绍兴市获得2015年度全省“五水共治”工作优秀市并被授予大禹鼎,“五水共治”是指治污水、防洪水、排涝水、保洪水、抓节水,还社会一个蓝天碧水,为百姓创造美好的生活环境。
修建山区水库既可以防洪水,还能发电和灌溉,其发电过程简化如图。
①水库大坝修建时,下部 比上部 宽的原因是 。
②汛期时,开闸排水,水的流量是60米 秒,每小时排水 吨。
③汛期时,开闸排出的水冲击水轮机,使发电机组发电,若此时每秒钟释放的机械能为 焦,能量利用的效率为 ,该水库发电机的发电功率多大?
用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数 与物块下表面浸入水中的深度 的关系如图乙所示(忽略此过程中水面的高度变化)。求:
(1)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的密度;
(3)从物块刚好浸没水中到 过程中,水对物块下表面的压强变化了多少 ?
如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为 ,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门 控制的出水口,物体 是边长为 的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时有 的体积露出水面,细线受到的拉力为 ,容器中水深为 。已知,细线能承受的最大拉力为 ,细线断裂后物体 下落过程不翻转,物体 不吸水, 取 。
(1)求物体 的密度;
(2)打开阀门 ,使水缓慢流出,问放出大于多少 水时细线刚好断裂?
(3)细线断裂后立即关闭阀门 ,关闭阀门 时水流损失不计,物体 下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强;
(4)从细线断裂到物体 下落到容器底部的过程中,求重力对物体 所做的功。
如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC:OD=1:2,A的体积为0.02m 3,A重为400N,B重为150N,动滑轮重100N,不计绳重与摩擦(ρ 水=1.0×10 3kg/m 3)。求:
(1)A的密度;
(2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率;
(3)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压力。
阅读短文,回答文后的问题。
体脂率
脂肪是人体的重要成分,主要分布在内脏周围和皮肤下面,脂肪供给维持生命必需的能量,氧化热值约为 ,皮下脂肪还能防止热量散失,脂肪过量使人肥胖、并导致一些慢性疾病,人体脂肪率表示脂肪含量的多少、简称体脂率,是人体中脂肪质量与人体总质量的百分比,脂肪的密度约为 、肌肉、骨骼等人体其他成分的精密度为 ,只要测出人体组织密度就可以算出体脂率,人体阻值密度可以采用水下称重法测量:先测出受试人的肺活量 ,然后用称量设备测出人的重力 ,受试人进入,浸没在水面下尽力呼气,此时体内剩余气体约为肺活量的 ,用称量设备测量体重的重力为 ,水的密度为 .由此可以计算出人体阻值密度和体脂率,另外,因为脂肪几乎不含水分,其导电性和其他成分不同,所以还可以用测量人体电阻的办法来计算体脂肪率。
(1) 脂肪氧化最多可以释放的热量为 。
(2)比较脂肪和人体其他成分的物理属性,下列说法错误的是 。
.密度较小 .导热性较差 .导电性较差 .比热容较大
(3)人体组织密度的表达式为 (不用化简)。
(4)对过于肥胖无法自行浸没在水面下的人,可以采取什么措施进行水下称重?
的医用酒精可以有效灭活新型冠状病毒,小刚从网上购置了两瓶某品牌 的医用酒精,说明书如图甲所示,小刚查到 的医用酒精密度为 ,于是想通过测量该酒精的密度来鉴定其产品是否合格:
(1)小刚取适量该酒精进行实验:
① 为使测量结果更准确,以下实验操作步骤合理顺序是 (用字母表示)。
.计算酒精的密度
.用天平测出烧杯的质量
.在烧杯中盛适量的酒精,用天平测出酒精和烧杯的总质量
.调节天平平衡
.将烧杯中的酒精倒入量筒中,读出其体积,如图乙所示
②测量酒精和烧杯总质量时,砝码和游码的位置如图丙所示。则总质量为 ,该酒精的密度是 。
③根据测量结果,小刚能否鉴定该产品是否合格?并说明理由 。
(2)在学完浮力的知识后,小刚又想到可以利用弹簧测力计,水、烧杯,细线和小石块来测量该酒精的密度。实验操作步骤如下:
.用细线将小石块绑好,挂在弹簧测力计下,读出测力计示数
.在烧杯中倒入适量的水,将小石块挂在弹簧测力计下使其浸没在水中,读出测力计示数
.算出小石块的体积
.在擦干水的烧杯中倒入适最的酒精,将已擦干的小石块挂在弹簧测力计下,使其浸没在酒精中,读出测力计示数
根据上述操作步骤,请你帮助小刚推导出该酒精密度 的表达式为 (表达式用测量量的字母表示,水的密度用 表示,推导过程要有必要的文字说明)。
如图所示是某型起吊装置示意图。在某次打捞过程中,使用该装置将质量为 的水中物体 在 的时间内匀速竖直吊起 高(物体 未露出水面),电动机工作电压为 ,工作电流为 ,电动机对钢绳的拉力 为 ,滑轮组的机械效率为 ,已知水的密度为 .求:
电动机在 内消耗的电能;
(2)钢绳拉力 在 内做的功;
(3)物体 所受拉力 的大小;
(4)物体 的密度。
如图甲所示,一边长为10cm的正方体物块漂浮于足够高、底面积为0.02m 2的盛有足量水的圆柱形容器中,有 体积露出水面,ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,g取10N/kg。求:
(1)该物块受到的浮力;
(2)物块的密度。
武都引水工程被誉为“第二个都江堰”,具有防洪、灌溉、生态环保、国土资源保护、工业生活供水、旅游以及发电等综合利用功能的大型骨干水利工程。作为武引一期工程的骨干屯水库 沉抗水库位于绵阳市的游仙区沉抗镇境内,距离绵阳市区15公里,现已成为绵阳的著名旅游景点“仙海风景区”。作为二期工程内容的武都水库位于我市江油武都镇的涪江干流上。总库容5.72亿立方米,碾压混凝土大坝高120米,设计控灌面积228万亩。武都电站是依托武都水库兴建的坝后式电站,装有三台机组,总装机容量15万千瓦 。
