二、填空题
13.由于天气干燥,某地突发山火,当地军民英勇无畏,奋力扑救,最终战胜困难。如图所示,小明利用无人机下方吊一水桶来模拟直升机取水救火情境。已知无人机对绳子的拉力为30 N,水和水桶总质量为3.8 kg,此时无人机竖直匀速下降,则水桶受到的空气阻力为

13.由于天气干燥,某地突发山火,当地军民英勇无畏,奋力扑救,最终战胜困难。如图所示,小明利用无人机下方吊一水桶来模拟直升机取水救火情境。已知无人机对绳子的拉力为30 N,水和水桶总质量为3.8 kg,此时无人机竖直匀速下降,则水桶受到的空气阻力为
8
N,若要使无人机竖直匀速上升,则需要从水桶中抽出1.6
kg的水。(假设整个过程中无人机对绳子的拉力大小及它们所受空气阻力大小均不变,g取10 N/kg)答案
13.8 1.6
解析:由题意知,水和水桶的总重力$G=mg=3.8\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=38\ \mathrm{N}$,无人机对绳子的拉力等于绳子对水桶的拉力,等于30 N。无人机竖直匀速下降时,水桶受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、空气阻力的作用,三个力是平衡力,所以水桶受到的空气阻力为$f=G-F=38\ \mathrm{N}-30\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$;无人机竖直匀速上升时,水桶受到竖直向下的重力、空气阻力和竖直向上的拉力的作用,绳子对水桶的拉力整个过程中大小不变,空气阻力大小不变,则水桶此时的重力$G_1=F-f=30\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=22\ \mathrm{N}$,此时水和水桶的总质量$m_1=\frac{G_1}{g}=\frac{22\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=2.2\ \mathrm{kg}$,需要从水桶中抽出水的质量$\Delta m=m-m_1=3.8\ \mathrm{kg}-2.2\ \mathrm{kg}=1.6\ \mathrm{kg}$。
解析:由题意知,水和水桶的总重力$G=mg=3.8\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=38\ \mathrm{N}$,无人机对绳子的拉力等于绳子对水桶的拉力,等于30 N。无人机竖直匀速下降时,水桶受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力、空气阻力的作用,三个力是平衡力,所以水桶受到的空气阻力为$f=G-F=38\ \mathrm{N}-30\ \mathrm{N}=8\ \mathrm{N}$;无人机竖直匀速上升时,水桶受到竖直向下的重力、空气阻力和竖直向上的拉力的作用,绳子对水桶的拉力整个过程中大小不变,空气阻力大小不变,则水桶此时的重力$G_1=F-f=30\ \mathrm{N}-8\ \mathrm{N}=22\ \mathrm{N}$,此时水和水桶的总质量$m_1=\frac{G_1}{g}=\frac{22\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=2.2\ \mathrm{kg}$,需要从水桶中抽出水的质量$\Delta m=m-m_1=3.8\ \mathrm{kg}-2.2\ \mathrm{kg}=1.6\ \mathrm{kg}$。
14.“负压病房”对防止病毒扩散起到了至关重要的作用。所谓“负压病房”是指病房里的气压

小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,保证气流只能从外界流进病房,病房内的空气不会泄漏出去。医生注射疫苗用的注射器吸取药液时,是利用大气压
把药液“吸”取上来的。答案
14.小于 大气压
解析:负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气在大气压的作用下从室外流向室内;用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的压强变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里。
解析:负压病房内气体压强小于室外的大气压,空气在大气压的作用下从室外流向室内;用注射器吸取药液时,用手向后拉动活塞,使针管内的压强变小,外面的药液在大气压作用下,通过针头进入针管里。
15.水平桌面上放置甲、乙两个完全相同的杯子,杯中分别盛有不同密度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则鸡蛋所受的浮力是

两杯中一样大
(选填“甲杯中大”“乙杯中大”或“两杯中一样大”),乙
(选填“甲”或“乙”)杯底部所受的盐水压强较大。答案
15.两杯中一样大 乙
解析:由题图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一个鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;因为$\rho_液>\rho_物$时物体漂浮,$\rho_液=\rho_物$时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,由于两个杯子中液面恰好相平,根据$p=\rho gh$,可知乙杯底压强大于甲杯底压强。
解析:由题图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,所以同一个鸡蛋在两杯中受到的浮力相等,都等于鸡蛋的重力;因为$\rho_液>\rho_物$时物体漂浮,$\rho_液=\rho_物$时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,由于两个杯子中液面恰好相平,根据$p=\rho gh$,可知乙杯底压强大于甲杯底压强。
16. 2023年10月26日,我国成功发射神舟十七号载人飞船,2024年4月30日,神舟十七号载人返回舱顺利返回地球。中国航天人以持续的航天热忱,一步步、一年年地探索浩瀚宇宙。飞船在升空过程中,它的机械能
增大
(选填“增大”或“减小”);在穿越大气层时,飞船克服摩擦,将部分机械能转化为内
能。答案
16.增大 内
解析:飞船升空过程中,对地面而言,它的质量不变,速度增大、高度增大,所以动能和重力势能均增加,即机械能增大;根据题意可知,在穿越大气层时,飞船克服摩擦,能量转化是将机械能转化为内能。
解析:飞船升空过程中,对地面而言,它的质量不变,速度增大、高度增大,所以动能和重力势能均增加,即机械能增大;根据题意可知,在穿越大气层时,飞船克服摩擦,能量转化是将机械能转化为内能。
三、作图题
17.如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图。

17.如图所示,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于静止状态,请在图中画出小球的受力示意图。
答案
17.如图所示:
18.如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将放在水平地面上的重物G提起,请画出最省力的绳子绕法。

答案
18.如图所示:
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