【题目】在体育运动竞赛中,帆板是帆船运动中一个级别的比赛,是一项新兴的体育运动,可实际上是一个独立的体育项目.如图所示,某种帆板由板体、帆杆、面积为6m2的三角帆和带有万向节的桅杆组成,没有舵和坐舱,全部质量仅为20kg,依靠风力在湖面上行驶.g取10N/kg,求:
(1)体重为50kg的运动员登上帆板时,帆板排开水的体积是多少?
(2)查相关资料可知,当湖面风速为8m/s时,风压为40Pa,此时风对三角帆的最大推力是多大?
(3)如表给出了在不同风速下,风能强度值(即每秒时间内,每平方米的面积上获得的能量).经测算,当风速为10m/s时,帆板受到风的推力是280N,并且以6m/s的速度在湖面上匀速行驶,求帆板的风能利用率.
平均风速(m/s) | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
风能强度[×102J/(m2s)] | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
(4)加湿器正常工作0.5h,通过风扇的空气质量和消耗的电能各为多少?(空气密度ρ=1.29kg/m3)
(5)装满水的加湿器对水平地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(6)利用湿敏电阻可实现对环境湿度的精确测量.如图乙所示,电源电压为24V,定值电阻R的阻值为120Ω,电流表的量程为0~100mA,电压表的量程为0~15V,湿敏电阻的阻值R0随湿度RH变化的关系图线如图丙所示,该电路能够测量的湿度范围是多少?
【答案】
(1)解:由于帆船处于漂浮,则小方他登上帆船时,帆板受到的浮力:
F浮=G帆板+G运动员
=m帆板g+m运动员g
=20kg×10N/kg+50kg×10N/kg
=700N;
由F浮=ρ水V排g可得帆板排开水的体积:
V排= = =0.07m3;
(2)解:由p= 得风对三角帆的最大推力F=pS=40Pa×6m2=240N;
(3)解:帆板的风能利用率:
= = =35%.
(4)解:加湿器正常工作0.5h,通过风扇的空气的体积:
V=2000m3/h×0.5h=1000m3,
由ρ= 可得,通过风扇的空气质量:
m=ρV=1.29kg/m3×0.5h×2000m3/h=1290kg;
由P= 可得,消耗的电能:
W=Pt=500W×0.5×3600s=9×105J;
(5)解:加湿器装满水时,水的体积:
V水=25L=25dm3=0.025m3,
水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.025m3=25kg,
加湿器对水平地面的压力:
F=G总=(m水+m加热器)g=(25kg+95kg)×10N/kg=1200N,
加湿器对水平地面的压强:
p= = =2×106Pa;
(6)解:电路最大电流I大=100mA=0.1A,由I= 可得,电路中的总电阻:
R总= = =240Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,湿敏电阻的阻值:
R0=R总﹣R=240Ω﹣120Ω=120Ω,
由图丙可知,环境湿度为30%;
当电压表的示数U0大=15V时,R两端的电压:
UR=U﹣U0大=24V﹣15V=9V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I= = ,即 = ,
解得:R0′=200Ω,
由图丙所示可知,此时的湿度为90%;
所以,该电路能够测量的湿度范围是30%~90%.
【解析】(1)加湿器正常工作时,由“循环风量”可知0.5h通过风扇的空气体积,根据m=ρV求出通过风扇的空气质量,根据W=Pt求出消耗的电能;(2)加湿器装满水时,水的体积和其容积相等,根据m=ρV求出水的质量,加湿器对水平地面的压力等于水和加湿器的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据p= 求出加湿器对水平地面的压强;(3)当电路中的电流最大时湿敏电阻的阻值最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出湿敏电阻的阻值,然后根据图象读出对应的湿度;当电压表的示数最大时湿敏电阻的阻值最大,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出湿敏电阻的阻值,由图丙可知此时环境湿度,得出该电路能够测量的湿度范围.
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和欧姆定律及其应用,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)即可以解答此题.
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【题目】在“探究影响液体内部压强的因素”实验中.
