【压轴难题】物理中考一模试卷达标训练题(Word版 含答案)

【压轴难题】物理中考一模试卷达标训练题（Word 版 含答案）
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．图1是密水池水位自动控制模拟装置∶可绕O 点转动的轻质杠杆A 端用轻绳系正方体浮块，B 端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻R F 保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡，已知∶AO 长为1m ，BO 长为2m ；浮块边长为20cm ，密度为5×103kg/m 3，下表面距池底2m ；当电磁铁线圈中的电流I ≤0.02A 时，铁K 被释放，水泵开始工作向水池注水，反之停止注水，池内达到所设定的最高水位，线圈电阻不计；电压U =6V ，电阻箱R 调至75Ω；设R F 的阻值与支架所施加压力F 的关系图线如图2所示，g 取10N/kg ｡
(1)浮块的重力为____N 。

在达到最高水位之前，随着浮块排开水的体积逐渐增大，支架对R F 的压力将____｡
(2)当池内达到所设定的最高水位时，求∶
①轻绳对浮块的拉力____
②池内水面距池底的高度____ (3)为使该装置能自动控制水池内的最高水位，在其他条件不变的情况下，电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是____｡
【答案】400 减小 350N 2.125m 50Ω≤R ≤90Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由密度计算公式，可知浮块的质量为
333510kg/m (0.2m)kg 40m V ρ⨯⨯===
由重力与质量关系可知浮块的重力为
40kg 10N/kg 400N G mg ==⨯=
[2]随着浮块排开水的体积逐渐增大，其所受竖直向上的浮力逐渐增大，根据杠杆平衡条件，可知支架对R F 的压力将逐渐减小｡
(2)[3]当池内达到所设定的最高水位时，电路中电流I =0.02A ，即
6V 300Ω0.02A
F U R R I +=
== 则R F 的电阻为 300Ω75Ω225ΩF R =-=
由图可知，R F 的阻值与支架所施加压力F 的数值关系为
50F R F =+
此时支架对R F 的压力为
F B =175N
根据杠杆平衡条件
A B F OA F OB ⨯=⨯
代入数据得A 端绳拉力为
2m 175N 350N 1m
A B OB F F OA ⨯
⨯=== [4]在A 端根据平衡条件 F A +F 浮=G
代入数据得
F 浮=400N-350N=50N
根据浮力公式
F gV ρ=浮水排
代入数据可得
333350N 510m 10kg/m 10N/kg
F V g ρ-=
==⨯⨯浮排水 则浮块浸入水中的深度为 33
2510m 0.125m (0.2m)V h S -⨯===排
浸 则池内水面距池底的高度为
2m 0.125m 2.125m H =+=
(3)[5]当浮块浸没后其所受浮力达到最大且不再变化，此时浮力为
33310N/10kg/m (0.2m)80N kg F gV ρ==⨯⨯='浮水
此时A 端绳的拉力为
400N 80N 320N A F G F =-'=='-浮
根据杠杆平衡条件
A B F OA F OB ⨯=⨯
代入数据得B 端压力为
1m 320N 160N 2m
B A OA F F OB ⨯⨯=== 此时R F 的阻值达到最小，为210Ω，则电阻箱R 接入电路阻值最大为
max 300Ω210Ω90ΩR =-=
当浮块不受水浮力时，代入数据得B 端压力为200N ，此时R F 的阻值达到最大，为250Ω，则电阻箱R 接入电路阻值最小为
min 300Ω250Ω50ΩR =-=
故电阻箱R 接入电路的阻值应满足的条件是50Ω≤R ≤90Ω。

2．陕西的西凤酒历史悠久，多次获得国际金奖，是中国“凤香型”白酒的典型代表。

小彬为了测定西凤酒的密度，进行了以下的实验：
(1)把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺_________后，发现指针静止时所指的位置如图(a )所示，他应将平衡螺母向____调，才能使天平平衡；
(2)天平调平衡后，在烧杯内倒入一部分酒，并将它放到天平的左盘，在右盘中添加砝码， 并移动游码，待天平重新平衡后，右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示， 则烧杯与酒的总质量为_______g ；
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒，如图(c)所示，针筒内酒的体积为______cm 3，然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。

由此，他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。

(4)在交流与评估时，同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒，这导致所测得的酒的密度会比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在天平使用时，要将游码移动到标尺零刻度线处，此时指针向右偏，则应向左调节平衡螺母，才能使天平平衡。

(2)[3]由图(b)知，烧杯与酒的总质量
m 1=56.4g
(3)[4]由图(c)知，针筒内酒的体积
V =50cm 3
由题意知，针筒内酒的质量
m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g
[5]西凤酒的密度
333340.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cm
m V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒，这样测得的体积偏小，而测得的质量是真实值，那么测出的酒的密度比真实值偏大。

