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“问道武当山,养生太极湖”,中外游客慕名前往武当山旅游观光.武当山景区推出了“山...

“问道武当山,养生太极湖”,中外游客慕名前往武当山旅游观光.武当山景区推出了“山水一体游”项目,购进一批旅游观光艇(如图),其部分技术参数如下表:(取g=10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg,ρ柴油=0.8×103kg/m3
商品名称XX观光艇
商品型号船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量900kg
发动机最大功率45kW
最大载人数量20人
最大航速45km/h
求:(1)某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是多少?
(2)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,所受浮力是多少?
(3)观光艇以最大航速匀速行驶时,受到水的平均阻力是多少N?
(4)若这次航行共消耗柴油30L,则柴油发动机的效率为多大?

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(1)从技术参数表得出最大航速,知道行驶时间,利用速度公式求行驶路程; (2)从技术参数表得出观光艇和20人总质量,利用重力公式求人、观光艇总重,再利用漂浮条件求观光艇满载乘客时,所受水的浮力; (3)从技术参数表得出发动机的最大功率,利用P===Fv求牵引力;又因为观光艇匀速行驶,受平衡力,据此求受到水的平均阻力; (4)知道发动机的最大功率,求出发动机输出功(有用功),利用燃料完全燃烧放热公式Q放=mq求出30L柴油完全燃烧放出的热量(总能量),利用效率公式求柴油发动机的效率. 【解析】 (1)∵v=, ∴s=vt=45km/h×2h=90km; (2)满载时艇和20人总质量: m=900kg+60kg×20=2100kg, 满载时人、观光艇总重: G=mg=2100kg×10N/kg=2.1×104N, ∵观光艇漂浮, ∴观光艇满载乘客时所受浮力: F浮=G=2.1×104N; (3)∵P===Fv, ∴观光艇受到的牵引力: F===3.6×103N, ∵观光艇匀速行驶, ∴观光艇受到的牵引力和水的阻力为平衡力, ∴观光艇受到水的平均阻力: f=F=3.6×103N; (4)2h发动机输出功: W=Pt=45000W×2×3600s=3.24×108J, 30L柴油完全燃烧放出的热量(总能量): Q放=mq=ρvq=0.8×103kg/m3×30×10-3m3×4.3×107J/kg=1.032×109J, 柴油发动机的效率: η==≈31.4%. 答:(1)观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是90km; (2)观光艇满载乘客时,所受浮力是2.1×104N; (3)观光艇以最大航速匀速行驶时,受到水的平均阻力是3.6×103N; (4)柴油发动机的效率为31.4%.
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考点分析:
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(1)电阻R1的阻值和电源电压.
(2)为保证电路安全,电阻R2的调节范围.
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实验
次数
斜面
倾角
斜面
材料
物重
G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉力F/N斜面长
s/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效
率η
120木板50.273.50.81.352.8048.2%
230木板50.404.30.82.003.4458.1%
340玻璃50.514.20.82.553.3675.9%
440木板50.515.00.82.554.0063.8%
540毛巾50.515.70.82.554.5655.9%
(1)在第4次实验中,木块受到的摩擦力是______N.(结果保留一位小数)
(2)分析第1、2、4次实验数据,可得出:在斜面光滑程度一定时,______
(3)分析第3、4、5次实验数据,可得出:______
(4)该实验用到的研究方法是______.请你再举出一例用此方法的实验______
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小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系.
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(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接好,要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小;
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是______
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是______
U/V0.51.01.52.02.53.0
I/A0.140.240.340.440.540.64
(4)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验器材中必须改动的是______
(5)经检查无误后,闭合开关,调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则此时流过灯泡的电流是______A,灯泡的额定功率是______W.(结果保留两位小数)
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小红在实验室做“观察水的沸腾”实验时(如图),记录的实验数据如下表:
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时间/min1234567
温度/℃8084889296989898
(1)图______是水在沸腾时的情况.分析数据可知:此时水的沸点为______.水沸腾后继续给水加热,水的温度______(选填“升高”、“不变”或“降低”).
(2)请你根据记录的实验数据在图中作出水的温度随时间的变化图象.
(3)实验结束后,同学们相互交流时,有的小组觉得把水加热到沸腾的时间过长,请你说出一条缩短加热时间的方法______
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小磁针静止时的指向如图所示,请你标出两个磁极的极性,并画出磁感线的方向.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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