①若电站实际年平均发电量为6.1亿 ,电力系统吸收的有效电量为5.745亿 ,其中电厂用电 ,出厂后专用输变电损失 ,按平均上网电价0.28元 计算,电站年收益多少亿元?(保留三位数)
②若电站水面落差(水面与发电机之间的高度差)为 ,按装机容量满负荷发电,发电机机械能转化为电能的效率为 ,水的流量 为多少?(流量 单位时间内流过截面积的体积)
③仙海中学兴趣小组在仙海湖面上做实验,用一机动船拖拉一无动力的木船以 匀速前进,机动船的质量为 ,内燃机功率为 ,木船下部都可以视为长方体,底面面积为 ,吃水深度 ,两船受到的阻力都是船重的0.5倍,机动船的内燃机效率是多少?
据统计,全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的。我市加大了道路交通安全监控管理力度,将“区间测速”座位判断是否超速的依据之一。所谓的“区间测速”,就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度,如果超过了该路段的最高限速即被判为超速。若监测点 、 相距 ,全程限速 ,由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点 、 的速度分别为 和 ,通过 、 两个监测点的时间为 。问:
(1)按“区间测速”标准判断该货车在 段行驶是否超速?
(2)按照规定,载货车车轮对地面的压强超过 即被判为超载。该型号货车部分参数如表所示。其中表中参数计算,该货车在不超载的情况下,在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少? ,取
(3)该货车在某路段平直公路上运动 的速度 时间图像如图所示,这段时间内发动机完全燃烧柴油 ,已知发动机的效率 ,柴油的热值 ,则货车在这段时间内运动受到的阻力为多大?
货车自重 |
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轮胎触地总面积 |
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车厢容积 |
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如图1所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长 ,下面部分也为正方体形状,边长 ,容器总质量 ,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积 ,下表面与容器底面距离 ,上表面与容器口距离 ,物体质量 。现往容器内加水,设水的质量为 ,已知 , 。
(1)当 时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强;
(2)当 时,求水对容器底部的压力;
(3)当 时,求出水对容器底部的压力 随 变化的关系式,并在图2中作出 图像。
如图所示,杠杆 在水平位置保持静止, 、 是实心柱形物体,他们受到的重力分别是 , , 的底面积 ,柱形容器中装有水,此时水的深度 ,容器的底面积 , 物体底面离容器底的距离 ,已知 , , 。求:
(1)水对容器底的压强和水对 物体的浮力。
(2) 物体对水平地面的压力。
(3)若打开开关 缓慢放水,当 物体对水平地面压力刚好为零时,容器中所放出水的质量有多大?
边长为 的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面
上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为 ,高度为 。如图1所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图2所示。 取
(1)判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据;
(2)当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力;
(3)当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为 时,求容器内液体的质量。
2017年4月1日,中国四川省川南临港自由贸易试验区揭牌仪式在成都举行,标志着四川航运第一大港 泸州港称为重要区域性综合交通枢纽。如图所示是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图。图中在货船水平甲板上被吊起的集装箱体积是 ,底面积 ,平均密度 ,图中每个滑轮的重力均为 ,在绳子自由端拉力 的作用下,集装箱以 的速度在空中匀速竖直上升(绳重和摩擦不计,取 。求:
(1)该集装箱的重力;
(2)绳子自由端拉力 的功率;
(3)在开始起吊集装箱的过程中,当绳子自由端的拉力为 时,集装箱对水平甲板的压强。
如图甲所示, 、 为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在圆柱形容器的水中,容器内部底面积是正方体下表面积的4倍。沿固定方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻, 的上表面刚好与水面相平,滑轮组绳子自由端的拉力 大小为 , 随绳端移动距离 变化的图象如图乙所示。已知动滑轮的重力 , 取 。除了连接 、 间的绳子承受拉力有一定限度外,其它绳子都不会被拉断。滑轮与轴的摩擦、绳的质量等次要因素都忽略不计。
(1)正方体 、 之间的绳子长度 是多少?
(2)正方体 和 的密度 、 分别是多少?
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最大变化量△ 是多少?