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阅读以下材料,回答相关问题。 港珠澳大桥海底隧道 港珠澳大桥海底隧道,全长6.7...

阅读以下材料,回答相关问题。

港珠澳大桥海底隧道

港珠澳大桥海底隧道,全长6.7公里,它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成。隧道的海底部分长约5664米,最大安装水深超过40米。该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位。

每节制作完成的巨型沉管(简称管节),其管道长180米,宽37.95米,高11.4米,排水量达8万吨,相当于一艘航母。这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢? 如图是这一过程的示意图。

甲图:管节先被移动到船坞的浅坞区,在其两端安装止水带,在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统,并在管内无水时将其两端封闭。

乙图:关闭两个坞门,向船坞内灌水使管节起浮,再将管节移至船坞的深坞区。

丙图:船坞排水,至坞内外水面相平后,打开坞门2。

丁图:由大马力拖轮将管节拖出船坞,并拖运至沉放现场。

戊图:利用压载水系统向管节内灌水,使其下沉,并利用深水无人沉放定位系统调位。

请回答下列问题:

1)管节漂浮时,其上表面几乎与水面齐平。请你估算:管节漂浮时受到的浮力约为_________N

2)请你利用所学知识,试分析乙图中管节起浮的原因_________

3)管节灌水沉放的原理与__________的工作原理相同。(选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”)

 

8×108 见解析所示 潜水艇 【解析】 (1)[1]管节的排水量达8万吨,则管节受到的浮力: F浮=G排=m排g=8×107kg×10N/kg=8×108N; (2)[2]向船坞内灌水后,V排变大,ρ液一定,根据F浮=ρ液gV排可知,管节受到的浮力变大,当浮力大于重力时,管节起浮; (3)[3]根据管节沉放的过程可知,在管内无水时将其两端封闭,沉放时,利用压载水系统向管节内灌水,管节重力变大,当大于管节受到的浮力时,管节下沉,故其沉放原理与潜水艇的工作原理相同。  
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考点分析:
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小鹏选用橡皮泥,装有细砂的透明容器、刻度尺、100g木块m0100g铁块m1,还有一块与100g铁块形状体积完全相同的铜块m2和小桌这些器材,做“探究物体的重力势能大小与质量是否有关”的实验。如图所示,他的主要实验步骤如下:

①将桌面粘有少量橡皮泥的小桌水平放在细砂上,将质量为m1=100g的铁块举高到距小桌面H1=60cm高处自由释放,砸到小桌面上,用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h1并记录在表格中;

②将细砂整理平整后再放上小桌。将此铁块举高到距小桌面H2=80cm高处自由释放,砸到小桌面上,用刻度尺测出桌腿进入细砂中的深度h2并记录在表格中。根据以上叙述,回答下列问题:

(1)小鹏在该探究实验的操作过程中存在的主要问题是__________________

(2)请你针对小鹏探究过程中存在的问题,写出改正措施:__________________

(3)小鹏改正措施后进行实验,请你帮助他设计实验记录表格。

_______

 

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小东在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η,并将它们填入下表中:

 

G/N

G/N

h/m

F/N

s/m

η

1.0

2.0

0.1

1.0

0.3

 

1.0

4.0

0.1

1.8

0.3

74.1%

 

 

(1)实验中,测得甲滑轮组的机械效率η=_________;(保留三位有效数字)

(2)有实验数据分析可知:滑轮组机械效率高低与_________有关。

 

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小亮通过以下实验来比较牛奶与豆浆的比热容大小,如图甲所示.他选取了两个相同规格的电加热器、两个相同的烧杯、质量与初温都相同的牛奶和豆浆、两只相同的温度计进行实验,并将实验数据记录在下面的表格中.

物质种类

质量m/g

温度升高10℃需要加热的时间t/s

温度升高20℃需要加热的时间t/s

温度升高30℃需要加热的时间t/s

牛奶

200

150

300

380

豆浆

200

120

190

310

 

 

1)在这个实验中,可以通过_______来比较牛奶和豆浆的比热容大小(选填选项前的字母,只有一个选项正确).

A. 加热时间的长短                B. 液体的温度

C. 液体温度的变化量                D. 升高相同温度所需的加热时间

2)如图乙是牛奶和豆浆的温度随时间变化的关系示意图,则图线________代表豆浆的温度变化规律(选填“A”或“B”).

 

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小丽做“探究杠杆的平衡条件”的实验:

(1)当杠杆如图甲所示时,小丽应将平衡螺母向_________移动,使杠杆在水平位置平衡;(选填“左”或“右”)

(2)调节杠杆水平平衡后,小丽在杠杆的A点挂上2个钩码(每个钩码重1N,杠杆上相邻刻线距离相等),如图乙所示。若使杠杆恢复水平平衡状态,使用最大测量值为1N的弹簧测力计在_________点沿着竖直向上的方向拉住杠杆。(选填“A”“B”“C”“D”“E”)

 

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在观察水沸腾的实验中,持续加热时,根据实验数据绘出如图所示的图像。可以判断实验时水面上方的气压_________(选填“高于”或“低于”)1标准大气压。判断依据是__________________

 

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