二、简答题(本题有10小题20空格,每空格2分,共40分)
7.(2012•义乌市)如图是中国第一艘航母﹣﹣“瓦良格号”,舰长304米、舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨.它满载时所受的浮力为 6.75×108 牛.“瓦良格号”航行的过程中,两侧的护卫舰不能靠它太近是因为 两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速,造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强 ,外部的水会把两舰挤在一起.(g取10牛/千克)
考点: 阿基米德原理;流体压强与流速的关系。
专题: 简答题。
分析: (1)航空母舰的排水量是指满载时排开水的质量,根据阿基米德原理求航空母舰满载时受到的浮力;
(2)流体流速大的地方压强小,流速小的地方压强大.
解答: 解:(1)满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=67500×103kg×10N/kg=6.75×108N;
(2)护卫舰向前航行的过程中,两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速,造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强,外部的水会把两舰挤在一起.
故答案为:6.75×108;两护卫舰内侧水的流速大于外侧水的流速,造成了两护卫舰内侧水的压强小于外侧水的压强.
点评: 本题考查了学生对阿基米德原理、流体压强和流速关系的了解和掌握,知道航母满载时排水量就是排开水的质量是本题的关键.
8.(2012•义乌市)2011年10月,年设计作业量50万标箱的“义乌港”一期建成并投入使用.“义乌港”二期工程也已经开工建设,建成后将达到年出口110万标箱的处理能力.
(1)已知20尺柜规格的集装箱长5.69米,若将110万个20尺柜规格的集装箱首尾相连,你以1.1米/秒的速度通过这些集装箱需要 66 天(结果保留整数).
(2)起重机将一只质量为8吨的集装箱从地面吊到高为1.2米的货车上,至少需对集装箱做功 9.6×104 焦.(g取10牛/千克)
考点: 速度公式及其应用;功的计算。
专题: 计算题。
分析: (1)计算出110万个20尺柜规格的集装箱首尾相连的总长度S,利用速度计算公式的变形式t=计算出时间;
(2)起重机克服集装箱的重力做功,根据W=Gh就可以计算出功的大小.
解答: 解:(1)110万个20尺柜规格的集装箱首尾相连的总长度:S=1.1×106×5.69m=6.259×106m;
人以1.1米/秒的速度通过这些集装箱需要的时间:
t==
=5.69×106s
∵1天=24h=24×3600s=86400s
∴5.69×106s=65.86天≈66天
(2)质量为8吨的集装箱的重力:G=mg=8×103kg×10N/kg=8×104N
起重机把集装箱从地面吊到高为1.2米的货车上做功为:
W=Gh=8×104N×1.2m=9.6×104J
故答案为:(1)66;(2)9.6×104.
点评: 本题结合重大时事考查相关的物理知识,易错点在第(1)问,数据较大,在计算时要细心,以免出错.
9.(2012•义乌市)魔术是深受同学们喜爱的节目,其中包含着许多科学原理.图甲是某同学自制的一只魔术箱,表演时他将开口的方形空箱面展示给观众,把纸币从空箱顶端的投币口投入,结果纸币“不翼而飞”.原来魔术箱中有一块平面镜(如图乙),它与箱底的夹角为 45 度,使观众觉得箱子里没有东西.观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有 直线传播的 性质.
考点: 光直线传播的应用;平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。
专题: 图析法。
分析: 平面镜成像的特点:平面镜成的像为虚像,像与物关于平面镜对称;
光在均匀介质中是沿直线传播的.
解答: 解:从甲图观察口看到的是方格子,而从乙图中可以看出,观察口正前方没有方格纸,因此它是利用平面镜成像得到的,故像刚好成在观察口的正前面,因此镜面与箱底的夹角为45度;而观众不能看见平面镜后面的纸币是因为光具有直线传播的性质.
故答案为:45;直线传播的.
点评: 本题考查平面镜成像的特点以及光沿直线传播的应用,从该题中我们认识到了魔术的虚幻以及知识的重要性.
10.(2012•义乌市)如图所示,质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区(“×”代表磁感线垂直于纸面向里).若不计空气阻力,两线框落地时具有的动能分别为EA和EB,则EA和EB大小关系是 EA<EB .
考点: 电磁感应;磁场对电流的作用力。
专题: 图析法。
分析: 从能的转化角度分析,金属框和塑料框质量相等,在最高点时,重力势能相等,分析金属框和塑料框由静止自由下落到地面时能的转化情况即可判断动能为EA和动能EB的大小.
解答: 解:金属框由静止自由下落到地面的过程中,金属框通过磁场会产生感应电流,有一部分能量转化为电能,所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能;塑料框由静止自由下落到地面的过程中,塑料框通过磁场不会产生感应电流,所以重力势能全部转化为动能;又因为金属框和塑料框质量相等,在最高点时,重力势能相等,所以EA<EB.
故答案为EA<EB.
点评: 本题的关键有两点:
(1)不计空气阻力,能量转化的过程中,能量相等;
(2)金属框和塑料框由静止自由下落到地面的过程中,转化是不一样的.