浮筒法,是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水,靠自重自由下沉。到达海底沉船处,将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气,排出筒内海水,产生向上的上举力,让沉船上浮。已知,每个浮筒质量为 ,体积为 ,海水密度为 。求:
(1)每个浮筒在海底沉船处,充气,海水全部排出后,受到的浮力大小和产生的上举力大小;
(2)若沉船在海平面下方 处,海平面大气压为 ,浮筒排出海水时,充气压强的最小值;
(3)若沉船需要受到向上 的上举力,才能上浮,则至少需要多少个浮筒与沉船固定。
在新农村建设中很多楼房顶部装有如图所示的太阳能、电能两用热水器,该热水器利用太阳辐射的能量加热时,能把太阳辐射能的70%转化为水的内能;用电热丝加热时,能把电能的90%转化为水的内能,该热水器也可利用太阳辐射的能量和电热丝同时加热.它的铭牌如表格所示.小明家热水器的支架与楼顶水平台面总接触面积为0.1m2.他家所在的地区(晴天)每天接受太阳辐射的时间为8h,太阳光照射地面时的辐射功率为900J/(s.m2),即每平方米的面积上每秒得到的太阳辐射能平均为900J.已知g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg.℃).ρ水=1.0×103kg/m3.当热水器内蓄满水时,求:
x x牌热水器 |
||
型号HM﹣20 |
集热管数28支 |
额定频率50HZ |
水箱容积150L |
集热管管长180cm |
额定电压220V |
防水等级A |
系统承压3.0MPa |
额定功率4000W |
自身质量50kg |
采光面积2.0m3 |
(1)热水器对水平台面的压力和压强;
(2)热水器每天接受的太阳辐射能使水升高的温度;
(3)热水器将水从20℃加热到52.4℃所需的最短时间.
为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效地避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻的阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为lx).某光敏电阻Rp在不照度下的阻值如下表:
照度/lx |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
电阻/kΩ |
75 |
40 |
28 |
23 |
20 |
18 |
⑴ 根据表中数据,请在图(1)坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的图线.其阻值随照度变化的规律是 ;
⑵ 如图(2)所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在图(2)虚线框内设计一个电路,给1、2两端提升电压,并要求当开天色渐暗照度至降1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计的电路无影响).
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其它器材如下表.
器材 |
电路符号 |
规格及说明 |
光敏电阻 |
![]() |
题 ⑴ 中的光敏电阻Rp |
电阻箱 |
![]() |
阻值可调、可读出 调节范围:0~99.9kΩ |
在你所设计的电路中,电阻箱的阻值应调到 _________ kΩ;
⑶ 某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你理出一个可行的解决办法:.
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彩虹
彩虹是大气中一种光学现象,当阳光照射到半空中的水珠时,光线被折射和反射,在天空形成弧形彩带。
研究光线经过水珠的传播规律,可揭示彩虹形成的原因。如图甲所示,光线从点C进入半径为R的水珠,经点D反射,再从点E射出。AB是通过水珠球心O且与入射太阳光平行的直线,用x表示进入水珠的光线距AB的距离,a表示射出光线与AB的夹角,画出过入射点和球心O的直线(即该入射点的法线),进一步研究可以得出a与x的关系如图乙所示,入射的太阳光分布是均匀的,但射出的光线分布是不均匀的,在a最大时强度最大,能被地面上的人观察到。
牛顿发现,太阳光通过三棱镜后被分解成七种单色光,当太阳光进入水珠时,也会产生类似效果。从同一点进入水珠的不同色光在水珠中沿不同路径传播,致使不同色光的a的最大值略有不同。
由于不同色光的a最大值略有不同,对某一水珠来讲只能有一种颜色的光被地面上的人看到,进入人眼的不同颜色的光来自内外没同弧线的水珠。所以人眼看到的彩虹由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色。
(1)在图甲中,如是连接OD,则∠CDO(>/=/<)∠ODE
(2)根据图乙可知,x从0增加到R的过程中,a的变化情况是
A.增大 | B.先增大后减小 | C.减小 | D.先减小后增大 |
(3)如图甲所示,光线从空气进入水珠的折射角随x增大而
(4)图乙给出的是红光的a-x图像,其a最大值是42°,则紫光的a 最大值(大于/等于/小于)42°。
(5)图丙中画出了红光通过小水珠时a最大值的光路,请在图丁中画出红光通过大水珠(虚线圆)时a最大值的光路。(图丁中已画出小水珠的光路)
冬季夜间,婴儿踢开被子或尿床,若家长没有及时发现,将影响孩子健康,对此,常州工程职业技术学院的同学们分别展开实验探究,设计镶嵌在婴儿被中的“踢被警示电路”和“尿床警示电路”.
请选择其中一种电路并完成设计.(两种都做,以第一种为准)
电路一:“踢被警示电路” 元件:3V恒压电源,开关S,电压表,定值电阻R0阻值为10Ω,热敏电阻Rx(Rx阻值随温度变化关系如下图所示). ![]() 原理:当温度低于20℃时,即可认为婴儿已将被子踢开. (1)请用笔画线代替导线完成电路连接,要求:温度越高,电压表示数越小;温度越低,电压表示数越大. ![]() (2)当电压表示数(大于/小于)V时,即可认为婴儿已将被子踢开. 后续:对于该电路,指导老师认为,还可与电阻(R0/Rx)并联一个适当规格的电子发声器,婴儿将被子踢开后,电子发声器两端电压超过设定值,就会发出报警声. |
电路二:“尿床警示电路” 元件:3V恒压电源,开关S,电压表,定值电阻R0阻值为10Ω,湿敏电阻Rx(Rx阻值随湿度变化关系如下图所示). ![]() 原理:当湿度大于80%时,即可认为婴儿已尿床. (l)请用笔画线代替导线完成电路连接,要求:湿度越大,电压表示数越大;湿度越小,电压表示数越小. ![]() (2)当电压表示数(大于/小于)V时,即可认为婴儿已尿床. 后续:对于该电路,指导老师认为,还可与电阻(R0/Rx)并联一个适当规格的电子发声器,婴儿尿床后,电子发声器两端电压超过设定值,就会发出报警声。 |
严寒冬季,海面结了厚厚一层海冰.
(一)小明想:冰面下海水的密度是多大呢?于是他砸开冰面,进行实验探究:取长5cm、宽5cm、高8cm的长方体物块,悬挂在弹簧测力计下方,示数如图(甲)所示;将物块浸没在海水中,弹簧测力计示数如图(乙)所示.(g取10N/kg)问:
(1)海水的密度是多大?
(二)小华想:海水结成的海冰是否含有盐分呢?于是她进行实验探究:取一根空心吸管,将一些小铁钉从吸管的下端塞入作为配重,并用石蜡将吸管的下端封起来;将配重吸管放入纯水中,静止后如图(丙)所示;取一些海冰放人烧杯中,待海冰完全熔化后,将配重吸管放入其中,静止后如图(丁)所示.问:
(2)海冰熔化所得的液体密度为多大?海冰是否含有盐分?
(3)小华将此液体置于室外直至其表面又凝固了一层固体,将此固体捞出置于空容器中直至完全熔化成新液体,请合理猜想,新液体的密度可能为 ___________kg/m3.