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1、风洞
爆轰驱动超高速高焓激波风洞(简称:JF-22超高速风洞),作为全世界最先进的风洞,这一大国重器通过国家验收。JF-22超高速风洞,实验气流速度范围3-10km/s,JF-22可展现40到100km高空环境情况,约30倍声速的飞行条件,将帮助我国航空、航天技术的发展走上新的巅峰。
在设计飞机等飞行器时,空气对飞行器产生的阻力和升力等都是难以通过计算得到的,即使现代的超级计算机对有些问题也是难以模拟的。于是科学家们想出了一个办法,按一定比例做出缩小的飞行器模型,将其置于洞状空间内,从洞的一端按设定的速度向飞行器吹风,以了解实际飞行器的空气动力学特性,这种试验装置叫做风洞。

如图(a),将飞机模型放在风洞中固定不动,让风(流动的空气)高速迎面吹来,由于飞机模型相对于风是运动的,从而模拟了飞机在空气中高速运动的情形。
(1)、在图(a)模拟实验中,用风筒吹风时当吹出的风速变大时,弹簧秤的示数变小,说明飞机在竖直方向受到了一个向的力的作用。这个力生产的原因是:机翼上表面气体流速大压强 , 而下表面气体流速小压强;(2)、在图(a)中当无风时弹簧秤的示数为15N;当迎面吹着机翼模型的风速达到一定值时,弹簧秤的示数为10N。此时飞机模型受到的升力为N;(3)、通过查阅资料,机翼模型在水平风的作用下,获得竖直方向的力的大小为F,实验得到F与风速的二次方v2关系图像如图(b),当风速是原来的2倍时,F是原来的几倍?;(4)、风洞测试在很多行业有着应用,建筑、汽车、高铁、航天器、跳伞模拟训练、体育训练等等,风洞测试对产品的定型、性能的改进、指标的优化起着关键的作用,下列定型时产品需要风洞测试的是:_____。(多选)A、轿车 B、大型桥梁 C、起重机 D、压路机 -
2、如图所示是我国古代劳动人民利用滚木巧妙移动巨石的情景。下列措施中,改变摩擦力大小的方法与此相同的是( )
A、门轴的合页加润滑油 B、鞋底刻有凹凸不平的花纹 C、用力捏车闸使自行车更快地停下来 D、行李箱安装轮子 -
3、阅读材料,回答问题。
杆秤
杆秤是中华民族许多发明创造的一个例证,它是我国最古老也是现今人们仍然在使用的衡量工具。

