1 . 如图1所示为人们所喜爱的电动自行车,它轻便、节能、环保。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。(未满16周岁青少年禁止骑电动车)(1)图2是电动车的充电插口,内有金属插脚,在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰;图3是电动车的局部电路图,其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果硬币碰到充电插口的两个金属插脚,可能会造成 ______ (选填“蓄电池”、“控制器”或“充电插口”)损坏;如果人体触碰蓄电池两极,人 ______ (选填“有”或“无”)危险。
(2)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是_______ ____ ;做出电动车车闸的动力F1的力臂L1。_____ ______ ____
(6)请你运用学过的物理知识解释:为什么电动车严禁超速?_____
(2)电动自行车两刹车手柄(如图4)中各有一只开关S1和S2;在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,以下电路符合要求的是
A. B.
C. D.
(3)作出电动车反光镜部分反射光线的光路图(4)电动车工作原理与如图所示的哪一个实验原理相似
A. B.
C. D.
(5)王老师上班时骑的电动自行车,该电动车的质量为40kg,王老师的质量是55kg,行驶过程中每个轮胎与地面的接触面和为50cm²。请计算电动自行车对地面的压强。(6)请你运用学过的物理知识解释:为什么电动车严禁超速?
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2 . 小华设计的电热恒温箱原理电路如图甲所示,热敏电阻R阻值随温度变化的图线如图乙所示。闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热。当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态;当锅内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA衔铁被释放,触点A再次与B接触。已知工作电路电压U1=220V,R2=440Ω,保温时功率为100W,线圈电阻不计。
(1)温度升高,热敏电阻阻值__________ , 电磁铁线圈中电流__________ (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与______ (选填“R1”、“R2”)并联;
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;( )
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;( )
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有__________ 。
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
(1)温度升高,热敏电阻阻值
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
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解题方法
3 . 截止2024年4月初,我国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”发电已超2200万千瓦时,提前完成预计的年发电量任务,现场实景图如图甲,由浮式基础和风机设备两部分组成。请回答下面的问题:(1)如图丙所示,其中③是______ 能;
(2)风机叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,从正面看,叶片A会____ (选填“顺”或“逆”)时针转动;
(3)已知“海油观澜号”自由漂浮在海面上时浮式基础吃水深度为8m,浮式基础总体呈三角形结构,不计立柱之间的连结结构,将其简化为柱状结构如乙图,已知“海油观澜号”自由漂浮在海面上时排开海水的总质量为11000t,(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
①浮式基础底部受到海水的压强______ ;
②“海油观澜号”自由漂浮在海面上时受到的浮力______ ;
③浮式基础的总底面积______ 。
(2)风机叶片形状像飞机的机翼,若叶片位置和风向如图乙所示,从正面看,叶片A会
(3)已知“海油观澜号”自由漂浮在海面上时浮式基础吃水深度为8m,浮式基础总体呈三角形结构,不计立柱之间的连结结构,将其简化为柱状结构如乙图,已知“海油观澜号”自由漂浮在海面上时排开海水的总质量为11000t,(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
①浮式基础底部受到海水的压强
②“海油观澜号”自由漂浮在海面上时受到的浮力
③浮式基础的总底面积
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4 . 西安城墙是中国现存规模最大、保存最完整的古代城垣。五一劳动节,李刚和同学们去西安城墙游玩,乘坐了如图所示的电动无人驾驶游船。该游船质量为1.5t,满载时排水量为2.3m;航速为7~10km/h,,水的密度为。求:
(1)无人驾驶游船是利用____________ 波遥控设备和自备的程序控制装置操纵游船的。
(2)该游船满载时受到的浮力为多大?若乘客的平均体重为60kg,为安全起见,该游船满载时的乘员人数是多少______ ?
(3)若该游船航行时受到的阻力为360N,以7.2km/h的速度匀速行驶了30min,则游船动力所做的功是多少______ ?
(4)该游船满电时,电动机以1200W的功率可以运行6h。若这些能量由效率为40%的柴油机提供,需要完全燃烧柴油多少kg______ ?(结果保留一位小数,柴油的热值为)
(1)无人驾驶游船是利用
(2)该游船满载时受到的浮力为多大?若乘客的平均体重为60kg,为安全起见,该游船满载时的乘员人数是多少
(3)若该游船航行时受到的阻力为360N,以7.2km/h的速度匀速行驶了30min,则游船动力所做的功是多少
(4)该游船满电时,电动机以1200W的功率可以运行6h。若这些能量由效率为40%的柴油机提供,需要完全燃烧柴油多少kg
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5 . 如图所示是多功能抑尘车。其部分参数如表格所示。
(1)抑尘车在喷洒作业中机械能_________ ,燃料柴油机热值_________ (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)空载抑尘车静止时对水平地面的压强_________ 。
(3)抑尘车执行喷洒作业时,柴油发动机输出的能量被分为两部分,一部分提供给抑尘车牵引力做功,另一部分提供给发电机,使发电机输出功率达到稳定的8kW,当喷雾机以最大射程和最大喷水流量工作时抑尘车达到最大能效(每秒喷水体积和最大射程的乘积与发电机输出功率的比值),柴油的热值为4.3×107J/kg。
①当喷雾机最大射程为90m时,该抑尘车的最大能效是多少L•m/kJ_________ ?
