如图甲所示，小波同学用一张光盘、一个气球、一个塑料管和胶水制

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更新 2022-09-04
科目物理
题型综合题
难度中等
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如图甲所示，小波同学用一张光盘、一个气球、一个塑料管和胶水制作了一个“气垫船”，将光盘放在水平地面上，轻推光盘，光盘在地面上滑动了很短一段距离。如图乙所示，把气球吹鼓用手扭紧气球口，松开气球，气球中的气体通过塑料管从光盘的孔中向下喷出，轻推光盘，光盘在地面上滑行了较长一段距离。

（1）向气球里吹气前，轻推光盘，光盘向前滑动离开手后，光盘还能向前滑动一段距离。这是为什么？

（2）向气球里吹气后，轻推光盘，光盘为什么滑行得更远了？

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如图为某自动冲水装置的示意图，水箱内有一个圆柱浮筒A，其重为 $G_{A} = 4 N$ ，底面积为 $S_{1} = 0.02 m^{2}$ ，高度为 $H = 0.16 m$ 。一个重力及厚度不计、面积为 $S_{2} = 0.01 m^{2}$ 的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为 $l = 0.08 m$ 的轻质细杆相连。初始时，A的一部分浸入水中，轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为 $ρ = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，g取 $10 N / kg$ 。

（1）求A所受浮力的大小 $F_{浮}$ 。

（2）求A浸入水的深度 $h_{1}$ 。

（3）开始注水后轻杆受力，且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时，B刚好被拉起使水箱排水，求此时杆对B的拉力大小F。

（4）水箱开始排水时，进水管停止注水。为增大一次的排水量，有人做如下改进：仅增大B的面积为 $S_{2}' = 0.012 m^{2}$ 。试通过计算说明该方案是否可行？若可行，算出一次的排水量。（水箱底面积 $S = 0.22 m^{2}$ 供选用）

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难度：未知

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（1） $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的示数 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 分别是多少？

（2）在你不确定电路设计的情况下，请判断电阻 $R_{x}$ 可能的阻值为多少？

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一辆汽车在 $1000 N$ 的牵引力作用下做匀速直线运动， $60 s$ 内行驶了 $600 m$ 。求这个过程中：

（1）汽车的速度；

（2）汽车牵引力做的功；

（3）汽车牵引力做功的功率。

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用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（g取 $10 N / kg$ ）

装备质量	电池总电能	电池输出电压	续航里程
850kg	$40 kW \cdot h$	240V	360km
注意：电池电能剩余20%时必须立即充电

请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以900kg计；实际可利用的电能以电池总电能的80%计；忽略动力以外的电能消耗。

（1）当汽车以 $18 m / s$ 的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少N？

（2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以 $18 m / s$ 的速度匀速完成续航里程？

（3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少A？

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用天然气灶烧水时，把质量为 $2 kg$ 、初温为20℃的水，加热到70℃，此过程中天然气完全燃烧放出的热量为 $2.1 \times 10^{6} J$ 。已知水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / （ kg \cdot ℃ ）$ 。求：

（1）水吸收的热量是多少J？

（2）天然气灶烧水时的热效率是多少？

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难度：未知

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