如图甲所示,杆秤由秤杆、秤砣、秤盘或钩三个部分组成。杆秤上的星花刻度是否均匀呢?我校科学兴趣小组为了探究杆秤的刻度是否均匀,取一把刻度尺和一些已知质量的钩码、细线来研究,在刻度尺最左端加上配重,刻度尺和配重的总重力为 , 它们的重心C位于提纽O左边处,如图乙所示,用质量为的钩码做秤砣,用质量不计的细绳和小铁钩在提纽O左边处做一秤钩。现逐次增加秤钩处的钩码,调节秤砣的位置,使刻度尺保持平衡,记录下每次平衡时秤钩处的钩码质量与秤砣离提纽O的距离x,以x为横坐标,以为纵坐标,作出了如图丙所示的图线,其中是直线与x轴的交点。
请根据以上信息回答问题:
(1)、杆秤应用了原理;(2)、为杆秤的零刻度线,则图中的表达式可写成;用字母、、、g表示(3)、再经过数学分析和推导,也可得出:用字母、x、、表示 , 可知:由于和是固定的,所以与符合图丙的正比例函数关系,故杆秤上的星花刻度是的;选填“均匀”或“不均匀”(4)、某标准杆秤的秤砣质量为1kg,秤和秤盘的总质量为 , O点为提纽悬点,A点为零刻度点。 , , 如图所示。市场上极个别商贩,用一个质量为的秤砣替换标准的秤砣,于是售出的物品,实现“缺斤少两”,则消费者得到的物品实际质量为 kg。小明赶紧检查家中杆秤的秤砣,发现秤砣没有磨损,反而出现了严重的生锈现象,则会导致商品所测的质量选填“偏大”或“偏小”;
(5)、某杆秤的秤盘因不慎磕坏了一个缺口,小明在秤盘底粘一块橡皮泥,使杆秤能调零,那么使用该杆秤测量结果将均选填“偏大”“偏小”或“不受影响”;(6)、学习了杆秤知识后小明自制一把密度秤,如图- , 其外形和杆秤差不多。其左端B点挂一个质量为、体积为的铁块。提纽位于O处,秤砣放在A处时,秤杆恰好水平平衡,图甲所示。已知秤砣的质量为 , , 。把铁块浸没在待测密度的液体中时,移动秤砣便可直接在杆上读出液体的密度。现将铁块浸没在待测液体中,秤砣左移到C点时,杠杆在水平位置重新平衡,如图乙所示,则待测液体的密度为(),为了制作出精确度更高的“密度秤”,可行的改进措施是。 -
4、如图所示,杠杆MON在水平位置保持静止,A、B是实心柱形物体,他们受到的重力分别是GA=12N,GB=9N,B的底面积SB=50cm2 , B放到柱形容器中,柱形容器中装有水,此时水的深度h1=10cm,容器的底面积S容=200cm2 , B物体底面离容器底的距离h0=4cm,已知 , ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对B物体的浮力;
(3)A物体对水平地面的压力;
(4)若打开开关K缓慢放水,当A物体对水平地面压力刚好为零时,容器中所放出水的质量。

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5、如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器重为10N,底面积为200cm2 , 里面装有12cm深的水;现有一轻质弹簧,下端固定着边长为10cm的正方体物块A,其下表面正好与水面相平,此时弹簧伸长了3cm.弹簧受到的弹力F跟弹簧的变化量△L的关系如图乙所示.

(1)求物块A的密度;
(2)若向容器内缓慢加水,直至物块A刚好完全浸没水中(水未溢出),立即停止加水了,求此时弹簧对物块A的作用力(弹簧只能沿竖直方向移动);
(3)当物块A刚好完全浸没水中时,求容器对桌面的压强.
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6、小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验,如图,该凸透镜的焦距f为。

(1)、实验前,应调整烛焰和光屏的中心在凸透镜的上;(2)、图甲所示,将该凸透镜固定在光具座上,当把发光蜡烛放在光具座上位置时,恰好可以在右侧位置处的光屏上得到一个清晰的(“正立”或“倒立”)、填(“放大”、“缩小”或“等大”)的烛焰实像,若保持蜡烛烛焰和光屏位置不变,移动透镜至cm刻度线处,则屏上能再次呈现清晰的像;(3)、图乙中,保持凸透镜在位置处,当把蜡烛放在光具座上cm位置时,发现无论怎样移动凸透镜右侧的光屏,在光屏上始终只有一个大小不变的圆形光斑;(4)、图乙所示,烛焰通过凸透镜成正立的像时,则人眼在图中处能观察到烛焰的像;当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到;A.烛焰像的下半部分
B.烛焰像的上半部分
C.烛焰完整的像,像的亮度变暗
D.烛焰完整的像,像的亮度不变
(5)、当光屏上成清晰的像后,若一只苍蝇停在透镜的中央,则光屏上所成的像是(选填“完整”或“不完整”)的;(6)、如图丙所示,将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,改变玻璃杯到书本的距离,尝试透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),若使书本逐渐远离玻璃杯,他先后所能看到的像可能是。 -
7、如图是变速自行车的部分结构示意图,其中曲柄与前齿轮A、后轮与后齿轮B是两对同轴转动的轮轴结构,前齿轮A、后齿轮B通过链条配合工作,它们在相同时间内转过的齿数相同,链条对它们的作用力大小相等,骑行时人在脚踏处施力,通过曲柄带动前齿轮A顺时针转动,再通过链条带动后齿轮B与后轮一起转动。下表是小明的变速自行车的部分参数,齿轮的周长等于其齿数与链条节距的乘积。

