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(1)如图1所示是古代版的“曹冲称象”的故事.若当初曹冲把大象装到船上后,发现木船的吃水深度从0.4米升到0.6米.假设木船在水中的截面积为15米2,请问大象有多重?
(2)如图2所示是现代版的曹冲称象.杭州市物理老师利用杠杆原理,仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量,他用槽钢作为杠杆,吊钩固定点为支点,如大象的质量为3t,弹簧测力计所示F1为200N,阻力臂为6cm,则动力臂L1为多长?(注:槽钢和笼子的重不计 g=10N/kg)

解:(1)大象装到船上后船排开的水的体积增大了△V=s△h=s(h1-h2)=15m2×(0.6m-0.4m)=3m2
所以大象的重力为G=△Fg△V=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N.
答:大象重为3×104N.
(2)F2=G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,
杠杆平衡原理F1L1=F2L2得:200N×L1=3×104N×6cm,
解得L1=900cm=9m.
答:动力臂L1长为9m.
分析:(1)船在水中漂浮,浮力等于船和货物的总重,所以根据阿基米德原理可求出大象装到船上后船所受浮力的增加量,即为大象的重力.
(2)大象对杠杆的拉力等于大象的重力F2=G=mg,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2求出L1
点评:此题用阿基米德原理和杠杆平衡原理两种方法测出了大象的重,体现了物理应用于生活的思想.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?朝阳区一模)2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被“华天龙号”打捞船整体打捞成功.整体打捞是为了保存好文物,将“南海一号”船体和船上满载的货物连带周围的淤泥一起,按照原状固定在特殊的钢制“沉箱”内,沉箱分为上下两部分,上沉箱质量为5000T,底面积为S,高为a=7m,上沉箱整体搬到专门为它建造的广东海上丝绸之路博物馆“水晶宫”内.下沉箱底面积为S,高为5m,打捞过程中将留在海底.“华天龙”打捞船的吊臂臂架长达109m.起吊时,电动机带动绞盘拉动直径为76mm的钢丝绳,钢丝绳总长度2200m,分成64根钢丝绳通过吊臂顶端的定滑轮拉动动滑轮和吊钩,吊钩下用直径为110mm的32根钢缆拴住沉箱的16个吊点,平稳地缓缓竖直上升,上升过程底面始终保持水平,此时钢丝绳的拉力为F1,如图1所示.当沉箱被吊起离开水面,露出高h 时,吊臂对动滑轮组的竖直向上拉力是F拉.它们的数量关系如图2所示.钢丝绳、钢缆所受重力,钢缆在水中的浮力不计,海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)当沉箱在水底时,海水对上沉箱顶部的压强.
(2)当沉箱在水中匀速竖直上升过程中钢丝绳的拉力F1和机械效率(保留1位小数).

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

历史的回顾--运动和力的关系
古希腊的哲学家亚里士多德根据人们的传统观点提出:必须有力作用到物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来.这种认识一直持续了两千多年.直到17世纪,伽利略才根据实验指出,在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.如果在一个光滑的水平面上,没有加速或减速的原因,物体就会保持自己的速度不变.他通过一个想象的理想实验,经过严密的推理,有力地证明了他的观点的正确性,指出了亚里士多德认识的错误性.伽利略的理想实验和推理过程如下:如图-甲所示,把两个斜面对接起来,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,小球将上升到原来静止时的高度.他推论说,如果减小第二个斜面的倾角(图乙)小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但是要通过更长的距离.继续减小第二个斜面的高度,直至最后使它成为水平面(图丙),小球不可能达到原来的高度,就要沿着水平面以恒定的速度运动下去.
阅读上面的短文后回答:
(1)归纳一下,伽利略和亚里士多德关于“运动和力”关系的根本分歧是什么?
(2)伽利略的理想实验和推理过程,要论证他的什么观点?
(3)为什么这个实验只能是理想实验?实际做这个实验的困难在哪里?
(4)文中的哪一句话的意思最接近牛顿第一定律的内容?请把它摘录出来.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被“华天龙号”打捞船整体打捞成功.整体打捞是为了保存好文物,将“南海一号”船体和船上满载的货物连带周围的淤泥一起,按照原状固定在特殊的钢制“沉箱”内,沉箱分为上下两部分,上沉箱质量为5000T,底面积为S,高为a=7m,上沉箱整体搬到专门为它建造的广东海上丝绸之路博物馆“水晶宫”内.下沉箱底面积为S,高为5m,打捞过程中将留在海底.“华天龙”打捞船的吊臂臂架长达109m.起吊时,电动机带动绞盘拉动直径为76mm的钢丝绳,钢丝绳总长度2200m,分成64根钢丝绳通过吊臂顶端的定滑轮拉动动滑轮和吊钩,吊钩下用直径为110mm的32根钢缆拴住沉箱的16个吊点,平稳地缓缓竖直上升,上升过程底面始终保持水平,此时钢丝绳的拉力为F1,如图1所示.当沉箱被吊起离开水面,露出高h 时,吊臂对动滑轮组的竖直向上拉力是F拉.它们的数量关系如图2所示.钢丝绳、钢缆所受重力,钢缆在水中的浮力不计,海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)当沉箱在水底时,海水对上沉箱顶部的压强.
(2)当沉箱在水中匀速竖直上升过程中钢丝绳的拉力F1和机械效率(保留1位小数).

