题目内容
【题目】深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,拋卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界。其深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务。如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象,以下说法正确的是( )
A. 探测器在下潜的最深处处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用
B. 探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮
C. 探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CD
D. 探测器在第3h、第5h、第8h的三个时刻观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8h
【答案】BD
【解析】潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用线在同一直线上,是一对平衡力,故A错误;
由图像知道,在AB段,p与时间成正比,又因为p=ρgh,即h就与时间成正比,所以,AB段是匀速运动,且是下沉阶段;同理,CD段也是匀速运动,表示的是上浮阶段;而BC段代表静止,即悬浮阶段,由图像知道P相同,就表示h相同,因为AB段所用时间较CD段长,所以v下沉<v上浮,而BC段静止速度为零,所以在下潜、悬浮、上浮三个阶段在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮,故B正确;
探测器在AB、BC、CD三个阶段,因为都是浸没,所以,V排=V物,由F浮=ρgV排知道,在这三个阶段探测器所受浮力的大小是相等的,故C错误;
由图象知道,探测器在第3h所受压强是7.5×104 Pa,在第5h所受压强为10×104 Pa,在第8h所受压强为4.5×104 Pa,根据p=F/S知道,各时刻的压力关系是: F5h>F3h >F8h ,故D正确,故选BD。
【题目】小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_____(用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N,排开液体的重力是_____N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是_____,接下来的实验操作应该是_____。
实验步骤 | A | B | C | D |
弹簧测力计示数/N | 1.6 | 1.8 | 0.5 | 0.3 |
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取_____相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。