为迎接北京冬奥会,在多家单位合力研发的“多地域气候条件下高效智能造雪机研发及应用示范”科技冬奥项目中,由中科院院士组建的团队承担了人工造雪的任务。正是由于强大的技术支持,运动员发挥出极佳的竞技水平,其中我国运动员谷爱凌(如图甲所示)取得了两金一银的辉煌成绩,尤其是在自由式滑雪女子大跳台决赛上谷爱凌更是有着超常发挥。跳台滑雪简称“跳雪”,是冬季奥运会的比赛项目之一,其跳台由助滑坡、着陆坡和停止区组成,简化模型如图乙。运动员穿着特制的滑雪板,沿着倾斜的助滑坡下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,使整个身体在空中飞行约4-5秒钟后,落在着陆坡上,继续滑行至停止区,跳台滑雪整个过程即为完成,而运动员顺着助滑坡滑行时,速度越来越快,最高速度可达30m/s。
(1)滑雪板又宽又长,当运动员落在着陆坡上时,滑雪板
(2)运动员处于着陆坡上,由于
(3)当谷爱凌从倾角恒定的某一段助滑坡加速下滑时,其受到的摩擦力会
(4)若每个滑雪板的长1.5m,宽0.12m,则当谷爱凌穿着双板滑雪板站立在水平雪地上,滑雪板对水平雪地的压强大约为
A.175
B.1750
C.350
D.3500
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第一艘国产航母——山东舰
山东舰是我国独立自主建造的第一艘航母,山东舰的正式服役,标志我国海军正式迈入了双航母时代。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,歼15(J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机,如表是歼15战斗机的部分技术参数,推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)空机质量 | 最大起飞质量 | 推重比 | 发动机最大巡航推力 |
17.5t | 32.5t | 0.4~0.9 | 2.5×105N |
(2)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰钩对拦阻索的拉力
(3)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为
(4)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放,有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火产生的恒定的推力为
(5)在匀速航行的航母上,①以v0速度斜向上抛出一个小球,小球达到最高点时突然不受任何外力,小球将
A.加速运动 B.减速运动 C.匀速运动 D.不能确定
雨
雨形成的基本过程是:空气中的水蒸气在高空遇到冷空气凝结成小水滴或小冰晶,小水滴或小冰晶相互碰撞、合并,变得越来越大,大到空气浮力托不住的时候便会降落下来.在下落的过程中,小水滴或小冰晶受到的阻力是变化的,受到的阻力与其速度大小有关,物体的速度越大,其受到的空气阻力越大.当低空温度高于0℃时,小冰晶会熔化.最后落到地面便是雨.由于天然降水会溶解部分空气中的二氧化碳,正常雨水略显酸性.1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的降水定为酸雨.
(1)空气中的水蒸气凝结成小水滴,属于
(2)当空气受到污染时有
(3)雨滴下落过程中(不考虑雨滴质量的变化和风速的影响),下列能反映速度变化规律的图像是
汽车安全带--现代社会汽车大量增加,在促进经济发展的同时,汽车交通事故频繁发生。汽车安全带是用于保护驾乘人员的装置,尤其在行驶中会起到很大的作用。如图甲,安全带结构一般由软带等部分组成。
汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)安全带的软带做得很宽,目的是
(2)下列说法正确的是
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用
(3)汽车制动过程中速度越来越慢,说明力可以改变物体的
(4)为了提醒司机朋友在雨天注意行车安全,请你为路边的警示牌写一句安全标语:
客机
如图所示是我国研制的大客机机舱内先进的“呼吸系统”,使飞机在气压只有左右的万米高空时,能将机外以下的冷空气不断压缩,导致送入舱内的空气温度达到以上,同时系统依靠传感器的自动控制,使舱内气压和温度达到舒适值。该机有较大的翼载,翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值;机上搭载的新一代涡扇发动机其推进效率比一般客机高,所谓推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,如表是飞机的部分技术参数。
最大起飞质量 | 客舱内气压 | ||
巡航速度 | 发动机巡航推力 |
(1)C919机体主结构大量采用了铝锂合金代替了铝合金,机身总重得以减轻。相比于铝合金,铝锂合金的
(2)C919在万米高空匀速巡航时,其机翼上方空气的流速
(3)若大客机的翼载是,则机翼面积为
(4)当以速度匀速巡航时,其受到的阻力为
小军是一个航天迷,收集了很多神舟飞船方面的信息。对神舟十三号载人飞船就收集到如下信息:
2021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火升空。约582秒后,神舟十三号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。10月16日6时56分,神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。
2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,截至20时28分,航天员翟志刚、王亚平身着中国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱。
2021年12月9日15时40分,“天宫课堂”第一课开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在中国空间站进行太空授课。
小军根据收集到的信息提出了下列问题:
(1)火箭发射后,火箭相对于飞船是
(2)火箭点火向后喷气,使火箭加速升空,这说明
(3)航天员出舱后和在地球时的质量相比是
(4)空间站在太空运行,受力是
(5)王亚平水平抛出的橡皮擦,因为具有
2021年4月29日,长征三号B运载火箭在文昌航天发射场点火升空,将载人航天工程空间站天和核心舱精准送入预定轨道,中国载人舰天工程空间站建设正式拉开大幕。
从外观看,长征三号B有一个特别大的整流罩,整流罩采用流线型的曲线外形,可以更好地减小空气阻力,减轻载荷影响,分离也更安全可靠,长征五号B火箭助推器配置液氧煤油发动机,具有推力大的特点,让火箭点火后快速起飞。长征五号B火箭特有的“大推力直接入轨精度控制”,对箭上控制系统提出新挑战。长征五号B火箭管控系统副主任设计师张宇说:“就好比一辆正在行驶的汽车,当它速度很慢时,踩一脚刹车就很容易停到指定位置,然而当它速度很快时,这就变得很难。”
(1)长征三号B的整流罩采用流线型的冯卡门曲线外形的原因是
(2)长征三号B配置的液氧煤油发动机具有推力大的特点,能让火箭点火后快速起飞,这说明
(3)小明认为设计师张宇提到的汽车,在两次运动中具有的惯性是不同的,小明的观点是否正确?
