【题目】“贵阳至南宁高速铁路”项目于2016年12月开工,全线长约512km,设计最高行车速度达350km/h.该高铁线途径河池市的环江、金城江、都安等地,预计2021年正适通车运行,通车后河池市将步入高铁时代.建设中用到的某种起重机的结构示意图如图所示,用该起重机将放在水平地面上的长方体混凝土墩放入水中.起重机的吊臂OAB粗细不计,可以看作杠杆,吊臂B端连着滑轮组,已知混凝土墩的密度为2.5×103kg/m3、底面积为4m2、高为2m,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)混凝土墩的质量;
(2)混凝土墩被提起到最高点静止时,立柱CA恰好竖直,OA:OB=1:6.若忽略滑轮组、钢丝绳和吊臂的重力及各种摩擦,则起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少N.
(3)混凝土浸没在水中后,它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力.(不计水的阻力)
【答案】(1)2×104kg;(2)7.2×105N;(3)1.2×105N.
【解析】(1)混凝土墩的体积为:V=Sh=4m2×2m=8m3;根据ρ=m/V得混凝土墩的质量为:m=ρV=2.5×103kg/m3×8m3=2×104kg;(2)混凝土墩浸没在水中受到浮力是:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m3=8×104N;混凝土墩的重力:G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N;如图,
作出动力臂和阻力臂,在Rt△AOC和Rt△BOD中,AC∥BD,所以△AOC∽△BOD,OA:OB=1:6,所以,OC:OD=1:6,由图知,当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,石墩对杠杆B点的拉力为FB=G﹣F浮=2×105N﹣8×104N=1.2×105N,根据杠杆平衡条件可得:FA×OC=FB×OD,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力:FA=6FB=6×1.2×105N=7.2×105N;(3)混凝土浸没在水中后,它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力等于重力减去浮力,拉力为F拉=FB=G﹣F浮=2×105N﹣8×104N=1.2×105N。
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【题目】如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是
A. 试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B. 抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C. 给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能增大
D. 厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小
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【题目】2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示),相关标准参数为:体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,海水的密度ρ取1.0×103kg/m3).
(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它在海水中3000m深处时该探测窗口承受海水的压力是多少?
(2)为了完成搜寻任务,求“金枪鱼”舱内加水后恰能悬浮在海水中时所受的浮力为多大?
(3)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,求此时露出海面体积为多大?
(4)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1.求t1时刻“金枪鱼”的浮力(不考虑水的阻力).
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【题目】如图为创下多项世界第一的重庆朝天门长江大桥,大桥主桥长932 m。
(1)桥下一轮船正在匀速通过,以_____为参照物,轮船是静止的,以____为参照物,轮船是运动的。
(2)如果过桥的路人步行速度约为1.2m/s,他通过主桥所用时间为多少________?(结果保留整数)
(3)某班学生前来参观大桥,排队通过桥面.整个队伍长50 m,假设队伍的行进速度也是1.2 m/s,那么队伍通过整座桥需要多少_______?(结果保留整数)
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【题目】如图所示,入射光线与平面镜成30°角,则 ( )
A. 入射角是30° B. 反射光线与镜面的夹角是60°
C. 反射角是60° D. 入射角增大5°,反射角增大10°
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【题目】在用斜面和木块做“测量物体运动的平均速度”实验时,将带刻度的木板一端垫高做成斜面,小明用频闪照相机记录了木块沿斜面下滑的运动过程。频闪照相机每隔0.5s拍一张照片,照片记录的木块在不同时刻的位置如图所示:
分析照片可知AF的长度为_________cm,木块从A运动到F的平均速度是____cm/s,木块沿斜面下滑过程中相邻两段时间内的路程差为________cm。
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【题目】图甲喇叭放音时,纸盘上的小纸团“翩翩起舞”说明了 ;图乙用细线链接贴有纸片的竹筒并张紧细线做成“土电话”,能实现10m远距离之间的通话,说明了 ;图丙把正在发声的闹钟放在密闭的玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,闹钟声音逐渐变小,最终消失,说明了 .
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【题目】某实验小组设计了图甲所示的电路,测量一个阻值约为100Ω的电阻Rx的阻值,实验室中提供的器材有:两节完全相同的旧干电池,两个开关S1、S2,导线若干.另外还有可供选择的器材:
A.电压表V1(量程0﹣3V) B.电压表V2(量程0﹣15V)
C.定值电阻R1(阻值5Ω) D.定值电阻R2(阻值160Ω)
(1)为了准确测出Rx的阻值,实验时,在图甲中的电压表应选用______,定值电阻R应选用______.(均填字母序号)
(2)将实验器材按照电路图连接好电路,先闭合______,电压表示数如图乙所示,是_____V,再闭合_____,电压表的示数为2.8V.
(3)根据实验的数据,可计算出Rx=______Ω
(4)实验中使用的干电池每节电压是_______V.
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