结构
参数
前齿轮(3速)
齿数:22、32、45
曲柄长度
l=18cm
后齿轮(7速)
齿数:12、15、17、19、21、24、28
轮胎直径
D =60cm
链条节距
d=1.5cm
(1)、如图所示,曲柄和前齿轮A这对轮轴结构相当于(选填“省力”或“费力”)杠杆。故在相同情况下,选择曲柄长度通常较(选填“长”或“短”)时比较好。骑行时,前齿轮A和后齿轮B(选填“是”或“不是”)同轴转动的;(2)、小明调节变速自行车的齿比为 , 当他通过蹬脚踏使前齿轮A转动1圈时,后轮转动圈。(3)、当小明骑变速自行车爬坡时,为了最省力,他应该调节变速自行车的齿比为。(4)、为了在平整的路面上骑得快些,应将链条切换至半径较(选填“大”或“小”)的后齿轮上。(5)、小明调节变速自行车使其达到最大齿比,当他以的速度在某段水平路面上匀速骑行时,地面对后轮的摩擦力为20N,则他每分钟要使脚踏转动圈,作用在脚踏上的力至少为N(π取3)。 -
8、小明在老师的指导下用小球和弹性很好的轻质橡皮筋等器材进行了如下实验与探究:让一系于橡皮筋一端的小球从某悬挂点O的正下方P点由静止释放如图甲所示,整个下落过程中,橡皮筋所受弹力F与小球下落高度h的关系如图乙所示;小球下落的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。已知该轻质橡皮筋每受到的拉力就伸长1cm,经测量小球从P点下落到A、B、C三点的距离分别为:、、。(不计空气阻力)
(1)、小球从P点运动到A点过程中,到达A点瞬间,橡皮筋受到的拉力为N;当橡皮筋的伸长量最大时,小球的速度为(选填“”、“”或“0”),此时,小球处于状态(选填“平衡”或“非平衡);(2)、从A点运动到B点过程中小球的动能 , 重力势能 , 机械能(填“变大”、“变小”或者“不变”);(3)、实验中所用小球的重力为N。 -
9、如图所示,在河中间固定一个细长圆管,管内有一轻质活塞,活塞下端位于水面,面积为1cm2 , 质量不计,摩擦不计,大气压强恒为1.0×105Pa。现将活塞匀速缓慢提高15m,则活塞在15m高处静止不动时,拉力F的大小为牛;在提升的过程中克服水的重力做功焦;拉力F对活塞至少做功为焦。(g=10N/kg)

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10、图甲所示,边长为10cm的正方体实心物块置于足够深的圆柱形容器底部。现逐渐向容器倒入某种液体,物块受到的浮力与容器内液体的深度h的关系图像如图乙所示,则该物块的重为 N;该液体的密度;当倒入容器中液体的深度为6cm时,物块对容器底部的压力为 N。

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11、小明制作了一支土密度计,其刻度部分的A、B两点如图所示,它的测量范围是 , 把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在AB的中点C,则这种液体的密度为 , 此密度计的刻度线(选填“上密下疏”或“上疏下密”),故将密度计做成(选填“上宽下窄”或“上窄下宽”)的形状可实现规避刻度不均匀带来的问题。

