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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?
端午假日,小华随父母体验了一次快乐的乡村游。见到如图1所示的一个老式风扇车,颇感兴趣,摇手摇杆产生的风,为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢?小华到家便进行了以下探究
【自制器材】
(1)利用废旧塑料板制成条形漏斗,废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口;仿照老式风扇车,组装成如图2甲所示的装置;
(2)选用质量 的砂砾模拟谷粒和空壳;
(3)裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。
【进行实验】
(1)把快餐盒盖放在水平桌面上,将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方;
(2)取一小风扇正对进风口,再开启风扇并将砂砾倒入漏斗;
(3)待砂砾漏完,关闭风扇;
(4)观察盒盖上的砂砾,比较 。
【收集证据】实验结果如图2乙所示,并记录在表中
砂砾质量 |
大 |
较大 |
小 |
砂砾水平运动的距离 |
近 |
较近 |
远 |
【分析论证】
(1)由实验结果可知,在相同风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态 发生改变(选填“容易”或“不容易” ,即惯性较 (选填“大”或“小” ;
(2)由此也可以说明惯性的大小与物体的 有关。
【交流评估】
为了使实验结论更科学,可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。
【拓展应用】
(1)如果使用风扇车来分离谷粒和空壳,则在图1中 口可收集到饱满的谷粒(选填“ ”或“ “ ;
(2)如图2丙所示,在无风的情况下,农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去,饱满的谷粒将落在离工人更 处(选填“近”或“远” ,从而将谷粒与空壳分离。
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智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 切断电源。
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度)。
表一
额定电压 |
|
清洗喷水量 |
|
烘干机额定功率 |
|
加热器额定功率 |
|
表二
流量 |
0.5 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
扬程 |
1.25 |
1.80 |
5.00 |
7.20 |
(1)该智能洁具应选用 线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从 流向 时,电磁铁下端是 极。
(2)下列说法正确的是 。
.红外线感应装置利用超声波进行工作
.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关 不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为 的温水清洗,加热器的效率为 ;清洗结束,暖风烘干机工作 ,消耗的电能会使标有“ ”的电能表指示灯闪烁 次。 水的比热容 ,室温为
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为 时,其扬程为 ;当水泵的流量为 时,输出的水达到对应的扬程,此过程中水泵克服水重力做功的功率 . 取
(5)图乙为洁具的温控装置原理图。 是滑动变阻器, 是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当 两端电压 增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
①适当 (填“增大”或“减小” 电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为 ,当 接入电路的阻值为 时, 的电功率为 ,此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高,则控制电压 是 。
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)。
一壁很薄的透明瓶子,瓶身部分为圆柱形,瓶子的底面积为 ,瓶中装有高度为 的水(如图甲所示),将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮(如图乙所示),此时瓶子露出水面的高度为 ,瓶子内外水面的高度差为 。求:
(1)瓶子(含瓶盖)的重力。
(2)瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量。
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茶杯的变迁
在古老的欧洲流行一种陶瓷茶杯,叫梨形杯(如图所示),它较大的杯口使茶水有令人满意的变凉效果。下部球形设计茶杯有较小的表面积和较大的容量,这种设计又能使茶水保温很长时间,让你长时间谈话时可以细品热茶。梨形杯在欧洲沿用数百年后,被廉价的圆柱形玻璃杯所代替,因为玻璃把手的发明,使玻璃杯得以更加方便地使用。
(1)如果玻璃把手的材料用金属材料替换是否合理,并说明理由。
(2)玻璃杯除设计把手之外,还有哪些设计解决了陶瓷茶杯使用的不便,请列举一例 。
(3)试解释陶瓷梨形杯能使茶水保温很长时间的原因。
。
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1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为 ,水箱装水最多 ,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝 , 。
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称);
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 ,如果选择乙电路,电路中最大电流为 ,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 ,故设计师最终选择了甲电路;(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
(4)若将水箱中 的水从 加热到 ,挂烫机至少需要加热多长时间? 水的比热容 。
某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度 时,容器处于直立漂浮状态,如图 所示。已知容器的底面积 , , 取 。
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
(3)从容器中取出 的液体后,当容器下表面所处的深度 时,容器又处于直立漂浮状态,如图 所示。求液体的密度。
小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。(ρ 水已知)
(1)小明的实验过程如下:
①将天平放置于水平桌面上,游码放到标尺左端的零刻度线处,天平上指针的位置如图所示,下一步的操作是 。
②用调节好的天平测出小石块的质量为m;
③往量筒中倒入适量的水,读出水面对应的刻度值为V 1;
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中,读出水面对应的刻度值为V 2;
⑤小石块的密度:ρ 石= 。
(2)小红的实验过程如下:
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下,测出小石块重为G;
②将挂在弹簧测力计下的小石块 在水中,读出弹簧测力计示数为F;
③小石块的密度:ρ 石= 。
(3)对小明和小红的实验进行分析与论证,可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值 (选填"偏大"或"偏小")。为了使测量结果更准确,可以在完成小明的实验步骤②后,将 ,再继续进行实验。
如图甲所示是使用汽车打捞水库中重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均匀分布的正方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度 向右运动。图乙是此过程中汽车拉力 跟时间 变化的图象。设 时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦, 取 。求:
(1)水库水的深度;
(2)重物的密度。
(3)整个打捞过程中汽车的最小功率。
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。
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。
探究小组的同学们利用天平、量筒等实验器材测量一个金属块的密度,具体实验操作如下:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的 处,此时指针位置如图甲所示,要使天平平衡,应向 调节平衡螺母。
(2)把金属块放在天平左盘,向右盘加减砝码并调节游码在标尺上的位置,天平平衡后,右盘中砝码质量和游码的位置如图乙所示,金属块的质量是 。
(3)在量筒中加入 水,读数时视线应与凹液面底部 ,将金属块轻轻放入量筒中,如图丙所示,则金属块的体积是 。
(4)金属块的密度是 。
(5)实验时,若将(2)、(3)两个步骤顺序对调,这种方法测出的金属块的密度与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小” 。
(6)小强同学又取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成一个能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计,用这个简易密度计测量某液体的密度,实验步骤如下:
①用刻度尺测出密度计的长度是 ;
②将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是 ;
③将密度计从水中取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是 ;
④被测液体的密度是 。