题目内容
【题目】2017年4月2日上午,中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员武装齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量(第1、2小问计算中g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3)
(1)若该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少N?满载后排开水的体积为多少m3 .
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体). ①舰身会(选填:上浮一些,下沉一些、保持不变)
②其排水量将(选填:变大、变小、不变)
③舰底受到海水的压强将(选填:变大、变小、不变)
【答案】
(1)解:航空母舰标准排水量6万吨,处于漂浮,受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N
(2)解:航空母舰满载受到的浮力,因为漂浮,
F浮′=G排′=m排′g=(m排+m)g=(6×104×103kg+1.8×104×103kg)×10N/kg=7.8×108N;
航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大:△F浮=F浮′﹣F浮=7.8×108N﹣6×108N=1.8×108N;
由F浮=ρ液gV排可得,满载后排开水的体积:
V排= = =7.8×104m3
(3)下沉一些;不变;不变
【解析】(3)①由F浮=ρ液gV排可得,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体).已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,液体密度变小,排开液体的体积变大,故舰身会下沉一些;②由于艘航空母舰满载时是漂浮,浮力等于重力,其排水量不变;③舰底受到海水的压强:P= ;排水量不变,舰底的底面积不变,故舰底受到海水的压强不变. 答:(1)若该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是6×108N;(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了1.8×108N;
满载后排开水的体积为7.8×104m3;(3)①下沉一些;②不变;③不变.
【考点精析】本题主要考查了物体的浮沉条件及其应用的相关知识点,需要掌握物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体 F浮>G 时上浮,F浮 = G 时悬浮,F浮 <G 时下沉.物体浮沉条件的应用举例:(1)轮船(2)潜水艇(3)气球(4)飞艇、热气(5)密度计(密度计的刻度是从上到下刻度变大,刻度不均匀,且刻度无单位.)才能正确解答此题.
【题目】小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验.(如图所示),用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.
实验 | 钩码的 | 钩码提升高度 | 拉力 | 绳端移动的 | 机械效率 |
1 | 2 | 0.1 | 0.9 | 0.3 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.6 | 0.3 | 83% |
3 | 6 | 0.1 | ① | 0.3 | ② |
(1)观察如图中测力计的示数,表格中编号①的数值是 , ②的数值是 .
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法是与本实验同理的. 方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量.
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑.
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高.都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为的看法是正确的.