题目内容
【题目】阅读以下材料,回答下列问题:
如图所示的“辽宁号”航母的满载排水量为67500t,4台蒸汽轮机共提供约1.5×105kW的动力,最大航速30节(1节=1海里/小时).
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(1)蒸汽轮机利用重油(原油提取汽油、柴油后的剩余重质油)做燃料,通过锅炉把水加热成蒸汽,由蒸汽推动蒸汽轮机转动.重油是____________(可再生/不可再生)能源;蒸汽轮机工作时将燃料燃烧获得的__________能转化为机械能.
(2)若航母以最大航速航行100海里,消耗120t重油;完全燃烧120t重油可产生________J的热量,4台蒸汽轮机的效率约为____________.(重油的热值q=4×107J/kg,g取10N/kg)
(3)某歼15舰载机获得一定的初速度后,在水平跑道上以6×106W的恒定功率沿直线加速,行驶过程中所受阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图甲所示,飞机运动过程中受到的阻力是__________N.舰载机机翼的横截面设计成如图乙所示的形状,是利用了在气体中流速越大的地方压强越_______的原理,为飞机提供升力.为了获得更大的升力,飞机起飞时应让飞机__________(逆风/顺风)起飞.
【答案】 不可再生 内 4.8×1012 37.5% 6×104 小 逆风
【解析】(1)重油不可能在短时间内得到补充,因此重油是不可再生能源,蒸汽轮机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为机械能.(2)完全燃烧120t重油产生的热量:Q=mq=120×103kg×4×107J/kg=4.8×1012J,航母的航行速度v=30节=30海里/小时,由v=
得,航母的航行时间t=
h≈3.33h;蒸汽机做功W=Pt=1.5×108W×
×3600s=1.8×1012J,4台蒸汽轮机的效率约η=
×100%=
×100%=37.5%.(3)由图甲可知,飞机匀速运动的速度v=100m/s,由P=vF得,飞机的牵引力F=
=6×104N,飞机匀速运动时处于平衡状态,由平衡条件得:飞机受到的阻力f=F=6×104N;舰载机机翼的横截面形状,利用了在气体中流速越大的地方压强越小的原理;飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大,飞机就可相对空气有一个较大的相对速度,从而获得足够的升力.
【题目】(8分)如图甲所示,弹簧测力计左端固定,木板放在水平桌面上,装有橡皮泥的滑块通过细线与弹簧测力计右端相连,细线与木板平行.小明同学利用此装置,探究“滑动摩擦力大小与压力的关系”.实验操作如下:
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①把橡皮泥粘在滑块上,用弹簧测力计测出滑块和橡皮泥的总重,记作G.
②将粘有橡皮泥的滑块放到水平木板上,通过水平细绳和弹簧测力计相连.用手向右拉动木板,待弹簧测力计示数稳定后,读出示数F.
③多次改变滑块上橡皮泥的质量,并重复步骤①②,记录相应数据如下表所示:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
滑块和橡皮泥的总重G/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
弹簧测力计示数F/N | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
(1)当F=0.6N时,滑块对木板的压力FN= N ,滑块受到的滑动摩擦力Ff = N.
(2)根据表中数据在坐标纸上做出 F-G 图象.
(3)由F-G 图象可得,滑块受到的滑动摩擦力Ff 与压力FN的关系是 .
(4)向右拉动木板时,快拉或慢拉对弹簧测力计的示数有无影响?________.