相关试卷

龙骨水车

陆游在《春晚即景》中写道：“龙骨车鸣水入塘，雨来犹可望丰穰，”诗中的龙骨车即为龙骨水车，因其结构形如长龙骨架而得此名，是一种用于排水和灌溉的机械。龙骨水车约始于我国东汉时期，三国时期的机械大师马钧予以改进，之后一直在农业上发挥着巨大的作用。

如图甲所示，龙骨水车的主体由两部分组成，一是取水部分的车桶、大龙头轴、小龙头轴、刮水板等；二是人操作部分的扶手和脚踏板等。龙骨水车通体由木质板材构成，并大部分采用榫接和链接结构，简单的材料、成熟的技艺，使龙骨水车很容易制作。

龙骨水车在工作时主要利用链轮传动原理，即当主动轴旋转时，链条与固定在主动轴上的链轮相咬合，从而带动固定在从动轴上的链轮旋转，使从动轴获得动力。如图乙所示，小龙头轴及刮水板浸入低处的水中，人握住扶手用脚踏动脚踏板，驱动大龙头轴（主动轴）转动，带动链条（由刮水板等组成）运动，进而带动小龙头轴（从动轴）转动，这一过程中刮水板将水带入车桶内，板叶刮水上行，将低处的水刮传至高处的农田中，实现灌溉。

如图甲、乙所示的龙骨水车是用脚踩驱动的，称为脚力水车。根据龙骨水车驱动力的不同，还有手摇驱动的手摇水车、流水驱动的水转水车、风力驱动的风力水车等。相比之下，脚力翻车较为轻便、易于搬运、对环境要求低、取水效率高，在农业灌溉中使用最广。

龙骨水车在我国已使用了近两千年，目前仍然有地区在用其灌溉，劳动人民的智慧历经千年洗练，仍然闪耀着光芒！

请根据上述材料，回答下列问题：

【证据】

（1）小明将杠杆的中点O悬挂在支架上，松手后静止时如图甲所示，此时杠杆处于（选填“平衡”或“非平衡”"）状态。

（2）为了使杠杆在水平位置平衡，接下来应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节，使杠杆在水平位置平衡的目的是。

（3）调节杠杆水平平衡后，如图乙所示，小明在杠杆左侧悬挂不同数量的钩码并移动钩码的位置，用弹簧测力计在右边竖直向下拉动杠杆，每次都使杠杆保持水平平衡，得到的数据如下表所示。

【解释】

（1）分析表格中前3组实验数据可得出杠杆平衡的条件是（用字母表示）。

（2）第4组实验测得的数据与其余3组数据略有不同，小明操作过程中可能存在的问题是。

【交流】实验结束后，小明制作了如图丙所示的杆秤，该杆秤有2个提纽。

（1）在标刻度时，若提起提纽1，秤盘不放物体，将秤砣移至某一点使杆秤恰好水平平衡，那么该点标定的刻度应为kg。

（2）用制作的杆秤称量物体，若要增加称量的范围，应选用提纽。

【任务与要求】为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，同学们为学校的劳动基地设计一个蔬菜温室，要求温度控制在$20\sim 30℃$之间。

【设计与实施】

任务一：设计温室结构。温室设计为玻璃顶的长方体结构，体积为${\text{80m}}^{\text{3}}$。由立柱和横梁支撑，墙体四周装有保温层。查阅资料获知，立柱的承重比$\gamma$指立柱能承受的最大重力与自重的比值，能反映承重效率，立柱横截面的形状是影响承重比的重要因素之一，为研究它们之间的关系，利用塑料立柱模型进行实验，发现在其他条件均相同时，横截面为正三角形、正四边形、正五边形、正六边形模型的承重比关系是：${\gamma }_{\mathrm{三}}<{\gamma }_{\mathrm{四}}<{\gamma }_{\mathrm{五}}<{\gamma }_{\mathrm{六}}$。

任务二：设计温控系统。温控系统原理如图甲，控制电路的电源电压为$6\text{V}$ ， 电阻箱$R_0$的阻值调为$90\text{Ω}$ ， 热敏电阻$R_1$的阻值随温度的变化图像如图乙。当控制电路中的电流达到$30\text{mA}$时，衔铁被吸下：当电流降低到$25\text{mA}$时，衔铁被弹回。工作电路中电热丝$R$的电阻为$22\text{Ω}$ ， 浴霸灯$L$标有“$220\text{V}275\text{W}$”字样。

（1）这是（选填“晶体”或“非晶体”）的图象（选填“熔化”或“凝固”）；

（2）第10min时该物质处于态（选填“固”或“液”）；

（3）该物质的熔点是℃；

（4）组装图1中的实验器材时，应该（填“从上往下”或“从下往上”）组装。

港珠澳大桥海底隧道

港珠澳大桥海底隧道，全长6.7公里，它由两个人工岛的隧道预埋段、33节巨型沉管、长约12米重达6500吨的“最终接头”拼接而成．隧道的海底部分长约5664米，最大安装水深超过40米．该隧道是我国建设的第一座外海沉管隧道，也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道．我国的独创技术走在了沉管隧道技术的全球首位．

每节制作完成的巨型沉管（简称管节），其管道长180米，宽37.95米，高11.4米，排水量达8万吨，相当于一艘航母．这些巨型沉管是怎样被运送到海中沉放现场并下沉到指定地点的呢? 如图是这一过程的示意图．

甲图：管节先被移动到船坞的浅坞区，在其两端安装止水带，在其内部安装可注入或排出海水的压载水系统，并在管内无水时将其两端封闭．

乙图：关闭两个坞门，向船坞内灌水使管节起浮，再将管节移至船坞的深坞区．

丙图：船坞排水，至坞内外水面相平后，打开坞门2．

丁图：由大马力拖轮将管节拖出船坞，并拖运至沉放现场．

戊图：利用压载水系统向管节内灌水，使其下沉，并利用深水无人沉放定位系统调位．

请回答下列问题：

（1）管节漂浮时，其上表面几乎与水面齐平．请你估算：管节漂浮时受到的浮力约为N．

（2）请你利用所学知识，试分析乙图中管节起浮的原因 ．

（3）管节灌水沉放的原理与的工作原理相同．（选填“轮船”、“潜水艇”或“热气球”）