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187949. (2025•西安八十五中•三模) 图甲是我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产、储油平台一“深海一号”能源站,它由上部模块和下部浮体组成。其中下部浮体(如图乙所示)由浮箱和4个中空立柱组成。(g取10N/kg,ρ海水取1×103kg/m3
(1)“深海一号”能源站下部浮体组装时,使用吊机将一个竖直立在水平地面上的质量为0.32万吨的立柱吊起,放置在9m高的浮箱上,用时1min36s,求该过程中吊机对立柱所做有用功的功率;
(2)如图丙,“深海一号”能源站在固定海域漂浮作业,开采的凝析油储存在中空立柱内的储油舱中。现将立柱储油舱中存储的2万立方米凝析油转移到运油船中,转移完成后,储油平台排开海水的体积减少多少立方米?
共享时间:2025-04-12 难度:3
[考点]
利用阿基米德原理进行简单计算,利用物体的浮沉条件求浮力的大小,功率的计算,
[答案]
(1)该过程中吊机对立柱所做有用功的功率为3×106W;
(2)储油平台排开海水的体积减少1.6×104m3
[解析]
解:(1)立柱的重力:G立柱=m立柱g=0.32×104×103kg×10N/kg=3.2×107N,
这个过程中吊机对立柱所做的功:W立柱=G立柱h=3.2×107N×9m=2.88×108J;
该过程中吊机对立柱所做有用功的功率为:
P==3×106W;
(2)20000m3凝析油的质量:m凝析油=ρ凝析油V凝析油=0.8×103kg/m3×20000m3=1.6×107kg,
凝析油的重力:G凝析油=m凝析油g=1.6×107kg×10N/kg=1.6×108N,
转移完成后,储油平台减少的浮力:ΔF=G凝析油=1.6×108N,
由F=ρgV可知,排开海水减少的体积:ΔV=1.6×104m3
答:(1)该过程中吊机对立柱所做有用功的功率为3×106W;
(2)储油平台排开海水的体积减少1.6×104m3
[点评]
本题考查了"利用阿基米德原理进行简单计算,利用物体的浮沉条件求浮力的大小,功率的计算,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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187762. (2025•碑林区•二模) 德优题库解放军在一次夺岛演习中,出动了05型履带式水陆两栖突击车。该车总质量为25.5t,同时装配有最大输出功率为1.2×106W的发动机,机动性能卓越。(g取10N/kg)
(1)水陆两栖突击车加速冲上海滩时,该车的动能        (选填“增大”或“减小”)。
(2)该车在海面漂浮时受到的浮力是多少?若该车漂浮在海面上时排开海水的体积为25m3,该区域海水的密度是多少?(g取10N/kg)
(3)该车以21.6km/h的速度在海面上匀速行进10.8km,发动机保持最大输出功率。若发动机的输出功率全部用于做机械功,则发动机做了多少功?该车在海面上匀速行进时受到的阻力为多少?
共享时间:2025-03-27 难度:5 相似度:1.6
193427. (2024•师大附中•七模) 为了推动发展新质生产力,某科技企业发明了一款水陆两栖排涝机器人。该机器人作业时的总质量为770kg,在地面上时车轮与地面的总接触面积为1000cm2,能到涵洞、地下室等抢险人员不便到达的地方;当水深达到一定程度,该机器人还可以漂浮在水面上进行排水作业。求:,g取10N/kg)
(1)该机器人静止在水平路面上时对路面的压强?
(2)该机器人漂浮在水面上进行排水作业时,受到的浮力?
(3)在某次排涝过程中,将1300kg的水抽高5m需要10s,若该机器人的抽水工作效率为65%,则该机器人抽水时的功率为多少?
共享时间:2024-06-02 难度:3 相似度:1.34
133812. (2024•高新一中•八下期末) 每年的6月5日是世界环境日,为了创造美好的生活环境,我国逐步推广风力发电取代火力发电,实现生态文明建设新环境。如图所示是某漂浮式风力发电机组正在发电,单个风力发电机总质量为2000kg,其下方的细圆柱形浮体,总体积为2.5m3。(已知,g取10N/kg)
(1)若用密度为3×103kg/m3的铝合金材料制作风车的桨叶,每片扇叶所用材料的体积为0.07m3,计算图中一个风车的桨叶需用材料的质量是多少?
?(2)一个漂浮式风力发电机静止在水面上,排开水的体积是多少?
德优题库
共享时间:2024-07-17 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
187973. (2025•西安八十九中•二模) 海洋表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差,图甲是我国“海洋地质二号”船,它搭载有自主研发的海洋漂浮式温差能发电装置。图乙是海洋温差能发电系统的原理图:蒸发器中液态的工作物质(氨)从表层温海水中吸收热,汽化为高压蒸汽,蒸汽推动涡轮机转动,带动发电机发电。完成发电后的气态工作物质在冷凝器中向深层冷海水放热,重新变为液态,再送回蒸发器循环使用。(发电装置的参数如下表所示,g取10N/kg,海水密度近似取1.0×103kg/m3
额定发电功率 净重
40kW 100kg
(1)当发电装置漂浮在海面上时排开海水的体积为多少?
(2)“海洋地质二号”船的功率是6×104kW,以54km/h的速度在海水中匀速航行90km,受到的牵引力为多大?牵引力做的功是多少?
(3)已知煤电转换关系为β=0.38kg/(kW•h),煤电转换关系表示:如果用烧煤的方式来发电,发电量为1kW•h,需要消耗的煤炭质量。则这台海洋漂浮式温差能发电机2h产生的电能需要燃烧多少千克煤?
共享时间:2025-03-26 难度:4 相似度:1.17
193931. (2024•陆港中学•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:1.17