3．阅读短文，回答问题：
核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。

我国某核潜艇H 最大潜深350m ，完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t ．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮．已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m 3，江水密度ρ江为1.0×103kg/m 3，取g ＝10N/kg ，不考虑潜艇的体积变化。

(1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是（ ）
A ．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的
B ．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的
C ．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会________，将给核潜艇带来安全隐患．为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是___________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。

(3)该核潜艇H 悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明
_________________；核潜艇H 所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力为_________N 。

(4)该核潜艇H 浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.0×103m 3，此时核潜艇H 的总重量是多少?（请写出计算过程）
(5)该核潜艇H 在深海某区域内以某一速度匀速下降，在到达一定深度后从水舱中向外排出6t 的海水，经过一段时间，核潜艇H 以相同的速度匀速上升。

若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇H 所受阻力仅与速度有关。

则核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为_________N 。

【答案】(1)D ；(2)下沉；从水舱中向外排水；(3)力的作用是相互的；1.92×106；
(4)7.21×107N ；(5)3×104N
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A ．由于核潜艇要下潜到水中，会受到水的压力，这压力较大，不能用硬度小的钢材制成，A 错误；
B ．核潜艇自身体积不能改变，它是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，B 错误；
C ．核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，那么所
受的浮力也不相等，C 错误；
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度变小，根据阿基米德原理
F gV ρ=浮液排，排开液体的体积不变，所受的浮力变小，D 正确。

故选D 。

(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层，海水密度突然变小，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，排开海水的体积不变，那么所受的浮力变小，在重力作用下，核潜艇将会下沉。

[3]为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，这样核潜艇的重力变小，不会下沉。

(3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，螺旋桨对海水向后的力，而海水对螺旋桨向前的力，这说明力的作用是相互的。

[5]从图乙可以看到，所受的海水阻力与航速的关系可设为
2f kv =
由图乙中的数据可得到k 的大小是4310⨯，那么当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力是
()2224
62N s 3108m/s 1.9210N m f kv ⋅==⨯⨯=⨯ 核潜艇H 所受的海水阻力是61.9210N ⨯。

(4)由于完全下潜到海面下后的排水量为38.2410t ⨯，那么排开这些海水的体积是
633338.2410kg 810m 1.0310kg/m
m V ρ⨯=
==⨯⨯海海海 核潜艇的体积是 33810m V V ==⨯海核
由于露出海面的体积为331.010m ⨯，那么核潜艇排开海水的体积是
333333-8.010m -1.010m 7.010m V V V ==⨯⨯=⨯排核
这时核潜艇受到的浮力是
333371.0310kg/m 10N/kg 7.010m 7.2110N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=⨯浮海排
处于漂浮时，受到的重力大小等于浮力，即
77.2110N G F ==⨯重浮
此时核潜艇H 的总重量是77.2110N ⨯。

(5)[6]设核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为f ，由题意可知匀速下降时
G f F =+浮
以相同的速度匀速上升时
3-610kg 10N/kg G f F ⨯⨯+=浮
由上面两式解得4
310N f =⨯，核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为4310N ⨯。

4．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（不考虑空气阻力）。

让系于橡皮筋一端的小球，从O点的正下方的P点由静止释放，分别经过a、b、c三点，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；小球的速度v与下落高度h的关系如图丙所示。

(1)小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是______（填字母）。

A．一直变大 B．一直变小 C．先变大后变小 D．先变大后不变
(2)当橡皮筋的伸长量最大时，小球的速度为______（选填“v a”、“v b”或“0”），此时小球处于______状态（选填“平衡”或“非平衡”）；
(3)已知该橡皮筋每受到0.3N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：h a=0.4m，h b=0.5m，h c=0.7m。

则实验中所用小球的重力为______N。

【答案】C 0 非平衡 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图丙知，小球从a点运动到c点的过程中，小球下落速度的变化情况是先变大后变小，故选C。

(2)[2][3]由图甲和乙可知，在c点橡皮筋的伸长量最大，由图丙可知在c点时小球的速度为0；由图丙可知在b点时，小球停止加速，速度达到最大值，下一时刻小球将开始减速，经分析可知在b点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力，而在c点时由于橡皮筋的伸长量比b 点大，所以此时橡皮筋对小球的拉力大于小球的重力，此时小球处于非平衡状态。

