在地面上使用如图所示的失重水槽训练,是航天员模拟太空失重状态的一种训练方法。这种训练方法的原理是:航天员穿着水槽训练航天服浸没在水中,通过改变航天员配重,使其在水中处于悬浮状态(失重状态)。若穿着水槽训练航天服的航天员及所带配重的总质量为 100kg。(g 取 10N/kg) 求:
(1)航天员在水槽中训练时受到的浮力;
(2)航天员在水槽中训练时排开水的体积。
如图所示的容器内装有一定质量的水。已知:h1=15cm,h2=5cm。不考虑大气压的影响, 容器上横截面积S=1×10-3m2的塞子的下表面受到水向上的压力是多大?(g取10N/kg)
请阅读《物体的收尾速度》并回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?
查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,但只要空气阻力仍小于重力,物体仍会继续加速下落,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,物体将以此时的速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“相同环境下,球形物体收尾速度的大小与质量是否有关”的实验,测量数据见下表。
小球编号 | A | B |
小球质量(g) | 2 | 5 |
小球半径(×10-3m) | 5 | 5 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 |
(1)飞机机身的外形常做成______型,其目的是______;
(2)分析表格中记录的实验数据可知:
①球形物体的收尾速度的大小与其______(选填“质量”或“半径”)有关;
②A小球下落时受到的最大阻力为______N。(g取10 N/kg)
为了验证“浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体的形状无关”,小强选用一块橡皮泥(ρ 泥>ρ 水)、弹簧测力计、装有适量水的烧杯和细线进行实验。
(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①用细线将橡皮泥悬挂在弹簧测力计下,静止时记录弹簧测力计的示数为 F1;
②将橡皮泥浸没在水中,橡皮泥不接触容器,静止时记录弹簧测力计的示数为 F2;
③______,再将橡皮泥______在水中且______,静止时记录弹簧测力计的示数为 F3;
(2)由 F1 –F2______F1 –F3(选填“=”或“≠”),可以验证“浸没在水中的物体所受浮力大小跟物体的形状无关”。
小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率,他记录的实验数据如下表。
次数 | 物重G/N | 绳自由端的拉力F/N | 钩码上升的高度h/cm | 绳自由端移动的距离s/cm | 机械效率η/% |
1 | 1.0 | 0.5 | 10 | 30 |
|
2 | 2.0 | 0.9 | 5 | 15 | 74.1 |
(1)根据记录表格中提供的信息,组装图中小军使用的滑轮组______;
(2)根据给出的实验数据,计算出第一次的机械效率并填入表格中______;(结果保留三位有效数字)
(3)同一个滑轮组,在两次实验过程中机械效率不同,主要原因是______。
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______(选填“左”或“右”)移动, 使杠杆在水平位置平衡;
(2)调节杠杆水平平衡后,小丽在杠杆的 A 点挂上 2 个钩码(每个钩码重为 1N,杠杆上相邻刻线间的距离相等),如图乙所示。若要使杠杆再次在水平位置平衡,可以在______点挂上 1 个钩码;或者用弹簧测力计在 B 点沿着______的方向施加 1N 的力拉住杠杆。