2020年初,一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪,给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)请计算2m厚的积雪对水平地面的压强;
(2)若2m厚的积雪,压在面积为5m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力。
(1)2m厚的积雪对水平地面的压强4×103Pa;
(2)若2m厚的积雪,压在面积为5m2的汽车顶部,汽车顶部所受的压力为2×104N。
解析:(1)积雪对水平面的压力等于重力,即F=G=mg=ρVg=ρSgh,
积雪对水平面的压强为:p===ρgh=0.2×103kg/m3×10N/kg×2m=4×103Pa;
(2)根据p=知,汽车顶部所受的压力为:F=pS=4×103Pa×5m2=2×104N。
苹果受充足的阳光照射才会变红,有些部位阳光照射不到,因此苹果通常不是全红。小亮在苹果树下铺设一层银色地膜,如图甲所示。利用光的反射使苹果能接受更多的光照,大部分苹果会整个变红,甜度也会增加,这样的苹果市场价格变高,易于销售。这项小创意使他家苹果收益大幅提升。请你在图乙中画出一束太阳光经银色地膜反射至苹果的光路图。
为了使一束太阳光经银色地膜反射至苹果,则可以根据平面镜成像的原理和特点完成光路图。过地膜面作出其中一个苹果的对称点A′,即为苹果A在地膜中的像,连接A′与太阳上的某一点P,与地膜面的交点O为入射点,连接PO得到入射光线,OA为反射光线,如下图所示:
今年春节,小明帮爸爸安装彩灯,爸爸说:照明灯具迈进了新的时代。前些年,白炽灯还是照明灯具的主力军,人们为延长白炽灯的使用寿命,在楼道里常把两只相同的白炽灯串联起来使用。但这样两只灯发光时的整体亮度,还不如只用其中一只灯时亮。小明很疑惑“为什么会变暗呢?”请你用所学的知识为小明解惑。
两只相同的灯泡串联接入家庭电路中使用时,总电阻R总=R+R=2R,由I=和P=UI知,它们的实际总功率P总==;当把其中一个灯泡接入该电路时,它的实际功率P==,因为P总<P,所以两只灯泡串联起来使用的整体亮度不如只用其中一只灯泡时亮。
【点评】本题主要考查了对实际功率的理解,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
阅读短文,回答问题。
新的水纯化技术,可以为世界解渴
全世界18亿人常年缺水,如何利用太阳能进行海水淡化,是人类水资源领域共同关注的焦点。2019年,33岁的南京大学教授朱嘉及其团队,模仿蘑菇的碳基吸收体,设计制作了集热蒸发一体化的人工蒸腾器件,如图是它的结构示意图。
供水通道利用毛细效应,把水供应到碳基吸收体上,碳基吸收体具有吸光性强且内部热导很低的特性,使其只能给界面处的水加热,让水一层一层蒸发。顶端像蘑菇一样的伞状结构,增大了水的表面积。这种材料和结构的巧妙设计使光蒸汽转化效率显著提高。在供水通道与海水接触处,团队受睡莲叶启发,设计了多级结构。成功实现水蒸发后,盐全部躺在容器底部,让水和盐溶质完全分离。保障器件不结垢,能长效利用。
这项变革性水纯化技术,便携、高效、低成本、无污染,让太阳能海水淡化技术成功产业化,为世界解渴,造福全人类。
(1)通过器件收集到大量的水蒸气,还要经历 (填写物态变化名称),才能变成淡水,这一过程需要 (选填“吸热”或“放热”)。
(2)人工蒸腾器件在提高光蒸汽转化效率方面的做法有 (写出一条即可)。这项新的水纯化技术,还可以利用在哪些方面? (列举一例即可)。
(1)液化;放热;(2)碳基吸收体的顶端制成像蘑菇一样的伞状结构;污水处理。
解析:在一定条件下,物体的三种状态——固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;物质由气态转变为液态的过程叫做液化,液化是放热过程。
(1)通过器件收集到大量的水蒸气,水蒸气遇冷液化成小水滴,变成淡水,这个过程放热;
(2)根据题意知碳基吸收体的顶端制成像蘑菇一样的伞状结构,增大了水的表面积,这种材料和结构的巧妙设计使光蒸汽转化效率显著提高;这项新的水纯化技术,还可以利用在污水处理上。
通过银幕,看着宇航员在失重状态下的太空中工作,的确是一件很酷的事情。假如你自己是在太空中工作的宇航员,在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石,你用力向前将它推开……请你展开想象,你将会怎样? ,其原因是 。
向后运动;物体间力的作用是相互的。
解析:假如你自己是在太空中工作的宇航员,在你面前有一大块与你相对静止的太空巨石,你用力向前将它推开,人会受到巨石的反作用力,故人会向后运动,原因是:物体间力的作用是相互的。
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