如图甲是我国首艘“海上飞船”——“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t,巡航速度140~160km/h,最大航速可达210km/h,最高能爬升至150m,可乘坐7人。它既可以在水中航行,又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”,即当运动的飞行器掉到距地面(或水面)很近时,气流流过机翼后会向后下方流动,这时地面(或水面)将产生一股向上的反推力,使整个机体的上下压力差增大,升力会陡然增加,阻力减小。
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(1)下列有关“翔州1”的说法中错误的是
A.“翔州1”漂浮在水面时,它受到的重力与浮力是一对平衡力
B.“翔州1”在水面上飞行时,机翼下表面受到的空气压强较大
C.“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州1”获得更大升力的
D.随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加,船外大气压减小
(2)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动,若运动过程中受到的阻力不变,水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示.t=50s后,“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动.则在0~50s内,“翔州1”的运动状态是
(3)该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是
(4)“翔州1”靠岸后,有5名乘客从船上登岸,则船排开海水的体积约减少多少m3?(人的平均质量为70kg,ρ海水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg,请写出计算过程)
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被称为“空中猎鹰”的国产第三代战斗机歼10和我国最先进的第四代歼20隐身战机,在新中国航空工业60周年纪念日上再次亮相.以下是歼10战斗机的部分参数:
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小明读完以上表格后发现有些参数看不懂,于是通过上网查阅了一些名词的含义.
爬升率:又称爬升速度或上升串,是各型飞机,尤其是战斗机的重要性能指标之一.它是指正常爬升时,飞机在单位时间内增加的高度,其计量单位为米/秒.
马赫:速度单位,1马赫等于1倍音速,等于340米/秒.
请你帮助小明完成以下题目:
(1)某歼10飞机空中对接加油时,为保证加油的顺利进行,歼10飞机与加油机要尽可能做到
(2)歼20飞机的隐形性能,可以有效避开雷达的探测.秘密之一在于它的表面有一层特殊材料,这种材料能够
(3)请计算求解:
①歼10飞机由地面正常爬升到最高处所需要多少
②歼10飞机满载燃油时,求这些燃油完全燃烧产生的热量
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”,是利用无线电波(无线电波与光的性质一样,可以在真空中传播)遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机(如图)。无人机的巡航速度可以达到每小时90-150千米,无人机由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍、交通管理等领域。无人机可以搭载高分辨率摄像机、专业光学相机、红外相机等。下表是某款无人机的部分技术参数。
风扇数量 | 4个 | 工作噪声 | <90dB |
遥控距离 | 3000m | 整机质量 | 800g |
充电时间 | 200min | 飞行时间 | 6-12min |
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(1)下列关于无人机的说法中正确的是
A.无人机是利用超声波进行遥控的
B.该款无人机设备在工作时的噪声会对人的听力造成严重损伤
C.无人机上装载的红外相机可以利用物体向外辐射红外线识别不同温度的物体从而进行拍摄
D.无人机上面装有的高清摄像机,成像性质与投影仪工作原理一样
(2)该无人机的质量大约相当于
(3)无人机在飞行过程中将信息传递给地面指挥中心,信息传递速度与光速相同,若该无人机在距离遥控者3000m处,信息传递到遥控者处所用时间约为
揭秘“雪蜡车”
