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2015年,南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航.若试航中平台的排...

2015年,南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航.若试航中平台的排水量为2.5×104t,以5m/s的速度匀速直线航行5km,所受阻力是平台重的0.016倍.取g=10N/kg,q燃油=4×107J/kg.求:

(1)平台受到的浮力;

(2)平台所受牵引力的功率;

(3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量.

 

(1)平台受到的浮力2.5×108N; (2)平台所受牵引力的功率2×107W; (3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×103kg. 【解析】 试题分析:(1)根据阿基米德原理F浮=G排即可求出浮力; (2)根据二力平衡求出牵引力的大小,利用W=Fs求出牵引力做的功,由t=求出航行时间,利用P=求出功率; (3)根据Q放=求出燃油放出的热量,再利用m=即可求出燃油质量. 【解析】 (1)平台的排水量为m排=2.5×104t=2.5×107kg, 根据阿基米德原理可知, 平台受到的浮力F浮=G排=m排g=2.5×107kg×10N/kg=2.5×108N. (2)平台漂浮时,G=F浮=2.5×108N, 平台所受的阻力f=nG=0.016×2.5×108N=4×106N, 因为平台匀速直线航行,根据二力平衡条件, 平台所受的牵引力F牵=f=4×106N, 平台航行的路程s=5km=5×103m, 牵引力做的功W=Fs=4×106N×5×103m=2×1010J, 由v=得,t===1×103s, 则平台所受牵引力的功率P===2×107W. (3)由η=得, 燃油燃烧放出的热量Q放===5×1010J 由Q放=mq得, 燃油质量m===1.25×103kg. 答:(1)平台受到的浮力2.5×108N; (2)平台所受牵引力的功率2×107W; (3)若平台燃油机动力系统效率为40%,该试航过程至少需要燃烧的燃油质量为1.25×103kg. 【点评】本题考查了浮力、功率及效率的计算相关的物理知识,综合性很强,计算量比较大,具有一定的难度,明确排水量的含义(排开水的质量)是本题的关键.  
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考点分析:
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按照题目要求作图:

(1)如图(1)所示,一束光照射到玻璃面,请画出它的折射光线的大概位置和反射光线.

(2)将图(2)中的螺线管连入你设计的电路中(在虚线方框内完成).要求:A.电路能改变螺线管磁性的强弱;B.使小磁针静止时如图所示.

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(3)如图(3)甲所示的钢丝钳,A是剪钢丝处,B为手的用力点,O为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图;请在图(3)乙中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂l1和阻力F2

(4)传送带上有一个物体M,重为2N,它与传送带一起以0.5m/s的速度在水平方向向右匀速运动,不计空气阻力.请在图(4)中画出M的受力示意图.

 

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小明用如图甲所示的电路,探究电源暗箱(图中虚线框所示)中电阻R0的阻值.

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(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于      (选填“a”或“b“)端.

(2)当电压表的示数为15V的时候,电流表的示数为2.5A,则此时滑动变阻器连入电路中的电阻R=      Ω,其消耗的功率P=      W.

(3)根据实验所测的几组数据,小明在方格纸上画出了滑动变阻器消耗的功率P随其连入电路中的阻值R的变化图线,由图乙可知:当滑动变阻器消耗的功率P最大时,电路中电流为      A,此时滑动变阻器的电阻R      (选填“<”“=”或“>”)电源暗箱中的电阻R0

 

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某同学做探究杠杆平衡条件的实验,实验前发现杠杆左端低,右端高,应将左侧的平衡螺母向      (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡这样做的目的是为了便于测量      ;实验时,在A点悬挂2个重均为0.5N的钩码(如图示),在B点用弹簧测力计拉杠杆,使其水平平衡.要使弹簧测力计示数最小,弹簧测力计的拉力应沿      方向,大小为      N.

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如图甲所示是质量为200g固体的熔化实验装置,图乙是根据实验数据绘制出的曲线图,由图可知该物质是      (选填“晶体”或“非晶体”);实验中,热能自发地由酒精灯的火焰传递给水,却不会反过来传递,说明能量的转移具有      性;根据图象和相关知识,该物质从第6min至第8min共吸收      J的热量.该物质液态时的比热容c=3×103J/(kg.℃).

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如图所示是人眼的成像原理图,晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,则:当物体在很远地地方时,物体成像在视网膜上,当物体靠近人眼时,若晶状体的焦距不变,则它的像将会落在视网膜

(选填“前”、“上”或“后”)而导致看不清物体,但实际上,人眼在由远到近地观察物体时,晶状体的焦距会      (选填“变大”、“不变”或“变小”),所以人们还是能清晰地观察到物体.

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下列哪种光学仪器成像原理与人眼球成像原理一样?      (选填序号)

①照相机    ②放大镜    ③投影仪     ④潜望镜.

 

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