题目内容
18.“长春”舰的排水量为7.5×106kg,吃水深度6m(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)满载时,“长春”舰受到的浮力有多大?
(2)“长春”舰底20cm2的面积上受到海水的压力是多少?
(3)“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h,海水平均阻力为1.0×106N,则这一过程中军舰所做的功至少为多少?
分析 (1)利用漂浮条件确定浮力与总重力的关系;利用阿基米德原理计算浮力大小;
(2)根据压强计算公式p=ρgh计算海水产生的压强,利用p=$\frac{F}{S}$计算受到海水的压力;
(3)根据速度计算公式v=$\frac{s}{t}$计算舰艇行驶的路程,根据二力平衡计算拉力的大小,再根据W=Fs计算舰艇所做的功.
解答 解:(1)根据阿基米德原理可知:F浮=G排=m排g=7.5×106kg×10N/kg=7.5×107N.
(2)海水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×6m=6×104Pa;
由p=$\frac{F}{S}$可得,
舰底20cm2的面积上受到海水的压力F=pS=6×104Pa×2×10-3m2=120N,
(3)由速度公式v=$\frac{s}{t}$得:
舰艇行驶的路程s=vt=36km/h×6h=216km=2.16×105m,
因为舰艇匀速直线运动,所以水平方向受力平衡,因此:F=f=1.0×106N,
舰艇做功为:W=Fs=1.0×106N×2.16×105m=2.16×1011J.
答:(1)满载时,“长春”舰受到的浮力有7.5×107N.
(2)“长春”舰底20cm2的面积上受到海水的压力是120N,
(3)这一过程中军舰所做的功至少为2.16×1011J.
点评 本题是一道力学综合题,综合考查了阿基米德原理、压强的计算、速度公式及其应用、功和功率的计算、二力平衡条件及其应用,难度不是很大,但要熟练掌握和运用各种公式.解答过程中还要注意单位换算.
练习册系列答案
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9.下列诗句所描述的现象不能用光的直线传播来解释的是( )
| A. | 一叶障目,不见泰山 | B. | 如影随行,形影相伴 | ||
| C. | 井底之蛙,所见甚少 | D. | 水中捞月,徒劳无功 |
6.
如图玻璃杯放在水平桌面上,若将其在水平桌面倒置后,下列说法正确的是( )
| A. | 玻璃杯对桌面的压力和压强都不变 | |
| B. | 玻璃杯对桌面的压力和压强都变大 | |
| C. | 玻璃杯对桌面的压力变大、压强都不变 | |
| D. | 玻璃杯对桌面的压力不变、压强变大 |
10.
如图所示,用20N的力F拉着重为100N的物体,使其沿水平面以2m/s的速度匀速运动了5s,若每个滑轮重10N,忽略绳重和滑轮轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
| A. | 拉力F做的功为200J | |
| B. | 物体所受的摩擦力为40N | |
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| D. | 滑轮组对物体所做有用功的功率为80W |
9.在探究水的沸腾实验时,某小组在实验中测得的数据如表:
(1)由表中数据可知:该实验测得的水的沸点是98℃,说明液面上气压小于一个标准大气压.(选择“小于”、“大于”、“等于”)
(2)停止加热,水不会继续沸腾.(选择“会”、“不会”)
(3)沸腾前响度大,沸腾后响度小.
(4)沸腾前气泡上升过程是由大变小,沸腾时气泡上升过程是由小变大.
(5)要想缩短实验时间,你可以减少水的质量等.
| 时间/min | … | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| 温度/℃ | … | 90 | 91 | 93 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(2)停止加热,水不会继续沸腾.(选择“会”、“不会”)
(3)沸腾前响度大,沸腾后响度小.
(4)沸腾前气泡上升过程是由大变小,沸腾时气泡上升过程是由小变大.
(5)要想缩短实验时间,你可以减少水的质量等.