我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)外壳选择了钛合金板做主材,其主要技术参数如下表。蛟龙号带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮,采用科学家们研发的具有世界先进水平的高速水声通信技术,即声呐通信。
(1)“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成,这种电源的“比能量”约为15kW·h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能。这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电10h。“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为120kW·h,则其电源的质量约为_____ kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于______ 节;
(2)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载铁,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载铁,使其处于悬浮状态,从而实现各种试验作业,当“蛟龙号”悬停在工作区时,每块铁块的体积为多少立方米时,才能使“蛟龙号”最大负载时实现悬浮静止状态________ ;
(3)“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮,乘员们取出载荷上岸后,“蛟龙号”漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图所示,图丙中P2=4P1,则t1时刻“蛟龙号”的排水体积为多少立方米___________ ?(不考虑水的阻力)
体积/m3 | 50 | 最大速度/节 | 25 |
自身质量/kg | 2.2×104 | 最大载荷(不包括乘员体重)/kg | 460 |
最大下潜深度/m | 7000 | 乘员人数(每人体重不超过80kg) | 3 |
(1)“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成,这种电源的“比能量”约为15kW·h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能。这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电10h。“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为120kW·h,则其电源的质量约为
(2)“蛟龙号”采用“深潜器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备4块相同的压载铁,当其到达设定深度时,可抛卸其中2块压载铁,使其处于悬浮状态,从而实现各种试验作业,当“蛟龙号”悬停在工作区时,每块铁块的体积为多少立方米时,才能使“蛟龙号”最大负载时实现悬浮静止状态
(3)“蛟龙号”抛卸所有压载铁后上浮,乘员们取出载荷上岸后,“蛟龙号”漂浮在海面上,由起重装置将其匀速竖直吊离水面,起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图所示,图丙中P2=4P1,则t1时刻“蛟龙号”的排水体积为多少立方米
更新时间:2023-05-30 21:36:45
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【推荐1】如图甲,长方体B通过一轻质不可伸长的细线悬挂于天花板,细线拉力为12N;体积为1000cm3的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为200cm2、高为16cm的薄壁柱形容器中;A与B相距7cm。(g取10N/kg)
(1)长方体B的重力为________ N;
(2)现往容器中注水,当水的深度为15cm时,如图乙,此时水对容器底的压强为________ Pa;
(3)已知图乙中,细线的拉力为10N,则A物体的密度为________ kg/m3。
(1)长方体B的重力为
(2)现往容器中注水,当水的深度为15cm时,如图乙,此时水对容器底的压强为
(3)已知图乙中,细线的拉力为10N,则A物体的密度为
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【推荐2】在一个闯关游戏中,需要把相同的正方体叠放起来,正方体边长为a,由密度为ρ的材料制成,质量分布均匀,如图:(g为已知,推导过程及结果无需带单位.)
