某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)。该装置主要由水箱、浮球 、盖板 和一个可以绕 点自由转动的硬杆 构成, 为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升,盖板 所受的压力和浮球 所受的浮力均逐渐增加,当浮球 刚好浸没到水中时,硬杆 处于水平状态,盖板 恰好被打开,水箱中的水通过排水管排出。经测量浮球 的体积为 ,盖板的横截面积为 , 点到浮球球心的距离为 点到 点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求:
(1)水箱内所能注入水的最大深度;
(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)
某品牌太阳能汽车如图甲,通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能;玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活。
(1)若该车身的材料要求强度高且轻便,则表中最理想的材料是 ;
材料 |
锰钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
性能(强度) |
强 |
较弱 |
较强 |
强 |
密度 |
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(2)若该车质量是400千克,车上载有人和物品质量共为100千克,车轮与地面的总接触面积为 米 ,该汽车对水平地面的压强为多少?
(3)若该汽车以最大输出功率 为800瓦在水平路面上做匀速直线运动,一段时间后再将功率减小到 ,并保持此功率做匀速直线运动。上述运动过程的速度 时间图像如图乙,设运动过程中汽车所受阻力不变,则汽车受到的阻力是 牛, 为多少?
如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰),它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为7×10 3t,当驱逐舰以72km/h的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。求:(海水密度近似取1.0×10 3kg/m 3)
(1)在水面下3m深处,船体受到的海水的压强是多少?
(2)驱逐舰满载时,受到的浮力是多少?
(3)驱逐舰满载时,排开海水的体积是多少?
(4)驱逐舰满载时以72km/h的速度匀速航行,受到的牵引力是多少?
如图所示为“无人机”(多功能飞行器),它具有4个旋翼,可通过无线电进行操控,其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)起飞时,增大四个旋翼的转速,使吹向下方的风量增加,无人机就会上升,这是因为力的作用是 。在空中飞行时,只要增加 侧两个旋翼的转速,就能使无人机右侧抬升,向左倾斜飞行。
(2)若该机在30秒内匀速竖直上升120米进行空中拍摄,则它飞行的速度是多少米 秒?
(3)该机一个旋翼的电动机额定功率为30瓦,额定电压为15伏,电动机正常工作时,通过的电流为多少安?
(4)该机所需的能量是由一块输出电压为15伏,容量为 的电池提供,若电能的 用于飞行,飞行时的实际功率为 ,则该机最多能飞行多少时间?
按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 以内。某型号货车部分参数如表所示。王师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶 。 取 ,沙子的密度为 ,燃油的热值为
自重 |
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车轮个数 |
10 |
每个轮胎触地面积 |
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车厢容积 |
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请解答该货车在本次运输过程中的下列问题:
(1)通过计算判断该货车是否超载?
(2)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍,这段时间内货车牵引力所做的功是多少?
(3)货车在这一过程中消耗燃油 ,其热机效率是多少?
学校新进了一批实验器材准备实验操作考试,同学们帮忙搬运,小明背着 的实验器材从一楼走到三楼的实验室。已知小明自身质量为 ,每只脚与地面的接触面积为 ,每层楼高为 。 取 求:
(1)小明背着实验器材站立时对水平地面的压强。
(2)小明搬运实验器材做功的效率(精确到 。
小夏利用如图的滑轮组,将重量为 的物体匀速提升了 。已知他自身的重量为 ,对绳子施加的拉力 ,两脚与地面接触的总面积 .求此过程中:
(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力 做的功;
(3)该滑轮组的机械效率。
某旅游区的缆车起点和终点的相对高度为 ,水平距离为 。如图所示,缆车的质量为 ,底面积为 ,缆车顶部与钢缆固定在一起,钢缆带动缆车做匀速直线运动。一台缆车运载着质量是 的一名游客上山,游客每只脚的面积为 ,缆车从起点到终点所用的时间为 。忽略空气阻力, 取 。请计算:
(1)缆车运行的速度;
(2)游客在缆车中站定时对缆车的压强;
(3)运送游客过程中,钢缆对缆车做功的功率。
小军发现一个质量为 、不吸水的新型圆台体建筑材料,他只有量程为 的弹簧测力计,设计了如图所示装置进行实验。重为 、底面积为 的薄壁容器 内盛有 的水,容器 置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力 为 ,此时材料浸没在水中静止且未触底。求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强;
(3)材料的密度。
自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示,小明骑自行车出行的途中,沿直线匀速经过一段长 的平直路面,用时 。该过程中前后轮与地面的总接触面积为 。若小明的质量为 ,自行车重 ,骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。 ,
(1)求骑行时车对水平地面的压强;
(2)该压强相当于多高水柱产生的压强?
(3)求骑行过程中动力做的功及功率。
如图所示,将密度为0.6×10 3kg/m 3、高度为8cm、底面积为20cm 2的实心圆柱体竖直放在底面积为100cm 2水平放置的容器中。(水的密度为1.0×10 3kg/m 3,g取10N/kg)
求:(1)没加水时,圆柱体对容器底的压强;
(2)向容器内加水,当水加到3cm深时,求容器底对圆柱体的支持力大小;
(3)继续向容器中加水,当水深为6cm时,求圆柱体竖直静止时,圆柱体浸入水中的深度h。
已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)求:
(1)物体受到摩擦力的大小;
(2)大山前进的速度;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体 内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只 的鸟正面撞在迎面飞来的速度为 的飞机上,就会产生 撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为 ,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。
性质 |
材料 |
材料 |
材料 |
抗压性 |
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密度 |
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(3)如图,一架飞机以 的速度向正前方 点的鸟迎头飞去,则飞机的头 点到达 点位置所需的时间是 ,这也就是飞机留给该鸟逃离 点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果。根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能” 具有更强的躲避高速飞行器的能力。
如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为 。弹簧测力计挂着重为 的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为 取 。求:
(1)弹簧测力计的示数。
(2)物体的密度。
试题篮
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