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科目:初中物理 来源:2013年北京市朝阳区中考物理一模试卷(解析版) 题型:解答题

2007年12月22日,在海底23m深处沉睡800多年的“南海一号”古沉船,被“华天龙号”打捞船整体打捞成功.整体打捞是为了保存好文物,将“南海一号”船体和船上满载的货物连带周围的淤泥一起,按照原状固定在特殊的钢制“沉箱”内,沉箱分为上下两部分,上沉箱质量为5000T,底面积为S,高为a=7m,上沉箱整体搬到专门为它建造的广东海上丝绸之路博物馆“水晶宫”内.下沉箱底面积为S,高为5m,打捞过程中将留在海底.“华天龙”打捞船的吊臂臂架长达109m.起吊时,电动机带动绞盘拉动直径为76mm的钢丝绳,钢丝绳总长度2200m,分成64根钢丝绳通过吊臂顶端的定滑轮拉动动滑轮和吊钩,吊钩下用直径为110mm的32根钢缆拴住沉箱的16个吊点,平稳地缓缓竖直上升,上升过程底面始终保持水平,此时钢丝绳的拉力为F1,如图1所示.当沉箱被吊起离开水面,露出高h 时,吊臂对动滑轮组的竖直向上拉力是F拉.它们的数量关系如图2所示.钢丝绳、钢缆所受重力,钢缆在水中的浮力不计,海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:
(1)当沉箱在水底时,海水对上沉箱顶部的压强.
(2)当沉箱在水中匀速竖直上升过程中钢丝绳的拉力F1和机械效率(保留1位小数).

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科目:初中物理 来源: 题型:

2007年5月6日上午,全球瞩目的“南海1号”古沉船整体打捞行动正式启动.我国打捞工作者和相关领域的专家为了让这一艘沉没于南海25m深处近千年的古船重见天日,做了很多科技攻关,取得了重大的技术突破.

(1)自身质量为4250t的运输船,载着质量为1000t的钢制沉井(下端开口),驶向“南海1号”古沉船沉没海域.此时运输船排开海水的体积为多少?(ρ海水=1.05×103kg/m3

(2)“华天龙”号起吊船紧跟而至,抵达打捞现场后,将质量为1000t的钢制沉井吊起,如图15所示.已知此时滑轮组的机械效率为85%,钢缆拉力F为多大?(g取10N/kg,结果保留三位有效数字)

(3)对“南海1号”古沉船采取整体打捞方案,首先将钢制沉井下沉至海底罩住古沉船,然后封住钢制沉井的下端,最后连井带船一次打捞上岸.该整体打捞方案在世界考古界还是首创.北欧国家的考古打捞虽然发达,但是其采用的都是水下切割打捞方法,首先把古船内的货物全部运走,然后对船体进行切割,将切割之后的

小块船体打捞上来进行复原拼装.我国对“南海1号”古沉船采取整体打捞,相比

切割打捞而言,有何更积极的意义?(说出一点即可)

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