8.(3分)(2014•宜宾)深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界.其深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务.如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P﹣t图象,以下说法正确的是(  )

 

 
A.
探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CD
 
B.
探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段,在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮
 
C.
探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻,观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8h
 
D.
探测器在下潜的最深处处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用

 

考点:
物体的浮沉条件及其应用.
专题:
浮力.
分析:
A、根据F浮=ρgV排可比较探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系;
B、潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整.当潜水器两侧配备4块压载铁时,潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜;当潜水器到达一定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器悬停在指定深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压载铁,使潜水器上浮,到达水面;
C、根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系,利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系
D、潜水器在水下悬浮,受到的重力和浮力大小相等.
解答:
解:A、探测器在AB、BC、CD三个阶段,都是浸没,V排=V物,故由F浮=ρgV排可知,在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小是相等的,故A错误;
B、潜水器两侧配备4块压载铁时,对潜水器受力分析,根据牛顿第二定律可得G1﹣kv2﹣F浮=ma,当速度增大时,加速度逐渐减小,当加速度减到零时,速度达到最大值,潜水器做匀速运动,潜水器抛弃所有压载铁时,根据牛顿第二定律得G3﹣kv2+F浮=ma,潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动,故B错误;
C、由图象可知,3h所受压强为7.5×104Pa,5h所受压强为10×104Pa,8h所受压强为4.5×104Pa,根据p=可得F=pS,则5h所受压力大于3h所受压力,3h所受压力大于8h所受压力,即F5h>F3h>F8h,故C正确;
D、潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故该选项说法错误;
故选C.
点评:
牛顿动力学问题是高考考查的重点,而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情,本题借助最新的物理情景,考查了牛顿动力学问题,解题的关键是会将实际问题转换为物理模型.

 

7.(3分)(2014•宜宾)如图所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况.水位最低时,滑杆P随位于R的a端处.L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻.下列判断正确的是(  )

 

 
A.
当水位不变时,则电压表示数不变,指示灯不亮
 
B.
当水位下降时,则电压表示数变小,指示灯变亮
 
C.
当电压表示变大,指示灯变暗,则表明水位上升
 
D.
若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线

 

考点:
电路的动态分析.
专题:
错解分析题;电路变化分析综合题.
分析:
图示电路中,指示灯与变阻器串联,电压表串联变阻器两端的电压,变阻器的金属滑杆P上下移动时,电路中电阻改变,根据欧姆定律可知电流变化.根据欧姆定律和串联电路分压特点,分析电压表示数的变化.
解答:
解:
A、由图可知:指示灯与变阻器串联连接在电源上,处于通路状态,指示灯发光;当水位不变时,变阻器连入电路的阻值不变,则电流不变,所以电压表示数不变.故A错误.
B、电压表测量变阻器两端的电压,根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知,当水位下降,即滑动触头P向下运动时,电压表示数变小;电路处于通路状态,指示灯变暗,故B错误;
C、当电压表示变大,根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知,变阻器连入电路的阻值变大,表明触头P向上移动,即水位上升;根据欧姆定律可知电流变小,所以指示灯变暗,故C正确.
D、若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线时,即滑杆P位于R的a端处,由题干可知,此时水位最低,但不是水位计零刻度线,故D错误.
故选C.
点评:
本题考查电路的分析,关键抓住串联电路电压与电阻成正比的特点分析电压表示数与变阻器的阻值变化关系.

 

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