题目内容
17.(1)每位乘员的质量均为50kg,求承载两人的“水陆两栖”汽车对水平路面的压强为多大?
(2)当汽车底部位于水下10m深处时,水对汽车底部的压强;
(3)当承载两人的“水陆两栖”汽车在陆地上以最高速度匀速行驶时,所受阻力为车总重的0.2倍,则10分钟内汽车牵引力所做功的功率.
分析 (1)汽车对地面的压力等于汽车的总重力,利用重力公式可求出对地面的压力,求出轮胎与地面的总接触面积,利用压强公式求出该汽车对水平路面的压强;
(2)根据p=ρgh求出水对汽车底部的压强;
(3)由题意求出汽车受到的阻力,因为匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,根据公式P=F牵v求出牵引力做功的功率.
解答 解:
(1)承载两人的“水陆两栖”汽车对水平路面的压力:
F=G总=m总g=(2×50kg+900kg)×10N/kg=1×104N;
轮胎与地面的总接触面积:
S=4×0.02m2=0.08m2,
水平路面受到的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1×1{0}^{4}N}{0.08{m}^{2}}$=1.25×105Pa;
(2)水对汽车底部的压强:
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa;
(3)因为汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力:
F牵=f=0.2G总=0.2×1×104N=2×103N,
该汽车在陆地上的最高时速:v=126km/h=35m/s;
则汽车牵引力所做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{{F}_{牵}s}{t}$=F牵v=2×103N×35m/s=7×104W.
答:(1)乘载两人的“水陆两栖”汽车对水平路面的压强为1.25×105Pa;
(2)水对汽车底部的压强为1×105Pa;
(3)汽车牵引力所做功的功率为7×104W.
点评 本题考查了重力、固体压强、液体压强、功率的计算以及二力平衡条件的应用,关键是对题意的理解和公式的灵活运用.
练习册系列答案
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7.下列物理现象中,属于升华现象的是( )
| A. | 洒在屋里的水会变干 | |
| B. | 深秋的清晨,草地上出现一层白霜 | |
| C. | 夏天,冷饮瓶子外边出现一层小水珠 | |
| D. | 冬天,挂在室外冰冻的衣服也会慢慢变干 |
9.
小黄同学利用学生电源(电压3V不变)、小灯泡(标有2.5V字样)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线等器材,按照如图所示的电路,正确连接电路,测量丙记录数据如表所示:
请完成下列问题:
(1)分析数据发现:小灯泡两端的电压越大,灯泡的电阻也就越大,原因是灯丝阻值随温度升高而增大所导致的.
(2)小黄同学为了减小误差,取平均值作为小灯泡的电阻,对吗?不对.原因是因为灯丝的电阻受温度的影响,灯丝在不同温度下的电阻的真实值不同,实验误差不是主要原因,因此不能取平均值作为小灯泡的电阻.
(3)分析数据,结合你所学的电学知识可知:小灯泡的亮度由实际电功率决定,小灯泡的额定功率是0.8W.
(4)生活中我们常见到在开灯的一瞬间白炽灯往往会“闪”,即亮以下,随即烧毁.原因是开灯的一瞬间,由于灯丝的电阻小,通过的电流就会很大,实际电功率很大,就把灯丝烧断了.
(5)要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω.
| 实验次序 | U/V | I/A | 灯泡的亮度 | R/Ω |
| 1 | 0.5 | 0.2 | 不亮 | 2.5 |
| 2 | 1.0 | 0.22 | 微亮 | 4.5 |
| 3 | 1.5 | 0.26 | 亮 | 5.8 |
| 4 | 2.0 | 0.30 | 较亮 | 6.7 |
| 5 | 2.5 | 0.32 | 正常发光 | 7.8 |
(1)分析数据发现:小灯泡两端的电压越大,灯泡的电阻也就越大,原因是灯丝阻值随温度升高而增大所导致的.
(2)小黄同学为了减小误差,取平均值作为小灯泡的电阻,对吗?不对.原因是因为灯丝的电阻受温度的影响,灯丝在不同温度下的电阻的真实值不同,实验误差不是主要原因,因此不能取平均值作为小灯泡的电阻.
(3)分析数据,结合你所学的电学知识可知:小灯泡的亮度由实际电功率决定,小灯泡的额定功率是0.8W.
(4)生活中我们常见到在开灯的一瞬间白炽灯往往会“闪”,即亮以下,随即烧毁.原因是开灯的一瞬间,由于灯丝的电阻小,通过的电流就会很大,实际电功率很大,就把灯丝烧断了.
(5)要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω.