组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 浮力 > 物体的浮沉条件 > 物体浮沉条件的应用 > 物体沉浮状态与浮力、重力和体积的关系
题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:339 题号:16301103
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三峡升船机——全球最大的“超级电梯”


三峡升船机是三峡工程重要通航设施之一,主要为客船、货船和特种船舶提供快速过坝通道,过船规模为3000吨级,提升总重量约15500吨,最大提升高度为113米,是目前世界上规模最大、技术难度最高的垂直升船机,如图。

与电梯相似,升船机主要由塔柱、承船厢、滑轮组和平衡重组等构成,承船厢是3.5米标准水深、总重为15500吨的水厢。其工作原理是:船只由航道进入承船厢,关闭闸门后,由带动力的滑轮组和平衡重组将承船厢提升或下降,到达位置后开闸,船只离开承重厢驶出,如图所示。

(1)一艘总重量为3000吨(船重+货重)的货轮驶入承船厢,根据阿基米德定律,承船厢会______的水,关闭承船厢的闸门后,货轮和承船厢的总重是_______吨。因此,为了减少升船机的耗能,提升升船机的机械效率,三峡升船机的平衡重组设置重量应为_______吨;
(2)升船机将一艘总重量为3000吨的货轮,从下航道闸口以0.2m/s 的速度匀速提升100米到上航道闸口。在提升过程中,为克服误载水深荷载、系统机械摩擦阻力和风阻力等,滑轮组驱动机构给予了承船厢 400 吨的驱动力,则在这次提升中滑轮组的驱动功率是______W,滑轮组和平衡重组所做的总功为______J,滑轮组和平衡重组提升承船厢的机械效率是______%。(g取10N/kg)

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科普阅读题 | 较难 (0.4)
【推荐1】请阅读《研究物理问题常用的方法》并回答问题。

研究物理问题常用的方法


在学习物理过程中,我们不仅学习到了具体的物理知识,还接触到了许多物理研究方法,其中控制变量法、模型法、类比法、等效替代法和转换法等是研究物理问题时常见的方法。比如在研究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,这是用了控制变量法;在研究杠杆的平衡条件时,需要将实际的硬棒抽象为没有质量的杠杆模型,这是用了模型法;学习电流的概念时将电流与水流类比,这是用了类比法;耳熟能详的“曹冲称象”, 使大量石块对船的作用效果与大象对船的作用效果相同,从而通过称量石块的质量得出了大象的质量,这是用了等效替代法。
转换法在很多地方也有运用。将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量,都是用了转换法。比如通过微小压强计U形管两侧液面的高度差反映液体内部的压强的大小;通过电流的热效应和磁效应判断电流的存在;根据磁体吸引大头针数量的多少判断磁体磁性的强弱;在电热丝加热煤油的实验中用煤油温度的变化反映电流通过电热丝产生热量的多少等等,都用到了转换法。
此外,很多测量仪器也利用了转换法。比如用实验室常见的液体温度计测温度时,我们是根据温度计中液柱的长短来识别温度高低的,这就是将温度的测量转化为长度的测量。同理,利用电流表测电流时,我们是在量程确定的情况下根据电流表指针偏转的角度来识别电流大小的,这就是将电流的测量转化为角度的测量。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请你分别以静止状态下的“大象和船”及“石块和船”为研究对象做受力分析,写出平衡方程并说明“曹冲称象”的实验原理;( )
(2)如图所示的测量仪器中,将所测量的物理量转化为长度测量的是______。(选填选项前的字母,正确选项多于一个)
A. 停表 B. 弹簧测力计     C. 电压表
D. 电能表 E. 水银体温计
2021-04-23更新 | 296次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
【推荐2】阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后,小叶和小王决定进行一下尝试。
(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为18g。当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为________。(
(2)小叶查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了如图甲所示的图像,据图像可以找到关于A的一些信息;小王利用小叶查得的密度后,想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值,他选择首先标注水的密度,在测量出A的长度为后,作出了图乙所示的示意图。经过计算,他确定出水面位置在距A上表面_____cm处,并作了标记;若小王用这个自制的密度计去测量某种液体,发现该液体液面距A上表面的距离为5cm,则该液体的密度为_______
(3)为了保证实验效果,两人将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小叶在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积忽略不计),制成了“密度计”B。小王提醒他,如果这样,B 的刻度应该与A不同。为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是________________
(4)按照上述方法,两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制成了。
2022-07-20更新 | 266次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
【推荐3】阅读短文,回答问题:

中国载人深潜新坐标——奋斗者号


随着我国科技的进步和无数海洋人的努力和探索,“奋斗者号”载人深潜器于2020年11月28日,成功潜入海底10909米,再次向世界展示中国力量!“奋斗者号”两侧配有压载铁,通过改变其数量,来控制“奋斗者号”的下沉、上浮或悬停。设海水的密度ρ=1×103kg/m3ρ=8×103kg/m3
(1)若海水的密度均匀,“奋斗者号”在下潜过程中,所受海水的压强逐渐 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”),当其潜入海底1000m时,所受海水压强大小为 ___________
(2)“奋斗者号”加速下沉时,其所受浮力___________(填“大于”、“小于”或“等于”)重力,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力(不考虑海水的摩擦阻力),则“奋斗者号”将 ___________
A.加速下沉
B.减速下沉
C.匀速下沉
D.静止
(3)若“奋斗者号”体积为50m3(不包括压载铁),其所受浮力为 ___________N,最大负载时总质量为22吨(不包括压载铁),当抛卸其中部分压载铁,只剩下2块时,可使“奋斗者号”处于悬浮状态,每块铁块的体积为 ___________m3,才能使“奋斗者号”最大负载时实现悬浮静止状态。
 
2022-07-26更新 | 259次组卷
共计 平均难度:一般