(3)[4]由图甲和乙可知，小球从P点下落到a后橡皮筋才有拉力，所以在a点橡皮筋处于自然伸长最大值，下一刻橡皮筋将产生拉力；由图丙可知在b点时，小球停止加速，速度达到最大值，下一时刻小球将开始减速，经分析可知在b点时小球受到橡皮筋的拉力等于重力，此时橡皮筋的伸长量为
Δl=h b-h a=0.5m-0.4m=0.1m=10cm
所受橡皮筋的拉力为
F b=0.3N/cm×10cm=3N
即小球的重力为
G= F b=3N
5．阅读短文，回答问题
“鲲龙”AG600
2018 年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如左图所示。

“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。

“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。

最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。

“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。

发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：
WJ6发动机数量4台M最大起飞质量
53.5t
最大巡航速度
500km/h 发动机巡航推力
4.6×104 N
发动机的热效率
40%发动机的推进效率
……
（1）如左图所示，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有
______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________；
（2）“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。

该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3）
（4）若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行
了1min ，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N ，所蓄水的质量为__________t ；
（5）“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，消耗燃油5000kg ，燃油完全燃烧获得的内能是_________J ，此过程中发动机的推进效率为__________。

（燃油的热值
q =4.6×107J/kg ）
【答案】降低重心，更稳定 小 减小 减小 5410⨯ 48 52.510⨯ 10 112.310⨯ 50%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]机身下部制成“V ”形，除了能减小阻力外，还可以降低飞机的重心，使其落在水面使更稳定。

[2]机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，在相同时间内，机翼上方空气通过的路程比下方大，则速度大，压强小。

(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，高度降低、速度减小，故重力势能减小，动能减小。

(3)[5]飞机停在水平地面时，对地面的压力等于本身的重力，即
454.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ===⨯⨯=⨯
则对地面的压强
5524.810N 410Pa 1.2m
F P S ⨯===⨯ [6]停在水面上时，处于漂浮状态，受到的浮力等于本身的重力，即
54.810N F G ==⨯浮
根据F gV ρ=浮液排可得排开水的体积
53334.810N 48m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 (4)[7][8]由题可知发动机牵引力的实际总功率为
62500kW 2.510W P ==⨯
飞机在水面上匀速滑行的速度
36km/h 10m/s v == 由于飞机匀速滑行，受到的阻力等于发动机牵引力，由W Fs P Fv t t
=
==可得滑行过程中所受阻力 652.510W 2.510N 10m/s
P f F v ⨯====⨯牵 又滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则蓄水时飞机重力为
552.510N 510N 0.50.5
f G ⨯'===⨯ 则由G=m
g 可得蓄水时的总质量
54510N 510kg 50t 10N/kg
G m g '⨯===⨯=总 已知飞机空载的质量，则所蓄水的质量
50t 40t 10t m m m '=-=-=水总
(5)[9]燃油完全燃烧获得的内能
7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q m q ==⨯⨯=⨯油放
[10]由表格中数据可知发动机的热效率为40%，由100%E Q η=⨯放
可得获得的机械能 111040% 2.310J 40%=9.210J E Q =⨯=⨯⨯⨯放
“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，由s v t
=可得巡航路程 6500km/h 2h 1000km 110m s v t ==⨯==⨯最大
则发动机巡航推力做功
46104.610N 110m 4.610J W F s ==⨯⨯⨯=⨯推
则发动机的推进效率
10104.610J 100%100%50%9.210J
W E η⨯=⨯=⨯=⨯
6．船舶“吃水线”的奥秘
“吃水线”是指船舶浮在水上时水面与船舶在船体上的交界线。

载重线表示船舶在允许的最大载重情况时水面位置的水平线。

各水平线的上缘是在各种航行情况时所允许的最高水面位置。

载重线因航行季节航、区或船舶用途而异。

须依据国家法令要求，将载重线标志绘于船舷两侧的船长中点处，用以限制吃水以保证安全。

不同字母表示船舶航行于不同海区及不同季节的载重线限制。

如果船吃水超过相应的载重线标志，港口监督部门将不准船出航。

载重线标志如图所示，其中TF 表示热带淡水载重线，即船舶航行于热带地区淡水中总载重量不得超过此线；T 表示热带海水载重线；S 表示夏季海水载重线，WNA 表示北大西洋冬季载重线。