如图甲所示,一台看似普通的红色厢卡犹如变形金刚,迅速伸展出近百平方米的空间;这是全世界单层厢体面积最大的雪蜡车,也是中国自主研发、拥有完整自主知识产权的第一台雪蜡车;据了解,这台雪蜡车采用氢燃料动力牵引头,配备了国内最大功率的氢燃料电池(如图乙所示),其工作原理是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极),经过催化剂(铂)的作用,氢原子中的一个电子被分离出来,失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜,到达燃料电池阴极板(正极),而电子是不能通过质子交换膜的,这个电子,只能经外部电路,到达燃料电池阴极板,从而在外电路中产生电流;电子到达阴极板后,与氧原子和氢离子重新结合为水;由于供应给阴极板的氧,可以从空气中获得,因此只要不断地给阳极板供应氢,给阴极板供应空气,并及时把水分带走,就可以不断地提供电能,可实现零排放零污染;燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%,实际效率能达60%~80%,是普通内燃机热效率的2~3倍。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/24/01d7508c-1f10-42cf-a294-b4cc0ede7286.png?resizew=510)
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)氢燃料电池在使用过程中氢气
(2)氢燃料电池是将氢的
(3)若该雪蜡车氢燃料电池的转换效率为70%,车上有50kg的氢燃料;该车以43.2km/h的速度匀速行驶时输出功率为49kW;已知氢的能量密度值是1.4×108J/kg;则50kg的氢燃料可产生
新冠肺炎疫情期间,火神山、雷神山的医院负压室在救治重症患者及保护医护人员工作中起了重大作用。如图所示,它是指在特殊的装置之下,使室内的气压低于室外的气压,这样,空气的流通就只能是外面的新鲜空气流进室内,室内的空气不会泄露出去,而是通过专门的通道及时排放到固定的地方,进而保证室外的空气不会被污染,大大降低了其他人员被感染的风险。这种负压室最适合抢救非典、新冠这类的呼吸道传染性患者。
(2)下列实例中处于“负压”状态的有
A.正常工作中的喷雾器 B.正在漏气的气球
C.吸饮料过程中的吸管 D.高空飞行中漏气的飞机机舱
(3)医护人员使用的注射器如图所示,针尖做得非常尖锐是通过
C.吸盘贴在光滑的墙壁上 D.用注射器将药液注入身体
(4)护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示。输液过程中,瓶内上方的气体压强
在近年抗击新冠疫情的过程中,负压式救护车发挥了重要作用,所谓负压,就是利用技术手段,使车内气压低于外界大气压,这样空气在自由流动时只能由车外流向车内,并且可以利用真空余将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出,在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等,还配备了呼吸机、除颤仪等系列抢救设备,这在普通救护车上是难以实现的,根据以上信息,请回答下列问题:
A.正在熬制中药的高压锅内 B.高空中飞行的飞机机舱内
C.充满气体的氧气罐内 D.人吸气时肺的内部
(2)救护车多设计为流线型,如图甲的外形,当救护车高速行驶时,救护车对路面的压力会
(3)某兴趣小组用如图乙所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为
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(4)如图丙所示,若该实验小组在某地用长1m的玻璃管和水银做托里拆利实验,将灌满水银的玻璃管竖直倒插入水银槽中,管内水银面降到比管外水银面高750mm时就不再下降了,若再将玻璃管倾斜,水银柱的长度增加到760mm,则此时大气压强的值应是
A.760mm水银柱 B.750mm水银柱 C.755mm水银柱 D.无法确定
(5)如图丁所示,为该实验小组用玻璃瓶和吸管自制的气压计,将此气压计从教学楼的底层移至楼顶,吸管中水柱的高度将
天上跑的火车—中国最快的悬挂式单轨列车。
如图所示,这就是国内最高速的空中列车,目前已经正式进入试运行阶段;看到悬挂在空中的列车,我们的第一反应会觉得一定是自己看反了,甚至会担心列车从空中落下来,实际上担心是多余的,空中列车采用的是新型的永磁电机,爬行能力是普通列车的3倍,即使在崎岖陡峭的路段上,也会让坐在里面的乘客感觉很舒适,列车采用了双层避震,噪音也很小。最高运行时速达每小时70公里车底距离地面5米以上,最高可达数十米;这款列车应用了部分高铁技术,可实现3~5列的灵活编组,载客量可达300 ~510人。据了解,空中列车最大的优点就是在空中运行,节省了地面空间,就算遇到雨雪天气,也不用担心会脱轨,同时该列车还设有全车监控系统、蓄电池救援、联挂救援等装置,当乘客遇到危险的时候,能方便快速安全地逃离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/2/12/2397397208449024/2398272119242752/STEM/96d65f159cbd43d5a0857613f880e79d.png?resizew=211)
(1)阅读文中材料,可知悬挂式单轨列车,噪音很小是在
(2)如图所示,悬挂式单轨列车在匀速转弯时,水平方向受到
(3)“空中列车”全程采用全封闭管理,列车高速运动过程中,车身周围的气压
海水跃层
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,表明上下层海水性质不同,跃变层的薄厚和距海面的深浅,随海区的地理和气候条件变化。
