我国自主研制的第三代常规动力潜艇(如图所示),它具备先进的通讯设备、武器系统、导航系统、水声对抗、隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如表:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/8/2/1574873685041152/1574873705062400/STEM/9d23cb45-d2af-4e46-8122-54d9e0c5e61e.jpg?resizew=136)
求:(海水的密度近似为
,g=10N/kg)
(1)因训练任务需要潜艇在水上航行,此时露出水面的体积为多大?
(2)潜艇下潜到200m深处时,潜艇上一个面积是400cm2的观察窗口受到海水的压力为多大?
(3)潜艇在水下执行巡航任务,以最大航速匀速行驶5h的路程为多少?若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航行驶时受到水的平均阻力f为多大?
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排水量 | 水上2250吨,水下3000吨 | 最大下潜深度 | 300m |
最大航速 | 水上30km/h,水下36km/h | 最大输出功率(水下) | 3000kW |
求:(海水的密度近似为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/991d3053e0a8b9f525c6696e6cffd8f7.png)
(1)因训练任务需要潜艇在水上航行,此时露出水面的体积为多大?
(2)潜艇下潜到200m深处时,潜艇上一个面积是400cm2的观察窗口受到海水的压力为多大?
(3)潜艇在水下执行巡航任务,以最大航速匀速行驶5h的路程为多少?若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航行驶时受到水的平均阻力f为多大?
更新时间:2016-12-07 11:11:39
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【推荐1】近年来我国铁路事业迅猛发展,动车具有动力集中、提速快、效率高等特点(如图所示)。小菲在国庆节期间乘坐高速列车从北京到上海,列车时刻表如下:
(1) 列车由北京南到济南西的平均速度是多少?(结果保留至整数)
(2) 若小菲乘坐的高速列车长200m,途中穿过一条长度为2000m的隧道,列车以216km/h的速度匀速行驶,则列车全部都在隧道中的时间是多少?
站次 | 站表 | 到达时间 | 开车时间 | 里程 |
1 | 北京南 | 始发站 | 08:00 | 0 |
2 | 济南西 | 09︰30 | 09︰32 | 406km |
3 | 南京南 | 11︰46 | 11︰48 | 1023km |
4 | 上海虹桥 | 12︰55 | 终点站 | 1318km |
(2) 若小菲乘坐的高速列车长200m,途中穿过一条长度为2000m的隧道,列车以216km/h的速度匀速行驶,则列车全部都在隧道中的时间是多少?
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【推荐2】下图是小明过斑马线的示意图,在小明的右侧有甲、乙两辆货车驶来。小明开始过马路时,甲车距离斑马线右端50m,甲、乙两车相距150m,分别以v甲=10m/s,v乙=12m/s,的速度匀速行驶,若将这一情景简化为模型,马路宽D=12m,(每一个方向有两个车道),两辆车的规格为车宽d=3m,车长L=10m,小明过马路视为匀速运动。
(1)若不被甲车撞上,李明的速度应满足怎样的条件?
(2)若从甲乙两车中间通过马路,李明的速度满足什么条件?
(1)若不被甲车撞上,李明的速度应满足怎样的条件?
(2)若从甲乙两车中间通过马路,李明的速度满足什么条件?
