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2012年6月,我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新...

20126月,我国自主设计的载人潜水器蛟龙号,实验下潜7000m达到一个新的深度.试验经历了以下主要过程:母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船.如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器.吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%

已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3g10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响.求:

1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?

2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?

3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?

 

(1)(2)(3)n="5" 【解析】(1)潜水器刚被海水浸没时,潜水器受到水的浮力和自身重力以及挂钩的拉力。浮力向上,拉力向上,重力向下,根据二力平衡,拉力加浮力等于重力 潜水器总重 所以挂钩拉力等于 (2)潜水器下潜时间t1=6h,t2=0.5h,上升用时t3=3.5h,总时间是 下潜深度7000m,上升也是7000m,总路程是14000m 所以 (3)离开水面上升过程,已经没有浮力,上升h=6m,有用功 假设有N段绳子,则有绳自由端上升Nh高度,总功 机械效率 解得N=5 本题考查知识点多,题目陈述也比较长,但是问题的设计思路很直接,难度不高,纸老虎而已。  
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考点分析:
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1)如图所示,该电热水器正常工作15min,加热电阻R消耗的电能?

2)如图所示,该电热水器正常工作时,电路中电流强度是多大?

3)请你用两个加热电阻R1R2和两个开关S1S2设计出符合小芸以上两个选购要求的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置),并计算出加热电阻R1R2的阻值各是多大?

 

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小阳在利用吸管喝饮料时认为“饮料是靠嘴的吸力进入口中的,而不是靠大气压进入口中的”,而小明认为他的说法是错误的,为此他准备了如下一些器材:一个装满水(可以饮用)的玻璃瓶,一个可以塞紧瓶口的塞子,塞子上开有两个孔,其中一个孔中插有一支吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小阳的说法是错误的。写出实验步骤并加以说明。

 

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小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验,记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系:F_____

G/N

2

3

4

5

6

7

8

F/N

0.9

1.3

1.7

2.1

2.5

2.9

3.3

 

 

 

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根据给定的器材,设计实验测定未知电阻RX的电阻值。

器材:电压未知的稳压电源一台;已知电阻值的电阻R0一个;符合要求的电流表一块;单刀单掷开关两个;待测电阻RX以及导线若干。

要求:实验过程中不得拆改电路;

1)画出电路图______

2)简述实验步骤;

电流表调零,开关断开,按照电路图连接电路

_____

_____

3)计算式RX_____

 

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在某一温度下,两上电路元件AB中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件A的电阻为_____Ω;将AB并联后接在电压为2.0V的电源两端,则通过AB的总电流是_____A

 

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