如果海水跃变层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”。潜水艇在水下航行中,如突遇海中断崖,急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为30米,潜挺不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,而失事。
某潜艇一次远航战备巡逻,当时海区情况比较复杂,以前也碰见“掉深”的情况,但这次潜艇掉得又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,该潜艇支队支队长瞬间条件反射式发出命令∶“损管报警!向所有水柜供气!”不到十秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气∶一分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全舰各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续。三分钟后,掉深终于停止深度计开始缓慢回升。该潜艇闯过鬼门关,靠的是及时准确的命令,也靠着全舰官兵超水平的配合。
(1)300m深处潜艇受到海水的压强约为
(2)海中断崖的海水密度
(3)“向所有水柜供气”的目的是
【推荐2】阅读材料《绝境重生的372舰艇》回答问题。
海水趴层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层。如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”潜艇在水下航行中,如突遇“海中断座”,急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事。中国海军372潜艇一次远航战备巡逻中,碰见“掉深”的情况。这次潜艇掉的又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长立即发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”。不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕,但“掉深”依然继续。3分钟后,“掉深”终于停止,深度计开始缓慢回升。372潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹。(取海水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)潜艇的原理是靠
(2)潜艇下潜至300m深度时受到海水的压强等于
(3)“向所有的水柜供气”的目的是让海水
(4)潜艇“掉深”有所减缓,但不会立即停止,这是因为潜艇具有
(5)某潜水艇总质量为2.6×103t,体积为3×103m3,要使它从海面潜入海水中,至少要向水柜充入
自由潜水
自由潜水,亦称“闭气潜水”,是一项不携带任何呼吸设备的水下运动,潜水者仅凭一口气完成整个潜水活动。潜水者在下潜是“耳压问题”。耳压问题是由于耳膜会被外界的水向内挤压,潜水者会由于耳膜内外压强不平衡而感到疼痛,从而无法潜得更深。为解决这一问题,潜水者需要做耳压平衡,运用捏住鼻子鼓气或者封闭会厌并上顶舌根等动作,将空气通过咽鼓管送入耳膜内侧,使耳膜内外压强达到平衡,这样耳朵就不会痛了。
除了耳朵,潜水者身体受水压影响变化最大的就是肺部了。人体的肺部就像一个气球,里面储存了大量的空气。由于潜水者下潜过程中深度增大,肺部的体积会随着周围压强增大而减小,人体体积也会随之减小,在水下约10m深处,潜水者的肺部体积会被压缩到相较于在水面时体积的一半。经验丰富的自由潜水者会利用这一特点,在潜水之前选择一定质量的铅块作为携带的配重,从而使自己游到水下某深度时可以保持悬浮状态,超过这一深度潜水者便会“自由下落”从而更省力地潜到更深的地方;在返回水面的过程中,一旦潜水者游到比该深度浅的位置时,即便不再游动,也可以借助浮力升到水面。
自由潜水作为世界上最危险的极限运动之一,对潜水者的身体、心理、生理等要求非常高。潜水者需要在专业人士的指导下系统学习、规范练习,否则会造成身体损害,甚至危及生命安全。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)潜水者在下潜过程中,若没有做耳压平衡,耳膜
(2)一名潜水者在某水域进行潜水训练,第一次携带质量为m1的配重,使自身可以在深度h1处悬浮;第二次携带质量为m2的配重,使自身可以在深度h2处悬浮。若h1<h2,忽略海水密度变化及流动情况,请比较m1与m2的大小关系并说明理由。
绝境重生的372舰艇
海水跃层也称“跃变层”,它是指海水中某水文要素在竖直方向上出现突变或不连续剧变的水层,如果海水跃层是上层密度大、下层密度小的状态,形成负密度梯度跃变层,被称为“海中断崖”.潜艇在水下航行中,如突遭海中断崖,急剧掉向海底,称为“掉深”,大多数常规潜艇的有效潜深为300m,潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事.
