【題目】201510月,我國研發(fā)的平流層飛艇圓夢號(如圖甲)首飛成功。飛艇依靠浮力可升到20km高的平流層,其推進系統(tǒng)有太陽能電池提供能量。推進器產(chǎn)生的推力與氣流對飛艇的水平作用力平衡,可使飛艇長時間懸停。

(1)飛艇氣囊內(nèi)的氣體密度比艇外的空氣密度 ____。若飛艇的氣囊體積為3×104m3,則飛艇在平流層受到的浮力約為____ N。(平流層空氣密度取0.06kg/m3,g10N/kg)

(2)飛艇所受的空氣阻力與風(fēng)速的關(guān)系如圖乙,推進器的功效(功效是指推進器的推力與功率的比值)為0.01N/W,當(dāng)平流層風(fēng)速為40m/s時,飛艇推進器的功率為_____ W。

【答案】 1.8×104 1.44×105

【解析】

(1)飛艇是利用它們在空氣中的浮力來工作的,由阿基米德原理F=ρgVG=ρgV知道,在V=V的條件下,要使FG,只有當(dāng)飛艇內(nèi)的氣體密度小于空氣的密度時,才可以升空;飛艇在平流層受到的浮力是:F=ρ空氣gV=0.06kg/m3 ×10N/kg×3×104 m3 =1.8×104 N;

(2)由圖乙知道,當(dāng)風(fēng)速為400m2 /s2 時,飛艇受到的阻力是f=360N,當(dāng)平流層風(fēng)速為40m/s時,飛艇受到的阻力是f′=(40m/s)2/400m2/s2×360N=1440N;飛艇懸停在空中,因此飛艇受到的水平推力和阻力是一對平衡力,故水平推力是:F=f′=1440N,此時飛艇推進器的功率是:P=F/0.01N/W=1440N/0.01N/W=1.44×105 W。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示遼寧號航空母艦是中國人民海軍擁有的第一艘航空母艦,遼寧號的服役大大增強了我國的海上軍事力量,有利于我國鞏固制海權(quán),維護領(lǐng)土完整。遼寧號艦長約300m,艦寬約70m,空載時的排水量為57000t,滿載時的排水量為67500t,請解答下列問題:

1)當(dāng)遼寧號的船底到海面的距離為10m時,船底所受的液體壓強為多少?

2)遼寧號滿載時所受浮力比空載時大多少牛?

3)遼寧號空載時浸入海水中的體積是多少立方米?

4)假如把遼寧號的甲板看作長方形,甲板以下的部分看作是一個完整的長方體,當(dāng)把一批“秘密武器”運到空載的遼寧號上時,它的船身下沉了0.2m,則這批“秘密武器”的質(zhì)量大約是多少噸?

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【題目】“測量金屬塊的密度”的實驗。

(1)在測量金屬塊的質(zhì)量時,50g的砝碼放在右盤中,此時指針仍偏在刻度盤中央的左側(cè);當(dāng)又向右盤中加入5g的砝碼后,指針偏到了刻度盤中央的右側(cè),接下來的操作是______________________。天平調(diào)整平衡后,右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖甲所示,則被測金屬塊的質(zhì)量為________g。

(2)在量筒中加入40mL的水,之后將金屬塊浸沒在水中,水面位置如圖乙所示,測得的金屬塊的密度為________g/cm3。

(3)同組同學(xué)突然發(fā)現(xiàn),測量金屬塊體積時因放入水中速度較快而導(dǎo)致金屬塊上有很多氣泡,測量后的密度相對于參考值來說__________(選填“偏小”或“偏大”)。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在探究物體動能的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中,讓小車從斜面上由靜止釋放,小車下滑后撞擊斜面底端的木塊。請回答下列問題:

(1)小車進入水平面時的動能是由__________________轉(zhuǎn)化來的,實驗時通過__________________來比較動能大小。

(2)將同一小車從斜面不同高度由靜止釋放,如圖甲、乙所示,是探究動能大小與______________的關(guān)系,得出的結(jié)論是:___________________________________________________

(3)實驗中若使用的木塊質(zhì)量較大,為確保實驗仍有較明顯的現(xiàn)象,有很多種方法。請答一種方法:____________________

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【題目】如圖,電源電壓恒定,R1、R2是定值電阻,R1=10Ω,滑動變阻器R3標(biāo)有“20Ω 0.5A”字樣。只閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)為0.9A;再閉合開關(guān)S2、S3,電流表的示數(shù)變?yōu)?.5A,求:

(1)電源電壓、R2電阻值;

(2)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量;

(3)只閉合開關(guān)S3,移動變阻器滑片時,R1的電功率變化范圍。

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【題目】實際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們需要用它的電壓U和電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中,可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個電阻為r的電阻串聯(lián)而成的。如圖甲所示。實際的電流表也有一定的電阻,在精確的計算過程中,可以把電流表看成是一個電阻為0的理想電流表與一個電阻值為RA=0.5Ω的電阻串聯(lián)而成,如圖乙所示。

在圖丙中R1=5Ω,R2=9Ω,當(dāng)只閉合S1,電流表讀數(shù)I1=0.5 A;當(dāng)只閉合S2,電流表讀數(shù)I2=0.3 A,把電源、電流表分別按圖甲和圖乙中的等效方法處理。求電源的電壓U____和電阻r_____

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【題目】如圖所示的實驗現(xiàn)現(xiàn)象揭示的物理原理或規(guī)律所對應(yīng)的應(yīng)用不正確的是( 。

A.地漏

B.氣體壓強傳感器

C.水壩

D.機翼

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【題目】某實驗小組用壓強計探究液體內(nèi)部壓強,下表是實驗時記錄的數(shù)據(jù),請分析

表中的數(shù)據(jù),完成下列問題。

(1)問題1:為了研究液體內(nèi)部壓強和方向的關(guān)系,應(yīng)該分析表中的_____數(shù)據(jù),你得出結(jié)論時的數(shù)據(jù)依據(jù)是_____

(2)問題2: 為了研究液體內(nèi)部壓強和深度的關(guān)系,應(yīng)該分析表中的_____數(shù)據(jù),你得出的結(jié)論是_____

(3)問題3: 分析表中的_____數(shù)據(jù),還能研究的問題是_____

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在“探究影響滑動摩擦力大小的因素”的實驗中,小英做了如圖甲所示的三次實驗,用到了一個彈簧測力計、一個木塊、一個砝碼、兩個材料相同但表面粗糙程度不同的長木板。實驗中第1次和第2次用相同的長木板,第3次用表面更加粗糙的長木板:

(1)實驗時應(yīng)__________拉動彈簧測力計,使其在水平桌面做勻速直線運動,根據(jù)二力平衡知識,可知滑動摩擦力的大小_________(選填“大于”“等于”或“小于”)拉力的大;

(2)比較__________兩次實驗,得出結(jié)論:在接觸面粗糙程度一定時,壓力越大,摩擦力越大;(選填123);

(3)剛開始小英做第1次實驗時控制不好力度,拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示,木塊的速度隨時間變化的圖像如圖丙所示,則木塊在第7s時的摩擦力為_________N。

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