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8.2009.4.23下午,为了纪念中国人民解放军海军成立60周年而举行的一场展示各国海军共同构建和谐海洋决心的海上大阅兵,在青岛附近的黄海海域展开.中国最先进核动力潜艇首次公开亮相,壮我军威!有一艘参加海上阅兵的某型号核动力潜艇在水面上巡航时的排水量为7000t,在水下巡航时的排水量为8000t,该潜艇最大下潜深度为400m.求:
(1)潜艇在水下巡航受到的浮力有多大?
(2)在水面上巡航时,露出水面的体积有多大?
(3)潜艇下潜至最大深度处,潜艇表面2m2的面积上受到海水的压力有多大?(ρ海水≈1×103kg/m3,取g=10N/kg)

分析 (1)已知潜水艇在水下巡航时的排水量,计算出浮力和排开水的体积(即潜艇体积);
(2)已知潜水艇在水面上巡航时的排水量,根据F=G排计算出浮力,根据阿基米德原理计算出排开水的体积,再计算出露出水面的体积;
(3)知道深度,利用p=ρgh求潜艇潜到400m时受到海水的压强,再计算出压力.

解答 解:
(1)潜艇在水下巡航受到的浮力F浮1﹦G排1﹦m1g﹦8000×103kg×10N/kg﹦8×107N;
(2)由阿基米德原理F=ρgV排得,
潜艇的体积V=V排1=$\frac{{F}_{浮1}}{ρg}$=$\frac{8×1{0}^{7}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×103m3,
潜艇在水面上巡航时受到的浮力F浮2﹦G排2﹦m2g﹦7000×103kg×10N/kg﹦7×107N,
由阿基米德原理F=ρgV排得,
潜艇排开水的体积V排2=$\frac{{F}_{浮2}}{ρg}$=$\frac{7×1{0}^{7}N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=7×103m3,
露出水面的体积V露=V-V排2=8×103m3-7×103m3=1×103m3;
(3)最大下潜深度的压强p﹦ρgh﹦1.0×103kg/m3×10N/kg×400m﹦4×106Pa,
受到的压力F=pS=4×106Pa×2m2=8×106N.
答:(1)潜艇在水下巡航受到的浮力为8×107N;
(2)在水面上巡航时,露出水面的体积为1×103m3;
(3)潜艇下潜至最大深度处,潜艇表面2m2的面积上受到海水的压力为8×106N.

点评 本题考查阿基米德原理、压强和压力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,涉及知识点较多,要细心解答,避免出错.

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丝是镍铬合金丝,电阻比较大,温度计显示煤油的温度.
(1)电路中将两金属丝串联的目的是控制电流相等.闭合开关后,观察到乙烧瓶中温度计的示数升高快.这表明:在电流和通电时间相同时,电阻越大产生的热量越多.
(2)在探究电热与电流大小的关系时,可以通过移动滑片来改变电流的大小,通电相同时间,观察比较同一根电阻丝(选填“不同的电阻丝”或“同一根电阻丝”)所在瓶中煤油温度的变化.
(3)小聪看到这个实验装置后,将它改装成了一种比较液体比热容大小的装置.他分别往甲乙两瓶中装入质量和初温都相同的煤油和色拉油,闭合开关一段时间后,再看煤油和色拉油升高的温度,就可以得出煤油和色拉油比热容大小的关系.
①为了使这一段时间内煤油和色拉油吸收的热量相等,电路中必须满足的条件是R甲=R乙;
②若这段时间后观察到乙烧瓶中温度计示数比甲烧瓶中的高,则说明煤油的比热容大于色拉油的比热容,若要使煤油和色拉油的最后温度相同,就要单独给煤油加热更长时间.
③闭合开关后,要使煤油和色拉油的温度升高得更快,滑动变阻器的滑片应向A端滑动.

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