中国航天梦
中国航天梦梦起明朝的万户,他是利用火箭飞天第一人。新中国航天是从1956年开始的,至今有三大里程碑。(1)1970年中国第一颗人造卫星东方红1号升空;(2)2003年,中国神舟五号载人飞船升空;(3)2007年嫦娥一号成功奔月。如图甲是运载火箭的发射场景。航天材料的选择需要考虑多方面的因素,为使火箭搭载的飞船更轻巧更坚硬,其外壳和部分零件由钢制改为钛铝合金。物体的热胀冷缩也是需要考虑的重要因素之一,当物体温度改变1摄氏度时,其体积的变化与它在0℃时体积之比,叫做“体积膨胀系数”或称“体胀系数”,符号用a表示。
如图乙是我国航天员王亚平通过“天宫课堂”向我们展示张嘴吞空中水珠的有趣画面,图丙是她做水球注入空气实验,我们看到一正一反两个她的头像。
2018年我国成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”;同年又将嫦娥四号探测器送入太空,成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器,如图丁是它携带的月球车“玉兔二号”,利用其底部6个带齿纹的轮子顺利在月背表面行驶,它配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器,总质量仅135kg。
(1)在空间站,王亚平开展太空实验教学,她从注射器挤出一滴水,由于分子之间存在
(2)下列说法正确的是
A.火箭升空与轮船在水中前进的原理相同
B.太空中能看到蓝色的地球是因为地球是光源
C.空间站应尽量使用体胀系数较大的材料制作
D.宇航员在空间站工作时需要通过无线电交谈
(3)已知物体在月球上的重力只有地球上的,则地球上质量为135kg的“玉兔二号”月球车在月球上的质量为
(4)某钛铝合金材料体胀系数a=1.2×10-5/℃,该材料制成零件0℃时体积为1dm3,0℃升温至10℃,体积变化了
(5)制作钛铝合金零件时,采用先进的3D激光打印技术,在高能激光的作用下,金属钛和铝先
2021年5月15日,我国首个火星探测器——“天问一号”成功着陆于火星最大的平原——乌托邦平原,迈出了我国星际探测征程的重要一步。天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆巡视器准确进入火星着陆轨道,首先环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后,环绕器则需要迅速抬升轨道,再次进入环火轨道,成为着陆巡视器与地球的通信中继站,环绕火星探测,并及时将火星上的图片信息传回地球;着陆巡视器则进入火星大气层,完成系列着陆动作。已知“祝融号”火星探测车质量为240kg,物体在火星上的重力约是地球上的倍。(地球表面g取10N/kg)
(1)着陆巡视器整个降落过程首先借助火星大气,进行气动减速(即空气阻力),紧接着打开降落伞进行伞系减速,这实际上是运用了力可以改变物体的运动状态。当速度降到100m/s 时,天问一号通过反推发动机进行减速,即接近火星表面着陆时朝地面喷气,这个过程利用的原理是
(2)着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车,在
(3)若“祝融号”在
RO反渗透膜原理
反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。
海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则被从口中吐出.这就是以后逆渗透法(ReverseOsmosis简称R.O)的基本理论架构。
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜.当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关.若在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中。反渗透膜的孔径非常小,因此能够有效地去除水中比反渗透膜孔径大的溶解盐类、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等.利用反渗透原理进行水提纯系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜能截留直径大于0.0001微米的物质,是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物,同时允许水分子通过,以获得高质量的纯净水。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是
(2)图乙中两侧液体静止达到液透平衡,若左右两容器横截面积均为,要实现反渗透,需要在图甲中