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187182. (2025•西工大附中•六模) 如图甲所示,我国自主建造重为3.7×108N的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有3×108N,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。(ρ海水=1.0×103kg/m3g=10N/kg)求:
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(1)水深300m处的压强;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;
(3)若驳船体积每增加1m3,自重增加2.5×103N,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少米。
共享时间:2025-05-15 难度:3
[考点]
液体压强的公式及计算,利用阿基米德原理进行简单计算,物体浮沉条件,
[答案]
(1)水深300m处的压强为3×106Pa;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积为4×104m3
(3)增加的宽度为10m。
[解析]
解:(1)水深300m处的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;
(2)吃水深度最大时,驳船排开水的体积:V=abh浸大=200m×50m×7m=7×104m3
则驳船载重最大时受到的浮力:F=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=7×108N;
该驳船的最大载重G=3×108N,由漂浮条件可知F=G+G
所以,船体的自重:G=F﹣G=7×108N﹣3×108N=4×108N;
驳船空载时处于漂浮状态,此时驳船受到的浮力:F空浮=G=4×108N,
加宽前,驳船空载时排开水的体积:V空排=4×104m3
(3)加宽前,驳船载重最大时,由阿基米德原理和漂浮条件可得:
ρgV=G+G﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
为了安全装载“海基二号”,设驳船加宽后体积的增加量至少为ΔV,因加宽后驳船的最大吃水深度不变,且最大吃水深度为驳船高度的一半,则排开水的体积增加量:ΔVΔV,
由阿基米德原理可得,驳船受到浮力的增加量:ΔF=ρgΔVρgΔV,
所以,加宽后驳船受到的浮力:F′=F+ΔF=ρgV+ρgΔV,
由题知,若驳船体积每增加1m3,自重增加2.5×103N,
则加宽后驳船自身重力的增加量:ΔG=2.5×103N/m3×ΔV,
加宽后驳船仍然漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可得:
ρgV+ρgΔV=G+G导管架+2.5×103N/m3×ΔV﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得:ρgΔV=G导管架+2.5×103N/m3×ΔV﹣G
代入数据有:×1×103kg/m3×10N/kg×ΔV=3.7×108N+2.5×103N/m3×ΔV﹣3×108N,
解得:ΔV=2.8×104m3
所以,增加的宽度至少为:Δb==10m。
答:(1)水深300m处的压强为3×106Pa;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积为4×104m3
(3)增加的宽度为10m。
[点评]
本题考查了"液体压强的公式及计算,利用阿基米德原理进行简单计算,物体浮沉条件,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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134913. (2023•航天中学•八下期末) 德优题库一个边长为10cm、重为8N的正方体木块轻放入水中,处于漂浮状态时有
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露出水面甲乙(如图甲),已知ρ=1×103kg/m3。求:
(1)木块所受的浮力;
(2)木块底部受到的液体压强;
(3)若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙),则砝码的重为多少牛?
共享时间:2023-07-23 难度:3 相似度:2
188296. (2024•高新三中•六模) 大连湾海底隧道全长5.1公里,其中沉管海底隧道由十几节沉管对接而成,总长度为3080米。建造隧道时,先将沉管两端密封,使其漂浮在海面上,通过拖船拖到指定位置。再将一侧密封墙打开,水进入沉管后再密封,使其慢慢沉至海底基床,与之前已铺设隧道对接。若一节沉管体积为6.3×104m3,总质量为6×107kg(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
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(1)当密封沉管灌水下沉到海底后,将其下半部分埋入海底的泥沙中,再将灌入其中的海水全部抽出,此时空心密封沉管        (选填“会”或“不会”)再上浮。
(2)沉管上表面距离水面30m时受到海水的压强是多少?
(3)浸没在海水中的一节沉管受到的浮力是多少?
(4)若灌水后的密封沉管在海水中匀速下降,则需要向密封管中灌入多少kg的水?
共享时间:2024-05-17 难度:3 相似度:2
133763. (2024•临潼区•八下期末) 德优题库沉船打捞技术关系人民生命财产安全,我国江南造船厂已经成功制造用于浮筒打捞法世界第一大浮筒,如图甲所示。该浮筒最大起浮力为1.2×107N,设计使用寿命30年,该浮筒长23米,直径9.8米,总排水体积1600立方米。如图乙所示,空浮筒正浮状态时吃水为3米,该浮筒下沉深度可达60米(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)打捞沉船时,要先给浮筒内注满水,下沉至打捞作业区域。浮筒下沉过程中,浮筒受到水的压强        (选填“变小”“不变”或“变大”)。
(2)该浮筒能够承受的最大压强是多少?
