题目内容
【题目】如图所示是直﹣18改进型直升机阵落在我国首艘国产航母的甲板上的场景。该航母满载时排水量为7000吨,在海水中吃水深度为11m。取ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。该航母满载时,受到的浮力为_____N,最低处受到海水的压强为_____Pa;直升机飞离该航母后,若航母排开的海水体积减少了7m3,则该直升机的质量是_____kg。
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【答案】7×108 1.1×105 7×103
【解析】
[1]该航母满载时排水量:
m排=70000t=7×107kg,
航母满载时受到的浮力:
F浮=G排=m排g=7×107kg×10N/kg=7×108N;
[2]满载时该航母最低处受到海水的压强:
p=ρ海gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa。
[3]因为航母漂浮在水面上,则F浮=G,直升机飞离该航母后,则
,由于直升机飞离该航母后,直升机的重力
G直=G-G′,
则
,
根据F浮=ρ海gV排和G=mg可得直升机的质量
。
【题目】用测力计悬挂高H=0.1m的实心铝圆柱体,读出测力计的示数F1, 然后将圆柱体放入柱形容器的水中,如图甲所示,读出此时测力计的示数F2, 算出圆柱体所受浮力F浮, 并测出圆柱体放入水中前、后水对容器底部的压强增加量△p1, 以及水对圆柱体下表面和上表面的压强差△p2。逐步改变圆柱体下表面浸入液体的深度h,并将测量结果填入了如表。
实验序号 | h/m | △p1/Pa | △p2/Pa | F浮/N |
1 | 0.02 | 100 | 200 | 3 |
2 | 0.04 | 200 | 400 | 6 |
3 | 0.06 | 300 | 600 | 9 |
4 | 0.08 | 400 | 800 | 12 |
5 | 0.10 | 500 | 1000 | 15 |
6 | 0.12 | 500 | 1000 | 15 |
7 | 0.20 | 500 | 1000 | 15 |
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(1)圆柱体所受浮力的计算式:F浮=________(用题中的字母表示);
(2)小刚对表中实验1、2、3的数据进行对比分析,得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度成正比的结论。你认为小刚的结论是________的(正确/错误),理由是:________;
(3)圆柱体放在水中的不同位置,圆柱体所受浮力F浮与△p2关系式是________,圆柱体的底面积为________m2, 柱形容器的内底面积为________m2;
(4)如果将盛水的柱形容器换成相同底面积的梯形容器,如图乙所示,再将铝圆柱体按上述操作进行实验,请你预测当h=0.06m时,△p1 ________(大于/小于/等于)300Pa,圆柱体所受浮力F浮=________N。
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【题目】如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为40Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。相关参数如表一、表二。
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表一 水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃ | 100 | 105 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 |
P/kPa | 101 | 121 | 143 | 154 | 163 | 175 | 187 | 199 |
表二 电压力锅的铭牌
额定电压 | 加热功率 | 压强设定值 |
220V | 1000W | 101kPa |
(1)由表一可知,水的沸点会随海拔的增大而_____(选填“增大”或“减小”)。
(2)当锅内温度为120℃时,锅内气体对锅盖的压力是多少?_____
(3)保温电阻R2的阻值多大?_____
(4)把锅内质量为2kg,初温为30℃的水加热至沸腾至少需要多少时间?_____