【题目】如图所示,轻质薄壁柱形溢水杯甲和柱形容器乙放在水平桌面上,溢水杯甲和容器乙的底面积分别为2×10﹣2米2和1×10﹣2米2.在溢水杯甲中注入水直到溢水口,此时水的深度为0.2米。求:
①溢水杯甲底部受到水的压强p水。
②溢水杯甲对水平地面的压力F甲。
③若将一个金属球浸没在溢水杯甲中,水通过溢水口流入柱形容器乙中,发现此时溢水杯甲对水平地面的压强增加量等于容器乙对水平地面的压强(乙容器中水未溢出),求放入金属球的密度ρ。
【答案】①1960Pa;②39.2N;③3.0×103kg/m3。
【解析】
①溢水杯甲底部受到水的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
②溢水杯甲中水的重力:
G水=m水g=ρ水V水g=ρ水S甲h水g=1.0×103kg/m3×2×10﹣2m2×0.2m×9.8N/kg=39.2N,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,溢水杯甲对水平地面的压力:
F甲=G水=39.2N;
③将一个金属球浸没在溢水杯甲中后,甲对水平地面压力的增加量:
△F甲=G﹣G溢=mg﹣m溢g=ρVg﹣ρ水V溢g=ρVg﹣ρ水Vg=(ρ﹣ρ水)Vg,
F乙=G溢=m溢g=ρ水V溢g=ρ水Vg,
因溢水杯甲对水平地面的压强增加量等于容器乙对水平地面的压强,
所以,由p=可得:
=
,即
=
,
解得:ρ=(1+)ρ水=(1+
)×1.0×103kg/m3=3.0×103kg/m3。
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【题目】近年来,多旋翼无人机发展迅速。由于其机动性和灵活性强,广泛应用在航拍领域、交通管理等方面。如图所示为某品牌四旋翼无人机,它采用4个电机带动旋翼(螺旋桨)转动,对下方空气施力的同时获得升力。该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能,携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器,它还拥有GPS卫星定位系统。下表是该无人机的部分参数:
整机质量 | 2kg | 电池额定电压 | 15V |
最大起飞海拔高度 | 5000m | 电池容量 | 5000mAh |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
(1)根据上述内容,下列说法中不正确的是_____
A.遥控无人机、卫星定位都是通过电磁波来传递信息的B.无人机利用了空气对旋翼的反作用力从而获得升力
C.无人机在拍摄地面图象时减小悬停高度可以使图象变大D.无人机在悬停时不消耗电能
(2)电动机在工作时要保持其两端电压为12V不变,通过电子调速器(简称电调)来控制电动机的电流从而改变电动机的功率,每一个电动机连接一个电调,那么电动机和电调的连接方式是_____(选填“并联”或“串联”),若电源电压全部加在电动机和电调的两端,则电动机和电调的功率之比为_____。
(3)在电池满容量的情况下,该无人机参与某次火情的勘测时,需要从地面起飞,飞到火场上空60米高处,然后悬停观测(整个过程四个电动机同时工作)。由于无人机机动性和灵活性强,这一过程可视为以最大速度匀速直线上升,且达到60米高处时立即静止(悬停)。若无人机悬停观测10分钟,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,无人机上升过程中所受的阻力为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
a.从起飞到悬停结束,电动机消耗多少电能________?电调部分消耗多少电能_________?
b.若无人机从60米高处返回到地面,要求电池容量至少剩余10%,若不计其他能量损失,该无人机完成悬停观测后,能否安全返回 ________?
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【题目】下列电路图中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是( )
A. B.
C.
D.
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【题目】某物理兴趣小组研究“力对运动的影响”及“影响摩擦力的因素”.如图,三个滑道的斜面部分完全相同,水平部分材质不同(毛巾、棉衣、木板).三个相同的小木块分别从三个滑道的同一高度O处从静止释放,在水平面滑行至停止的距离sBC<sBD<sBF .
(1)控制其他因素均相同,只体现“滑道材质”与“滑行距离”的关系,这种研究方法属于________法.
(2)三种滑行的初始段OB均相同,从能量转化的角度分析,从静止释放时,三木块的________能相同,滑到水平部分左端B处时________能相同,则它们的速度________.
(3)在该实验时,三木块在水平面部分所受摩擦力的大小关系fBC________fBD________fBF(填不等号),这个实验只能说明物体所受摩擦力与________有关.
(4)结合上述实验,推测和猜想:如果滑道水平部分绝对光滑,小木块将做________.
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【题目】如图所示,小倩同学的质量是50kg,她提了质量为l0kg的一桶水给树苗浇水,桶中水深h为20cm,提水时手的受力面积为8cm2,人的双脚站立时与地面的接触面积是400cm2 (g取10N/kg)求:
(1)水对桶底的压强是多大?
(2)提水时手受到的压强是多大?
(3)小倩提着这桶水在地面上行走时,对地面的压强是多大?
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【题目】小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向____________(左/右)侧调节,使杠杆在水平位置平衡;
(2)某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论_________(选填:“可靠”或“不可靠”) ;
(3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将A、B两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆____________(仍保持平衡/左端下沉/右端下沉);
(4)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直_________(选填:“向上”或“向下”)拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2,则F2________________F1(选填:“>”“=”或“<”) .
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【题目】工人师傅利用汽车作为动力,从水中打捞一个正方体物件,绳子通过定滑轮,一端系着物件,另一端拴在汽车上,如图甲所示。汽车拉着物件匀速上升,已知汽车对绳子的拉力F与物件底面距离水底的高度h的变化关系如图乙所示。绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)该物件的质量是多少?
(2)物件浸没在水中时,受到的浮力为多大?
(3)物件上表面恰好到达水面时,下表面受到水的压强为多少?
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【题目】同学们在实验室测量某块小矿石的密度,选用天平、量筒、细线和水等,进行如下的实验操作:
A.在量筒中倒入适量的水,记下水的体积;将小矿石用细线系好后,慢慢地浸没在水中,记下小矿石和水的总体积.
B.把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使横梁平衡。
C.将小矿石放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码,直至横梁恢复平衡.
(1)为了减少实验误差,上述实验操作的最佳顺序是:________.(填写字母)
(2)在调节天平时,发现指针的位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向________调(选填“左”或“右”).用调节好的天平称量小矿石的质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量和游码的位置如图乙所示,则小矿石的质量为m=________g,用量筒测量小矿石的体积如图丙所示,由此可以算出小矿石的密度为=____________g/cm3;
(3)若小明在称量小矿石质量的过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏________;若考虑小矿石存在一定吸水性的因素,所测密度偏_________.(选填“大”或“小”)
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【题目】小枫同学骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和车的速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小枫应先后三次将小球从斜面的_______(选填“同一”或“不同”)高度处释放,比较小球在______(选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.小枫先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放,三次实验结果如图所示,则小球在____表面上运动时,小球速度改变得最慢。由此得到结论:速度相同时,水平面粗糙程度越小,小球滑行距离越____(选填“远”或“近”);小枫认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将______________。
(3)在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1_____W2(选填“>”、“<”或“=”)。
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