除此以外船体上还有“冬季海水载重线 W ”和“淡水载重线 F ”。

“远望21”号是第1艘新一代运载火箭运输船，目前还有 1 艘同型船“远望 22”号姊妹船。

首制船于2012年4月1日动工，2012年11月29日下水，满载排水量达9080 吨，吃水约5.8米。

该船的任务是将陆上生产的运载火箭分段经由海上转运到位于海南的文昌火箭发射场组装发射。

请根据上述材料，回答下列问题：
(1)船舶航行于不同海区及不同季节的载重线位置是不同的，是因为不同海区及不同季节液体的密度_____（选填：“相同”或“不同”），图中①号载重线表示____（选填：“W”或“F”）；
(2)当船舶从热带海水区域驶入热带淡水区域时，船舶的吃水会有所变化，船舶的总重力不变，船舶受到的浮力____（选填：“变大”、“不变”或“变小”）；
(3)“远望 21 号”火箭运输船满载时受到的浮力是____N。

（g取 10N/kg）
【答案】不同F不变 9.08×107
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]船舶处于漂浮状态，浮力始终等于重力，重力不变所以浮力大小不变。

由阿基米德原理知道，浮力大小等于排开液体的重力，所以载重线位置不同是由于液体的密度发生了变化。

热带海水的密度稍小一些，海水的密度大于淡水，而①号载重线位于TF和T之间，说明此时水的密度应该大于热带淡水且小于热带海水，所以是淡水载重线 F。

(2)[3]船舶处于漂浮状态，浮力始终等于重力，重力不变所以浮力大小不变。

(3)[4]由阿基米德原理可知
67
F G m g⨯⨯⨯
===9.0810kg10N/kg=9.0810N
浮排排
7．小明家卫生间新装一种智能抽水马桶，该马桶有坐垫自动加热和冲水功能：
①坐垫加热原理如图甲：R1和R2是表示电热丝的定值电阻，单刀双掷开关 S2可接a 或b，通过开关 S1和 S2的不同接法组合，实现“高、中、低”三档加热功能，其中低温档和中温
档功率分别为20W 和40W ；
②冲水原理如图乙：手动打开出水阀，水箱中的水减少，空心铜球在重力作用下，随着水位下降而向下运动，通过金属杆 AB 绕 O 点转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水阀关闭，随着不断进水，水箱中的水位逐渐上升，空心铜球也随之向上运动，进水管阀门则向下运动，当金属杆处于水平位置时，进水管阀门将进水口堵住，不再进水。

下表为马桶的相关参数：
(1)坐垫加热高温档功率为_________W ；
(2)小明家的马桶比设在一楼的配水房高 25m ，若要使家里的马桶能正常工作，则一 楼配水房提供的水压应不低于多少_____Pa ？
(3)已知空心铜球的质量为 80g ， AB 长 225mm ，AO 长 25mm ，进水管阀门的受力面积是24mm 2，当它承受水的压强是5×105Pa 时停止进水，且空心铜球恰好浸没。

若不计金属杆的质量与形变，重力和浮力认为作用在铜球重心C 点，则空心铜球的体积是多少_______cm 3？
【答案】80 2.5⨯105 230 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图乙可知，当断开S 1，S 2接a 时，R 1与R 2串联接入，电路总电阻最大，由P =
2
U R
可知，此时处于低温档；即
20W=
()2
12
220V R R +−−−−−−−−−−①
由图可知，当闭合S 1，S 2接a 时，电路中只有R 1接入，由P =2
U R
可知，此时处于中温档；
即
40W=
()2
1
220V R −−−−−−−−−−②
由①②可得
R 1=1210Ω，R 2=1210Ω
当闭合S 1，S 2接b 时，R 1与R 2并联接入，此时电路总电阻最小，由P =2
U R
可知，此时处
于高温档；由电阻的并联可得
1 R 并 =
1
1
R
+
2
1
R=
2
1210Ω
解得R并=605Ω，则高温档的功率
P高=
2
U
R
并
=
()2
220V
605Ω
=80W
高温档的功率为80W。

(2)[2] 配水房需要提供的水压
p最小=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×25m=2.5×105Pa 配水房需要提供的水压应不低于多少2.5×105Pa。

(3)[3]A处受到水向上的压力
F1=p水S=5×105Pa×24×10−6m2=12N
由杠杆平衡条件可得：F1×OA=F B×OB，则
F B=F1×OA
OB
=12N×()
3
3
2510m
2252510m
-
-
⨯
-⨯
=1.5N
空心铜球的重力
G=mg=0.08kg⨯10N/kg=0.8N
浮球受三个力作用平衡，即F浮=F B+G，铜球完全浸没时受到的浮力
F浮=1.5N +0.8N=2.3N
空心铜球的体积
V=
F
g
浮
水
ρ=33
2.3N
110kg/m10N/kg
⨯⨯
=2.3⨯10-4m3=230cm3
空心铜球的体积为230cm3。

