aa-2c7e-4c2e-85a2-5acdb52b08b3.png?resizew=444)
月球车设计的相关参数如下表:
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境.由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态.
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是_____ .
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,这是_____ (选填“常规”或“新”)能源.若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW.电池产生的电压为48V,并对车上的电动机提供5A的电流.则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_____ .
(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区.为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向_____ (选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出.
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为_____ Pa.假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍,月球车水平匀速直线前进30m,牵引力做的功为_____ J.(g取10N/kg)
2019年1月3日,嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极,全人类首次实现月球背面软着陆.探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”,分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球.
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月球车设计的相关参数如下表:
设计质量m/kg | 135 | 独立驱动的车轮个数n/个 | 6 |
长a/m | 1.5 | 每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2 | 100 |
宽b/m | 1 | 月面的行驶速度v/(m·h-1) | 200 |
高h/m | 1.1 | 耐受温度范围 | -180℃~150℃ |
月球车能源为太阳能,能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境.由于月夜温度极低,电子设备无法正常工作,所以它将进入休眠状态,休眠期间由同位素温差发电保温,等到月昼来临,它将自主唤醒,进入工作状态.
(1)根据上述信息,请判断以下说法中正确的是
A.月球车可以使用汽油机来驱动
B.月球车在月球上惯性将减小
C.月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成
D.接近月面时,探测器需要悬停寻找最佳降落地点,悬停时它受到的是平衡力
(2)月球车以太阳能为能源,这是
(3)探测器接近月面时,在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区.为使探测器顺利软着陆,从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向
(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N,则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为
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省会太原天龙山防火旅游通道全长30公里,该通道为太原西山旅游公路的重要组成部分,这条公路兼具“森林防火”和“山洪防御”的功能,其矫若惊龙的外形,被网民称为最美“网红路、网红桥”。
天龙山公路,全程长度为30公里,沿途有四座高架桥和一处隧道。天龙山公路从起点到终点的垂直高低落差达350米。以一层居民楼3米的平均高度估算,这相当于116层楼的高度。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/7/0f71c8de-0290-4ee7-81a2-5873d690cb16.png?resizew=224)
(1)同样高的山,建高架桥是为了加大公路的______ ,目的是为了______ ;
(2)一台1.5t的小轿车从起点匀速开到终点,克服重力做功______ J,小轿车的动能______ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”) g=10N/kg
天龙山公路
省会太原天龙山防火旅游通道全长30公里,该通道为太原西山旅游公路的重要组成部分,这条公路兼具“森林防火”和“山洪防御”的功能,其矫若惊龙的外形,被网民称为最美“网红路、网红桥”。
天龙山公路,全程长度为30公里,沿途有四座高架桥和一处隧道。天龙山公路从起点到终点的垂直高低落差达350米。以一层居民楼3米的平均高度估算,这相当于116层楼的高度。
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(1)同样高的山,建高架桥是为了加大公路的
(2)一台1.5t的小轿车从起点匀速开到终点,克服重力做功
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电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了,事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的,据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s 的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/8/a3f40997-aac9-4ded-9b9b-7b22d439f184.png?resizew=323)
(1)图甲中A滑轮是______ (定/动)滑轮,B轮滑______ (能/不能)省力;
(2)电梯在匀速上升过程中,轿厢的动能______ ,配重的重力势能______ ;(增大/减小/不变)
(3)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是______ ;
A.做功多 B.安全可靠
C.功率大 D. 机械效率高
(4)如图乙所示是某次电梯满载上升时的 v—t 图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功______ J;(g取 10N/kg)
(5)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为______ W。
电梯
电梯与摩天大楼是哪一个先问世的?如果你认为是后者,那就错了,事实上,正是电梯的发明引起了建筑师们的注意,从而想到利用电梯可使人们自由地出入高楼的每一层,免于爬楼之苦,因此他们认为,建造摩天大楼是可行的,据报道,安装在我国上海中心大厦的“火箭”电梯,其攀升速度创造了20.5m/s 的世界纪录,从1楼到118楼只需短短55s。
电梯的典型结构包括滑轮、轿厢、钢丝绳、配重、电动机、安全装置和信号操纵系统等,如图甲所示,是某种升降电梯工作原理图,电动机和配重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力,连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近,轿厢与配重的运动方向始终相反,电动机通过切换转轴的转动方向,使轿厢升降自如。
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(1)图甲中A滑轮是
(2)电梯在匀速上升过程中,轿厢的动能
(3)上海中心大厦内的电梯是目前世界上最快的电梯,在载重一定的情况下,下列最能体现该电梯运行特点的是
