【題目】圖甲為加油站加油系統(tǒng)示意圖,油罐容積為30m3,為了降低油品損耗,保證油罐運行安全,在油罐頂部安裝有調節(jié)油罐內外壓力平衡的呼吸閥。其中吸氣閥(圖乙)管口面積為2×10-3m2,重力不計的吸氣閥蓋在0. 6N的恒力作用下堵住吸氣管口。加油時,加油機內油泵自動啟動,加油槍流量控制為Q = 5×10-4m3/s;(ρ油取0.8×103 kg/m3,外界大氣壓取105Pa )
(1)某次加油時,加油槍口高出油罐油面3m,所加油的體積為2.5×10-2m3,則加油系統(tǒng)克服油的重力做了多少功?(不考慮油面的變化)(3分)
(2)若加油槍口橫截面積為4×10-4m2,則加油時油在油槍口處流速是多少米/秒?(2分)
(3)若油罐中油的體積為10.04m3,罐內氣體壓強與其體積關系如下表所示(吸氣閥未打開前氣體質量、溫度保持不變),則在加油多長時間后,吸氣閥會立即打開?(3分)
油罐內氣體體積(m3) | …… | 19.96 | 19.98 | 20 | 20.02 | 20.04 | …… |
油罐內氣體壓強(Pa) | …… | 99900 | 99800 | 99700 | 99600 | 99500 | …… |
【答案】(1) 600J (2) 1.25m/s (3)80s
【解析】解:(1)所加油的重力G=ρ油Vg=0.8×103kg/m3×2.5×10-2 m3×10N/kg=200N,
加油系統(tǒng)克服油的重力做的功為:W =Gh=200N×3m=600J。
(2)由于流量是單位時間內流出油槍的體積,即Q==Sv;
故油在油槍口處流速為:v===1.25m/s。
(3)當吸氣閥剛好打開時,對于閥蓋進行受力分析,有F外=F內+F0 p外S2=p內S2+ F0
則 105Pa ×2×10-3m2=p內×2×10-3m2 +0.6N 則p內=99700Pa;
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,當吸氣閥剛好打開時,油罐中氣體的體積為20 m3。則此時油罐中油的體積為V1=30 m3-20 m3=10 m3;
故要加油的體積為:V2=10.04m3-10m3=0.04 m3
則要加油的時間:t=。
(1)欲求加油系統(tǒng)克服油的重力做了多少功,應該由油的體積求出油的質量,得出油的重力,再根據(jù)其被提升的高度求出功的大小;(2)欲球油槍口處流速的大小,由于已知流量的大小,再根據(jù)流量的定義,用它除槍口的橫截面積即可得出流速的大。唬3)吸氣閥打開時就是閥蓋受到的罐內外的壓力差等于0.6N時的狀態(tài),故我們可先由此求出罐內的壓強,然后再由罐內氣體的體積與罐內壓強的的對照表得到罐內氣體的多少,再求出應該所加油的多少,再根據(jù)流量關系求出加油的時間來。
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【題目】用如圖所示的實驗裝置來測量液體的密度,將一個帶有閥門的三通U形管倒置在兩個裝有液體的容器中,用抽氣機對U形管向外抽氣,再半閉閥門K,已知左邊液體的密度為ρ1,左右兩邊液柱與液面的高度差分別為h1、h2,則下列說法正確的是
A. 實驗中必須將U形管內抽成真空
B. 若將U形管傾斜,左右兩邊液柱高度差減小
C. 右邊液體的密度ρ2=
D. 右邊液體的密度ρ2=
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【題目】作用在圖釘帽上的壓力是20牛,壓強是2×105帕,那么圖頂尖作用在墻上的壓力和圖釘尖對墻的壓強分別是
A. 等于20牛,大于2×105帕 B. 大于20牛,等于2×105帕
C. 等于20牛,小于2×105帕 D. 小于20牛,大于2×105帕
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【題目】用伏安法測電阻,實驗電路如圖甲所示.
(1)連接電路時,開關應該是 的.
(2)大山同學在實驗中的某次測量,電壓表與電流表的讀數(shù)如圖乙所示,則此時待測電阻的阻值為 Ω.請你根據(jù)圖甲的電路圖,在圖丙中用筆畫線代替導線幫大山同學連接實物圖(導線不能交叉).