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12、无风时,以速度v跑步,人所受的空气阻力 , C是阻力系数,为空气的密度,A为人在垂直于运动方向上的横截面积,阻力功率。已知某人于平地上匀速跑步时,身体为跑步持续提供65W的功率,若此人质量 , , , , 且跑步时没有任何打滑,则此人的跑步速度为 , 此人跑步克服阻力做功为J,若肌肉消耗能量做功的效率为 , 则此次跑步肌肉消耗的能量为J。
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13、如图所示,拉力F为5N,物体A以的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,弹簧测力计示数为12N。拉力F的功率P为W;物体A受到的摩擦力为N;若拉力F增大到10N时,相对于地面物体B会(选填“向左运动”“向右运动”“静止”)。

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14、小脉自己制作了一个哨子,在筷子上缠一些棉花,做成一个活塞,用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管,吹管的上端,可以发出悦耳的哨声,如图甲所示,哨声是由管内的振动产生的。上下推拉活塞,可以改变声音的。如图乙所示,A、B、C图中活塞在管中不同位置,吹A、B、C图中管的上端能分别吹出“do(1)”“re(2)”“mi(3)”三个音阶,则“do(1)”这个音阶与图位置对应。

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15、如图所示,实心物体A漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动(运动过程中始终未碰到定滑轮)。已知A的体积为0.2m3 , 密度为0.4×103kg/m3 . 动滑轮重为300N,电动机工作时拉绳子的功率为1.5×103W且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3 , 下列说法中不正确的是( )
A、物体向下运动的最小速度3m/s B、物体A浸没在水中时受到的浮力为2×103N C、物体A向下运动过程中,电动机拉着绳子的力先变大,后不变 D、物体A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为80% -
16、如图是关于压强的现象,以下说法正确的是( )A、
把自制气压计拿到高山上,玻璃管中水柱升高
B、
台风吹过房子时产生的压力差能把屋顶压塌
C、
图钉的钉尖很细,是为了增大压力
D、
用来测量液体压强的压强计是个连通器
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17、厨房是充满物态变化的“实验室”。下列说法中正确的是( )A、开冰箱门时“白气”会往上飘 B、取出的冻肉表面的“白霜”是凝华形成的 C、一瓶水在冷冻室结冰后体积膨胀,结冰的过程要吸热 D、用干冰保鲜食物,是利用干冰熔化吸热
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18、厨房里的物理现象无处不在,小明洗碗时发现水面漂有一层油膜。究竟一滴油滴入水面能扩散多大面积?用胶头滴管滴一滴油到水面,假若让油分子一个紧挨一个油分子可看作球体,直径D为 , 100滴油约且不重叠排列,估算这滴油可以扩散到最大面积约为( )A、 B、 C、 D、
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19、“漏刻”是古代一种滴水计时的工具。某学习小组制作了一个漏刻,放在水平地面上,装置如图甲所示,播水壶不断滴水,受水壶(足够高)内由标尺与浮块组成的浮箭上升后,通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。测得圆柱形受水壶的底面积为Scm2(),浮箭总重为6N,长方体浮块的底面积为300cm2、高为3cm,播水壶一刻钟(15 min)滴水的质量为mg。受水壶内无水时,指针对应标尺的位置标记为“←开始滴水”(如图乙)。浮箭始终保持竖直状态, , g取10N/kg。求:
(1)、滴水至当浮箭刚浮起时,浮箭所受浮力。(2)、浮箭刚浮起时受水壶底部受到水的压强。(3)、图乙的标尺上每一格表示1cm,若标尺与浮块组成的浮箭已漂浮,请通过计算写出标尺上“←开始滴水”与“k刻钟”对应刻度竖直距离的表达式(用S、k、m表示)。 -
20、(1)、圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成,如图甲所示,水平的平面刻度板是“圭”,竖直于地面的直杆是“表”。观察正午时影子的长短变化,即可确定季节的变化。请在图乙中根据太阳的位置画出“表”在“圭”上形成的影子。
(2)、图甲是一款皮带打孔器,其AOB部分可简化为一个杠杆,如图乙所示,O为支点,是打孔时所受的阻力。请在图乙中画出作用在B点的最小动力。