题目内容
【题目】小明同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)小明用刻度尺量出其全部刻度的长度为L,为了消除活塞与针筒之间的摩擦对测量大气压的影响,他的设计过程如图:慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计的示数分别是F1和F2。则他们测量出的大气压强最接近(____)
A. B. C. D.
(2)若实验中测得的大气压值偏小,这是因为_______________;
(3)实验室有甲、乙二个注射器,活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2,若弹簧测力计的量程为10N,实验时应选用__________(甲/乙)注射器合适。
【答案】D 针筒内有少许空气 甲
【解析】
(1)[1]从图甲可以看到,注射器受到测力计的拉力和活塞与针筒之间的摩擦力而处于平衡状态,即;从图乙可以看到,注射器受到测力计的拉力、活塞与针筒之间的摩擦力和大气压力而处于平衡状态,即
解得
注射器的横截面积,那么他们测量出的大气压强最接近
他们测量出的大气压强最接近,故选D。
(2)[2]若实验中测得的大气压值偏小,即测得的大气压力偏小,这是因为针筒内有少许空气,有一个向左的大气压力,一个向右的大气压力,这样测得的大气压力较小。
(3)[3]假如选择甲注射器,那么测得的大气压力
这个力小于弹簧测力计的最大值,符合条件;假如选择乙注射器,那么测得的大气压力
这个力大于弹簧测力计的最大值,不合适;综上所述,实验时应选用甲注射器合适。
【题目】如图所示为某品牌四旋翼无人机,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能,下表是该无人的部分参数:
整机质量 | 2kg | 电池额定电压 | 15V |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
在某次火灾中,该无人机参与火情的勘测,它先以最大速度匀速直线上升,且达到60m高处时,再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,假设无人机以最大速度匀速直线上升时,受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)无人机是通过___________来实现遥控的,无人机在加速上升的过程中利用了________的原理;
(2)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时多少秒_____?
(3)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗多少电能______?
(4)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能______?