水
=1.0×10kg/m,g取10N/kg)请问:
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(1)航母001A设计排水量6.7×10t,那么它满载时受到的浮力是多少? (2)海面下8m处的压强是多少?
(3)一位体重为600N的歼15舰载机飞行员,每只脚与水平甲板的接触面积是200cm,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
【分析】(1)物体所受浮力大小等于它排开液体所受重力; (2)根据液体压强公式p=ρgh计算; (3)根据p=计算; 【解答】解:
(1)根据阿基米德原理可得,该航母满载时受到的浮力: F浮=G排=m排g=6.7×10×10kg×10N/kg=6.7×10N; (2)海面下8m处的压强:
p=ρgh=1.0×10kg/m×10N/kg×8m=8×10Pa; (3)飞行员每只脚与水平甲板的接触面积是200cm,
所以飞行员双脚站立的受力面积:S=2×200×10m=4×10m, 飞行员站立在水平甲板上,对甲板的压力F=G, 站立时对甲板的压强:p===答:(1)满载时受到的浮力是6.7×10N; (2)海面下8m处的压强是8×10Pa; (3)双脚站立时对甲板的压强是1.5×10Pa。
【点评】本题考查浮力和压强的知识,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。 24.我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为400N,汽车在此过程中发动机热机效率为48%,汽油的热值q=4.6×10J/kg。在该段测试过程中: (1)汽车的功率为多少?
(2)燃烧了多少汽油?(计算结果保留两位小数)
【分析】(1)已知行驶的路程,汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据W=Fs求出牵引力做的功,根据P=求出牵引力的功率;
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﹣42
﹣22
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=1.5×10Pa;
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(2)根据η=油的质量。
×100%求出消耗汽油完全燃烧释放的热量,利用Q放=mq求出消耗汽
【解答】解:(1)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以,此过程中汽车牵引力做的功: W=Fs=fs=400N×1.2×10m=4.8×10J, 汽车牵引力做的功率: P==(2)由η=Q放=
=
=1.2×10W;
×100%可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量:
=1×10J,
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3
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由Q放=mq可得,消耗汽油的质量: m=
=
≈0.02kg,
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答:(1)汽车的功率为1.2×10W; (2)燃烧了0.02kg汽油。
【点评】本题考查了做功公式、功率公式、效率公式、燃料完全燃烧释放热量公式以及二力平衡条件的应用,涉及到的知识点较多,综合性强。
25.有一台热水器,内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝。R1=88Ω,R2=22Ω。 (1)如何控制S1和S2,使热水器处于高温挡; (2)求低温挡正常工作5min电热丝产生的热量; (3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
【分析】(1)根据公式P=
可知,加热时电路的总电阻较小,再根据并联电路的电阻
特点判断电路中电阻的大小关系,从而可以判断出电热水器处于处于什么状态; (2)先根据P=
判断出电路处于低温档时电路的结构,然后根据Q=
t求出低温
档正常工作5min电热丝产生的热量;
(3)先根据P=判断出电路处于中温档时电路的结构,然后根据P=求出中温档
正常工作时热水器的功率。 【解答】解:
(1)由图知,当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,R1和R2并联接入电路,此时电路中的总电阻最小,电源电压不变,由P=
可知,此时总功率最大,热水器处于高温档;
可知,此时总
(2)当断开S1,并将S2拨至位置b时,R1和R2串联接入电路,由P=功率最小,热水器处于低温档;
此时热水器正常工作5min内电热丝产生的热量: Q=
t=
×5×60s=1.32×10J;
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(3)只闭合开关S1时,电路为R1的基本电路,热水器处于中温档; 此时电路的功率:P中=
=
=550W;
答:(1)当闭合开关S1,并将S2拨至位置a时,热水器处于高温档; (2)低温档正常工作5min内电热丝产生的热量为1.32×10J; (3)中温档正常工作时热水器的功率为550W。
【点评】本题考查热量及电功率的计算以及欧姆定律的应用,关键是公式及其变形的应用,难点是结合电路图判断高温档位、中温挡位和低温档位。
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