某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球(以下简称“球”)是质量分布均匀的空心球,半径为1m,质量为10kg。(=1×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)质量为80kg的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米?
(2)游玩结束后,为了将球中的游客安全送上岸,安全员先将水中的球推到岸边随后安全员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的A点始终匀速缓慢转动。球转动期间,游客的重心B与球心O始终在竖直方向的同一条直线上;
①当球转动到如图甲所示位置时,OA与竖直方向的夹角为30°,球浸入水中的体积变为0.02m3,请计算此时安全员施力的大小;
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化?
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为避免点燃烟花造成人员伤害小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间为完善设计方案,还需要在____选填“a”或b”处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作.闭合开关,点放烟花前,定时器在电路中应处于____状态,目的是____.
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小强和小亮想比较上楼功率的大小,他们同时开始登楼,小强先登到楼顶,为此小强说自己上楼功率大,你认为这种说法对吗?为什么?
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如图为一款“智能照明灯”的原理图,灯L天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。
(1)请说明“智能照明灯”天暗时自动发光的工作原理;
(2)请你写出一种可缩短灯L的发光时间的方法。
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电子设备的小型化、高度集成化以及高功率等对散热技术提出了新的挑战,为使电子器件正常工作,常用热管进行降温。如图所示某一电子设备中热管的工作原理图,热管一端为蒸发端,另一端为冷凝端。工作时热量迅速从蒸发端流向冷凝端,请分析说明热管能迅速使设备降温的原因。
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如图所示,将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上。矿泉水瓶内留有少量空气,拧紧瓶盖使其密封。用力挤压矿泉水瓶侧面时,小玻璃瓶开始下沉,改变手的用力情况,小玻璃瓶也会悬浮在水中。松手后小玻璃瓶会上浮,请分析小玻璃瓶上浮、下沉的原因。
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乒乓球运动集竞技、娱乐、健身于一体的体育运动。为了备战2020年德国乒乓球公开赛,国球手们正在训练场上苦练本领,他们在训练中用到了哪些物理知识?写出2点。 例:乒乓球落在桌面上反弹出去,力能改变物体的运动状态。
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如图所示,AB、CD 是固定在水平绝缘桌面上的两根光滑长金属导轨,EF 和 GH 是静止在导轨上的两根金属杆,它们与导轨接触良好。现加上一垂直于桌面的磁场后,用力向右拉动金属杆 GH,发现 EF 随之由静止变为向右运动。请结合电磁感应和通电导体在磁场中受力的相关知识,判断此时磁场对GH 的作用力向左还是向右?并说明理由。
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霍耳传感器
传感器是将温度、力、磁等非电学量转化成电阻、电压、电流等电学量的元件。
如图甲所示,在一个矩形半导体(例如碑化钢)薄片上,制作四个电极E、F、M、N,它就成了一个霍耳传感器。当在E、F间通入电流,同时加一与薄片垂直的磁场B(物理学中用磁感应强度表示磁场的强弱,磁感应强度的符号为B),则薄片M、N间就出现电压,称为霍耳电压U。
研究表明,霍耳电压U与E、F间通入的电流Ⅰ和磁感应强度B的关系分别如图乙和丙所示。图甲中,在M、N两端接一电阻R,当改变图甲中磁感应强度B或改变电流Ⅰ的方向时,通过电阻R的电流方向都会随之改变。
(1)霍耳传感器把磁学量磁感应强度转化为电学量_____;
(2)在图甲中,若磁感应强度变大,则M、N间电压变_____;
(3)在图甲中,通过R的电流向左,要使通过R的电流向右,则下列操作正确的是(______)
A.只增大电流I
B.只减小磁感应强度B
C.只调换磁感应强度B的方向
D.同时调换电流I和磁感应强度B的方向
(4)图甲中,当E、F间电流为I0、磁感应强度为B0时,M、N间电压为U0;若E、F间通入电流为3I0、磁感应强度为3B0,则M、N间电压为_____U0。
(5)图甲中,保持电流Ⅰ不变,下列图中能表示通过电阻R的电流IR、R消耗的功率PR随磁感应强度B变化关系的是(______)
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物体AB到透镜的距离为u,像到透镜的距离为v,请你证明像的高度。
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