题目内容

【题目】如图所示,“蛟龙号”载人深潜器是我国首台自主设计、研制的作业型深海载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米级,是目前世界上下潜最深的作业型载人潜水器。“蛟龙号”载人深潜器在海水中匀速竖直下潜过程中,下列说法正确的是( )

A. “蛟龙号”所受海水的压强增大

B. “蛟龙号”重力小于浮力

C. “蛟龙号”不断下沉是由于它的惯性大于它受到的阻力

D. “蛟龙号”所受的浮力逐渐较小

【答案】A

【解析】A、“蛟龙号”深潜器在海水中匀速竖直下潜,深度增加,所以“蛟龙号”所受海水的压强增大,故A正确;B、“蛟龙号”深潜器在海水中匀速竖直下潜,受平衡力的作用,所以重力与浮力的大小相等,故B错误;C、“蛟龙号”不断下沉,做的是匀速直线运动,受的是平衡力,惯性是物体保持原来运动状态不变的性质,惯性不是力,不能和阻力比较大小,故C错误;D、“蛟龙号”在海水中下潜,其排开海水的体积不变,海水的密度不变,所以其所受浮力不变;故D错误。故选:A。

练习册系列答案
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【题目】某小组同学探究“浸在水中时,物体所受浮力的大小”。

(1)①首先,他们进行“比一比,谁的小船货物装得多”的活动,装载货物前后的实验现象如图所示。请你仔细观察、比较图(a)和(b),并简要描述相关现象:_______。

由此,三位同学提出了不同的猜想A、B和C。

猜想A:浮力的大小跟物体浸入水中的深度有关。

猜想B:浮力的大小跟物体排开水的多少有关。

猜想C:浮力的大小跟物体所受重力的大小有关。

②接着,该小组同学利用弹簧测力计、溢水杯、小桶(不计重力)、水等器材进行实验。他们先在可密封的圆柱体内装一些小铅粒,然后用细线将圆柱体悬挂在测力计下。当此圆柱体分别在空气中和水中不同的深度处保持静止时,测力计的示数和小桶中的水量如图所示。他们通过思考图中“测力计示数变化的原因”,得到浮力测量的方法。

根据图(c)和(d)所示的测力计示数、小桶中水量等变化情况,可排除猜想_______(选填“A”、“B”或“C”);

在猜想_______的基础上(选填“A”、“B”或“C”),进一步分析并形成假设D:物体在水中所受浮力的大小等于_______。

③为了验证假设D,继续实验,他们记录了圆柱体在空气中、水中静止时的测力计示数F和小桶所收集的排开水的重力G排,其部分数据见表一,则该柱体的重力为_______N.随后,他们又在该圆柱体添加了若干铅粒,重复上述实验,其部分数据见表二。

(2)①分析、比较表一或表二的数据,初步验证假设D是_______。(选填“正确”或“错误”)

②分析、比较表一和表二的数据,可得出其它的初步结论是_______。

③如果在上述表二对应的实验中所用的圆柱体是一个实心的圆柱体,请你根据表二的数据计算出改圆柱体的密度可能为_______kg/m3

表一

实验序号

F(牛)

G排(牛)

1

3.2

0

2

2.8

0.4

3

2.4

0.8

4

2.0

1.2

5

2.0

1.2

表二

实验序号

F(牛)

G排(牛)

6

4.6

0

7

4.0

0.6

8

3.6

1.0

9

3.4

1.2

10

3.4

1.2

【题目】请阅读《等效替代》并回答问题。

等效替代

在由西晋史学家陈寿所著《三国志》中曾描写过一位神童:冲少聪察,生五六岁,智意所及,有若成人之智。时孙权曾致巨象,太祖欲知其斤重,访之群下,咸莫能出其理。冲曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣。”太祖大悦,即施行焉。你知道这个聪明的萌娃是谁吗?

有不少同学已经猜到了,就是曹冲。“曹冲称象”在中国几乎是妇孺皆知的故事。年仅六岁的曹冲,利用漂浮在水面上的物体重力等于水对物体的浮力这一物理原理,解决了一个连许多有学问的成年人都一筹莫展的大难题,这不能不说是一个奇迹。可是,在那个年代(公元200年),虽然阿基米德原理已经发现了500年,但这一原理直到1627年才传入中国,小曹冲不可能知道这个原理,更不用说浮沉条件了。

实际上,聪明的曹冲所用的方法是“等效替代法”。用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头产生等量的效果,再一次一次称出石头的重量,使“大”转化为“小”,分而治之,这一难题就得到圆满的解决。

等效替代法是一种常用的科学思维方法。美国大发明家爱迪生有一位数学基础相当好的助手叫阿普顿。有一次,爱迪生把一只电灯泡的玻璃壳交给阿普顿,要他计算一下灯泡的容积。阿普顿看着梨形的灯泡壳,思索了好久之后,画出了灯泡壳的剖视图、立体图,画出了一条条复杂的曲线,测量了一个个数据,列出了一道道算式。经过几个小时的紧张计算,还未得出结果。爱迪生看后很不满意。只见爱迪生在灯泡壳里装满水,再把水倒进量杯,不到一分钟,就把灯泡的容积“算”出来了。这里,爱迪生用倒入量杯里的水的体积代替了灯泡壳的容积,用的也是等效替代法。

等效替代是在保证某种效果相同的前提下,将实际、复杂的物理问题和过程等效为简单的、易于研究的问题和过程来研究和处理的方法。

等效替代法既是科学家研究问题的方法,更是我们在学习和生活中经常用到的思想方法。你现在还能回忆起研究哪些物理问题用过这种方法吗?

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理__________。

(2)请你根据平时学到的物理知识并结合本文内容判断以下研究过程中使用等效替代法的是_____。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)

A.在研究平面镜成像特点时,我们利用两个大小相同的模型来探究像与物的大小关系

B.在研究磁场时,引入磁感线来形象描述磁场的方向与强弱

C.探究动能大小与什么因素有关时,我们用小木块在平面上被推动的距离来反映小球的动能大小

D.将发声的音叉靠近乒乓球,小球被弹开,说明发声的音叉在振动

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