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206768. (2025•翱翔中学•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,如图乙所示是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。()求:
(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;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
共享时间:2025-05-28 难度:2
[考点]
液体压强的公式及计算,阿基米德原理的理解,
[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;另外一种改装方法:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
[解析]
解:(1)水深300m处的压强: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货大=3×108N,由漂浮条件可知F=G+G货大
所以,船体的自重:G=F﹣G货大=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货大﹣﹣﹣﹣﹣﹣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货大
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;
增加宽度可以增大V,增大浮力,同理,增加船的长度或在船体周围加浮筒,也可以增大V,从而增大浮力,故另外一种改装方法为:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
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;另外一种改装方法:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
[点评]
本题考查了"液体压强的公式及计算,阿基米德原理的理解,",属于"易错题",熟悉题型是解题的关键。
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194295. (2024•交大附中•四模) 2024年3月23日,中印尼联合科考“奋斗者”号创下印尼深海下潜新纪录,两国科研人员借助“奋斗者”号全海深载人潜水器成功下潜7178m。已知“奋斗者”号的总质量为37t(包含其底部装配的4块相同的可抛弃压载铁,每块压载铁重为0.5t)。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)7178m深处海水的压强是多少?
(2)“奋斗者”号抛掉2块压载铁后在海水中悬停,此时“奋斗者”号排开海水的体积是多少?
共享时间:2024-04-20 难度:3 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:1.67
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:1.67
133839. (2024•西安九十九中•八下期末) 如图所示“蓝鲸”号7500吨级回转起吊船,全长241m,宽50m,型深20.4m,是单臂起重能力最大的起重船。蓝鲸号总重64110t,起重吊梁高98.1m,最大起重能力7500吨。它既可以将吊具深入水下150米又可以将重物提升到水上125米。它的一大特点就是起重臂可以放倒或旋转,十分灵活。(,g=10N/kg)求:?
(1)若吊具下表面的面积为50cm2,当吊具深入到水下150m时,下表面受到海水的压力;
(2)蓝鲸号在海上漂浮时受到的浮力;
(3)蓝鲸号在海上作业,当吊臂将7500t物体吊离海面保持静止时,蓝鲸号排开水的体积。
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共享时间:2024-07-10 难度:3 相似度:1.67
206832. (2021•铁一中学•三模) 德优题库如图是天鲲号是亚洲最大的重型白航绞吸船,是中国严禁对外出口的战略装备。“天鲲号”全船长140m,宽27.8m,最大挖深35m,总装机功率25843kW,设计每小时挖泥6000m3,绞刀额定功率6600kw。满载排水量17000t,最大排距15000m。(河水密度等于水的密度,g=10N/kg)
(1)若挖泥船从海洋中驶入内河,则船身将       (选填“上浮一些”、“下沉一些”或“保持不变”)。
(2)以最大挖深工作时,前端绞刀受到河水的压强是多少?
(3)满载时,天鲲号受到的浮力是多少?
(4)若某段工作时间内,“天鲲号”的泥泵输出功率恒为1×104kW,排泥量为1.4m3/s,排泥管的横截面积为0.7m2。则泥泵对排泥管内泥浆的推力为多少?
共享时间:2021-04-02 难度:3 相似度:1.67
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:1.67
207840. (2018•师大附中•四模) 德优题库某科研机构按一定比例做了一个缩小的仿真潜水艇模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底测量容器。长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有
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的体积露出水面,如图所示。g取10N/kg求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?
共享时间:2018-04-16 难度:3 相似度:1.67
208619. (2017•交大附中•六模) 德优题库如图所示,某工人站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体。(不计绳重和摩擦;忽略水对物体的阻力,ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)工人在将物体拉出水面的过程中,物体底部所受压强       (选填“增大”“不变”或“减小”);
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)在物体完全拉出水面后,滑轮组继续提升物体的过程中,机械效率是多少?
共享时间:2017-05-15 难度:3 相似度:1.67
208793. (2016•蓝田县•一模) 德优题库李翔同学想知道某种液体的密度,设计了如图所示的实验,已知木块(正立方体)的重力为8N,体积为1000cm3,当木块静止时弹簧测力计的示数为8N,g=10N/kg,求:
(1)液体的密度是多少?
(2)剪断细绳,木块将       ,稳定后木块所受浮力是多大?
(3)稳定后木块浸入水中的深度为多少?木块底面受到的压强为多大?
共享时间:2016-03-04 难度:3 相似度:1.67
207627. (2019•师大附中•一模) 德优题库2019年4月9日,正在执行中国大洋52航次任务的“大洋一号”船上,由中国自主研发的6000米勘查取样型无人遥控潜水器(ROV)“海龙III”在西南印度洋洋中脊龙族热液口。成功完成本站下潜任务。“海龙III”潜水器在空气中的质量为3.25吨。(ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)“海龙III”潜水器是靠       实现上浮与下沉的。“海龙III”潜水器在水下下潜过程中,所受的浮力       (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)达到6000米深潜时,“海龙III”潜水器所受海水的压强为多大?在该深度处表面积为0.025m2的一扇窗上所受的平均压力为多少?
(3)将“海龙III”潜水器从水中捞出过程中,起吊器提供的最小拉力是2.75×104N,则“海龙III”潜水器的体积为多大?
共享时间:2019-03-15 难度:4 相似度:1.5
195074. (2024•师大附中•二模) 德优题库如图所示,为“国防七子”之一的西工大研发的一款仿蝠鲼柔体潜航器,和蝠鲼游动时的吻合度达到了90%。潜航器的重型版的质量大约1000-5000kg,翼展大约5-8m,可以搜集各种水面和水下目标的信息,还可以携带小型武器,下潜至1025m执行任务,这使得该潜水器能跟踪目前几乎所有的潜艇,配上吸盘可以吸附在潜艇底部而不被敌方发现。还可以在海底和无人艇协同作战。(g取10N/kg)
(1)当该潜航器通过吸盘吸附在敌方运动的潜艇底部时,潜航器以敌方潜艇为参照物是        (选填“运动”、“静止”)的。
(2)当潜水器和无人艇协同作战时,是通过        波互通信息的。
(3)当蝠鲼潜航器下潜至1025m时,其底部所受的液体压强是多少?
(4)当5000kg的潜航器悬浮在水中时,所受的浮力为多大?排开水的体积为多大?
共享时间:2024-03-30 难度:4 相似度:1.5
200881. (2022•爱知中学•一模) 如图1是某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟水上生命线,战士们乘坐的冲锋舟满载时排开水的质量为2.5×103kg。(水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)求:
德优题库
(1)当战士们登上冲锋舟后,冲锋舟的船体会        (选填“上浮”或“下沉”)一些。
(2)冲锋舟满载时所受的浮力是多少?
(3)冲锋舟底部0.5m深处所受水的压强多大?
(4)若该冲锋舟在水面上匀速行驶时,运动过程中阻力-速度关系图象如图2,则冲锋舟以50km/h的速度匀速行驶30min,发动机所做的功为多少?
共享时间:2022-03-14 难度:4 相似度:1.5
134739. (2022•新城区•八下期末) 昭阳湖是兴化人游泳的好去处,但这里也是发生溺水事故的高发水域。为安全起见,有经验的游泳者常常要装备一种被称作“跟屁虫”的辅助装备。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。如图A,正常游泳时,连线松弛,“跟屁虫”浮在水面,跟人如影相随。体力不支时,可将气囊压入水中,这样就可以起到很好的保护作用。如图B为一“跟屁虫”的说明书。(ρ=1.0×103 kg/m3)求:
德优题库
(1)人正常游泳,“跟屁虫”浮在水面时排开水的体积;
(2)将气囊全部压入水中,由此可获得的向上的力量;
(3)为了使“跟屁虫”在不慎被刺破后,仍能起到一定的保护作用,请对它的气囊设计提一个合理的建议。
       
