【题目】图甲为加油站加油系统示意图,油罐容积为30m3,为了降低油品损耗,保证油罐运行安全,在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀(图乙)管口面积为2×10-3m2,重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时,加油机内油泵自动启动,加油枪流量控制为Q = 5×10-4m3/s;(ρ油取0.8×103 kg/m3,外界大气压取105Pa )
(1)某次加油时,加油枪口高出油罐油面3m,所加油的体积为2.5×10-2m3,则加油系统克服油的重力做了多少功?(不考虑油面的变化)(3分)
(2)若加油枪口横截面积为4×10-4m2,则加油时油在油枪口处流速是多少米/秒?(2分)
(3)若油罐中油的体积为10.04m3,罐内气体压强与其体积关系如下表所示(吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变),则在加油多长时间后,吸气阀会立即打开?(3分)
油罐内气体体积(m3) | …… | 19.96 | 19.98 | 20 | 20.02 | 20.04 | …… |
油罐内气体压强(Pa) | …… | 99900 | 99800 | 99700 | 99600 | 99500 | …… |
【答案】(1) 600J (2) 1.25m/s (3)80s
【解析】解:(1)所加油的重力G=ρ油Vg=0.8×103kg/m3×2.5×10-2 m3×10N/kg=200N,
加油系统克服油的重力做的功为:W =Gh=200N×3m=600J。
(2)由于流量是单位时间内流出油枪的体积,即Q==Sv;
故油在油枪口处流速为:v===1.25m/s。
(3)当吸气阀刚好打开时,对于阀盖进行受力分析,有F外=F内+F0 p外S2=p内S2+ F0
则 105Pa ×2×10-3m2=p内×2×10-3m2 +0.6N 则p内=99700Pa;
根据表中数据可知,当吸气阀刚好打开时,油罐中气体的体积为20 m3。则此时油罐中油的体积为V1=30 m3-20 m3=10 m3;
故要加油的体积为:V2=10.04m3-10m3=0.04 m3
则要加油的时间:t=。
(1)欲求加油系统克服油的重力做了多少功,应该由油的体积求出油的质量,得出油的重力,再根据其被提升的高度求出功的大小;(2)欲球油枪口处流速的大小,由于已知流量的大小,再根据流量的定义,用它除枪口的横截面积即可得出流速的大小;(3)吸气阀打开时就是阀盖受到的罐内外的压力差等于0.6N时的状态,故我们可先由此求出罐内的压强,然后再由罐内气体的体积与罐内压强的的对照表得到罐内气体的多少,再求出应该所加油的多少,再根据流量关系求出加油的时间来。
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【题目】用如图所示的实验装置来测量液体的密度,将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再半闭阀门K,已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱与液面的高度差分别为h1、h2,则下列说法正确的是
A. 实验中必须将U形管内抽成真空
B. 若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差减小
C. 右边液体的密度ρ2=
D. 右边液体的密度ρ2=
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【题目】作用在图钉帽上的压力是20牛,压强是2×105帕,那么图顶尖作用在墙上的压力和图钉尖对墙的压强分别是
A. 等于20牛,大于2×105帕 B. 大于20牛,等于2×105帕
C. 等于20牛,小于2×105帕 D. 小于20牛,大于2×105帕
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【题目】用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示.
(1)连接电路时,开关应该是 的.
(2)大山同学在实验中的某次测量,电压表与电流表的读数如图乙所示,则此时待测电阻的阻值为 Ω.请你根据图甲的电路图,在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物图(导线不能交叉).
(3)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,电源电压保持不变,但电源电压未知,请你利用剩下的器材测出Rx,先在右边方框内画出此时的实验电路图,再简要写出实验过程和计算Rx的表达式.
a、实验过程: ①
②
b、Rx的表达式:Rx= .
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【题目】图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a,b,c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡亮度不变
C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D. 若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
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【题目】9月25日上午,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役,从此中国摆脱了没有航母的历史.如图甲是辽宁号航空母舰的图片,辽宁号航空母舰以重油(原油提取汽油、柴油后剩余重质油)为燃料,总功率1.5×108W,最大舰长304米,舰宽70.5米,飞行甲板长300米、宽70米,最高航速约54km/h.2012年11月23日上午中国独立自主研发的航母舰载飞机﹣歼﹣15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上(如图乙所示).
请回答下列问题:
(1)在某次训练中,从两名飞机起飞指挥员用“航母style”动作(如图丙所示)向歼﹣15飞行员下达起飞指令后,30架歼﹣15陆续飞离航母平台后,航母排开水的体积减少了600m3, 每架歼﹣15的质量约为多少?(海水密度取1.0×103kg/m3)
(2)如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力,当航母以最高航速54km/h航行时,它产生的牵引力是多少?若在这种状态下匀速航行1000km,航母发动机的效率为25%,至少需要燃烧多少千克的重油?(重油的热值为4.0×107J/kg)
(3)若航母储存燃油质量一定,它在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,航母低速匀速行驶还是高速匀速行驶时续航里程(连续航行的最大距离)大?
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【题目】在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示:
(1)该实验的实验原理是_____。
(2)该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做_____运动。
(3)图甲中弹簧测力计的示数是_____N。
(4)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选__两图的实验进行探究。
(5)若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应选_____两图的实验进行探究。
(6)此实验所采用的研究方法是_____法。
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【题目】(4分)利用如图所示器材“探究二力平衡的条件”.
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量看,卡片两边所受的拉力 .
(2)为观察不在同一直线上的两个力是否能平衡,可用手将卡片 ,释放时观察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是 .
(4)该实验在选择卡片时,选用较轻卡片的目的是 .
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【题目】用下列方法制作如图所示的“喷气火箭”:将气球吹大,并用夹子将口夹紧;从一根吸管上剪取一小段,用胶带把它固定在气球上;将一根细绳穿过吸管,并水平拉直,作为“喷气火箭”运动的轨道。把封口的夹子松开,气球就会向________(选填“右”或“左”)运动,使气球由静止变为运动的力的施力物体是_______。此现象说明:物体间力的作用是________。
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