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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)质量是360kg。这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g10N/kg)

(1)该车乘载两个总质量为140kg的人静止在水平地面上,轮胎与地面的接触面积总共8.0×10-2m2。该车对地面的压强多大?

(2)这款概念车乘载两个总质量为140kg的人在水平地面上匀速行驶18km所用的时间为0.5h,且在匀速行驶过程中受到的阻力是总重的0.4倍,则该车的速度是多少?此时车受到多大的牵引力?

(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)6.25×104Pa;(2)10m/s,2×103N;(3)0.75m3 【解析】 (1)该车在水平地面上静止时对地面的压力 F=G总=m总g=(360kg+140kg)×10N/kg=5×103N 对地面的压强 (2)该车的速度: 因“都市蚂蚁”车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,发动机的牵引力 (3)因车在水面上漂浮,所以,受到的浮力 F浮=G总=5×103N 由F浮=ρ水gV排得,排开水的体积 因车至少有三分之一的体积露出水面,所以有 解得:V=0.75m3 答:(1)该车对地面的压强是6.25×104Pa; (2)该车的速度是10m/s,车受到的牵引力为2×103N; (3)它的总体积至少为0.75m3。  
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考点分析:
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建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为200N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为125N,时间为20s(不计摩擦和绳重)求:

(1)工人做的有用功;

(2)工人做功的功率;

(3)此过程中该装置的机械效率。

 

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密度是0.6×103kg/m3的木块,体积是4m3。当它浮在水面上时,求:

(1)木块的质量;

(2)木块受到的浮力;

(3)木块排开水的体积。

 

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小明在游泳时有一个发现:人在水中越往深处走感觉自己越来越轻。由此他猜想到,浮力的大小可能与以下三个因素有关:

A、液体的密度

B、物体浸入液体中的深度

C、物体排开液体的体积

为了验证猜想,他找来金属块、测力计、烧杯和水等器材进行了如图所示的探究。

(1)小明猜想的三个因素中,有一个因素是不能依据他的发现而得到的猜想,这个因素是:_________(ABC)

(2)根据实验数据,小明绘制了测力计的示数随金属块浸入液体中深度而变化的曲线如图所示,当金属块完全浸没水中后所受的浮力是_________N

(3)图像中bc段是一条水平的直线,这说明浮力的大小跟_________无关,而ab段测力计的计数逐渐减小,表示浮力在增大,这是因为_________

(4)根据图像中的信息,还可以计算出金属块的密度是_________kg/m3

 

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在研究“阻力对物体运动的影响”的实验中,让小车从同一斜面和同一高度处静止开始下滑,小车分别停在如图所示的位置。

(1)让小车从斜面同一高度静止滑下的目的是:使小车到斜面低端的_________相同;

(2)结论:表面越光滑,小车受到的阻力越小,它运动得_________

(3)推理:如果表面绝对光滑,小车受到的阻力为零,它将永远做_________

 

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如图甲,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.

1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向________(左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡.

2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:_______________(用字母表示).他这样得出的结论__________(合理/不合理);原因是:_________________

 

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