答：(1)坐垫加热高温档功率为80W；
(2)一楼配水房提供的水压应不低于多少2.5×105Pa；
(3)空心铜球的体积是230cm3。

8．阅读短文，回答文后的问题.
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。

与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作，目前，我国在此领域处于领先地位，如图所示的无人机质量为3kg，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。

无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。

（g=10N/kg）
（1）无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作，从电路设计的角度上看，旋翼电动机和相机是______联的；
（2）若该无人机在30s 内匀速竖直上升120m 进行空中拍摄，则此过程中动能_____。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）无人机克服自身重力做功的功率是____W 。

（3）该无人机电池提供最大的电能为52.510⨯J ，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W ，则该机最多能飞行的时间是________________s 。

【答案】并 不变 120 2500 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作，因此它们是并联的。

(2)[2]无人机在匀速竖直上升的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。

[3]无人机的重力
G =mg =3kg×10N/kg=30N
无人机克服重力做的功
W =Gh =30N×120m=3600J
则无人机克服自身重力做功的功率
3600J 120W 30s
W P t =
== (3)[4]由100%机械电
η=
⨯W W 得，用于飞行的能量
W 机械=W 电η=2.5×105J×90%=2.25×105J
由W
P t
=
得，最多能飞行的时间 52.2510J
2500s 90W
W t P ⨯===机械
9．阅读下列短文，回答问题。

负压式救护车
2020 年 2 月 5 日下午，经过 11 天加班赶产的 20 辆负压救护车，在安徽芜湖全部完工并顺利交付。

这批负压救护车将由安徽省经信厅统一调配，发往疫情形势严重地区，用于感染者的安全隔离与转运，后经国内汽车厂家的合作，“负压救护车”的产能进一步提升。

截至 2 月 15 日，累计 360 辆负压救护车交付湖北抗疫一线使用。

那么，什么是负压式救护
车？这种救护车较常见的救护车又有何区别呢？其实，这种车最大的特点是负压。

所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热丝容器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。

车上还配备了呼吸机、除颤仪、心电监护仪等全套抢救设备，安装了消毒灯、中心供氧接口等，后期清创缝合手术和心肺复苏等抢救都可以在救护车上进行，这在普通救护车上是难以实现的。

(1)相比较于普通救护车，“抗击疫情”中使用负压式救护车的最大好处是_________； (2)在利用电热丝高温消毒的过程中，是将____________能转化成 ________能； (3)负压救护车内安装了消毒灯、中心供氧接口等设备，消毒灯是利用________（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的；
(4)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。

若车内气压为外界标准大气压的 90%，车顶的面积大约为 4m 2，车顶受到的内外压力差为 ________N ；（标准大气压为 1.01×105Pa ）
(5)若车载排风机每 t 时间段排出空气的体积为 V ，每立方米这样的空气的动能是E 。

若该排风机的效率为 η，则该排风机的功率的表达式为 ________。

【答案】在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率 电能 内能 紫外线 44.0410⨯ VE
t
η 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。

(2)[2][3]通过电流做功将电能转化为内能，升高温度，从而杀灭病毒。

(3)[4]紫外线具有杀菌消毒的特点，所以是利用紫外线消毒。

(4)[5]车顶外部所受大气压力为
525==1.0110Pa 4m =4.0410N F p S ⨯⨯⨯外外
车顶内部所受气体压力为
525==90% 1.0110Pa 4m =3.63610N F p S ⨯⨯⨯⨯内
内 内外压力差为
554=4.0410N 3.63610N=4.0410N F F F ∆=-⨯-⨯⨯外内
(5)[6]则在t 时间段内排出空气的总动能为VE ，排风机做功，其有用功转化为空气的动能，所以在t 时间段内排风机的有用功为VE ，排风机的效率为η，根据效率公式可得
=
=
W VE
W W η有总
总
解得=
VE
W η
总，根据功率公式可得
W VE
P t t
η=
=总
10．如图为快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，它工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。

当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个地级市。

“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能“三合一”。

据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。

（1）①“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图2）。

如果将“扔”快件的托盘抽象为如图4的示意图，“小黄人”对托盘的推力F 始终垂直托盘向上，在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。

请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F _____（选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”）。

②托盘的质量400g ，OB 长为30cm ，OA 长为5cm ．若某快件的质量为3kg ，为了将快件“扔”进下落口，请计算“小黄人”此时对托盘推力F 至少为多大________。

（g 取10N/kg ） 项目 指标参数 工作电压 15V 功率 30W 电池容量
4000mAh
（2）如图是某款“小黄人”铭牌上的部分参数。

电池容量“4000mAh”是指当工作电流为4000mA 时，能持续供电1小时。

若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持。