(1)某选手用水平力推正方体,但未推动,这时的推力_____ (填“大于”、“小于”或“等于”)地面对正方体的摩擦力,理由_____ ;
(2)请推导出该正方体水平放置时对地面的压强________ ;
(3)某选手在时间t内把地面上另外两个相同的正方体叠放在第一个正方体上面,如图,请推导出该选手在叠放这两个正方体过程中,克服正方体重力做功的功率_______ 。
(1)某选手用水平力推正方体,但未推动,这时的推力
(2)请推导出该正方体水平放置时对地面的压强
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(1)如图1所示,体重60kg的小明做引体向上,在1min时间内完成了8个,每次匀速上拉,身体重心上升0.4m,则他每完成一次引体向上做功___________ J。1min内的平均功率是 ___________ W。匀速拉升的过程中,他的机械能 ___________ (填“增大”“减小”或“不变”)(g取10N/kg);
(2)如图2是某消防员训练爬杆和爬绳的情况,他受到的摩擦力为f杆和f绳,当他顺着比杆粗糙的绳两次匀速向上爬时,f杆___________ f绳(选填“>”“=”或“<”),此时消防员所受摩擦力的方向 ___________ 。在紧急集合时,消防员需要抓住竖直的杆从楼上滑下,如果某消防员自身及装备质量共80kg,当他用500N的力抓着竖直的杆匀速下滑时,杆对人的摩擦力大小 ___________ N;接近地面时,他增大握力,则此时杆对手的摩擦力将 ___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)某训练用空心球的体积为600cm3,空心部分体积为400cm3将其放入水中静止后,有一半的体积露出水面,则空心球的实心部分密度为___________ g/cm3;若将空心球的空心部分注满酒精,将其浸没于水中后松手,则该球将 ___________ (选填“上浮”“悬浮”“或“下沉”,ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
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【推荐1】小金把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面。(不考虑捞出过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小;___________
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会___________ (选填“上升”、“下降”或“不变”)。若此时桶排开水的体积为6.0×10-3m3,求桶内鹅卵石的质量。_______
(1)空桶漂浮在水面时所受浮力大小;
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,水池水面高度与鹅卵石未捞出时相比会
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【推荐2】某水位报警器如图所示:光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω,未接收到光时阻值为120Ω。R0为电阻箱,Q为边长5cm的正方体浮子,密度为0.6g/cm3,当池内水面缓慢上升至某处时,浮子将挡住射向R的光线,报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时,铁质开关K被吸上,反之被释放。电源电压U=12V,不计线圈电阻,g取10N/kg。
(1)Q的质量为___________ g,它缓慢上升时受到的浮力为 ___________ N,露出水面的高度为 ___________ cm;
(2)如图所示,为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm,需要对装置进行适当的调整,下列措施可行的是___________ ;(有多个选项正确)
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
(3)在该装置能实现其功能的前提下:
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件;___________
②在满足①问的条件下,求光敏电阻R消耗的电功率范围___________ 。
(1)Q的质量为
(2)如图所示,为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm,需要对装置进行适当的调整,下列措施可行的是
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
(3)在该装置能实现其功能的前提下:
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件;
②在满足①问的条件下,求光敏电阻R消耗的电功率范围
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【推荐1】如图所示,是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型,细线下端固定在水槽底部,航标灯总重4N,当水位上升时,A放线;水位下降时,A收线,从而使细线的拉力保持不变,航标灯静止时浸入水中的深度h始终为10cm,浮筒底面积为100cm2(不计细线重和摩擦)。当航标灯静止在水面时,求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)航标灯静止时,自身重力______ (选填“大于”“小于”或“等于”)水对它的浮力;
(2)航标灯底部受到水的压强( ) 及排开水的质量为多少?( )
(3)航标灯受到的浮力是多少?( ) 细线对航标灯的拉力为多大?( )
(4)若剪断细线,当航标灯静止后,航标灯浸入水中的深度变为多少?( )
(1)航标灯静止时,自身重力
(2)航标灯底部受到水的压强
(3)航标灯受到的浮力是多少?
(4)若剪断细线,当航标灯静止后,航标灯浸入水中的深度变为多少?
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【推荐2】如图所示的“天鲲号”是我国自主设计建造的目前亚洲最大、最先进,也是目前世界上智能化水平最高的重型自航绞吸船。“天鲲号”全船长140m、宽27.8m,最大挖深35m,总装机功率25843kW,设计每小时挖泥6000m3,绞刀额定功率6600kW。满载排水量17000t,最大排距15000m,(河水密度取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)以最大挖深工作时,前端绞刀受到河水的压强是多少______ ?
(2)满载时,“天鲲号”受到的浮力是多少______ ?
(3)若“天鲲号”从海洋中驶入内河,则船身将______ (选填:“上浮一些”、“下沉一些"或“保持不变”),为什么______ ?
(4)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104 kW,排泥量为1.4m3/s,排泥管的横截面积为0.7m2,则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多大______ ?