共享时间:2022-07-23 难度:1 相似度:1.5
199453. (2023•长安区•二模) 德优题库福船的出现为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。南京静海寺《郑和残碑》记载:“永乐三年,将领宫军乘架二千料海船并八橹船……。”经学术界考证,与北京天坛齐名的二千料海船就是福船。二千料海船满载时,帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1200吨,福船载重量系数(载重量/满载排水量)0.65。(海水密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)当福船从淡水中驶入海水中时,船受到的浮力将        ;福船进港减速运动过程中,其动能        (以上均选填“增大”“减小”或“不变”)
(2)船体某处离水面3米,该处受到海水的压强是多少?
(3)二千料海船满载时受到的浮力是多少?
(4)与空载时相比,“二千料海船”满载时排开海水的体积变化了多少?
共享时间:2023-03-15 难度:4 相似度:1.5
134605. (2017•交大附中•八下期末) 昭阳湖是兴化人游泳的好去处,但这里也是发生溺水事故的高发水域。为安全起见,有经验的游泳者常常要装备一种被称作“跟屁虫”的辅助装备。“跟屁虫”由一个气囊和腰带组成,两者之间由一根线连接。如图A,正常游泳时,连线松弛,“跟屁虫”浮在水面,跟人如影相随。体力不支时,可将气囊压入水中,这样就可以起到很好的保护作用。如图B为一“跟屁虫”的说明书。(ρ=1.0×103 kg/m3)求:
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(1)人正常游泳,“跟屁虫”浮在水面时排开水的体积;
(2)将气囊全部压入水中,由此可获得的向上的力量;
(3)为了使“跟屁虫”在不慎被刺破后,仍能起到一定的保护作用,请对它的气囊设计提一个合理的建议。
       
共享时间:2017-07-30 难度:1 相似度:1.5

dyczwuyn

2025-05-28

初中物理 | | 解答题

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