我军372潜艇一次远航战备巡逻中,碰见“掉深”的情况,这次潜艇掉的又快又深,潜艇的主机舱管路发生破损,艇长王红理瞬间发出命令:“损管警报!向所有水柜供气!”.不到10秒钟,应急供气阀门打开,所有水柜开始供气;1分钟内,上百个阀门关闭,数十种电气设备关闭;2分钟后,全艇各舱室封舱完毕.但“掉深”依然继续.3分钟后,掉深终于停止,深度计开始缓慢回升.372潜艇闯过鬼门关,化险为夷,创下了同类潜艇深度自拔的新纪录,创造了我军乃至世界潜艇史上的奇迹.
(1)“海中断崖”通常指滑艇遇到海水密度跃层,潜艇所处的海水密度突然变
(2)潜艇不受控制地掉到安全潜深以下时,会被巨大的海水压力破坏,造成失事.这是由于海水的压强随深度的增大而
(3)“向所有的水柜供气”的目的是
(4)实施高压供气、关闭各种阀门后,潜艇掉深有所减缓,但不会立即停止,这是因为
(5)如果潜水艇总质量为2.7×103t,体积为3×103m3,当它浮在海面上时,需要潜入海水中时,它至少要向水舱充入
深海勇士-—挺进深海
深海勇士号载人潜水器是我国自主设计的第二台深海载人潜水器,如图所示。其主要技术参数如下表(部分数据作近似处理),深海勇士号挂有适当数量的压载铁(载荷),可通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮。2023年5月20日,国家文物局利用深海勇士号载人潜水器对南海西北陆坡一号沉船进行了第一次考古调查。体积/m3 | 100 | 质量/kg | 2×10⁴ |
最大载荷(不包括乘员质量)/kg | 220 | 最大下潜深度/m | 4500 |
乘员/人 | 3 | 最大速度/节 | 2.5 |
(2)加速下沉的深海勇士号,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力的大小等于所受重力的大小,不计水的阻力,则深海勇士号将
A.继续加速下沉 B.减速直线下沉 C.匀速直线下沉 D.立即静止
(3)当深海勇士号处于1000m深的工作区时,所受的浮力为
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bde875b1dffc0c9a2bf84cb6487d7404.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6a10936bcad4bbfe4f8100188116da1e.png)
(4)深海勇士号深潜器采用无动力下潜上浮技术,是靠改变压载铁的数量来实现浮沉的。为什么深海勇士号在深海中须通过抛掉压载铁实现上浮,而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮?请写出可能的原因
骄傲,中国航母!
2024年5月1日上午8时许,我国第三艘航空母舰福建舰从上海江南造船厂码头解缆启航,赴相关海域开展首次航行试验。福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,全长320m、宽78m,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,满载排水量8万余吨。从辽宁舰到山东舰,再到福建舰,人民海军航母建设实现了从无到有、从改装到国产、从滑跃到弹射的升级跨越,创造了令人瞩目的“中国速度”。(如图所示为中国海军三航母)中国的航母发展历程是一部充满波折和辉煌的历史,也是一部展现中国海军实力和信心的故事。舰艏行处是长城,中国航母“三舰客”作为海上和平使者,守卫着我们的岁月静好。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)电磁弹射技术的优点是
(2)请估算福建舰满载时排开海水的体积;
(3)某同学对福建舰非常感兴趣,他通过查阅资料了解了一些福建舰电磁弹射和蒸汽弹射的性能数据如下表所示(其中能量1MJ=106J)。请你估算该电磁弹射器将飞机弹出时,飞机获得的动能最大值。
比较项目 | 电磁弹射器 | 蒸汽弹射器 |
最大弹射能量/MJ | 122 | |
能量效率/% | 60 |