题目内容
6.我国的深海探测器--“蛟龙号”在太平洋海域成功完成5000m深海探测.后来,它又赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测(不考虑海水密度变化,ρ水=1.0×103kg/m3).(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,则它能下潜的最大深度是多少?(不考虑大气压)
(2)当“蛟龙号”排开海水的体积为30m3时,受到的浮力多大?
(3)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口:在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少?
分析 (1)运用液体压强公式p=ρgh,变形后,可求深度.
(2)根据阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排,可求蛟龙号所受浮力;
(3)根据压强定义式p=$\frac{F}{S}$变形后,F=pS可求压力增加的大小.
解答 解:(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,
由p=ρgh得,下潜最大深度为:
h=$\frac{p}{ρg}$=$\frac{{7.2×10}^{7}Pa}{{1.0×10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7200m;
(2)当“蛟龙号”排开海水的体积为30m3时,受到的浮力为:
F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N;
(3)在上述两种深度的探测中,蛟龙号增加的深度为:
△h=h大-h小=7000m-5000m=2000m;
蛟龙号受到的压强增加值为:
△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa;
观测窗面积为:S=50cm2=0.005m2;
则由p=$\frac{F}{S}$变形得,承受的压力增加值为:
△F=△p×S=2×107Pa×0.005m2=1×105N;
答:(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×107Pa,则它能下潜的最大深度是7200m;
(2)当“蛟龙号”排开海水的体积为30m3时,受到的浮力为3×105N;
(3)“蛟龙号”上一面积为50cm2的观测窗口:在上述两种深度的探测中承受的压力增加了1×105N.
点评 熟练运用阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排;熟练运用压强公式的变形公式;是解答此题的关键.
练习册系列答案
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12.两种燃料的热值之比为3:2,质量之比为4:5,则完全燃烧这两种燃料放出的热量之比为( )
| A. | 6:5 | B. | 5:6 | C. | 8:15 | D. | 15:8 |
13.“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”,这两句诗从物理学角度看,分别以“青山”和“竹排”为参照物,则竹排上的人的运动情况是( )
| A. | 运动、运动 | B. | 静止、静止 | C. | 运动、静止 | D. | 静止、运动 |
14.关于势能的下列说法中,不正确的是( )
| A. | 密度较大的物体,具有的重力势能不一定较大 | |
| B. | 被举的较高的物体,其重力势能不一定较大 | |
| C. | 弹性形变较大的物体,具有的弹性势能不一定较大 | |
| D. | 原长较长的弹簧具有的弹性势能一定较大 |
11.
如图所示实验装置中:
(1)实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾,应将横梁右端的螺母向右边旋一些,或将横梁左端的螺母向右边旋一些,使杠杆水平平衡.其目的是便于测量力臂.
该同学测得数据如下,填写空格上的数据.
(2)下列是“探究杠杆平衡条件”实验的操作,请拍好合理操作的顺序:cadb
a.把钩码挂在杠杆两边,改变钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡
b.求出每次实验中动力乘以动力臂和阻力×阻力臂的数值,根据得到的结果研究杠杆在什么条件下平衡条件
c.把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡
d.改变力和力臂的数值,再做几次,并将实验结果填在自己设计的表格内
(3)该同学测得的数据如下,填写空格上的数据.
实验至少做三次的目的是通过多组数据发现普遍规律.
(1)实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾,应将横梁右端的螺母向右边旋一些,或将横梁左端的螺母向右边旋一些,使杠杆水平平衡.其目的是便于测量力臂.
该同学测得数据如下,填写空格上的数据.
(2)下列是“探究杠杆平衡条件”实验的操作,请拍好合理操作的顺序:cadb
a.把钩码挂在杠杆两边,改变钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡
b.求出每次实验中动力乘以动力臂和阻力×阻力臂的数值,根据得到的结果研究杠杆在什么条件下平衡条件
c.把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡
d.改变力和力臂的数值,再做几次,并将实验结果填在自己设计的表格内
(3)该同学测得的数据如下,填写空格上的数据.
| 实验次数 | 动力/N | 动力臂/cm | 阻力/N | 阻力臂/cm |
| 1 | 2.5 | 4 | 0.5 | 20 |
| 2 | 5 | 3 | 1.5 | 10 |
| 3 | 4 | 6 | 3 | 8 |