(1)压强计是通过U型管的来显示橡皮膜所受压强大小
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平.(不考虑实验结论的偶然性)
①比较甲和图 , 可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:
③比较乙和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度有关的结论吗? , 理由是:
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【题目】如图所示为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图中可知拉力大小为 N,将弹簧测力计向上移动15cm, 则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率为 。
(2)取下2个钩码,再做实验,此时滑轮组的机械效率将 (选填:“增大”、“减小”或“不变”)
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【题目】物理图象不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,图象的斜率和面积也具有特定的物理意义.对图中的两个图象所含信息的理解,正确的是( )
A.图a中的斜率越大,表示物质的密度越大
B.图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C.图b中水平直线表示物体做匀速直线运动
D.图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
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【题目】小华在做探究凸透镜成像规律的实验时,将焦距为10cm的薄凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,将点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻度线处,移动光屏至65cm刻度线处,使烛焰在光屏上成清晰的像.如图所示.请结合此实验完成下列问题:
(1)如图所示的实验现象能够说明的成像特点.
A.照相机
B.幻灯机
C.放大镜
(2)保持透镜在50cm刻度线处不动,如果想在光屏上得到更大的清晰的像,应该进行的操作是 .
A.将蜡烛左移,光屏左移
B.将蜡烛左移,光屏右移
C.将蜡烛右移.光屏左移
D.将蜡烛右移.光屏右移
(3)保持透镜在50cm刻度线处不动,若将点燃的蜡烛放在光具座上80cm刻度线处,将光屏放在光具座上透镜的左侧,通过移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的像.
A.倒立放大
B.倒立缩小
C.正立放大.
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【题目】如图所示,定滑轮重5N,动滑轮重2N.物体A在拉力F作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高0.3m.如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是( )
A.绳子自由端移动速度为0.9m/s
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为3W
D.拉力F的大小为6N
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【题目】小光用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等器材做“探究凸透镜成像规律”的实验.(已知f=10cm)
(1)光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛(如图1所示),其中在B上应放置: .
(2)实验中发现光屏上成像如图2,你认为造成这种现象的原因是: .
(3)在观察凸透镜成像的实验中,光屏上已成清晰、缩小的像.当烛焰向透镜靠近时,仍要在光屏上得到清晰的像,则光屏应向透镜的方向移动(填“靠近”或“远离”).
(4)若实验中在A上放置蜡烛,C上放置光屏,在观察凸透镜成像的实验中,光屏上已成清晰、缩小的像.要想在光屏上形成一个放大的像,你认为应该将蜡烛移动到
(5)接着小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他(填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像.像的亮度变(填“暗”或“亮”)
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【题目】一只斗形玻璃杯盛有两种不能互溶的液体,它们的密度如图甲所示,此时对杯底的压强为p 甲 ,把两种液体搅拌混合后(总体积不变),此时对底面压强为p 乙 ,有( )
A. p 甲 <p 乙 B. p 甲 =p 乙 C. p 甲 >p 乙 D. 无法判断
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【题目】小芳想探究“平面镜成像特点”,她找到了家里的如图所示的一些实验器材:
(1)为了验证猜想,实验中她应该选择_______两只蜡烛,选 作为平面镜。(填写代表实验器材的字母)
(2)选好器材后,她将器材按照如图甲所示位置摆放好,若将镜前蜡烛称为蜡烛A,镜后蜡烛称为蜡烛B,则小芳要想观察到蜡烛A所成的像,她应在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧观察.
(3)实验中发现蜡烛通过镜面成两个像,原因是 。
(4)小芳对(3)中出现的问题进行分析和改进后重新开始实验,点燃蜡烛A,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到与A的像完全重合,在这个过程中蜡烛B (选填“应该”和“不应该”)点燃,理由是 。
(5)移开蜡烛B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,发现白纸上没有蜡烛A的像,可知平面镜所成的像是_______(选填“虚像”或“实像”).
(6)如图乙是小芳的实验记录,通过分析发现像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与玻璃板垂直.她马上得出了结论:平面镜成像时像与物关于平面镜成轴对称,你认为小芳实验的不足之处是 .
(7)如图所示是从墙壁上的平面镜中观察到的时钟图,则当时的时间是 ( )
A.2∶35
B.2∶25
C.9∶35
D.9∶25
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