据报道,2018年5月5日,直 改进型直升机降落在我国首艘国产航母的甲板上,如图所示。该航母满载时排水量为70000吨,在海水中吃水深度为 。取 , 。该航母满载时,受到的浮力为 ,最低处受到海水的压强为 ;某架直升机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了 ,则该直升机的质量是 。
如图是一只小狗在太阳系不同行星上所受的重力大小。根据图中所给的信息,一名质量为50千克的中学生在火星上所受的重力大小为 牛,质量是 千克。
用密度为 的泡沫制作长 、宽 、厚 的长方体简易浮桥,浮桥在河水中的最大承重为 , ;此浮桥空载时分别平放到海水和河水中,下表面受到的压强分别为 和 ,则 (选填“ ”、“ ”或“ ”)。
小雨用滑轮组提升重物。每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力。请画出与解题过程相应的受力分析示意图。
(1)物体 的质量为 ,求物体 的重力是多少?
(2)如图甲所示,小雨对绳子自由端的拉力为 时,地面对物体 的支持力是 . 为了提起物体 ,他增加了滑轮个数,组装了如图乙所示的滑轮组,并利用它将物体 在空气中匀速提升了 ,求小雨做的功是多少?
小雨用图乙所示的滑轮组,将另一密度为 的物体 从某液体中匀速向上拉至空气中,拉力 随时间 变化的图象如图丙所示。已知 与 之差为 ,在空气中提升 时滑轮组的机械效率为 .求液体密度是多少?
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探索月球背面
2018年12月8日,我国嫦娥四号和巡视器(月球车)组合体发射升空,经历20多天的漫长旅程,终于在2019年1月3日着陆月球背面并成功分离。月球车首次近距离拍摄了月球背面照片,并通过卫星传回地面,月球车也因此被命名为“玉兔二号”。图1是“玉兔二号”在月球背面留下的第一道印迹。嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆还是人类首次,踏出了全人类在月球背面的第一步。
人类从地球上直接观看月球,只能观测到一面,看不到月球背面。为什么总看不到月球背面呢?月球围绕地球公转的同时也在自转。万有引力定律告诉我们:地球和月球之间存在相互作用的引力,月球上离地球越远的位置,受到地球的引力越小。如果月球自转的周期与公转的周期不相等,月球上同一部分受到地球的引力就会发生变化,这导致月球不同岩石之间产生摩擦,逐渐减慢自转的速度,最终使得月球自转与绕地球公转的周期相同,因此总是同一面朝向地球。
(1)嫦娥四号需要的能量主要由太阳能电池板提供,太阳能电池板工作时是将 能转化为电能;
(2)物体在月球上所受“重力”是在地球上所受重力的六分之一,“玉兔二号”在地球上对地面的压强是其对月球表面压强的 倍(假设接触面积不变)。但是因月球表面较软,所以印迹较为明显(如图1);
(3)如图2所示,如果 和 是月球上两块质量相同的岩石,它们受到地球的引力分别为 和 ,那么 (填“大于”“小于”或“等于”)。
我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是 ,长度有8米,高为3.5米,宽度是3米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。 问:潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。
(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大?
(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少?
(3)假如牵引机械提升时间为2分钟,牵引机械的功率应为多少?
五颜六色的橡皮泥能捏制成各种形状,可以培养儿童的动手能力和创造力,深受他们喜爱。现有一个底面积 、高 的圆柱形橡皮泥静止在水平桌面上,橡泥的质量 。桌上另有一水槽,槽内水的深度 。已知水的密度 , 。求:
(1)橡皮泥的重力 和橡泥对桌面的压强 ;
(2)水槽底部所受水的压强 ;
(3)将橡皮放入水槽内,求橡皮泥静止时所受的浮力 。
如图所示,将密度为0.6克 厘米 、高度为10厘米,底面积为20厘米 的圆柱体放入底面积为50厘米 的容器中,并向容器内加水。 取10牛 千克)
(1)当水加到2厘米时,求圆柱体对容器底的压力大小。
(2)继续向容器中加水,当圆柱体对容器底压力为0时,求圆柱体在液面上方和下方的长度之比。
高速公路已广泛应用 收费系统,这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图是某高速公路入口处的 通道示意图。现有一辆总质量 的汽车,在进入 收费岛区域前 处开始减速,经 后运动至 收费岛(图中阴影区域)边界,然后再经 匀速通过 收费岛,其长 。不计车长,取 。
(1)求汽车的重力大小;
(2)求汽车从减速开始到离开 收费岛全过程的平均速度大小;
(3)若汽车在 收费岛匀速行驶所受阻力为车重力的0.2倍,求汽车通过 收费岛牵引力所做的功和功率。
小军发现一个质量为 、不吸水的新型圆台体建筑材料,他只有量程为 的弹簧测力计,设计了如图所示装置进行实验。重为 、底面积为 的薄壁容器 内盛有 的水,容器 置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力 为 ,此时材料浸没在水中静止且未触底。求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强;
(3)材料的密度。
小明同学在探究"重力的大小跟质量的关系"实验中,得到下表中的实验数据。
(1)实验中,需要的测量工具包括弹簧测力计以及 。
试验次数 |
被测物体 |
物体质量m(kg) |
重力G(N) |
比值G/m(N/kg) |
1 |
物体1 |
0.1 |
0.99 |
9.9 |
2 |
物体2 |
0.4 |
3.88 |
9.7 |
3 |
物体3 |
0.5 |
|
|
(2)第3次实验"物体3"的重力如图所示(物体处于静止状态),根据实验结果完成表格中第3次实验的有关数据。
(3)根据上面实验结果可知;同一物体重力与质量的比值为 N/kg。
(4)月球对它表面附近的物体也有引力,这个引力是地球对地面附近同一物体引力的 。若一个连同随身装备共90kg的航天员到达月球表面,根据上面实验结果,月球对他的引力是 N。
(5)小明对太空中的星球比较感兴趣,他从网上查得:甲、乙两个星球表面上物体的重力(G)与其质量(m)的关系如图所示。从图中信息可知,相同质量的物体在甲星球表面上的重力 (选填"大于""等于"或"小于")其在乙星球表面上的重力。
水平桌面上放置足够高的柱形容器如图甲,容器底部放一个边长为 的均匀实心正方体 .现缓慢向容器中注入某液体, 对容器底部的压力随注入液体深度 的变化关系如图乙。则下列说法正确的是(取
A. 的密度是
B.注入液体的密度是
C.当 时, 对容器底部的压力是
D.当 时,液体对容器底部的压强是
中国首艘国产航母 于2017年4月26日正式下水(如图)。下水方式采用了漂浮式下水,这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式。漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方),船依靠浮力浮起后驶离船坞。 取 ,海水密度取 问:
(1)航母 设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下 处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为 的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积是 ,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
如图甲所示,用电动机和滑轮组把密度为 ,体积为 的矿石,从水底匀速整个打捞起来, 取 ,水的密度为 .求:
(1)矿石的重力;
(2)矿石浸没在水中受到的浮力;
(3)矿石露出水面前,电动机对绳子拉力的功率为 ,矿石上升过程中的 图象如图乙所示,求滑轮组的机械效率;
(4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,矿石露出水面后与露出水面前相比,滑轮组机械效率会如何改变?为什么?