193713. (2024•唐南中学•四模) 德优题库如图所示是我国制造的超大型集装箱船“中远海运室女座”号,总长399.8米,型宽58.6米,最大吃水16米,设计航速42km/h,最大载重量20万吨。该船的甲板面积接近4个标准足球场,从船底至顶部约73米。做为一条串起东西经贸往来的“海上新丝路”的“中远海运室女座”号,从厦门港出发,途经印度洋、苏伊士运河,先后靠泊英国、比利时,最终抵达德国汉堡港口,历时50天,全程约1.8×104千米。(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当“中远海运室女座”号在海面上航行时,处于        状态(选填“漂浮”或“悬浮”);
(2)请计算“中远海运室女座”号在该次航行中从厦门港到德国汉堡港的平均速度是多少km/h?
(3)请计算最大吃水深度时“中远海运室女座”号船底受到水的压强是多少?
(4)请计算最大载重量时受到的浮力大小是多少?
共享时间:2024-04-26 难度:4 相似度:1.17
187400. (2025•经开区•一模) 有媒体报道中国第一艘核动力破冰船即将亮相,其排水量(排开水的质量)为38000t,最大功率为6.6×104kW,最大航行速度为22节(1节约为1.8km/h),可以破除3米厚冰层。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)破冰船的主要破冰方法是接触冰面前,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎。当破冰船冲上冰面时,破冰船受到的浮力        (选填“变大”或“变小”)。
(2)在一次破冰行动中,当船体冲到冰面上时,船受到的浮力为9×107N,船与冰层的接触面积为10m2,此时破冰船排开水的体积是多少m3?船对冰层的压力是多少N?
(3)当破冰船以最大功率,最大航行速度匀速航行198km,破冰船做功多少J?在航行的过程中破冰船受到的阻力是多少N?
共享时间:2025-03-07 难度:5 相似度:1.07
193570. (2024•西工大附中•八模) 德优题库图示为一款最新水陆两用汽车,主体由钢化玻璃、泡沫聚苯乙烯组成。它的总质量为1430kg,发动机的额定功率为245kW。陆地上速度能达到126km/h,在水里行驶时主要靠喷气推动,最高速度达到72km/h。
(1)该汽车的主体材料应具有        小的属性,才能更易于漂浮在水面上;在水里行驶时靠喷气推动,这是利用力的作用是        性的原理;
(2)若一个质量为70kg的驾驶员驾驶水陆两用车在水面上静止时,吃水深度为60cm,该车所受的浮力为多少?此时水对车底部的压强为多大?(ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)发动机以额定功率工作,该车在陆地上以最大速度匀速行驶10min,牵引力做了多少功?该车受到的阻力为多大?
共享时间:2024-06-18 难度:5 相似度:1.07
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:0.83
187495. (2025•陆港中学•四模) 德优题库随着人们生活水平的提高,房车旅游受到了大众的青睐,某公司推出了如图所示的小型房车,小林和父母参观车展时试驾了该车,该车在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3600m。试驾时车和人总质量为4×103kg,阻力是车重的0.1。求:(汽车匀速行驶时牵引力等于阻力;g取10N/kg)
(1)该房车匀速行驶的时间。
(2)该房车匀速行驶时牵引力做功的功率。
共享时间:2025-04-20 难度:2 相似度:0.83
187132. (2025•西工大附中•五模) 德优题库用如图所示的滑轮组将重180N的货物在20s内匀速提升5m的过程中,所用拉力F=120N。求:
(1)上述过程中的有用功是多少?
(2)拉力的功率是多少?
共享时间:2025-05-10 难度:2 相似度:0.83
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:0.83
193309. (2025•铁一中学•六模) 随着绿色环保、低碳生活等理念的普及,课堂上小组同学通过讨论设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车(外观如下图甲),其太阳能电池板可直接将太阳能转化为电能,再将电能提供给车内的驱动电机,从而使汽车获得向前行驶的机械能。
通过在网络上对太阳能电池板和驱动电机的了解,小组所设计的太阳能汽车的相关数据如下,汽车的质量约为750kg,可达到的最高时速为72km/h,车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍,车身铺设的太阳能电池板面积约为9m2,太阳能电池板的能量转换效率为15%,驱动电机能够将输入能量的80%转化为牵引汽车前进的机械能。
(1)小组所设计汽车以最高时速匀速行驶时,牵引力的功率为多少?(g取10N/kg)
(2)小组所设计的汽车太阳能电池板每秒需要获得至少多少焦耳的太阳能才能满足其最高时速行驶的需求?
(3)小组为了验证自己的设计数据是否可行,在网上查到以下相关数据,太阳自身每秒对外辐射的光能约为4×1026J,将太阳看成点光源,因为太阳光向四周辐射,并不是所有方向发出的光都可以到达地球,已知其中的光朝向汽车的太阳能电池板照射,且这些太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达太阳能电池板的过程中还有51%的能量损耗,请结合以上数据通过计算说明小组的数据设想是否可行?
(4)请你针对太阳能能源汽车提出一条优化建议。
共享时间:2025-05-30 难度:2 相似度:0.83
187276. (2025•铁一中学•四模) 将一个质量为50g、体积为20cm3的小球轻轻投放在足量水中,已知水的密度为1g/cm3
(1)该小球的密度为多少?
(2)待小球静止时小球所受的浮力为多少?(g取10N/kg)
共享时间:2025-04-24 难度:2 相似度:0.83

dyczwuyn

2025-04-12

初中物理 | | 解答题

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