题目内容

【题目】载重共1000N的热气球在竖直方向上匀速下降时受到空气向上的浮力900N.若从气球中抛掉一些重物后,热气球能在竖直方向上匀速上升。(设空气阻力和浮力大小不变)

1)热气球受到的空气阻力多大?

2)需抛掉的重物质量为多少kg?(g10N/kg

【答案】1100N;(220kg

【解析】

1).热气球匀速竖直下降,空气阻力和空气浮力之和与气球的重力平衡,则空气阻力:

f=G-F=1000N-900N=100N

2).热气球匀速竖直上升,空气阻力和气球重力之和与空气浮力平衡,则气球重力:

G=F-f=900N-100N=800N

抛出物体重为:

G=G-G=1000N-800N=200N

抛出物体的质量:

m===20kg

答:(1).气球受到的空气阻力100N

2).需抛掉20kg的重物。

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【题目】(6分)阅读下面的短文

潜艇的“耳目”――――声呐

潜艇最大的特点是它的隐蔽性,作战时需要长时间在水下潜航,这就决定它不能浮出水面使用雷达观察,而只能依靠声呐进行探测,所以声呐在潜艇上的重要性更为突出,被称为潜艇的“耳目”。

声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用广泛的一种重要装置。

声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。

声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐。

请回答以下问题:

(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是______kHz到______kHz。

(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是______。(设声波在海水中传播速度为1500m/s)

停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是20m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为______。

(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?

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