一保潔工人，要清洗一高樓的外墻，他使用了如圖所示的裝置進(jìn)行升降，已知吊籃的質(zhì)量為m₁，保潔器材的質(zhì)量為m₂，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為m₃，人對(duì)繩的拉力為F，吊籃在拉力的作用下1min勻速上升了h．（不計(jì)繩和滑輪之間的摩擦，繩子的承重力足夠大）
請(qǐng)你回答下列問題：
（1）請(qǐng)你畫出保潔工人所受力的示意圖．
（2）拉力F做功的功率是多大？
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多大？
（4）保潔工人最多可以拉起______的保潔器材．
（5）保潔工人在擦桌子的時(shí)候，不小心將水灑在桌子上，他拿出了一張信紙去擦，結(jié)果沒有擦干；他的同事拿出一張餐巾紙去擦，立刻將水擦干．
根據(jù)上述情景，請(qǐng)你和保潔工人一起提出一個(gè)物理探究課題，并完成如下探究報(bào)告．
探究課題：______
猜想假設(shè)：______
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：
主要器材：______
實(shí)驗(yàn)裝置或說明（可畫圖說明）：
實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)表格設(shè)計(jì)：
現(xiàn)象預(yù)測：
反思：
（6）在本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中你是如何采用物理學(xué)的研究方法解決有關(guān)問題的？請(qǐng)你舉出一例說明．______
（7）你認(rèn)為在本次實(shí)驗(yàn)中，能夠影響實(shí)驗(yàn)效果的主要因素是______．
（8）除了這一探究課題之外，你認(rèn)為還有什么可探究的內(nèi)容？請(qǐng)你寫出任意一條，并簡要說明如何進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，以及探究實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象．
課題：______
探究方案：
小明在學(xué)習(xí)了液體壓強(qiáng)后，知道液體壓強(qiáng)與液體的密度有關(guān)．他想能否用液體壓強(qiáng)計(jì)來比較兩種液體的密度大小呢？請(qǐng)你幫助小明將液體壓強(qiáng)計(jì)改造成可以用來比較液體密度的裝置．說明你的改造過程和新儀器的使用方法．
減少環(huán)境污染 生命拒絕噪音
城市噪聲污染早已成為城市環(huán)境的一大公害．國外早就出現(xiàn)了“噪音病“一詞，世界衛(wèi)生組織最近進(jìn)行的全世界噪聲污染調(diào)查認(rèn)為，噪聲污染已經(jīng)成為影響人們身體健康和生活質(zhì)量的嚴(yán)重問題．
在我們這座城市中，噪聲可謂無孔不入．近年來城市機(jī)動(dòng)車輛的劇增已成為城市的主要噪聲源．來自機(jī)動(dòng)車、飛機(jī)、火車等交通工具的噪聲是流動(dòng)的，干擾范圍大，而建筑施工現(xiàn)場的噪聲污染雖然相對(duì)“靜止”，但噪聲的強(qiáng)度和持續(xù)性更加令人難以忍受．因?yàn)榻ㄖ�施工現(xiàn)場的噪聲一般在90分貝以上，最高達(dá)到130分貝．
與交通和建筑施工噪聲相比，來自于室內(nèi)的生活噪聲往往容易被忽略．家庭中的電視機(jī)、風(fēng)扇、電腦、洗衣機(jī)所產(chǎn)生的噪聲可達(dá)到50至70分貝，電冰箱為34至45分貝．
世界衛(wèi)生組織研究表明，當(dāng)室內(nèi)的持續(xù)噪音污染超過30分貝時(shí)，人的正常睡眠就會(huì)受到干擾，而持續(xù)生活在70分貝以上的噪音環(huán)境中，人的聽力及身體健康都會(huì)受到影響．
噪聲對(duì)人體健康的危害是多方面的．容易受到關(guān)注的是對(duì)聽力的損害，引起耳部不適，如耳鳴、耳痛和聽力下降．若在80分貝以上的噪音環(huán)境中生活，造成耳聾者可達(dá)50%．
除此之外，噪聲還可損傷心血管、神經(jīng)系統(tǒng)等．長期在噪聲中，特別是夜間噪音中生活的冠心病患者，心肌梗塞的發(fā)病率會(huì)增加．噪聲還可導(dǎo)致女性生理機(jī)能紊亂、月經(jīng)失調(diào)、流產(chǎn)率增加等．噪聲的心理效應(yīng)多反映在噪聲影響人的休息、睡眠和工作，從而使人感到煩躁、萎靡不振，影響工作效率．
對(duì)于正處于生長發(fā)育階段的嬰幼兒來說，噪聲危害尤其明顯．經(jīng)常處在嘈雜環(huán)境中的嬰兒不僅聽力受到損傷，智力發(fā)展也會(huì)受到影響．
請(qǐng)你仔細(xì)閱讀上面的文章，并回答下列問題：
（9）從環(huán)保意義上講______叫做噪聲．
（10）家庭中有噪聲嗎？請(qǐng)你舉出來源于室內(nèi)的生活噪聲2例．
（11）麗麗家有一臺(tái)電冰箱，當(dāng)壓縮機(jī)進(jìn)行工作時(shí)會(huì)發(fā)出非常大的聲音．到了晚上，這個(gè)聲音會(huì)更加的明顯．冰箱發(fā)出來的這種聲音對(duì)麗麗會(huì)產(chǎn)生什么樣的危害？如何能盡可能的減小這種危害，說出你的方法和理由．
（12）麗麗發(fā)現(xiàn)每次下雪后，周圍環(huán)境會(huì)變得非常的安靜．通過查閱相關(guān)的資料，她知道由于剛下的雪非常的松軟，聲音“鉆”進(jìn)雪里后經(jīng)過多次反射，就可以將能量消耗，“鉆”出雪的聲音就會(huì)變得非常的�。�請(qǐng)你根據(jù)麗麗的發(fā)現(xiàn)，提出一個(gè)有效治理城市噪聲的方案．并且利用身邊常見的用品來驗(yàn)證這種方案的可行性．

