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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。
转载声明:
本题解析属于发布者收集录入,如涉及版权请向平台申诉! !版权申诉
考点说明
灰色代表去掉的考点,绿色代表未变动的考点,红色代表新增的考点
199646. (2023•爱知中学•二模) 如图所示,我国自主研制的载人潜水器支持母船“深海一号”和深海勇士“奋斗者号”载人潜水器,“深海一号”满载排水量为4.8×103t,满载时吃水深度为7m;“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功完成10909米坐底,创造了中国载人深潜的新纪录。该潜水器的质量约为12t,在海水中下潜时排开海水的体积为3m3。(g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3)求:
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(1)“奋斗者号”是通过改变        ,实现下潜和上浮;在深海下潜时,浮力        重力(选填“大于”“等于”“小于”)。
(2)“深海一号”满载时受到海水的浮力;
(3)“奋斗者号”潜水器在海水中下潜受到的浮力是多大?“奋斗者号”潜水器在10000m深处受到海水的压强是多大?
共享时间:2023-03-29 难度:3 相似度:2
201277. (2022•交大附中•四模) 德优题库2021年11月6日,“悟空号”全海深AUV(无人无缆潜水器)在马里亚纳海沟“挑战者”深渊下潜深度达10896米,再次刷新下潜深度世界纪录。全海深AUV“悟空号”重1.3吨,将“悟空号”的形状大致简化为一个长2.02米,宽1.25米,高2.76米的长方体(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)潜水器上浮和下潜是靠改变        实现的;
(2)潜水器下潜到最大深度时受到海水的压强和浮力分别是多少?
(3)“悟空号”要完成此次下潜任务其水箱内海水的重力至少是多少?
共享时间:2022-04-15 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
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
193931. (2024•高新陆港•三模) 德优题库“长春舰”被誉为“中华神盾”,是中国自行研制设计生产的新型封闭防空型导弹驱逐舰,最大长度155米,宽17米,标准排水量5700t,如图,“长春舰”满载时排水量为7.5×106kg(海水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)某次演习时,该导弹驱逐舰发射导弹后,其吃水深度        (均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)满载时,“长春舰”受到的浮力有多大?
(3)“长春舰”行至某海域时,底部受到的海水压强为9.27×104Pa,此时舰底部所处的深度为多少?
(4)“长春舰”以36km/h的速度匀速航行时推力做功的功率为1×104kW,则驱逐舰所受海水的阻力是多少?
共享时间:2024-04-07 难度:4 相似度:1.75
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
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
199211. (2025•长安区•二模) 德优题库如图所示,这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇在水下时排开水的体积为18700m3,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?
共享时间:2025-03-15 难度:2 相似度:1.67
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。
德优题库
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
193285. (2025•铁一中学•五模) 德优题库我国首艘氢燃料电池动力示范船“三峡氢舟1”号,在湖北宜昌三峡游客中心(九码头)完成首航,这标志着氢燃料电池技术在内河船舶应用实现零的突破。“三峡氢舟1”号为钢铝复合结构,全长49.9m、型宽10.4m、型深3.2m、设计吃水深度1.85m,最大排水量达到490t。氢燃料电池额定输出功率可达500kW,最高航速可达到28km/h。交付投用后,该船将用于三峡库区和三峡大坝至葛洲坝两坝间的交通、巡查、应急等工作,全程零排放、零污染。
(1)此次自主研发的“三峡氢舟1”号,通过绿色氢能技术,对长江大保护及内河航运绿色低碳发展具有重要示范意义、与传统的燃油工作船相比,使用氢气为燃料的优点有        。(写出一种即可)
(2)“三峡氢舟1”号航行于水面,达到设计吃水和最大排水量时,船底受到的压强和船体受到的浮力有多大?
(3)“三峡氢舟1”号以500kW为恒定功率,按最高航速匀速行驶84km,所做的功是多少?(不考虑水流速度)
(4)据测算,“三峡氢舟1”号相比传统燃油动力船舶,预计每年可替代柴油约103t,减少排放约多少吨CO2?[CO2排放量:E=V×C×G,V=燃料消耗量,C=燃料碳含量,G=碳氧化率(取100%),柴油的碳含量为3.096吨CO2/吨]。(结果取整数)
共享时间:2025-05-14 难度:2 相似度:1.67
206720. (2025•西光中学•三模) 2025年1月7日,中国第三艘航空母舰福建舰顺利完成第六次海试返回港口。如图所示,“福建舰”舷号为“18”,常规动力,是我国完全自主设计的首艘电磁弹射型航母,采用平直通长飞行甲板,满载排水量约8万吨。福建舰可搭载多种舰载机机型,其中某舰载机相关数据如表所示。(海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg,1马赫等于340m/s)
空重 17500kg 空载起飞距离 105m
正常起飞重量 27000kg 满载起飞距离 195m
最大起飞重量 32500kg 发动机 加力涡扇发动机
爬升速率 325m/s 空载正常起飞推力 2.2×105N
最大速度 2.4马赫 应急起飞最大推力 2.5×105N
(1)当一架上述舰载机从“福建舰”上正常起飞后,“福建舰”将        (选填“上浮”或“下沉”)一些,“福建舰”排开海水的体积变化了多少m3
(2)“福建舰”浸没在海面下6m处部位受到海水的压强为多大?
(3)若上述舰载机以最大速度飞行5min,飞行的距离为多远?
(4)若上述舰载机空载正常起飞时,从启动到离开飞行甲板用时6s,则该过程中舰载机发动机推力的功率为多大?
共享时间:2025-04-12 难度:5 相似度:1.6
201326. (2022•交大附中•六模) 德优题库2022年5月4日,中国海军“辽宁号“航母编队在西太平洋海域进行远海实战训练。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起落,执行各种军事任务。(海水的密度取ρ海水=1.1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)航母从密度小的近海驶入密度大的深海(船总重不变),其排开海水的质量将        (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)航母配备的深水炸弹,主要用于毁伤潜艇。深水炸弹在深度500m的深海中爆炸,此时深水炸弹受到的海水压强为多大?
(3)若航母满载时排水量达6.75×104t,则此时受到的浮力是多少?
(4)如图一架质量为22t的舰载机起飞后航母排开海水的体积变化了多少?
共享时间:2022-05-25 难度:3 相似度:1.34
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
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

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2025-05-15

初中物理 | | 解答题

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