②网上资料显示:抑尘车中发电机的效率在75%~90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min,牵引力做的功为6×107J消耗了4.15kg柴油(柴油完全燃烧)。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符_________ ?
空载质量 | 12t |
抑尘车水箱容积 | 8m3 |
最大喷水流量 | 200L/min |
柴油机效率 | 40% |
轮胎接地总面积(m2) | 0.5 |
(2)空载抑尘车静止时对水平地面的压强
(3)抑尘车执行喷洒作业时,柴油发动机输出的能量被分为两部分,一部分提供给抑尘车牵引力做功,另一部分提供给发电机,使发电机输出功率达到稳定的8kW,当喷雾机以最大射程和最大喷水流量工作时抑尘车达到最大能效(每秒喷水体积和最大射程的乘积与发电机输出功率的比值),柴油的热值为4.3×107J/kg。
①当喷雾机最大射程为90m时,该抑尘车的最大能效是多少L•m/kJ
②网上资料显示:抑尘车中发电机的效率在75%~90%之间。某次喷洒作业时该抑尘车匀速行驶20min,牵引力做的功为6×107J消耗了4.15kg柴油(柴油完全燃烧)。请你通过计算判断抑尘车本次作业中的发电机的效率是否与网上信息相符
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6 . 2024年4月30日17时46分,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,神舟十七号载人飞行任务取得圆满成功。(1)2023年10月26日,搭载神舟十七号的运载火箭顺利发射升空。点火升空时,发射台周围出现大量的“白雾”(如图),这是水蒸气______ (填物态变化名称)的结果;火箭加速升空的过程中,飞船的机械能______ ;飞船与天和核心舱对接形成组合体,相对于天和核心舱,飞船是______ 的。
(2)3名航天员在轨飞行187天,期间进行了2次出舱活动。出舱后,航天员在太空中漫步,处于“失重”状态,他们的质量______ (填“变大”、“变为0”或“不变”);他们穿的蓝色航天服可以______ (填“透过”、“反射”或“吸收”)蓝光;能够灵活地利用机械臂进行设备安装、调试和维修等工作,机械臂类似人的手臂,使用时可以省______ 。
(3)在太空抛物实验中,假如物体不受任何外力,抛出的物体将______ ,核心舱内有许多固定把手,航天员在移动位置时,可以用力牵拉这些把手,以防止由于______ 继续运动而碰到舱壁,这说明力可以改变物体的______ 。
(4)飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,与大气剧烈摩擦,舱体外壁的温度达2000℃以上,这是通过______ 的方式改变了返回舱的内能;舱体外壁涂的防热材料在高温下熔化、汽化,______ 热量,加之隔热层的保护,从而使舱内温度可保持在26℃左右。
(5)若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为,则发射前工程师至少向火箭加注______ t热值为的液态氢(假设液态氢在发射过程中完全燃烧)。
(2)3名航天员在轨飞行187天,期间进行了2次出舱活动。出舱后,航天员在太空中漫步,处于“失重”状态,他们的质量
(3)在太空抛物实验中,假如物体不受任何外力,抛出的物体将
(4)飞船返回舱返回地球时,进入大气层后,与大气剧烈摩擦,舱体外壁的温度达2000℃以上,这是通过
(5)若这次发射过程中火箭发动机的效率是50%,所需要的有用功至少为,则发射前工程师至少向火箭加注
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7 . 小明参考了《天工开物》中记录的汲水工具桔槔的设计,制作出了如图甲的机械,用于打捞沉在水中的物体。杠杆能绕着支点O转动,电动机提供恒定的动力F1,竖直向下匀速拉动杠杆,杠杆的一端从移动到A,另一端从移动到B,绳子竖直吊着水中的青铜器,忽略杠杆和绳子的重力(=1×103kg/m3,g=10N/kg)。
(1)在虚线框内画出青铜器在水中匀速上升时的受力分析;( ) (2)青铜器的质量是200kg,求它的重力大小;( )
(3)青铜器的体积是2.3×10-2m3,求它浸没在水中时受到的浮力大小;( )
(4)在图中画出F1的力臂L1;( ) (5)青铜器浸没在水中时,杠杆的机械效率是80%,,求F1的大小______ 。若F1是动力,此杠杆是___________ 杠杆(选填“省力”或“等臂”或“费力”);
(6)青铜器打捞至地面后(容器已没有水),改用电动升降台抬升,上升的过程先后通过N、M、P三点,如图乙,其速度在NM段保持不变,在MP段不断增大,忽略空气阻力,青铜器的在NM段的动能___________ ,MP段的重力势能___________ ,NP段的机械能___________ 。(以上三个横线选填“变大”或“变能小”或“不变”)
(1)在虚线框内画出青铜器在水中匀速上升时的受力分析;