A.做功多 B.安全可靠
C.功率大 D. 机械效率高
(4)如图乙所示是某次电梯满载上升时的 v—t 图像,若配重的质量为450kg,空轿厢的质量是550kg,额定载荷是1100kg,电梯匀速运行阶段,配重的重力做功
(5)不计钢丝绳重和一切摩擦,该电梯满载匀速运行时,电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率为
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根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,放松制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间,但这种千斤顶构造较复杂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/593bfe53-e61c-485f-9143-dd44b93035fa.png?resizew=530)
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省______ ,但不能省______ 。
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=______ 。当升起同一重物时,能提高螺旋千斤顶效率的主要办法是______ 。(选填“加润滑油”或“加长手柄”)
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以省力的原理,人们在生活中发明了螺旋状的机械工具,如螺栓、螺钉、螺旋千斤顶等(如图所示)螺旋千斤顶又称机械式千斤顶,是通过人力旋转手柄,使螺杆上升,从而达到将重物举起的目的。
普通螺旋千斤顶靠螺纹自锁作用支持重物,最大起重量能达10吨,且构造简单,但传动效率低,返程慢。自降螺旋千斤顶的螺纹无自锁作用,装有制动器,放松制动器,重物即可自行快速下降,缩短返程时间,但这种千斤顶构造较复杂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/29/593bfe53-e61c-485f-9143-dd44b93035fa.png?resizew=530)
(1)盘山公路也可以看成一种螺旋,其目的主要是为了省
(2)使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转两圈,螺杆将质量为m的重物上举的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=
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无人驾驶飞机简称“无人机“(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作,如图所示的无人机质量为2.5千克,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景,g=10N/kg。
(1)无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是______ 联的;
(2)若该无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄,则此过程中重力势能______ ,动能______ 。(选填“变大、变小或不变”)无人机克服自身重力做功的功率是______ ;
(3)该无人机电池提供最大的电能为3×105J,若电能的90%用于飞行,飞行时的功率为90W,则该机最多能飞行的时间是______ 秒。
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机“(“UAV”),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义,世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作,如图所示的无人机质量为2.5千克,具有4个旋翼,可通过无线电进行操控其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景,g=10N/kg。
(1)无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作,从电路设计的角度上看,旋翼电动机和相机是
(2)若该无人机在30s内匀速竖直上升120m进行空中拍摄,则此过程中重力势能
(3)该无人机电池提供最大的电能为3×105J,若电能的90%用于飞行,飞行时的功率为90W,则该机最多能飞行的时间是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/26/555c8952-26fb-4242-a072-8e6dc6b98d7a.png?resizew=199)
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全球最大的“超级电梯”三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一,主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道(如图甲),过船规模为3000吨级,提升总质量约15500吨,最大提升高度为113米,是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。
与电楼相似,升船机主要由塔柱、承舱厢、滑轮组和平衡重组等构成,如图丙,承船厢装满水时水深3.5米、总质量为15500吨,其工作原理是:船只由航道进入装满水的承船厢,此时滑轮组无驱动力,平衡重组借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止;关闭闸门后,再由带驱动力的滑轮组和平衡重组共同将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承重厢驶出。(g取10N/kg)__________ ;
(2)一艘总重量为3000吨(船重+货重)的货轮驶入承船厢,根据阿基米德定律,承船厢会排开___________ 吨的水,关闭承船厢的闸门后,货轮和承船厢的总重是__________ 吨;
(3)为了减少升船机的耗能,提升升船机的机械效率,三峡升船机的平衡重组设置重量应为__________ 吨;
(4)升船机将一艘总质量为3000吨的货轮,从下航道闸口以0.2m/s的速度提升100米到上航道闸口,在提升过程中,为克服系统机械摩擦阻力和风阻力等,滑轮组驱动机构给予了承船厢4×106N的驱动力,则在这次提升中滑轮组的驱动功率是__________ W,升船机提升货轮的机械效率是__________ 。(结果精确到0.1%)
全球最大的“超级电梯”三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一,主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道(如图甲),过船规模为3000吨级,提升总质量约15500吨,最大提升高度为113米,是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机。
与电楼相似,升船机主要由塔柱、承舱厢、滑轮组和平衡重组等构成,如图丙,承船厢装满水时水深3.5米、总质量为15500吨,其工作原理是:船只由航道进入装满水的承船厢,此时滑轮组无驱动力,平衡重组借助滑轮组使承船厢和船只保持悬空静止;关闭闸门后,再由带驱动力的滑轮组和平衡重组共同将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承重厢驶出。(g取10N/kg)
(2)一艘总重量为3000吨(船重+货重)的货轮驶入承船厢,根据阿基米德定律,承船厢会排开
(3)为了减少升船机的耗能,提升升船机的机械效率,三峡升船机的平衡重组设置重量应为
(4)升船机将一艘总质量为3000吨的货轮,从下航道闸口以0.2m/s的速度提升100米到上航道闸口,在提升过程中,为克服系统机械摩擦阻力和风阻力等,滑轮组驱动机构给予了承船厢4×106N的驱动力,则在这次提升中滑轮组的驱动功率是
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