(1)以最大挖深工作时,前端绞刀受到河水的压强是多少
(2)满载时,“天鲲号”受到的浮力是多少
(3)若“天鲲号”从海洋中驶入内河,则船身将
(4)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104 kW,排泥量为1.4m3/s,排泥管的横截面积为0.7m2,则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多大
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【推荐3】A、B两个圆柱形容器按如图所示的方式放置在水平地面上,容器的厚度忽略不计,A容器自重300N,底面积为0.6m2,装有深度为20cm的水,B容器底面积为0.8m2。(g取10 N/kg,ρ水=1×103kg/m3)
(1)求A容器中水的重力;
(2)从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器,A容器对B容器A底部刚好无压力,求m的值;
(3)在(2)小题的基础上,向B容器另外加入80kg水(水不溢出),当A容器静止时,求B容器中的水对A容器所做的功。
(1)求A容器中水的重力;
(2)从A容器中抽出质量为m的水倒入B容器,A容器对B容器A底部刚好无压力,求m的值;
(3)在(2)小题的基础上,向B容器另外加入80kg水(水不溢出),当A容器静止时,求B容器中的水对A容器所做的功。
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【推荐1】如图甲所示是一款新科技运动器械—电动水翼冲浪板,下表是其相关参数,其机构示意图如图乙。内部含有的电机推动水翼板向前运动,底部的水翼板类似于飞机机翼,冲浪时能将冲浪板托起出水面以减小阻力,玩家通过板体站立就实现了水上飞行。内部电机电源是电压为48V的蓄电池组,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)水翼板能将冲浪板托举在水面以上,利用的原理是:______ ;
(2)下列关于对水翼板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4×105J
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)当冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时,电机最大电流为______ A,电机提供的动力为______ N,此时动力与阻力是一对______ (选填“相互作用力”、“平衡力”);
(4)质量为75kg的运动员站在冲浪板上,以最大速度前行了3.6km,此时阻力是总重力的0.2倍,则蓄电池消耗的电能为______ kWh。
品牌 | 自重 | 最大载重 | 最大速度 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
苇渡waydooFlyer | 25kg | 100kg | 36km/h | 48V | 40A•h | 48V 3000W | 80% |
(2)下列关于对水翼板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4×105J
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)当冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时,电机最大电流为
(4)质量为75kg的运动员站在冲浪板上,以最大速度前行了3.6km,此时阻力是总重力的0.2倍,则蓄电池消耗的电能为
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【推荐2】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。
(1)图甲中A滑轮是_____ (填“定”或“动”)滑轮,B滑轮 _____ (填“能”或“不能”)省力;
(2)如图乙,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功功率_____ (填“增大”、“减小”或“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_____ (选填字母);
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。
(1)图甲中A滑轮是
(2)如图乙,电梯在2s至8s的上升过程中,配重的重力做功功率
(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
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(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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【推荐3】随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.
(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽油是_________ (选填“可再生”或“不可再生”)能源,用水冷却发动机是因为水的_________ 大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会______ ,这是通过________ 方式来改变内能的.
(2)下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是_______ .
(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是___________
A.安全 B. 省油 C.减小行驶时的阻力 D. 增大爬坡的牵引力
(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(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,当轿车速度为时对应的制动距离是_____________ .
(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为,发动机转速为,平均油耗为,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率为___________ %.(已知汽油的热值为,密度为).
(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为_________ W,如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,当汽车在水平面上匀速行驶时,受到的牵引力为,则汽车的行驶速度为___________ .
(1)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,汽油是
(2)下列四个实验中,其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是
(3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是
A.安全 B. 省油 C.减小行驶时的阻力 D. 增大爬坡的牵引力
(4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:
速度 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
制动距离 | 8 | 18 | 50 | 72 |
(5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示.小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为,发动机转速为,平均油耗为,参考图中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率为
(6)太阳能汽车利用太阳能来驱动,真正实现了零排放,有效地减少了对环境的污染.汽车顶部所安装的太阳能电池板的有效面积为,太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为,如将太阳能转化为电能的效率为15%,则电池的输出功率为
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