题目内容
【题目】如图所示是我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,它曾多次下潜到7000m 海底进行科学探究.(海水的密度近似取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)若“蛟龙号”潜水器到达7000m深的海底世界,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多少Pa?潜水器上的一 个面积为300cm2的观测孔受到海水的压力约为多大?
(2)正在海底执行任务的“蚊龙号”潜水器的总质量为22t,在抛弃8000N的重物后潜水器实现了匀速直线上浮,潜水器的外壳及体积不发生改变,不计潜水器所受海水的阻力,请你估算潜水器的体积为多大?
【答案】(1)7×107Pa;2.1×106N;(2)21.2 m3
【解析】
(1).海水对“蛟龙号”外壳的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa;
观察孔的面积S=300cm2=0.03m2,
海水对观测孔的压力约为
F=pS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N;
(2).在水中抛弃8000N的重物后匀速上升时:
F浮=G总-G抛= m总g-G抛=22×103kg×10N/kg-8000N=2.12×105N;
因为浸没,所以潜水器的体积:
V==21.2m3。
答:(1).压强约为7×107Pa,对该观测孔的压力约为2.1×106N。
(2).潜水器的体积约为21.2m3。
【题目】以下是小明同学经历的科学探究:
A.在探究滑动摩擦力的实验中:
(1)小明将粘在一起的两长方体木块(只有底面各部分的粗糙程度相同)平放于水平桌面上,用 弹簧测力计沿水平方向拉木块(如图所示),木块的运动状态和弹簧测力计的示数如表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同).由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为______N;在这三次实验中,木块受到的摩擦力大小应该有______次是相同的.
次数 | 木块运动状态 | 弹簧测力计示数F/N |
1 | 加速 | 0.8 |
2 | 匀速 | 0.7 |
3 | 减速 | 0.5 |
(2)小明将木块取下一块后,测得木块所受的滑动摩擦力变为原来的一半.他由此得出:滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小.你认为他的探究过程存在的问题:_____________.只利用现有的器材,探究“滑动摩擦力的大小是否与接触面积的大小有关”简要说明你的做法:___________.
【题目】小明同学研究 “使用动滑轮匀速提起物体时,所用竖直向上拉力F的大小与哪些因素有关”.他按图所示方式用两个重力不同的滑轮进行实验,并将相应的滑轮重G滑、物体重G物和拉力F的大小记录在表一、二中.
表一:G滑=2牛 表二:G滑=4牛
实验序号 | G物(牛) | F(牛) | 实验序号 | G物(牛) | F(牛) | |
1 | 1 | 1.5 | 6 | 2 | 3.0 | |
2 | 2 | 2.0 | 7 | 4 | 4.0 | |
3 | 4 | 3.0 | 8 | 6 | 5.0 | |
4 | 6 | 4.0 | 9 | 8 | 6.0 | |
5 | 8 | 5.0 | 10 | 10 | 7.0 |
(1)比较表一或表二中F与G物的数据及相关条件,可得出的初步结论是:___________________。
(2)比较实验序号______________________的数据及相关条件,可得出的初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,当G物相等时,G滑越大,所用竖直向上拉力F越大.
(3)比较表中F与G滑、G物的数据及相关条件,可发现其满足的数学关系式为____________________,由此可判断:按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体,若要省力,需满足的条件是____________________。
(4)小明同学做多次实验的目的是_____________________。