题目内容
【题目】2016年4月 SpaceX公司的无人船在海上成功回收了猎鹰9号一级火箭,请回答以下问题(g=10N/kg)
(1)回收火箭之前,若静止在水面的无人船的质量为1×104t,则它的重力为_____N,排开海水的重力为__ N。
(2)回收火箭后无人船排开海水的体积________ (选填“大于”“小于”或“等于”)回收火箭前无人船排开海水的体积。成功回收以后无人船继续在水面保持静止,此时无人船受到的浮力_____ (选填“大于”“小于”或“等于”)无人船自身的重力。
(3)无人船配备4台300马力柴油动力全回转推进器,全速前行时总功率大约800kW,求全速前进的无人船在1分钟里推进器做功________J。
【答案】1×108 1×108 大于 大于 4.8×107
【解析】
(1) [1] 由G=mg知道,静止在水面的无人船的重力是:
;
由于无人船漂浮在水面上,由阿基米德原理知道,排开海水的重力等于受到的浮力,即
;
(2) [2] 当火箭落到无人船上时,无人船重力增大,由F浮=G知道,浮力增大,又因为F浮=G排=ρgV排 知道,无人船排开水的体积变大;
[3] 由于无人船继续在水面保持静止,由阿基米德原理知道,此时无人船受到的浮力等于无人船自身的重力与火箭自身的重力之和,即此时无人船受到的浮力大于无人船自身的重力;
(3) [4]根据题意知道,推进器全速前行时总功率大约是800kW,全速前进的无人船在1分钟里推进器做功是:
【题目】斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重力G的困难。几名同学围绕斜面展开如下几个方面的研究(研究均忽略空气阻力):
(1)小华同学研究物体在斜面上运动时的特点及受力情况,如图甲,他将处于斜面底端A的木块用力一推,木块离开手后沿斜面向上运动,经过B点,最终停在C点。
①画出当物体处于B,C两个位置时受到的摩擦力示意图(作用点在物体的几何中心·)
(________)
②“用力一推”这个过程说明力可以改变物体的________(选填“形状”或“运动状态”)
③小凡认为“物体具有惯性,所以物体离开手后能够继续向前运动。物体最终静止在C点也说明运动过程中惯性会逐渐减小。”如果你认为这个观点是对的,请写出判断依据。如果你认为这个观点是错的,请指出错误并改正。_____________
(2)小花同学猜想斜面的机械效率可能跟斜面的倾斜程度有关。利用图乙的装置进行实验,用弹簧测力计匀速拉动物块并记录数据,表格是他的实验数据:
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率η |
1 | 较缓 | 10 | 0.2 | 5.5 | 1 | 36.4% |
2 | 较陡 | 10 | 0.4 | 7.0 | 1 | 57.1% |
3 | 最陡 | 10 | 0.6 | 8.5 | 1 | 70.6% |
①通过分析几次实验的数据,结论是:______________________
②第一次实验中,物块所受斜面的摩擦力为___________N
(3)小埔同学研究物体沿斜面下滑过程中的能量转化。如图丙他将同一物体分别置于两个高度相同但倾斜程度不同的斜面顶端并静止释放,物体均沿斜面运动到底端。
①若斜面光滑,下滑过程物体的运动速度__________(选填“增大”、“减小”或“不变”)②已知支持力为5N,斜面长1m,求支持力这个过程中做功__________J
③若两斜面的材料相同,物体沿A斜面下滑到底端的速度为vA,物体沿B斜面下滑到底端的速度为vB,则vA_______vB(选填“>”“<”或“=”),判断的依据是:________________________。