(7分)科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房如下图所示,它具有冬暖夏凉的优点.表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为1.6×104W,该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的,三角形建筑外围(即除去该面空洞)的面积为1.0×103m2,空气密度约为1.2kg/m3,已知空气动能与空气质量成正比.1kg空气在不同的速度(V)时的动能(E)如下表所示.
⑴漂浮房冬暖夏凉,利用了水的 比较大的特性.
⑵由表格中数据可知,每kg空气动能(E)与速度(V)的关系表达式为E= .
E(J) | 2 | 8 | 18 | 32 | 50 |
V(m/s) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
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⑶漂浮房在平静的水面沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变,水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如图所示,t=50s后,漂浮房以2.5m/s的速度做匀速直线运动,则在整个运动过程中,漂浮房受到的阻力大小为 N.
⑷若风正好垂直于三角形表面吹入,当风速为8m/s时,每秒钟吹向三角形建筑的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么当风速为8m/s时,漂浮房在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(7分)某物理兴趣小组利用透明橡皮膜、注射器、乳胶管、止水夹等器材制成凹、凸形状可改变的液体透镜,并利用液体透镜探究“光的折射”和“透镜成像”,如图所示.
(1)在探究“凸透镜对光线的作用”时,首先在两个透明玻璃长方体容器中充入蚊香烟雾,然后将水注入橡皮膜,制成液体透镜,再将液体透镜放置在两个玻璃容器之间,如图甲所示,让光线沿图示方向射入玻璃容器,经透镜折射后折射光线将 (选填“偏离”或“偏向”)主光轴.如果此时再用注射器向橡皮膜注水,改变液体透镜的凸起程度,则折射光线偏折的程度 (选填“会改变”或“不改变”),在玻璃容器中充入蚊香烟雾的目的是 .
(2)在用液体透镜探究“凸透镜成像规律”时,蜡烛、光屏和液体透镜的位置如图乙所示,光屏上出现 清晰的烛焰像,若透镜位置不动,将蜡烛移到光具座10cm刻度时,则烛焰经凸透镜所成的像是 .
A.放大、倒立的实像 B.放大、正立的虚像
C.缩小、倒立的实像 D.缩小、正立的实像
(3)为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”,物理兴趣小组人员做了如下实验:在图甲所示的装置中,保持液体透镜的凸起程度、即形状不变,先后在橡皮膜中注入酒精和煤油,观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度,此时,他们是在探究液体透镜折光能力与
是否有关,在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度,即形状不变的具体原因是
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(4)利用液体透镜还可以探究哪些问题?(写出一个即可)
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(6分)如图所示,工人用400N拉力通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面匀速上升到6m高的三楼上,不计绳重和一切摩擦.问:
(1)工人吊起箱子过程中做的有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
(3)工人做功的功率为多少?
(5分)如图是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置:
(1)水和煤油吸热的多少是通过_______________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”),这种研究方法叫做____________。
(2)实验数据记录如下:
物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最后温度/℃ |
水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
煤油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
从表中数据可知,水吸收的热量为 , (选填“水”或“煤油”)吸热升温更快.
(3)在此实验中,如果要使水和煤油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)煤油吸收的热量.
(7分)请按要求完成下列作图.
(1)下图中根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜中所成的像.
(2)完成下图中透镜光路.
(3)如图所示,物块A随传送带一起水平向右匀速运动,请画出物块A所受力的示意图.(不计空气阻力)
(4)如图中为使杠杆ON在图示位置能保持静止,需在M点施加一个力F.请在图中画出物体A对杆拉力的力臂和在M点对杆的最小拉力F的示意图.
在测量大气压强的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置.将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g.烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g= 10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计.则所测大气压的值应为 Pa.