题目内容
11．建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成，隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的总质量为6×107kg的空心沉管连接而成，如图所示．建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子（长、宽、高分别是180m、35m、10m），然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底．
求：
（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是多大？
（2）要使沉管沉入海底至少需要向沉管内注入多少千克的海水（海水的密度取1.0×103kg/m3）
分析 （1）漂浮在海面上的密封沉管受到的浮力和自身的重力相等，根据F浮=G=mg求出其大小；
（2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，根据F浮=G总=G管+G水求出注入海水的重力，根据G=mg求出注入海水的质量．
解答 解：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力：
F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N；
（2）沉管刚好浸没海水中时，排开海水的体积：
V排=V=180m×35m×10m=63000m3，
受到的浮力：
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×63000m3=6.3×108N，
沉管恰好悬浮时，沉管内注入海水的质量最小，
由F浮=G总=G管+G水可得，注入海水的重力：
G水=F浮-G管=6.3×108N-6×108N=3×107N，
注入海水的质量：
m水=$\frac{{G}_{水}}{g}$=$\frac{3×1{0}^{7}N}{10N/kg}$=3×106kg．
答：（1）漂浮在海面上的密封沉管，在灌水前受到的浮力是6×108N；
（2）要使沉管沉入海底至少需要向沉管内注入3×106kg的海水．
点评 本题考查了物体浮沉条件和阿基米德原理、重力公式的应用，是一道较为简单的应用题．
练习册系列答案
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如图所示，把烧红的工件放入冷水中，工作会凉下来．这是利用热传递方法改变物体内能．在此过程中，高温物体是工件，它放出热量，温度降低，内能减小；图中打制的过程是用做功的方法使物体内能增大．
6．
如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2、R3我定值电阻，闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V1、V2示数变化大小分别为△U1、△U2，电流表示数变化的大小为△I．下列判断不正确的是（ ）
如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2、R3我定值电阻，闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V1、V2示数变化大小分别为△U1、△U2，电流表示数变化的大小为△I．下列判断不正确的是（ ）| A． | △U2大于△U1 | |
| B． | 电压表V2示数与电流表示数的比值更大 | |
| C． | $\frac{{△U}_{2}}{△I}$与$\frac{{△U}_{1}}{△I}$的差值等于R2 | |
| D． | R2和R3消耗的电功率的和增加了△U2•△I |
16．下列说法中，正确的是（ ）
| A． | 轮船的排水量是指轮船满载时排开水的体积 | |
| B． | 轮船在海面上航行所受的浮力大于它在江河中航行所受的浮力 | |
| C． | 潜水艇是靠改变自身重来实现潜浮的 | |
| D． | 潜水艇在水面上航行所受的浮力大于它潜入水下航行时所受的浮力 |
20．如图所示实验情景中，用来研究电磁感应现象的是（ ）
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
如图所示电路，电源电压不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V3W”（电阻不变）．