题目内容
【题目】取一支10cm长的圆柱形蜡烛,竖立在水平桌面中间,蜡烛对桌面的压强是Pa , 若在蜡烛下端缠绕一段铅丝,竖立放在水中静止时恰好有 体积露出水面(容器中的水足够深).点燃蜡烛让它燃烧,当燃烧到蜡烛上端恰好与水面相平时,蜡烛剩下的长度是cm(铅丝的体积忽略不计,蜡烛的密度为0.8×103kg/m3 , 水的密度为1.0×103kg/m3).
【答案】800;5
【解析】解:(1)因为蜡烛是圆柱形,蜡烛对桌面的压强P= = = = = =ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m=800Pa,(2)F浮=G蜡+G铅丝 , 设未燃烧时蜡烛的长度为h,燃烧至与水面相平时蜡烛的长度为h′,蜡烛的体积V=sh,未燃烧时ρ水gV排=ρ蜡gV蜡+G铅丝 , ρ水g( sh)=ρ蜡g(sh)+G铅丝…①,燃烧相平时,ρ水g =ρ蜡g +G铅丝 , ρ水g(sh′)=ρ蜡g(sh′)+G铅丝…②由①﹣②ρ水g( sh)﹣ρ水g(sh′)=ρ蜡g(sh)﹣ρ蜡g(sh′),即ρ水 h﹣ρ水h′=ρ蜡h﹣ρ蜡h′…③,将h=10cm=0.1m,ρ蜡=0.8×103kg/m3 , 代入③解得h′=5cm=0.05m. 所以答案是:800;5.
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和阿基米德原理是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排.
【题目】2016年雾霾天气调查报告显示,我国雾霾天气现象增多,危害加重.造成雾霾天气的最主要“元凶”是PM2.5.
(1)某科研队伍成功研制出PM2.5净化器,其原理如图1所示.闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来.当颗粒物通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住,这是因为 .
(2)大力发展电动汽车,减少燃油汽车的尾气排放量是防止雾霾天气的有效措施.电动汽车没有传统无轨电车的“辫子”、没有尾气排放,乘客上下车的间隙时间可充满电,充满电后可使电车正常行驶20分钟.刹车和下坡时,还可把大部分的刹车能量转成电能回收储存再使用. 超级电容储能式现代电车将在我国一些大城市投入使用.若某辆电车的技术参数如下表:
整备质量(吨) | 12 |
座位数(人) | 50~60 |
电动机工作电压(V) | 500 |
电动机的线圈电阻(Ω) | 2 |
行李舱(m3) | 0.6 |
轮胎数(只) | 12 |
最高车速(km/h) | 80 |
①若电车电瓶已消耗完电,在乘客上下车的间隙对电瓶充电,要使该车以12m/s的速度是在水平路面上匀速行驶15分钟,电动机线圈中的电流为40A,则至少要向电瓶充多少千瓦时的电?
②若不计电动机发热以外的其他能量损耗,此时汽车的牵引力是多大?