【题目】2017年4月2日上午,中国第二艘航空母舰001A在大连船厂举行下水仪式,据外界猜测,001A的排水量可达6万吨,“标准排水量”是指人员武装齐备,但不包含燃油、滑油、备用锅炉水在内的排水量(第1、2小问计算中g取10N/kg,ρ海水=1×103kg/m3)
(1)若该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是多少?
(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了多少N?满载后排开水的体积为多少m3 .
(3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体). ①舰身会(选填:上浮一些,下沉一些、保持不变)
②其排水量将(选填:变大、变小、不变)
③舰底受到海水的压强将(选填:变大、变小、不变)
【答案】
(1)解:航空母舰标准排水量6万吨,处于漂浮,受到的浮力:
F浮=G排=m排g=6×104×103kg×10N/kg=6×108N
(2)解:航空母舰满载受到的浮力,因为漂浮,
F浮′=G排′=m排′g=(m排+m)g=(6×104×103kg+1.8×104×103kg)×10N/kg=7.8×108N;
航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大:△F浮=F浮′﹣F浮=7.8×108N﹣6×108N=1.8×108N;
由F浮=ρ液gV排可得,满载后排开水的体积:
V排= =
=7.8×104m3
(3)下沉一些;不变;不变
【解析】(3)①由F浮=ρ液gV排可得,当这艘航空母舰满载时从太平洋到印度洋时(不考虑燃油、食物、淡水等物质的消耗,舰体浸水部分当作长方体).已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度,液体密度变小,排开液体的体积变大,故舰身会下沉一些;②由于艘航空母舰满载时是漂浮,浮力等于重力,其排水量不变;③舰底受到海水的压强:P= ;排水量不变,舰底的底面积不变,故舰底受到海水的压强不变. 答:(1)若该航空母舰标准排水量6万吨,则此状态下航空母舰所受到海水的浮力是6×108N;(2)若装载燃油、滑油、备用锅炉水共1.8万吨到达满载,则航空母舰受到的浮力比标准排水量时增大了1.8×108N;
满载后排开水的体积为7.8×104m3;(3)①下沉一些;②不变;③不变.
【考点精析】本题主要考查了物体的浮沉条件及其应用的相关知识点,需要掌握物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体 F浮>G 时上浮,F浮 = G 时悬浮,F浮 <G 时下沉.物体浮沉条件的应用举例:(1)轮船(2)潜水艇(3)气球(4)飞艇、热气(5)密度计(密度计的刻度是从上到下刻度变大,刻度不均匀,且刻度无单位.)才能正确解答此题.
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【题目】如图,小明沿水平地面推箱子,但箱子没有移动,此过程( )
A.小明对箱子没有做功
B.重力对箱子做了功
C.小明对箱子的推力大于地面对箱子的阻力
D.箱子所受的重力与箱子对地面的压力是一对平衡力
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【题目】如图所示是某型起吊装置示意图.在某次打捞过程中,使用该装置将质量为4.8×103kg的水中物体A在l0s的匀速竖直吊起1m高(物体A未露出水面),电动机工作电压为380V,工作电流为50A,电动机对钢绳的拉力F1为1.9×104N,滑轮组的机械效率为50%,已知水的密度为 l.0×103kg/m3 . 求:
(1 )电动机在10s内消耗的电能;
【答案】解:电动机在10s内消耗的电能W=UIt=380V×50A×10s=1.9×105J
(1)钢绳拉力F1在10s内做的功;
(2)物体A所受拉力F2的大小;
(3)物体A的密度.
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【题目】小明同学做“测量滑轮组机械效率”的实验.(如图所示),用相同的滑轮组提升不同数量的钩码,记录数据如表所示.
实验 | 钩码的 | 钩码提升高度 | 拉力 | 绳端移动的 | 机械效率 |
1 | 2 | 0.1 | 0.9 | 0.3 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.6 | 0.3 | 83% |
3 | 6 | 0.1 | ① | 0.3 | ② |
(1)观察如图中测力计的示数,表格中编号①的数值是 , ②的数值是 .
(2)小明通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法,汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法是与本实验同理的. 方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量.
方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑.
(3)小明发现绳端移动的距离与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩码提升多高.都不影响该滑轮组的机械效率,小芳则认为:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就变化了,你认为的看法是正确的.
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【题目】“可燃冰”是一种新型能源,主要成分是甲烷,可直接点燃,燃烧后几乎不产生任何残渣,所以“可燃冰”是一种新型能源(选填“清洁”或“污染”);1m3甲烷完全燃烧能产生J热量,这些热量可以使kg的水从20℃加热到100℃.[甲烷的热值q甲烷=4.2×107J/m3 , c水=4.2×103J/(kg℃)].
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【题目】小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度,实验步骤如下: ( 1 )将天平放在水平桌面上,把游码拨至标尺 , 发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横粱在水平位置平衡,应将平衡螺母往(选填“左”或“右”)调.
( 2 )用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是:31.8g和空烧杯的质量是90g.
( 3 )如图甲所示,把鹅卵石轻轻放入烧杯中,往烧杯倒入适量的水,用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M,然后放在天平左盘,如图丙所示,杯、水和鹅卵石的总质量为g.
( 4 )将鹅卵石从水中取出后,再往烧杯中缓慢加水,使水面上升至记号M,如图乙所示,用天平测出杯和水的总质量为142g,此时杯中水的体积为cm3 .
( 5 )根据所测数据计算出鹅卵石的密度为g/cm3 .
( 6 )若小明在第(4)步骤测量过程中,用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母,直到天平平衡,此错误操作将导致所测密度偏 .
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【题目】在图示电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,开关S1由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变大,电流表A示数也变大
B.电流表A1示数变小,电流表A示数也变小
C.电流表A1示数不变,电流表A示数变大
D.电流表A1示数不变,电流表A示数变小
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