(3)该浮筒受到的最大浮力为多少牛顿?
(4)浮筒所受的重力为多少牛顿?
共享时间:2024-07-16 难度:4 相似度:1.75
133787. (2024•莲湖区•八下期末) 学校科技创新活动中,小明展示了自己发明的作品《浮力秤》,该作品可方便地称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm2,总长为15cm,秤盘中不放物体时,小筒浸入水中的长度为5cm。(g取10N/kg, )试问:
(1)秤盘中放置的物体的质量增大时,小筒浸入水中的深度        (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)秤盘中不放物体时,小筒底受到水的压强是多少?
(3)该《浮力秤》能称出物体的最大质量是多少?
(4)若要提高《浮力秤》能称出物体的最大质量,请你写出一个简便可行的方案。
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共享时间:2024-07-22 难度:2 相似度:1.67
187228. (2025•西工大附中•一模) 德优题库如图所示,2024年11月17日,由我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列。“梦想”号满载排水量42600吨,最大钻深可达11000米(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“梦想”号钻头达到海面下3000m处受到海水的压强是多少?
(2)“梦想”号满载时受到的浮力是多少?
共享时间:2025-03-04 难度:2 相似度:1.67
133813. (2024•高新一中•八下期末) 德优题库在利用如图所示的“浮筒打捞法”打捞沉船时,常先将空心金属筒灌满水沉到水底,由潜水员下水,用钢缆把浮筒与沉船拴住,再启动压气机,把空气压进浮筒中排出水,这些浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。某次打捞作业中,已知沉船质量为2000t,静止在水下1500m深度处(无淤泥),相关部门派出满载排水量为5000t的打捞船进行打捞,经过现场勘探后得知沉船排开水的体积为1500m3。若打捞时所用钢制浮筒,每个浮筒体积为200m3,浮筒充气排水后空浮筒的质量为30t。(海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)海水对沉船产生的压强是多少?(不计沉船的高度)
(2)打捞船满载时受到的浮力是多少?
(3)要成功打捞沉船,至少需要        个浮筒。?
共享时间:2024-07-17 难度:2 相似度:1.67
134880. (2023•西工大附中•八下期末) 德优题库如图所示,这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇的水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)当该潜艇下潜到200m深处时,海水对它的压强为多少?
(2)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为多少?
(3)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是多少?
共享时间:2023-07-21 难度:3 相似度:1.34
187666. (2025•滨河中学•一模) 德优题库2023年11月28日,深中通道海底隧道贯通。深中通道是我国广东省境内连接深圳市和中山市的交通枢纽,由桥梁和海底沉管隧道组成,沉管隧道为世界首例双向八车道海底沉管隧道,由32个如图所示的巨型钢壳沉管组成。(海水密度取1×103kg/m3
(1)海底沉管隧道建设最大水深达40m,则沉管至少要能承受多大的海水压强?
(2)在沉管隧道建设中,先将沉管两端密封,让它漂浮在海面上,再在钢缆的牵引下,缓缓由浅水坞区进入深水坞区。若钢缆将沉管匀速拖行时沉管受到的阻力为6×105N,钢缆将沉管匀速拖行30m用时10min,求此过程中钢缆对沉管拉力的功率;
(3)将漂浮的沉管牵引到预定海面后,向其内部灌水使之沉入海底。假设某一节密封的沉管的总体积为8×104m3,沉管的质量为6×104t,要使其沉入海底,至少要灌入多少吨的海水?
共享时间:2025-03-06 难度:3 相似度:1.34
133983. (2023•西咸新区•八下期末) 德优题库小明在盛有水的烧杯中放入一枚质量为52.5g,体积为50cm3的鸡蛋,静止时如图甲所示;在水中缓慢加入食盐,使其溶解,鸡蛋静止时如图乙所示;继续加入食盐,鸡蛋静止时有
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的体积露出液面,此时液体的深度h=10cm,如图丙所示。其中g=10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3,求:
(1)图甲中鸡蛋受到的浮力;
(2)图乙中盐水的密度;
(3)图丙中盐水对烧杯底部的压强。
共享时间:2023-07-10 难度:3 相似度:1.34
134196. (2022•西北大附中•八下期末) 德优题库如图所示,这是我国第二艘075型两栖攻击舰,该舰舰长为250m、宽为30m,具有4个直升机起降点。满载排水量为40000t,吃水深度为7m。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)问:
(1)075型两栖攻击舰满载时舰底受到的海水压强是多少?
