1月22日,我国自主研发的“奋斗者”号潜水器搭载人类首次抵达印度洋蒂阿曼蒂那海沟的最深点。该潜水器的外壳安装了三个观察窗和两台“机械手”,装配了多部声呐装置等先进的科考设备,如图甲所示。潜水器工作时先利用声呐设备定位,待其坐底后,通过观察窗向外观测并同时利用“机械手”采集海底的岩石、生物样本,此外“机械手”还将极具中国元素“兔年快乐”的标志物布放于海面下5000m的海底(如图乙所示),以此恭贺农历新年。
请你回答下列问题:
(1)安装在“奋斗者”号上的声呐装置可发射________ 声波探测海沟深处的地形地貌;
(2)“奋斗者”号外壳上安装有表面积为600cm2的圆形观察窗,“奋斗者”号潜水器静置于5000m的深度时,海水对其圆形观察窗表面产生的压力是多少N?( ) “奋斗者”号潜水器的体积大约是50m3,浸没在海水中时,受到的浮力为多大?(设海水密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)( )
(3)“奋斗者”号潜水器依靠其底部装配质量约2t的压载铁下沉至该海沟底部,科考工作结束后,潜水器上浮至海面。下列是关于潜水器两种上浮方式的思考:
①潜水器将压载铁抛掉;
②利用足够多、内部气压为4×106Pa的储气罐安装在潜水器底部,向下喷射气体。
请你分别写出上述两种上浮方式应用的物理原理,并从物理学的角度对其中不可行的方式说明理由。________ 、________
请你回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/19/c33ae9ef-0e96-4fa4-8053-2958db90e58a.png?resizew=346)
(1)安装在“奋斗者”号上的声呐装置可发射
(2)“奋斗者”号外壳上安装有表面积为600cm2的圆形观察窗,“奋斗者”号潜水器静置于5000m的深度时,海水对其圆形观察窗表面产生的压力是多少N?
(3)“奋斗者”号潜水器依靠其底部装配质量约2t的压载铁下沉至该海沟底部,科考工作结束后,潜水器上浮至海面。下列是关于潜水器两种上浮方式的思考:
①潜水器将压载铁抛掉;
②利用足够多、内部气压为4×106Pa的储气罐安装在潜水器底部,向下喷射气体。
请你分别写出上述两种上浮方式应用的物理原理,并从物理学的角度对其中不可行的方式说明理由。
更新时间:2023-07-09 09:07:42
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【推荐2】“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?___________
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【推荐3】物理知识在生活中应用广泛,如图所示的几个情景:
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(1)甲图,用吸管“吸”饮料时,饮料是在___________ 的作用下被“吸”入口中的,___________ 实验首先测出了大气压强的值;
(2)乙图,茶壶是利用___________ 原理工作的。若茶壶中水深8cm,则水对壶底的压强是___________ Pa(g取10N/kg);若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后,壶嘴和壶身中水面___________ (选填“相平”或“不相平”);
(3)丙图所示,细玻璃管内的液柱是由于瓶内的气压___________ (选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外的大气压而形成的,把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会___________ ,说明大气压___________ ;
(4)丁图,某同学向水平吸管吹气,发现竖直吸管中的水面___________ ,说明流体中流速越大的位置压强___________ 。
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【推荐1】这是一个值得永远铭记的日子,2012年9月25日.这天上午,中国首艘航空母舰“辽宁”号正式交接服役,从此中国摆脱了没有航母的历史。如图所示,航母上安装有卫星通讯天线、有源相控阵雷达等设备,配备近防武器系统和各型舰载机,有关参数如下表所示。如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力,(海水的密度取1.0×103kg/m3)求:
(1)该航母满载时:受到的浮力是多大?排开海水的体积是多大?
(2)当航母以最高航速航行时产生的牵引力是107N,求该航母的最高航速是多少?
(3)若在这种状态下匀速航行,航母做的机械功为1013J,求航母航行的距离是多少?
(4)设航母储存的燃油量一定,航行中所受到的阻力随航行速度的增大而增大,则为了增加航母的续航里程(一次加油能航行的最大距离),应维持高速行驶还是低速行驶?为什么?