(3)青铜器的体积是2.3×10-2m3,求它浸没在水中时受到的浮力大小;
(4)在图中画出F1的力臂L1;
(6)青铜器打捞至地面后(容器已没有水),改用电动升降台抬升,上升的过程先后通过N、M、P三点,如图乙,其速度在NM段保持不变,在MP段不断增大,忽略空气阻力,青铜器的在NM段的动能
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8 . 为设计电子拉力计,小硕将电流表改装为拉力计的表盘,如图甲是其原理图。弹簧右端和滑动变阻器R的金属片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R间的摩擦力不计)。定值电阻R0=6Ω,AB是一根长为6cm的均匀电阻丝其阻值为24Ω,电源电压U=6V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于A端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处?
(2)开关S闭合后,当电流表指针在0.6A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多少?
(3)在电流表量程不可改的情况下,若要把该装置所能测量的最大拉力为600N,请通过计算,说出一种可行的办法(要求只更换一个元件)。
(1)拉力计表盘上的零刻度线应标在电流表表盘多少刻度处?
(2)开关S闭合后,当电流表指针在0.6A处,作用在拉环上水平向右的拉力为多少?
(3)在电流表量程不可改的情况下,若要把该装置所能测量的最大拉力为600N,请通过计算,说出一种可行的办法(要求只更换一个元件)。
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9 . 如图甲所示,小华在探究“斜面机械效率”的实验中,用长s=90.0 cm的木板搭成一个斜面,h是斜面的高,L是斜面在水平面正投影的长度。弹簧测力计将重力G=6.0N的小物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端。(1)小华调整斜面的高度为h=45.0 cm,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数为5.6 N,斜面的机械效率为________ %;
(2)资料显示,斜面问题中,额外功与斜面正投影长度L成正比,即(k是定值)。为验证这个结论,小华根据测量数据描出了实验点(如图乙),请在图乙中做出图线,_______ 并根据图线求出本实验中的k=________ J/m。某次测量,若额外功为1.5 J,拉力做的功为________ J。()
(2)资料显示,斜面问题中,额外功与斜面正投影长度L成正比,即(k是定值)。为验证这个结论,小华根据测量数据描出了实验点(如图乙),请在图乙中做出图线,
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解题方法
10 . 某初中物理实验小组设计了一个测量液体的密度的实验,实验器材有:一把刻度尺、装有适量水的水槽和两个完全相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器A和B(容器厚度忽略不计),容器的底面积为S;实验步骤如下:
①如图甲所示,向容器A中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,处于竖直漂浮状态,测出容器A下表面到水面的距离为h1;
②如图乙所示,从容器A中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器B中,测量出容器B内液体深度为h0;
③将装有剩余液体的容器A再次缓慢的放入水槽中,如图丙所示,容器再次处于竖直漂浮状态,测出此时容器A下表面到水面的距离为h2。请你根据以上信息写出:
(1)甲图和丙图中容器所受的浮力F1和F2的表达式(用h1、h2、S、ρ水表示);
(2)乙图中容器内倒出的液体重力表达式(用h1、h2、S、ρ水表示);
(3)液体密度ρ液的表达式(用h1、h2、S、ρ水表示)。
①如图甲所示,向容器A中倒入适量的液体,将容器缓慢的放入水槽中,处于竖直漂浮状态,测出容器A下表面到水面的距离为h1;
②如图乙所示,从容器A中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面上的玻璃容器B中,测量出容器B内液体深度为h0;
③将装有剩余液体的容器A再次缓慢的放入水槽中,如图丙所示,容器再次处于竖直漂浮状态,测出此时容器A下表面到水面的距离为h2。请你根据以上信息写出:
(1)甲图和丙图中容器所受的浮力F1和F2的表达式(用h1、h2、S、ρ水表示);
(2)乙图中容器内倒出的液体重力表达式(用h1、h2、S、ρ水表示);
(3)液体密度ρ液的表达式(用h1、h2、S、ρ水表示)。
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