近年来,衢州城市面貌焕然一新,这离不开环卫工人们的辛苦付出。如图,洒水车某次在平直的道路上以15千米/时的速度匀速行驶,进行洒水作业。洒水车的部分参数如下表。
项目 | 数值 |
空载质量(吨) | 2.4 |
满载装水量(吨) | 20 |
满载时车轮与水平地面接触总面积(米2) | 0.4 |
正常洒水流量(吨/时) | 50 |
(1)若洒水车满载并按正常洒水流量洒水,它在本次洒水过程中最多可连续喷洒多少路程?
(2)求洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强。
(3)在本次洒水过程中,洒水车的机械能大小变化情况是 。
(1)最多可连续喷洒6km;
(2)洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强为5.6×105Pa;
(3)减小。
【解答】解:(1)由表格数据知:满载装水量为20t,正常洒水流量50t/h,
洒水时间为:t==0.4h,
根据v=得,
它在本次洒水的路程为:s=vt=15km/h×0.4h=6km;
(2)洒水车满载时的总质量为:m=2.4t+20t=22.4t=22400kg,
洒水车满载时对水平面的压力为:F=G=mg=22400kg×10N/kg=2.24×105N,
洒水车满载时,停在水平地面上对地面的压强:p===5.6×105Pa;
(3)一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业,水的质量减小、速度不变,动能减小,重力势能减小;机械能等于动能和势能之和,所以机械能减小。
为提高垃圾分类效率,小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时,会快速从垃圾上取出标准规格的样品。通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别,并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
样品电阻值/Ω | 垃圾类别 |
小于10 | 金属 |
10﹣30 | 餐厨 |
大于30 | 其他 |
(1)机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶。下列物体成像原理与其相同的是 。
A.平面镜
B.照相机
C.放大镜
D.眼球
(2)机器人从某块垃圾上取样检测时。检测电路电压表读数为1伏,检测时间为0.1秒。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶。
②该次检测电阻过程中,检测电路消耗的电能为多少?
(3)机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米,放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功?
(1)BD;(2)①第一个垃圾桶;②检测电路消耗的电能为0.015J;(3)所做的总功为0.7J。
【解答】解:(1)机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像,其应用与照相机的成像原理和人的眼睛的成像原理相同;故选BD;
(2)由图可知,样品两端的电压为:U'=U﹣UV=1.5V﹣1V=0.5V;
电路中的电流为:I===0.1A;
根据欧姆定律可知,样品的电阻为:R样品===5Ω;
根据表格中的数据可知,垃圾的类别为金属,需要放入第一个垃圾桶中;
该次检测电阻过程中。检测电路消耗的电能为:W=UIt=1.5V×0.1A×0.1s=0.015J;
(3)机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后所做的功为:W'=Gh=1N×0.7m=0.7J;
水平移动3米的过程中,力的方向是竖直向上的,移动的距离在水平方向上,所以机器人不做功,故所做的总功为W'=0.7J。
声明:试题
有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时,会提前打开车窗,以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时,车内人员无法打开车门和除下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。
【解答】答:车辆沉人水中越深,水的压强越大,水对车门和车窗产生较大的压力,车内人员无法将车门推开;
水对车窗玻璃的压力越大。玻璃对窗框的压力就越大,玻璃与窗柜之间的摩擦力也就越大,越不易降下车窗玻璃;
用安全锤或其他尖锐物品砸玻璃时,受力面积小,增大了对玻璃的压强,容易砸碎玻璵;
较多的水进入车内,使得车门内外受到水的压力大小相接近,人容易推开车门而逃生。
为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电极的水果电池(图甲)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如下表:
实验组别 | 水果种类 | 电极插入深度/cm | 电极之间距离/cm | 测得电压/V |
1 | 哈密瓜 | 1.0 | 2.0 | 0.886 |
2 | 哈密瓜 | 1.0 | 4.0 | 0.885 |
3 | 哈密瓜 | 1.0 | 6.0 | 0.886 |
4 | 苹果 | 1.0 | 2.0 | 1.009 |
5 | 苹果 | 1.5 | 2.0 | 1.011 |
6 | 苹果 | 2.0 | 2.0 | 1.010 |
(1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 (填组别)进行对比。
(2)分析实验数据,可以得出的结论是 。
(3)干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根据本实验的结论,你的做法是 。
(1)1、2、3;(2)电极材料不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极播入深度和电极之问距离无关;(3)改变化学填充剂的成分。
【解答】解:(1)探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响时,需要控制水果的种类相同、插入电极的深度相同,改变电极之间的距离,所以需要对比1、2、3的实验数据;
(2)根据1、2、3的数据可知,水果的种类相同、插入电极的深度相同,电极之间的距离不同,测量的电压近似相同,忽略误差,可以认为电压相同,即电压大小与电极之间的距离无关;
根据1、4的数据可知,水果的种类不相同,插入电极的深度和电极之间的距离相同,电压不相同,这表明电压大小与水果的种类有关;
根据4、5、6的数据可知,水果的种类相同、电极之间的距离相同,插入电极的深度不同,测量的电压近似相同,忽略误差,可以认为电压相同,即电压大小与插入电极的深度无关;
故结论为:电极材料不变时,水果电池的电压大小与水果种类有关,与电极播入深度和电极之问距离无关;
(3)由于水果电池电压的大小与水果的种类有关,要改变一节干电池的电压,可以通过改变化学填充剂的成分来改变电压的大小。
小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在 (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果): 。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或 来判断阻力对物体运动的影响。
(1)长木板;(2)先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;(3)时间或小球速度改变的快慢。
【解答】解:(1)探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时,采用的是控制变量法,实验中需要改变接触面的粗糙程度,通过小车在水平面上运动的距离来得出结论,所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上;
(2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同,所以实验步骤为:
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;
(3)若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
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