(2)当075型两栖攻击舰满载行驶在海面上时,其所受的浮力是多少?
(3)当一架质量为13t的舰载直升机从075型两栖攻击舰的甲板上起飞后,两栖攻击舰所受的浮力将        (选填“变大”、“变小”或“不变”),两栖攻击舰排开海水的体积变化了多少?
共享时间:2022-07-16 难度:3 相似度:1.34
134948. (2023•交大附中•八下期末) 如图甲,神舟十三号航天员翟志刚成功完成出舱全部既定任务,出舱活动取得圆满成功。为了出舱一刻,航天员们都要在地面上经历“魔鬼式训练”。其中模拟失重水槽训练是其中的一项必修课,模拟失重训练水槽的原
理是:通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中,模拟失重环境的操作效应。如图乙所示,质量为75kg的宇航员,若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg。(ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
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求:
(1)宇航员悬浮在水中时,排开水的体积;
(2)宇航员服手腕处有一面小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。当小镜子处于水面以下5m处受到的压强为多大?
(3)宇航员在地面上能举起136N的物体,宇航员在水中能举起质量多大的实心铁球(铁球不露出水面)?(ρ=7.8×103kg/m3
共享时间:2023-07-09 难度:3 相似度:1.34
134764. (2023•高新一中•八下期末) 德优题库海洋科学钻探船被称为海洋科学领域的“航空母舰”。如图所示为一艘满载时排水量为5×104t的海洋科学钻探船,甲板上装有很高的钻塔,可以安装并控制钻杆进行拉升作业,使钻头和钻杆最深可在4000m深的海底向下钻取岩芯进行研究。(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)满载时,该钻探船从海水密度较小的海域驶入密度较大的海域,钻探船受到的浮力        ,排开海水的体积        (均填“变大”“变小”或“不变”,不考虑g值的变化)。
(2)该钻探船满载无钻探作业时受到海水的浮力是多少?
(3)钻头在4000m深的海底处受到海水的压强是多少?
共享时间:2023-07-28 难度:3 相似度:1.34
186874. (2025•师大附中•四模) 德优题库福船的出现为我国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。经学术界考证,福船满载时,船和货物的总质量可达1200t。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)福船满载时受到的浮力是多少?
(2)福船满载时排开水的体积是多少?
共享时间:2025-04-16 难度:1 相似度:1.33
134972. (2022•汇知中学•八下期末) 德优题库中国“辽宁号”航母护卫舰下水成功,这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所示,新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。问:(g=10N/kg,海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3
满载排水量/t 67200 总功率/kW 1.5×105
最高航速km/h 54 最大舰载机数量/架 30
最大舰长/m 304 歼-15舰载机推重比 0.5
最大舰宽/m 70.5 歼-15舰载机的质量/t 21
(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状,是利用流体流速越快,压强越        (选填“大”或“小”)的原理,使舰载机产生向上的升力。
(2)水下10m处,航母受到海水的压强为多大?
(3)航母满载时所受的浮力为多大?
(4)5架歼-15舰载机从航母起飞后,航母排开海水的体积将减小多少m3
共享时间:2022-07-29 难度:4 相似度:1.17
134821. (2023•莲湖区•八下期末) 德优题库2023年4月8日,中国人民解放军东部战区开始环台岛战备警巡和“联合利剑”演习。参加本次演习的国产航母“山东舰”编队如图所示。“山东舰”满载排水量为6.5×104t,满载吃水深度为10.5m,最大航速为54km/h,可以搭载36架“歼-15”舰载机。
(1)演习中,满载的“山东舰”从海水密度较小的港口驶到海水密度较大的远洋时,受到的浮力将        ,排开海水的体积将        。(均选填“变小”、“变大”或“不变”)
(2)“山东舰”满载时,受到海水的浮力是多少?
(3)“山东舰”满载时,200cm2的舰底受到海水的压强和压力是多少?(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(4)演习中,一架总质量为17.5t的“歼-15”舰载机起飞后,“山东舰”排开海水的体积变化了多少?
共享时间:2023-07-20 难度:4 相似度:1.17

dyczwuyn

2025-05-15

初中物理 | | 解答题

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