科普阅读题 较难0.4 引用2 组卷306
请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。
在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法;在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱;在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理;( )
(2)如图所示的测量仪器中,将所测量的物理量转化为长度测量的是______ 。(选填选项前的字母,正确选项多于一个)
A. 停表 B. 弹簧测力计 C. 电压表
D. 电能表 E. 水银体温计
研究物理问题常用的方法
在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法;在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱;在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理;
(2)如图所示的测量仪器中,将所测量的物理量转化为长度测量的是
A. 停表 B. 弹簧测力计 C. 电压表
D. 电能表 E. 水银体温计
2021·北京延庆·模拟预测
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如图所示,半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶,所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示,工作时,先向船体水舱注满水,巨大的甲板下沉至海面以下;待超长超重设备被拖到甲板上固定好时,排出水舱中的水,甲板上浮,到达合适吃水线时,螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×104 t,另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值,结构质量是半潜船船体材料的质量,空载质量是半潜船空载且水舱中无水时,船体材料质量和各船舶设备的总质量。(ρ水取1.0×103 kg/m3,g=10N/kg)
(1)制作半潜船甲板,应该选择密度较________ 的材料;水面航行时,使半潜船向前运动的动力的施力物体是________ ,航行过程中若所受力全部消失,则半潜船的运动状态是________ ;
(2)下列飞行器件中,其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是_________ ;
A.风筝 B.战斗机 C.火箭 D.孔明灯
(3)当半潜船依次处于图乙中三种情况时,从左到右船底受到海水的压强依次为p1、p2、p3,其中最大压强是________ 。
(4)当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当甲板刚好浮至水面静止时,水舱中剩余3000 m3的水,则受损船舶的质量为_________ t。要符合半潜船对均布载荷的设计要求,那么,受损船舶与甲板的接触面积至少为________ m3。
半潜船
如图所示,半潜船是专门从事运输大型海上石油钻井平台、大型舰船等超长超重而又无法分割吊运的超大型设备的船舶,所以半潜船的甲板要求宽阔、强度高、质量轻。半潜船工作过程如图所示,工作时,先向船体水舱注满水,巨大的甲板下沉至海面以下;待超长超重设备被拖到甲板上固定好时,排出水舱中的水,甲板上浮,到达合适吃水线时,螺旋桨转动。半潜船在水面航行。已知图甲所示半潜船甲板刚好浮至水面静止时排水量为6×104 t,另有部分参数如下表。甲板均布载荷是甲板每平方米允许承载的最大质量。质量比是半潜船结构质量与空载质量的比值,结构质量是半潜船船体材料的质量,空载质量是半潜船空载且水舱中无水时,船体材料质量和各船舶设备的总质量。(ρ水取1.0×103 kg/m3,g=10N/kg)
甲板均布载荷 | 20t/m2 |
质量比 | 80% |
结构质量 | 2×104t |
(2)下列飞行器件中,其升空原理与半潜船上浮主要原理相同的是
A.风筝 B.战斗机 C.火箭 D.孔明灯
(3)当半潜船依次处于图乙中三种情况时,从左到右船底受到海水的压强依次为p1、p2、p3,其中最大压强是
(4)当将受损船舶移动到半潜船甲板上方后,半潜船通过排水上浮,当甲板刚好浮至水面静止时,水舱中剩余3000 m3的水,则受损船舶的质量为
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歼15舰载机
歼15(简称J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机(如图)。我国第一艘国产航母山东号,排水量五万吨,满载排水量六万五千吨,可搭载至少三十四架固定翼舰载战斗机歼15。如表是歼15战斗机的部分技术参数。
推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
(1)歼15拥有良好的大仰角升力特性,当它在大仰角加速上升或做较大幅度的瞬时滚转时,受到______ (选填“平衡力”或“非平衡力”)的作用,它的机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了______ ,从而产生了较大的升力。
(2)下列关于歼15舰载机的相关描述中,不正确的是______ 。
A.歼15飞机应采用的最合适的材料是密度小,硬度大的合金材料
B.歼15飞机在空中对接加油时,与加油机要尽可能做到保持相对静止
C.歼15飞机起飞时,获得推力的施力物体是发动机
D.歼15飞机静止在航母甲板时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
(3)当歼15飞机空机停在山东号航母甲板上时,与甲板的总接触面积为5000cm2,则飞机对甲板的压强为______ Pa,若因执行任务,其中两架歼15机起飞以后,则航母将______ (选填“上浮”或“下沉”)一些。
(4)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为______ m2;强度比是材料所能承受的最大撞击力与最大拉力的比值。在航母上的飞机拦阻索建造时,已知该材料的强度比是0.8,要让拦阻索材料能够承受的飞机着舰时最大撞击压强为4×108Pa,那么使用的材料1cm2面积能承受的最大拉力为______ N。
(5)该舰载机以720km/h速度匀速飞行时的推重比为0.5,则歼15飞机飞行1h克服阻力做功为______ J,其发动机推力的功率为______ kW(可以认为舰载机的总重为其最大起飞重力)。
歼15舰载机
歼15(简称J15)是我国第一代多用途舰载喷气式战斗机(如图)。我国第一艘国产航母山东号,排水量五万吨,满载排水量六万五千吨,可搭载至少三十四架固定翼舰载战斗机歼15。如表是歼15战斗机的部分技术参数。
空机质量 | 最大起飞质量 |
17.5t | 32.5t |
推重比 | 发动机最大巡航推力 |
0.4~0.9 | 2.5×105N |
推重比是指飞机飞行时发动机的总推力与飞机总重的比值。所谓翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值。(g=10N/kg)
(1)歼15拥有良好的大仰角升力特性,当它在大仰角加速上升或做较大幅度的瞬时滚转时,受到
(2)下列关于歼15舰载机的相关描述中,不正确的是
A.歼15飞机应采用的最合适的材料是密度小,硬度大的合金材料
B.歼15飞机在空中对接加油时,与加油机要尽可能做到保持相对静止
C.歼15飞机起飞时,获得推力的施力物体是发动机
D.歼15飞机静止在航母甲板时,飞机受到的重力与支持力是一对平衡力
(3)当歼15飞机空机停在山东号航母甲板上时,与甲板的总接触面积为5000cm2,则飞机对甲板的压强为
(4)若歼15飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面积为
(5)该舰载机以720km/h速度匀速飞行时的推重比为0.5,则歼15飞机飞行1h克服阻力做功为
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