(3)實驗中,如果電壓表突然損壞,已知滑動變阻器的最大阻值為R,被測電阻的阻值為Rx,電源電壓保持不變,但電源電壓未知,請你利用剩下的器材測出Rx,先在右邊方框內畫出此時的實驗電路圖,再簡要寫出實驗過程和計算Rx的表達式.
a、實驗過程: ①
②
b、Rx的表達式:Rx= .
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【題目】圖甲為某可調節(jié)亮度臺燈,圖乙為其用于調光的電位器結構圖,a,b,c是它的三個接線柱,a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連,b與金屬滑片相連,轉動旋鈕,滑片在弧形電阻絲上同向滑動即可調節(jié)燈泡亮度,下列分析正確的是( )
A. 電位器與燈泡并聯(lián)
B. 若只將a、b接入電路,順時針轉動旋鈕時燈泡亮度不變
C. 若只將a、c接入電路,順時針轉動旋鈕時燈泡變暗
D. 若只將b、c接入電路,順時針轉動旋鈕時燈泡變亮
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【題目】9月25日上午,中國首艘航空母艦“遼寧”號正式交接服役,從此中國擺脫了沒有航母的歷史.如圖甲是遼寧號航空母艦的圖片,遼寧號航空母艦以重油(原油提取汽油、柴油后剩余重質油)為燃料,總功率1.5×108W,最大艦長304米,艦寬70.5米,飛行甲板長300米、寬70米,最高航速約54km/h.2012年11月23日上午中國獨立自主研發(fā)的航母艦載飛機﹣殲﹣15首次成功降落在“遼寧艦”甲板上(如圖乙所示).
請回答下列問題:
(1)在某次訓練中,從兩名飛機起飛指揮員用“航母style”動作(如圖丙所示)向殲﹣15飛行員下達起飛指令后,30架殲﹣15陸續(xù)飛離航母平臺后,航母排開水的體積減少了600m3, 每架殲﹣15的質量約為多少?(海水密度取1.0×103kg/m3)
(2)如果航母總功率全部用來提供它向前的牽引力,當航母以最高航速54km/h航行時,它產(chǎn)生的牽引力是多少?若在這種狀態(tài)下勻速航行1000km,航母發(fā)動機的效率為25%,至少需要燃燒多少千克的重油?(重油的熱值為4.0×107J/kg)
(3)若航母儲存燃油質量一定,它在水中航行時受到的阻力與航速的平方成正比,航母低速勻速行駛還是高速勻速行駛時續(xù)航里程(連續(xù)航行的最大距離)大?
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【題目】在“研究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,小明同學的三次實驗情況分別如圖甲、乙、丙所示:
(1)該實驗的實驗原理是_____。
(2)該實驗的關鍵是用彈簧測力計水平拉動木塊,使木塊做_____運動。
(3)圖甲中彈簧測力計的示數(shù)是_____N。
(4)若要探究滑動摩擦力大小與接觸面粗糙程度的關系,應選__兩圖的實驗進行探究。
(5)若要探究滑動摩擦力大小與壓力大小的關系,應選_____兩圖的實驗進行探究。
(6)此實驗所采用的研究方法是_____法。
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【題目】(4分)利用如圖所示器材“探究二力平衡的條件”.
(1)將卡片上的兩根線跨放在支架的滑輪上,并在兩個線端分別掛上鉤碼,使作用在卡片上的兩個拉力方向相反,且在一條直線上.當卡片平衡時,從鉤碼質量看,卡片兩邊所受的拉力 .
(2)為觀察不在同一直線上的兩個力是否能平衡,可用手將卡片 ,釋放時觀察其是否保持平衡.
(3)在卡片平衡時,用剪刀將卡片從中間剪開,并觀察隨之發(fā)生的現(xiàn)象.由此可以得到二力平衡的又一個條件是 .
(4)該實驗在選擇卡片時,選用較輕卡片的目的是 .
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【題目】用下列方法制作如圖所示的“噴氣火箭”:將氣球吹大,并用夾子將口夾緊;從一根吸管上剪取一小段,用膠帶把它固定在氣球上;將一根細繩穿過吸管,并水平拉直,作為“噴氣火箭”運動的軌道。把封口的夾子松開,氣球就會向________(選填“右”或“左”)運動,使氣球由靜止變?yōu)檫\動的力的施力物體是_______。此現(xiàn)象說明:物體間力的作用是________。
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