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辽宁号航空母舰参数 | |||
满载排水量/t | 67500 | 总功率/kW | 1.5×105 |
最大舰载机数量/架 | 30 | 最高航速km/h | |
最大舰长/m | 304 | 最大舰宽/m | 70.5 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/22/55f5c740-0ef2-4e1e-90a9-080578fbc840.jpg?resizew=210)
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【推荐2】如图所示,某人用滑轮组将重600N的金属块从水中匀速提起,金属块在水面下20秒上升了5m,金属块的体积为0.02m3,此时作用在绳自由端的拉力F是120N,不计绳重和滑轮组机械内部的摩擦及金属块在水中受到的阻力。求:
(1)金属块在水中所受浮力的大小;( )
(2)金属块未露出水面的过程中,拉力F做的功;( )
(3)求金属块出水前滑轮组的机械效率;( )
(4)金属块出水前滑轮组的机械效率η前_____ 出水后滑轮组的机械效率η后(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(1)金属块在水中所受浮力的大小;
(2)金属块未露出水面的过程中,拉力F做的功;
(3)求金属块出水前滑轮组的机械效率;
(4)金属块出水前滑轮组的机械效率η前
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【推荐3】物理小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图甲所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量,请你按要求完成:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/9f1b0b0a-57d6-4fe4-a3c5-d0928f5eb17e.png?resizew=234)
(1)写出石块所起的作用_____ ,并在乙图中画出石块在甲图中所示状态的受力示意图________ ;
(2)已知被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为k,通过计算分析,这种浮力秤的质量刻度是否均匀_________ ;
(3)经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图甲所示)。请根据甲图中左侧标明的长度值,通过计算,在左侧“4”刻度线的右侧给浮力秤标明对应的质量值是______ g。(π取3.14,最后结果只保留整数,不必写出计算过程)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/17/9f1b0b0a-57d6-4fe4-a3c5-d0928f5eb17e.png?resizew=234)
(1)写出石块所起的作用
(2)已知被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为k,通过计算分析,这种浮力秤的质量刻度是否均匀
(3)经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图甲所示)。请根据甲图中左侧标明的长度值,通过计算,在左侧“4”刻度线的右侧给浮力秤标明对应的质量值是
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【推荐1】刚学完浮力的小龙突发奇想,用如下方法测量不吸水长方体B物体的质量,小龙先量出长方体B的高为0.1m,然后取一个足够高的圆柱体容器置于水平地面上,如图甲所示,将长方体B放置于容器内,缓慢向容器中加水,直到容器中水的深度为0.14m时停止加水,其所加水的质量与容器中水的深度关系如图乙所示,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)停止加水时,水对容器底部的压强;
(2)容器的底面积是多少cm2;
(3)长方体B的质量为多少kg;
(4)停止加水后,小龙用一根轻质细杆(不计细杆的体积)与长方体B的上表面相连,将长方体B竖直下压1cm,此时水对容器底部的压力为多少N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
(1)停止加水时,水对容器底部的压强;
(2)容器的底面积是多少cm2;
(3)长方体B的质量为多少kg;
(4)停止加水后,小龙用一根轻质细杆(不计细杆的体积)与长方体B的上表面相连,将长方体B竖直下压1cm,此时水对容器底部的压力为多少N。(设物体上、下表面始终与水面平行)
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【推荐2】学校科技创新活动中,小明展示了自己发明的作品“浮力秤”,该作品可称量物体的质量,其构造如图所示。已知小筒底面积为8cm2,高为15cm,秤盘中不放物体时,小筒浸入水中的深度为5cm。请解决下列问题:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)秤盘中不放物体时,小筒底受到水的压强;
(2)该“浮力秤”能称出物体的最大质量;
(3)若要提高“浮力秤”能称出物体的最大质量,请你写出一个简便可行的方案(合理即可)。
(1)秤盘中不放物体时,小筒底受到水的压强;
(2)该“浮力秤”能称出物体的最大质量;
(3)若要提高“浮力秤”能称出物体的最大质量,请你写出一个简便可行的方案(合理即可)。
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【推荐3】物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个边长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中加水(始终未溢出)如图甲所示。通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F浮,并绘制了如图所示的乙图像。请你解答下列问题。___________ (选填:“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态;
(2)物块的重力是多少___________ ?物块的密度是多少;___________
(3)将物块取出后,此时容器对水平桌面的压强是多少。___________
(2)物块的重力是多少
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【推荐1】天问一号是执行中国首次火星探测任务的探测器,该名称源于屈原长诗《天问》,寓意探求科学真理征途漫漫,追求科技创新永无止境。2020年7月23日12时41分,在中国文昌航天发射场,天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。其任务目标是通过一次发射,实现火星环绕、着陆和巡视探测。
(1)如图所示,发射火箭时,为了保护发射台的铁架不被火箭向下喷射的高温火焰所熔化,工作人员在台底建造了一个大水池(导流槽),当高温火焰喷到水中时,产生了迅速扩展的庞大的白色“气团”,在这一过程中包含的物态变化是_________ 和_________ 。(填写物态变化名称)
(2)探测器发射的时候,探测器相对于火箭是_________ 的,相对于地球是____ 的。
(3)如果探测器在太空发射很强的超声波,在地球上_________ (选填“能”或者“不能”)收到信号,原因是_________ 。
(1)如图所示,发射火箭时,为了保护发射台的铁架不被火箭向下喷射的高温火焰所熔化,工作人员在台底建造了一个大水池(导流槽),当高温火焰喷到水中时,产生了迅速扩展的庞大的白色“气团”,在这一过程中包含的物态变化是
(2)探测器发射的时候,探测器相对于火箭是
(3)如果探测器在太空发射很强的超声波,在地球上
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【推荐2】如图1的导盲杖说明书如表所示,导盲杖发出的声遇到障碍物后反射回来,手柄接收回波后通过振动提醒盲人前方有障碍物。人、蝙蝠发声和听觉频率范围如图2所示。(15℃时声速为340m/s)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/21/2a6ef832-0893-458d-81ee-2ad3c5cd1578.png?resizew=516)
(1)导盲杖发出的是 ___________ (选填“超声波”或“次声波”);
(2)导盲杖主要利用了声可以传递___________ (“信息”或“能量”);
(3)若气温15℃时导盲杖发出声后0.005s接收到回波,则它与障碍物的距离是___________ m,根据表中信息推断此时导盲杖手柄每秒振动 ___________ 次;
(4)蝙蝠___________ (选填“能”或“不能”)发出与导盲杖相同频率的声波;
(5)导盲杖、蝙蝠都利用了回声定位技术测距离,该技术是否能用于测量宇宙飞船与其他星球之间的距离?___________ ,理由是 ___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/21/2a6ef832-0893-458d-81ee-2ad3c5cd1578.png?resizew=516)
说明书(节选) | |||
声频率 | 40000Hz | ||
与障碍物距离/m | 1~1.5 | 0.5~1 | 0~0.5 |
手柄每秒振动次数 | 1 | 2 | 3 |
(2)导盲杖主要利用了声可以传递
(3)若气温15℃时导盲杖发出声后0.005s接收到回波,则它与障碍物的距离是
(4)蝙蝠
(5)导盲杖、蝙蝠都利用了回声定位技术测距离,该技术是否能用于测量宇宙飞船与其他星球之间的距离?
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