题目内容
7.(1)如图所示,为一搜远洋轮船及载重线的示意图,其中标有”W“的是北大西洋的载重线,其中标有”W“的是北大西洋的载重线,标有”S“的是印度洋时,轮船在海水中受到的浮力将不变(选填”变大“”变小“或”不变“)
(2)该远洋轮船自重为3.92×102N,空载漂浮在水面上,求该远洋轮船受到的浮力.
(3)该远洋轮船满载货物时吃水深度是3.2m,已知轮船浸入水中部分的平均横截面积是5000m2,求该船最多可载多重货物.(计算时海水的密度取1×103kg/m3)
(4)当锚放在船舱里,船静止在水中时,在水平面处画上标记线,记作l1;用绳子拴住船锚,将船锚悬挂在船下方的水中且完全浸没,在水平面处画上标记线l2,此时标记线的位置将升高.(选填“升高”“降低”或“不变”)
(5)把绳子放得更长些,直至线松了,锚沉在水底,在水平面处画上标记线l3,利用这些吃水线,计算船锚的密度ρ.(海水的密度用ρ0表示)
分析 (1)轮船都漂浮,受到的浮力都等于轮船受到的重力;
(2)空载漂浮在水面上,根据漂浮条件即可求出受到的浮力;
(3)已知满载货物时吃水深度和平均横截面求出排开水的体积,根据阿基米德原理和漂浮条件求出满载货物时受到的重力;则减去轮船的自重就是可载货物的重力.
(4)将锚放在船舱里和用细线拴住船锚,悬挂在船下方的水中且完全浸没时,根据浮力的变化可知排开水的体积变化,然后根据浸入水的物体变化即可判断;
(5)由题意可知,锚的质量等于锚放入木船时的排水量减去锚沉在盆底时木船的排水量,锚排开水的质量等于锚放入木船时的排水量减去锚悬挂在船下方时的排水量,根据密度公式求出锚排开水的体积即为锚的体积,再根据密度公式求出锚的密度.
解答 解:(1)轮船漂浮,根据漂浮条件可知:F浮=G,
由于轮船在海水中重力不变,则轮船受到的浮力不变;
(2)空载漂浮在水面上,根据漂浮条件可知:F浮=G=3.92×102N;
(3)满载货物排开水的体积V排=Sh浸没=5000m2×3.2m=16000m3,
根据阿基米德原理得:F浮=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×16000m3=1.568×108N,
由于轮船处于漂浮,则G满载=F浮=1.568×108N,
所以,G货=G满载-G=1.568×108N-3.92×107N=1.176×108N.
(4)当锚放在船舱里,船静止在水中时,和用绳子拴住船锚,将船锚悬挂在船下方的水中且完全浸没时,轮船处于漂浮,则F浮=G,由于总重力不变,则轮船受到的浮力不变;
则轮船排开水的体积不变,由于船锚悬挂在船下方的水中且完全浸没,船锚排开一部分水,则轮船排开水的体积减小,所以标记线的位置将升高;
(5)当锚放在船舱里,船静止在水中时标记线为l1,用绳子拴住船锚,将船锚悬挂在船下方的水中且完全浸没标记线为l2,设轮船浸入水中部分的平均横截面积为S,
则锚排开水的体积:
V锚=△V排=Sl1-Sl2=S(l1-l2),
锚沉在水底标记线为l3,则船的重力减小量为锚的重力,即△G=△F浮=G锚=m锚g,
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知锚的质量为:
则△m锚=△G=△F浮=ρ0△V排=ρ0S(l1-l3),
所以,锚的密度:
ρ=$\frac{{m}_{锚}}{{V}_{锚}}$=$\frac{{ρ}_{0}S({l}_{1}-{l}_{3})}{S({l}_{1}-{l}_{2})}$=$\frac{{l}_{1}-{l}_{3}}{{l}_{1}-{l}_{2}}$•ρ0.
答:(1)不变;
(2)该远洋轮船受到的浮力为3.92×102N;
(3)该船最多可载1.176×108N的货物;
(4)升高;
(5)锚的密度为$\frac{{l}_{1}-{l}_{3}}{{l}_{1}-{l}_{2}}$•ρ0.
点评 本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件,利用好轮船漂浮(F浮=G)是解此类题目的关键.密度的计算,关键是根据题意得出锚的质量和锚排开水的质量,对学生获取信息的能力要求较高.
(1)小明把5Ω的电阻接入电路,变阻器的滑片P移到阻值最大处,闭合开关S,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路的故障可能是电压表断路(写出一种).
(2)排除故障后,断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,马上闭合开关S,为了保持电压表的示数不变,应将滑片P从原位置向B端(选填“A”或“B”)移动.但老师指出此操作有缺漏,你认为应补充的操作是:闭合开关前先将滑片P移至阻值最大处.
(3)实验数据如表所示,可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
| 实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
| 1 | 5 | 0.4 |
| 2 | 10 | 0.2 |
| 3 | 20 | 0.1 |
(5)当小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因肯能是C
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了.
| A. | 在弯曲的路上汽车匀速转弯 | B. | 熟透的苹果从树上下落 | ||
| C. | 行驶的火车开始进站 | D. | 小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 |
| A. | 成年人的高度约为1.7m | B. | 物理课本的宽度约为16.9m | ||
| C. | 普通教室的高度约为5m | D. | 自行车车轮直径约为1.5m |