题目内容
【题目】—艘质量为1t的帆船在风速为10m/s的风力推动下,以4m/s的速度在湖面上做匀速直线运动,该帆船的帆面正对风的有效面积为12m2。若风对帆面的压强等于空气的密度跟风速的二次方乘积的一半,即p=
,空气的密度为1.2kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)帆船受到的浮力;
(2)5s内吹过帆面的空气质量;
(3)风对帆船做功的功率。
【答案】(1)1×104N;(2)432kg;(3)1036.8W
【解析】
(1).帆船是漂浮在水面上的,根据漂浮条件,帆船受到的浮力等于帆船的重力:
F浮=G=mg=1000kg×10N/kg=1×104N;
(2).风在5s内吹过的路程为:
s风=v风t=10m/s×5s=50m,
帆船在5s内走过的路程为:
s船=v船t=4m/s×5s=20m,
则风相对于船吹过的路程为:
l=s风-s船=50m-20m=30m,
帆面正对风的有效面积为S=12m2,则,风在5s内吹过帆面的体积为:
V=Sl=12m2×30m=360m3,
5s内吹过帆面的空气质量为:
m=ρV=1.2kg/m3×360m3=432kg;
(3).风相对于船的速度为:
v= v风-v船=10m/s-4m/s=6m/s,
则风对帆面的压强为:
p=
=
=21.6Pa,
风对帆面的压力(推力)为:
F= pS=21.6Pa×12m2=259.2N,
风对帆船做功的功率为:
P=Fv船=259.2N×4m/s=1036.8W。
答:(1).帆船受到的浮力为1×104N;
(2).5s内吹过帆面的空气质量为432kg;
(3).风对帆船做功的功率为1036.8W。
【题目】如图甲所示,将光敏电阻Rg和定值电阻R0、电流表、电压表连成电路,接在电压不变的电源上。其中,定值电阻R0=14Ω,光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:[“光强”表示光强弱程度的物理量,符号为E;单位是坎德拉,符号为cd。],求:
光强E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
光敏电阻Rg/Ω | 24 | 12 | 8 | 6 | 4.8 | 4 |
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(1)在图乙的坐标纸上绘制出光敏电阻Rg随光强E变化关系的图象。
(2)当光强为4cd时,闭合开关,电流表的示数为0.3A时,则电压表的示数为多大?
(3)当光强为1.5cd时,闭合开关,则电流表的示数为多大?若通电1分钟,定值电阻R0上产生的热量为多少?
【题目】小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。
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(1)当水沸腾时,水中有一个气泡从A位置(体积为VA)上升到B位置(体积为 VB),则 VA________ VB(选填“>”、“=”或“<”,下同):气泡在A、B两位置受到水的压强分别为pA和 pB,则 pA________ pB。
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(2)以上表格中的内容是小明记录的实验数据,则水的沸点是________℃。