组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 运动和力 > 二力平衡的条件及应用 > 二力或多力平衡问题
题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:294 题号:19344891
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“圆梦”号飞艇我国研发的平流层飞艇“圆梦”号已首飞成功,飞艇依靠浮力可升到20km高的平流层,其推进系统由太阳能电池提供能量,推进器产生的推力与气流对飞艇的水平作用力平衡,可使飞艇长时间悬停。
   
平流层飞艇探测范围与高度的关系如表一所示:
表一:

飞行高度

20

40

50

80

100

探测范围半径

194

347

414

589

695

飞艇飞行时所受的空气阻力与风速的关系如表二所示:
表二:

平流层风速

0

10

20

30

40

空气阻力

0

90

360

810

1440

(1)下列飞行器件中,其升空原理与飞艇相同的是___________
A.孔明灯
B.飞机
C.火箭
D.风筝
(2)飞艇气囊内的气体密度比艇外的空气密度___________ ,当飞艇总重力(含球囊内的空气)___________ 浮力时,热气球从地面开始升空;
(3)飞艇从近地面升到平流高空的过程中,所受大气压将___________ ,探测范围将___________ ;(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)若飞艇的气囊体积为3×104 m3,则飞艇在平流层受到的浮力约为___________ N,平流层空气密度取0.06kg/m3g取10N/kg);
(5)若飞艇从足够高处匀速竖直下降时,一重物从飞艇上掉下,随后飞艇将___________ (填运动情况),设空气密度保持不变且不考虑空气阻力的变化;
(6)飞艇推进器的功效(功效是指推进器的推力与功率的比值)为0.01N/W,当飞艇推进器的功率为2.025×104 W且飞艇悬停,则此时平流层风速为___________ m/s。
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绿色环保的电动汽车


中国是世界最大的电动汽车市场,电动汽车提供了一种更清洁的个人交通工具,某款家用电动汽车配有U形座椅、车载导航、倒车雷达、麦弗逊式悬架、真空轮胎等装置。汽车座椅设计成能增大乘客与座椅接触面积的U形。座椅内部装有电热装置,冬季使用时,人坐上去温暖舒适,图甲为座椅电热装置的电路原理图,电源电压恒定,装置设有“高温”、“低温”、“关”三个挡位,其中高温功率为36W,低温功率为9W,导航系统可按个人喜好选择不同的语音播报路况,倒车时,倒车雷达利用超声波探测障碍物位置,使倒车更容易、更安全。
麦弗逊式悬架(图乙)是车身与车轮之间的传力部件,由螺旋弹簧和减振器有机组合,悬架工作时车身先压缩弹簧一段距离,之后将弹簧和减振器一起压缩,减缓行驶过程中车辆的振动。
车轮选用真空轮胎,即无内胎的充气轮胎,空气直接充进轮胎内腔,车辆高速行驶时由于轮胎和路面摩擦而产生的热量,由内部空气经钢圈直接传递出去,快速降低轮胎温度,轮胎的负荷指轮胎承受的压力,与轮胎气压有关,如表是汽车静止时在轮胎发生标准形变的条件下,每只轮胎的负荷F与轮胎气压p的参数。

气压p/kPa

120

150

180

200

240

负荷F/N

2920

3400

3880

4200

4840

       
(1)北斗导航仪是我国自主建设的卫星导航定位系统,汽车接收到卫星信号是通过 ___________传播的;导航过程听到播报的语音,就知道系统在模仿谁的声音,这是根据声音的 ___________进行判断的;
(2)下列有关汽车的说法中不正确的是 ___________
A.轮胎的钢圈是热的良导体
B.倒车雷达原理与“声呐测距”相同
C.U形座椅是为了增大压强
D.弹簧和减振器被压缩时弹性势能增大
(3)座椅处于低温挡正常工作5min消耗的电能为 ___________J,R1R2的阻值之比为 ___________
(4)车辆高速行驶时,由于轮胎和路面摩擦而产生的热量,是通过 ___________方式增加了轮胎的内能;当轮胎发生标准形变、汽车静止且轮胎气压为300kPa时,轮胎与地面接触的总面积为0.1m2,则汽车对地面的压强为 ___________Pa;
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上,压缩该弹簧组合,测得压力F与压缩距离Δl之间的关系图线如图丁所示,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为x=___________m;
(6)若该车整车总质量为1.5t,受到的阻力为整车总重的9%,使用电动机作为动力来源,当该车以18km/h的速度沿水平方向匀速行驶1km,电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%,则电源输出的总功率为 ___________W。
2023-05-29更新 | 231次组卷
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失重现象


在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲,他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台。如图乙所示,在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10Nkg),课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为,我们称这种现象为完全失重现象。

(1)电梯静止时,小勇的重力是________N;
(2)根据图丙分析,小勇在________段时间内处于失重状态,秤台对小勇的支持力与小勇重力________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
(3)物体处于完全失重状态,是指物体的________
A.质量为零       B.重力为零       C.受到的支持力或拉力为零
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是________

A.甲、丙   B.甲、丁   C.乙、丙   D.乙、丁
2023-04-20更新 | 407次组卷
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浮子流量计


   气体的流量一般指单位时间内流过通气管道的气体体积,流量等于气体的流速和通道横截面积的乘积.生活生产中经常要对气体的流量进行控制,例如医院给病人输氧时,用阀门控制氧气瓶输出氧气的流量,在管道中接入流量计,可以反映流量的大小.
   浮子流量计是一种常用的流量计.其结构如图所示,一个上粗下细的锥形管,管内倒放着一个铝制的圆锥体浮子.工作时,气体从锥形管下端流入,向上冲击浮子,然后流过圆锥体浮子底面与锥形管之间的环形空隙,从上端流出.如果浮子受到气流的冲力大,就会向上移动,环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高低就反映了气体流量的大小.

(1)浮子流量计使用时,锥形管应处于(      )
   A.水平方向       B.竖直方向       C.斜向上       D.斜向下
(2)浮子所受气体浮力很小可以忽略当浮子稳定在某一位置时,气流对浮子的冲力和浮子重力的关系是______
(3)对于某个制成的浮子流量计,浮子和锥形管之间的环形空隙的面积和浮子高度成正比比例系数为k1;气流对浮子的冲力和流速成正比,比例系数为k2浮子的质量为m当浮子稳定在高度h时,气体流量Q的表达式为Q =___________
(4)浮子流量计能反映的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计能反映更大的流量,请你提出一条可行的改进措施_________________________________________
2018-07-07更新 | 1420次组卷
共计 平均难度:一般