【题目】我国自主研制的第三代常规动力潜艇(如图所示),它具备选进的通讯设备、武器系统、导航系统、水声对抗、隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如表:
排水量 | 水上2250吨,水下3000吨 | 最大潜深度 | 300m |
最航速 | 水上30km/h,水下36km/h | 最大输出功率(水下) | 3000kW |
求:(海水的密度近似为1.0×103kg/m3 , g=10N/kg)
(1)因训练任务需要潜艇在水上航行,此时露出水面的体积为多大?
(2)潜艇下潜到200m深处时,潜艇上一个面积是400cm2的观察窗口受到海水的压力为多大?
(3)潜艇在水下执行巡航任务,以最大航速匀速行驶5h的路程为多少?若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航行驶时受到水的平均阻力f为多大?
【答案】
(1)解:水下排水量为3000吨,水上排水量为2250吨,
潜艇在水上航行与水下航行相比,减小的排水量:
△m排=m排2﹣m排1=3000t﹣2250t=750t=7.5×105kg,
由ρ= 可知,露出的体积:V露=△V排= = =750m3
(2)解:潜艇下潜到200m深处时,h=200m;
此时观察窗口所受海水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×200m=2×106Pa.
观察窗口的面积:S=400cm2=0.04m2,
由压强公式p= 变形得,观察窗口所受压力为:F=pS=2×106Pa×0.04m2=8×104N
(3)解:潜艇在水下的最大航速:v=36km/h=10m/s,
由v= 得,行驶5h的路程:s=vt=36km/h×5h=180km;
最大输出功率:P总=3000kW=3×106W;
由η= 得有用功率:P有用=ηP总=80%×3×106W=2.4×106W;
由P=Fv得牵引力:F= = =2.4×105N;
由于潜艇以最大航速匀速行驶,受到平衡力作用,则水的平均阻力f=F=2.4×105N.
【解析】(1)根据潜艇在水下与水上航行时减小的排水量,利用ρ= 求出露出的体积.(2)运用液体压强公式p=ρgh,可求压强大小.再根据F=pS可求压力.(3)利用v= 即可求出路程;根据功率公式P=Fv,变形可求牵引力F,进而求出阻力.
【考点精析】掌握液体的压强的计算和阿基米德原理是解答本题的根本,需要知道液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离;阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排.
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【题目】小阳为了测量液体A的密度,进行了如下实验:
(1)将液体A倒入量筒中,如图甲所示,则量筒中液体A 的体积为cm3 .
(2)将量筒中的液体A全部倒入空烧杯中,把烧杯放在调节好的天平的左盘中,当右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示时,天平横梁再次水平平衡,则烧杯和液体A的总质量为g.
(3)实验中测得所用空烧杯的质量为80g,根据上述实验数据计算液体A的密度为Kg/m3 .
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【题目】小明测量食用油密度步骤如下:①将天平调节平衡;②调平调好后,在质量为20g的孔烧杯内倒入适量油,测得烧杯和油的总质量为39g;③将烧杯内的油倒入量筒,读出量筒内油的体积为20ml,则测得油密度为 ________g/cm3, 按此方法测得油密度________(小于/等于/大于)油真实密度.
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【题目】探究水的沸腾实验中.
(1)甲图是实验中某时刻温度计的示数,读数为________℃.
(2)实验时,当水中有大量的气泡产生,且在上升过程中体积逐渐________,直至水面破裂,水开始沸腾.
(3)当水温上升到80℃时,每隔0.5min记一次温度计的示数直至沸腾一段时间,绘制出温度随时间的变化图像如图乙所示.根据图像可知水的沸点为________℃;沸腾前,水温变化的特点是____________________.写出形成这种特点的两点原因:
①______________________________;
②______________________________.
(4)小明、小华与小红在同一小组做实验,小明与小华分工合作,小明计时,小华读出温度并记录数据,而小红独自计时、读取温度并记录数据.他们同时按下秒表并且每隔0.5min记录一次温度计的示数,小红每次读数都比小华迟2s.图乙为小红画出的图像,请在图乙中再画出小明和小华合作画出的图像.
____________________________
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【题目】如图是装有水的圆柱形玻璃杯。将铅笔靠近玻璃杯的后面,透过玻璃杯可以看到笔尖指向左侧,此时成像为正立、_____的虚像。如果将铅笔由靠近玻璃杯的位置向远处慢慢移动,你会看到笔尖指向_____侧。
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【题目】现代社会汽车已大量进入寻常百姓家,汽车追尾常发生重大交通事故,其重要原因是遇到意外情况时汽车不能立即停止。司机从看到情况到他肌肉动作操作制动器来刹车需要一段时间,这段时间叫反应时间,汽车需保持原速前进一段距离,这段距离叫制动距离(如图所示)
下表是一位司机驾驶一辆保养的很好的汽车分别在干燥和潮湿的相同水平公路上以不同的速度行驶时,测得的反应距离、制动距离和停车距离。
研究上表中的数据可知汽车速度越大,__________、_________和__________就越大;影响汽车制动距离的两个主要因素是:___________和___________;
请你根据以上研究结果,对司机提出两条有利于安全行驶的建议:驾驶汽车时
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________。
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【题目】五一假期,小明一家驾车外出旅游.一路上,所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题.
(1)经过如图某交通标志牌时,小明注意到了牌上的标志如图所示.小明想了想,马上就明白了这两个数据的含义:
18的含义: ;
40的含义: .
(2)若小明爸爸驾车通过这段路程用时30min,则车速应为多少?
(3)当汽车行至某高速公路人口处时.小明注意到这段高速公路全长180km,行驶速度要求为:最低限速60km/h,最高限速120km/h,小明看表此时正好是上午10:00,他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程,必须在哪一段时间内到达高速公路出口处才不会违规.请你通过计算,说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间.
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【题目】某同学调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的右侧,如图甲所示,要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)移动;当他用天平测物体质量时,发现指针偏向分度盘右侧,这时应该______(填“增加”或“减少”)砝码;当他在天平右盘中放入一个50 g砝码、一个20 g砝码和一个10 g砝码,将游码拨到如图乙所示的位置时,指针恰好静止指在分度盘的中央,则被测物体的质量为______g。
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【题目】我市灾后重建基本完成.滑轮组在灾后重建中应用广泛,如图所示为建筑工人自制的滑轮组.某工人用此滑轮组匀速的将质量为90kg的重物提升,绳子自由端移动的距离为10m,所用的拉力是600N,所用时间为2s.(取g=10N/kg)求:
(1)工人通过滑轮组提升重物时,重物移动的速度;
(2)工人做功的功率;
(3)此滑轮组的机械效率.
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