如图所示,用细绳将一个重力为15N的实心球悬挂于天花板上处于静止状态,画出它所受重力G和拉力F的示意图。
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神奇的大力士——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,广泛应用于能源、交通和日常生活等领域.形状合金起重机的动力主要来自形状记忆合金.如图所示,常温下发生形变的记忆合金,受热超过一定温度时,完全恢复到原来的形状过程中,能产生很大的力,将重物提起.依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧.
如图所示为记忆压缩弹簧,常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,高温时会自动恢复到原来的伸长状态.记忆拉伸弹簧则不同,常温时较小的外力可使其处于伸长状态,高温时会自动恢复到原来的压缩状态.记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大.
给记忆合金材料通上交替变化的脉冲电流,会使其温度升高.为控制加热快慢,通常采用改变一个周期内通有电流的时间占总时间的比值的方法来实现.
(1). 形状记忆合金起重机提升重物时,重物的重力势能________.
(2). 由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后,应________(选填“升温”或“降温”)使其恢复原状.
(3). 对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态________.
(4). 图示电流能使相同的记忆合金弹簧升温最快的是________.
A. B.
C. D.
(5). 图中利用形状记忆合金材料设计的起重机,记忆弹簧通电后恢复原状提起重物,为让记忆弹簧回到初始位置,装置中需要搭配普通弹簧.给出的四种组合中,提升力最大的是________.
A.普通弹簧、记忆拉伸弹簧、普通弹簧
B.普通弹簧、记忆压缩弹簧、普通弹簧
C.记忆压缩弹簧、普通弹簧、记忆压缩弹簧
D.记忆拉伸弹簧、普通弹簧、记忆拉伸弹簧
阅读《气凝胶》回答各题:
气凝胶
如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶.
气凝胶一它身轻如烟,是世界上最轻的画体材料之一,有一种“全碳气凝胶”密度仅为
,比氢气还要轻,如图乙所示为
的全碳气凝胶压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景.气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100Hz~6300Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20Hz~20000Hz的声音,因此它是很好的降噪材料.科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原.它虽然极轻,但弹性却非常好.
气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力,现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件.
根据上述材料,回答下列问题:
(1)“全碳气凝胶”密度比氦气密度_______(选填“大”或“小);
(2)“全碳气凝胶”的吸音频段为________Hz;
(3)10g气凝胶最高可以吸附_______g海上泄漏原油;
(4)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有好的特点_________;
(5)下列“全碳气凝胶”实际应用中,不可能实现的是___________.
A.清洗厨房的油烟机 B.吸除冰箱内的异味
C.做打桩机的重锤 D.做电影场景中倒塌的“墙壁”
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流体的阻力
液体和气体统称为流体。物体在流体中运动时,会受到阻力的作用,该阻力叫做流体阻力,流体阻力的大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体的受到的阻力较小.物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表(g取10 N/kg )。
小球编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
小球质量(g) | 2 | 5 | 15 | 45 |
小球半径(×10-3m) | 5 | 5 | 10 | 15 |
小球的收尾速度(m/s) | 16 | 40 | 40 |
(1)关于流体的阻力,下列说法正确的是______;
A.飞机为了减小阻力,应做成头尖尾圆的形状
B.一张纸揉成纸团从空中下落较快,是因为纸团受到的重力小
C.人游泳时身体应尽可能保持流线型,可增大水对人体的阻力
D.海豚等海洋动物能在水中高速前行,是因为它们的横截面积较小
(2)分析实验数据,对于从高空由静止下落的球形物体,空气阻力大小与球的半径和速度的关系,下列说法正确的是______;
A.1号小球受到空气阻力最大时,小球的速度小于16 m/s
B.2号小球以收尾速度运动时,受到的阻力为50N
C.4号小球的速度为30 m/s时,空气阻力大于重力
D.质量相同的小球,横截面积越大的小球收尾速度越小
(3)3号小球质量为15g,半径为10×10-3m,从空中由静止落下,预计其收尾速度为_______m/s。
一个空瓶子的质量为200 g,装满水后的总质量为700 g,如果在空瓶盛某种金属碎片若干,使金属与瓶子质量为1000 g;然后再装满水,则瓶子、水、金属片三者的总质量为1409 g。试求:
(1)瓶子的容积;
(2)金属碎片的体积;
(3)金属碎片的密度,该金属片最可能是哪种金属。