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人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机,从鱼类游泳得到启示发明了潜艇.某大学两位研究生...

人类从鸟类飞行得到启示发明了飞机,从鱼类游泳得到启示发明了潜艇.某大学两位研究生从蚂蚁身上得到启示,设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示).这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵.(g取10 N/kg)

(1)该车乘载两人后总质量为500 kg,轮胎与地面接触的总面积为80×10-2m2.该车在水平地面上静止时对地面的压强多大?

(2)这款概念车在水平地面上匀速行驶18 km所用的时间为05 h,且在行驶过程中受到的阻力是总重的04倍,则该车的速度与发动机的输出功率分别是多大?

(3)航模社的同学想将此概念车改进成“水陆两栖车”.若上述乘载两人的概念车要在水面漂浮,且至少有三分之一的体积露出水面,则它的总体积至少为多大(假设车内不进水)?

 

(1)6.25×104 Pa;(2)①10m/s ;②2×104 W;(3)0.75m3 【解析】 试题分析:(1)车和人的总重力为G=mg=500kg×10N/kg=5000N,F压 =G=5000N,p=F压/S=5000N/8.0×10−2m2=6.25×104 Pa, (2)①v=s/t=18km/0.5h=36km/h=10m/s,车在行驶过程中受到的阻力为f=0.4G=0.4×5000N=2000N, ②发动机的输出功率为P=Fv=fv=2000N×10m/s=2×104 W; (3)车在水面漂浮时,根据浮沉条件,F浮 =G=5000N, 根据阿基米德原理,F浮 =ρgV排 ,可得V排 =F浮/ρg=5000N/1.0×103kg/m3×10N/kg=0.5m3 ,所以车的总体积为V=3V排/2=3×0.5m3/2=0.75m3 。 考点:压强的大小及其计算;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用;功率的计算  
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考点分析:
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学习了电学知识后,小明、小亮和小艳所在的兴趣小组发现:电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化。在老师的点拨下,他们在探究过程中不断完善和优化方案,共同设计了一种利用电学量的变化来反映力学距离变化的装置。

(1).图甲所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻,ab是总电阻为9Ω、长60 cm、粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且沿竖直方向固定放置的金属杆,M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块,M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆,细杆与导线以及P与ab均接触良好。P在ab的中点时,对应于M既不上移也不下移的位置。除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨外,他们还准备了以下器材:

A.电源(提供4 V的稳定电压)

B.电流表A(量程0~06 A)

C.电压表V1(量程0~3 V)

D.电压表V2(量程0~15 V)

E.定值电阻R0(1Ω、3Ω、5Ω和6Ω的电阻各一个)

F.开关S一个,导线(足够长)若干

①认真研究该原理图后,小艳认为图中只需一个电表即可,于是她将电流表去掉,则电流表所在处应该________(填“让其断路”或“用一根导线替代”)。

②小明和小亮认为:该装置应该尽量大的反映M移动的距离范围,同时还希望电压表上的每根刻度线都能够表示出M移动的距离值。要达到此目的,电压表应该选______(填器材序号字母);定值电阻R0应该选阻值为________Ω的电阻。

③在选择好合适的电压表和电阻后,当滑片P在ab的中点,M既不上移也不下移时,电压表的示数为         V。

(2).老师在充分肯定他们的设计方案后,提出一个建议:能否在上述改进并初步完善的方案基础上再想想办法,使测量的距离范围更大?

他们经过热烈讨论后,决定增加一组滑轮组试试。乙中的A、B、C是小明、小亮和小艳分别画出的滑轮组与M连接的示意图。他们希望通过电表的示数间接反映绳上N点的移动距离,且要求N点移动距离范围超过M。

①小明的连接方式能够达到目的吗?         (选填“能”或“不能”)

②___  _的连接方式,测量的N点移动距离范围最大。以此连接方式,若电压表的指针指在量程的1/3的刻度线处,则表示的N点       (填“向上”或“向下”)移动了    cm的距离。

 

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小红将苹果放入烧杯并逐渐向烧杯中加水,看到如图所示的情景:

(1)比较AB两图可知:       图中苹果受到的浮力较大,从B图可以判断苹果的密度       (选填“大于”、“等于”或“小于)水的密度。[

(2)分析BC两图可知:B图苹果受到的浮力_________C图苹果受到的浮力大小(选填“大于”、“小于”或“等于)

(3)小红又拿来一个装水(水足够多,密度用表示)的大量筒,水的体积为V1,借助这个量筒测出了苹果的密度:

①在C图中,她轻轻取出苹果,将量筒中的水倒入烧杯中,当烧杯中的水被填满时,量筒中剩余水的体积为V2。则苹果的质量表达式:m =        

②小红用针把苹果完全压入盛满水的烧杯中,水从烧杯中溢出后,再取出苹果,并继续将量筒中的水倒入烧杯中,当烧杯中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3

③苹果密度的表达式:ρ=                 

(4)如果把C图中的水换成盐水,苹果静止时,露出液面的体积将        (选填“变大”、“不变”或“变小”),苹果收到的浮力将         

 

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小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为p=  .若实验室有甲、乙和丙三个注射器,活塞的横截面积分别为08cm2、12cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,则实验时应选用  (选填“甲”、“乙”、“丙”)注射器最为合适。

(2)如图是 “探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置,两阻值分别为R2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计。合上开关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过           反映出来的,采用这种连接方式的目的               

 

 

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按照题目的要求作图:

(1)如图甲所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L

(2)在图乙中,标出磁感线方向、小磁针的N极以及电源的正极.

 

 

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如图,电源电压为6V保持不变,S闭合后电压表示数为2V,电流的示数为03A,则灯L1两端的功率为   w,灯L1、L2的电阻相比较大的是     

 

 

 

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