题目内容

潜水艇在水中浸没下潜过程中,受到水的(  )
分析:(1)液体的压强与液体密度和深度有关,分析潜艇受到海水压强的变化要从海水的密度和深度变化入手;
(2)根据阿基米德原理FgV,受到的浮力与液体的密度和物体排开的液体的体积有关.
解答:解:
(1)潜艇在下潜过程中,海水的密度不变,所处的深度在不断的增加,根据p=ρgh可知,潜艇受到的水的压强在不断地增大;
(2)潜水艇在水中下潜过程中,海水密度不变,虽然深度增大,但排开水的体积是不变的,由公式FgV知:浮力不变.
故选B.
点评:本题考查了学生对阿基米德原理和液体压强公式的掌握和运用,确定潜水艇继续下潜深度增大、排开水体积不变是突破口.
练习册系列答案
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(2012?赣州二模)刚刚学习完有关浮力的知识,小明同学通过网络了解到“远征号”潜水艇在东海执行任务时是潜行在海水中,执行完任务回到长江后又会浮出水面.小明同学想:潜水艇的下潜和上浮应满足什么条件呢?于是,他找来如图1所示器材,进行了如下探究:
(1)探究物体上浮的条件
A.在量筒中注入适量水,读出量筒中水的体积V1
B.将适量小螺丝钉放入塑料瓶中,旋紧瓶盖,放入水中,使塑料瓶能够漂浮在水面上,读出此时水面刻度V2
C.取出塑料瓶,擦干净水,用弹簧测力计测出塑料瓶和小螺丝钉的总重力G;
D.根据
阿基米德
阿基米德
原理可求得塑料瓶受到的浮力F=
ρg(V2-V1
ρg(V2-V1
(用已知的物理量和直接测量的物理量表示).
E.分析比较
浮力和重力
浮力和重力
的大小关系即可得出物体上浮的条件.
(2)探究物体下沉的条件
A.取出塑料瓶,向塑料瓶中继续添加小螺丝钉,直至旋紧瓶盖放入水中后,可观察到塑料瓶下沉;
B.取出塑料瓶,用抹布擦干净水,将其挂在弹簧测力计下,如图2(a)所示,测出其重力G为
2.4
2.4
N;
C.将塑料瓶浸没水中,此时弹簧测力计的示数如图2(b)所示,则塑料瓶受到的浮力F
0.6
0.6
N;
D.分析比较数据可得出物体下沉的条件是
F<G
F<G


探究讨论:(1)小塑料瓶本身就能浮在水面,而小明在探究物体上浮条件时,却向塑料瓶中放入了适量的小螺丝钉,他这样做的好处是
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差
可以增大小塑料瓶的重力以减小误差

(2)小明在探究物体上浮的条件时存在的问题是
小塑料瓶没有浸没在水中
小塑料瓶没有浸没在水中
在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮.不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关.同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关.为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究.
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图.对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是
保证每次实验时物体的迎流面积(或形状)都相同
保证每次实验时物体的迎流面积(或形状)都相同


对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是
1:2:3
1:2:3
,他们受到的液体阻力之比是
1:4:9
1:4:9
,由此可以得出的实验结论是
物体在液体中受阻力与物体运动的速度有关
物体在液体中受阻力与物体运动的速度有关

(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案
不可行
不可行
(“可行”或“不可行”),请你在图中的虚线框内设计一种改进的方案简图(两个潜水艇模型即可),并作简单说明.说明:
本题中潜水艇是上浮的,因此要设计本题的迎流面积主要看上表面的设计,前提是要求潜水艇两次的体积和重力相同,确保上升时其它条件相同,仅改变阻力大小,再来看运动改变
本题中潜水艇是上浮的,因此要设计本题的迎流面积主要看上表面的设计,前提是要求潜水艇两次的体积和重力相同,确保上升时其它条件相同,仅改变阻力大小,再来看运动改变


(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后排出50cm3的水后,该潜水艇以5cm/s的速度进而匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为
C
C

A.1N            B.0.5N           C.0.25N           D.0N.

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