第十五屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競賽復(fù)賽試題

    一、(14分)王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長的關(guān)系，并記錄了實(shí)測的數(shù)據(jù)(如下表所示)。請(qǐng)你根據(jù)記錄表格中的有關(guān)數(shù)據(jù)，分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫的數(shù)據(jù)(要求寫出估算的過程)。

二、(14分)類比水壓是形成水流的原因，李楠同學(xué)猜想，血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)也需要一定的壓力差來維持。假設(shè)血液勻速通過長度一定的血管時(shí)，受到的阻力f與血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想讓血液勻速流過，血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為S₁時(shí)，兩端所需的壓強(qiáng)差為△p₁；若血管截面積減少10％時(shí)，為了維持在相同的時(shí)間內(nèi)流過同樣體積的血液，壓強(qiáng)差必須變?yōu)椤鱬₂。請(qǐng)你通過計(jì)算比較△P₁、△P₂的大小，說明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)。

CWNG系列三種鍋主要技術(shù)參數(shù)

    已知水的比熱容為4.2×10³J／（kg·℃），假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒。請(qǐng)根據(jù)上表回答以下問題：

    1．根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀裰械乃膫�(gè)(    )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)。

    2．按表格中的出水溫度和回水溫度，計(jì)算CWNGl．05—80／60AH型鍋爐每小時(shí)給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。

3．根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃燒的熱值為多少。

四、(16分)李明得到一個(gè)國外生產(chǎn)的電熱暖手器，銘牌上表示額定值的字樣中，能看清楚的只有"24W"這幾個(gè)字。為了能正確使用該電器，他把一只標(biāo)有"600Ω，0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開關(guān)串聯(lián)起來，連接到家庭照明電路中，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察：將開關(guān)接通后，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)137圈恰好用了100s；斷開開關(guān)后，電能表轉(zhuǎn)盤在1 min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈；觀察電能表上標(biāo)有3000r(kW·h)的字樣；他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi)，家中其他用電器的使用情況沒有變化。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計(jì)算過程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏小?

    五、(20分)一所農(nóng)村中學(xué)常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水，科技小組的同學(xué)知道后，利用下圖所示的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N)，在浮子連桿的上端有一可移動(dòng)金屬觸頭B(其受重力可忽略不計(jì))，它可以分別將其上、下的兩個(gè)固定觸點(diǎn)連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池；M為配有電動(dòng)機(jī)的水泵(電泵)；D₁、D₂為彈簧，E₁、E₂為銜鐵，F(xiàn)₁、F₂為電磁鐵線圈；K₁為最高水位限位開關(guān)。K₂為最低水位限位開關(guān)，K₃、K₄、K₅均為由電磁鐵銜鐵帶動(dòng)的觸頭開關(guān)。電磁鐵F₁通電時(shí)，K₄接通，斷電時(shí)，K₃接通。電磁鐵F₂斷電時(shí)，K₅接通。S₁、S₂為開關(guān)。

    1．請(qǐng)你按照下圖所示的器材，連接一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的模擬電路，并說明自動(dòng)注水的過程。

    2．要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的要求，浮子的最小體積約為多大?(g=10N／kg)

    3．若設(shè)計(jì)要求每次自動(dòng)注水需在10min內(nèi)完成，需要知道或測量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式。在你的計(jì)算過程中，如果運(yùn)用了近似條件，請(qǐng)說明。

    六、(20分)在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來，會(huì)使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車專用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動(dòng)同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的。這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有6個(gè)氣缸，氣缸直徑為ll0mm，活塞行程為135mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r／min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220kW，最低油耗可達(dá)240g／(kW·h)，柴油的熱值為4.3×10⁷J／kg。請(qǐng)回答下列問題：

    1．該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少?

    2．在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少?

    3．如果將我國這種機(jī)型的汽車柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來約31％提高到近35％，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國節(jié)約多少噸柴油?

    4．如果目前我國柴油的平均價(jià)格為3750元／噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認(rèn)識(shí)?