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【推荐3】在高速路上常使用“超声波测速仪”测定车速,从而判断汽车是否超速行驶。“超声波测速仪”其实就是一种传感器,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到信号的时间差的变化,测出被测物体速度。图甲中仪器A和B通过电缆线链接,B为超声波发射与接收一体化装置,仪器A能将装置B发出和接收到的超声波以脉冲波形显示在屏幕上。现固定装置B ,并将它对准沿直线匀速行驶的小车C的尾部,使其每隔固定时间T0发射一短促的超声波脉冲,如图乙中幅度较大的波形。反射波(图乙中幅度较小的波形)滞后的时间已在图中标出,其中 T0和
为已知量,另外还知道该测定条件下超声波在空气中的速度为v0,球小车的速度大小。
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【推荐1】如图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个立方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.1m/s向右运动;如图乙是此过程中汽车拉力F随时间t变化的图象;设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/27/450ca509-ae2e-4e61-bf96-f2d9b551ee49.png?resizew=393)
(1)整个打捞过程中汽车的最大功率;
(2)打捞前重物上表面受到水的压强;
(3)打捞前重物对池底的压强。
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(1)整个打捞过程中汽车的最大功率;
(2)打捞前重物上表面受到水的压强;
(3)打捞前重物对池底的压强。
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【推荐2】2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图甲所示),其相关参数为:体积1m3、重量7500N,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(为简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/23/71160bbb-5947-4a4e-b57c-b9d85adeef72.png?resizew=337)
(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示,图中P3=3P1,请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。
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(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图像如图乙所示,图中P3=3P1,请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。
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【推荐1】如图甲所示,将一正方体从水面匀速沉入水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,正方体所受浮力
、钢绳拉力
随h的变化如图乙所示,求:(
,g取10N/kg)
(1)正方体的体积;
(2)正方体浸没后所受浮力;
(3)正方体的密度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5076289823db419f94e9c0c8f4aafd9.png)
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(1)正方体的体积;
(2)正方体浸没后所受浮力;
(3)正方体的密度。
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解题方法
【推荐2】用如图所示的滑轮组,匀速打捞水中的物体A,物体在水中上升时,人对绳子的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1;物体在水外上升时,人对绳子的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η2,已知F1∶F2=1∶2,η1∶η2=3∶4,物体的体积为4.5×10-2m3。(不计绳重、摩擦和水的阻力g取10N/kg)求:
(1)物体在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体离开水面以0.2m/s的速度上升,人拉绳的功率。
(1)物体在水中受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体离开水面以0.2m/s的速度上升,人拉绳的功率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/11/f116e8e8-5406-4a81-aee6-0cbb4f8c1e51.png?resizew=116)
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【推荐3】如图甲所示,有一体积、质量忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体形状的物体上。已知物体的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为10cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度
L与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物体上表面与液面相平时水深24cm(g=10N/kg,p水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)物体上表面与液面相平时所受到水的浮力
(2)物体的密度
(3)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
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(1)物体上表面与液面相平时所受到水的浮力
(2)物体的密度
(3)打开出水口,缓慢放水,当弹簧处于没有发生形变的自然状态时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。
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【推荐1】如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图,已知井深12m,物体重G=6×103N,汽车质量为m车=3×103kg,汽车有四个轮子,每个轮子与地面的接触面积是250cm2,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2.2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.汽车运动的速度为3m/s,g=10N/kg。则求:
(1)汽车静止在水平地面上时对水平地面的压强是多少___ ?
(2)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功___ ?
(3)滑轮组的机械效率为多少___ ?(保留一位小数)
(4)将物体由井底拉至井口需要多长时间___ ?
(5)汽车牵引力为多少___ ?牵引力的功率为多少kW____ ?
(1)汽车静止在水平地面上时对水平地面的压强是多少
(2)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功
(3)滑轮组的机械效率为多少
(4)将物体由井底拉至井口需要多长时间
(5)汽车牵引力为多少
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【推荐2】港珠澳大桥被誉为现代七大奇迹之一,其中长约5000m的沉管隧道通过引桥与人工岛路面相连,单侧引桥长1000m,竖直高度为40m,简化图如图所示。重5×104N的汽车在沉管隧道中以90km/h的速度匀速行驶,所受阻力为其重力的0.05倍。求:
(1)汽车完全通过沉管隧道需要几秒?
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率是多少?
(3)若汽车从引桥最低端开始功率增大到80kW匀速行驶,耗时50s到达人工岛路面,汽车在引桥上行驶过程中发动机的机械效率是多少?
(1)汽车完全通过沉管隧道需要几秒?
(2)汽车在沉管隧道中行驶时牵引力做功的功率是多少?
(3)若汽车从引桥最低端开始功率增大到80kW匀速行驶,耗时50s到达人工岛路面,汽车在引桥上行驶过程中发动机的机械效率是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/8/2974948863967232/2975108756250624/STEM/22e74ca1-142d-4f89-8f1a-57fc8c56af19.png?resizew=483)
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【推荐3】关于深海的探究,对一个国家的国防和经济建设都有很重要的意义,我国在这一领域的研究也处于世界领先水平,如图甲是我们自行研制的水下智能潜航器,其外形与潜艇相似,相关参数为:体积2m3、质量1500kg,最大下潜深度5000m,最大下潜速度10km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)某次执行任务,当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强;
(2)潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间;
(3)潜航器任务完成后,变为自重时静止漂浮在海面上,此时露出海面体积;
(4)当潜航器漂浮在海面时,由起重装置将其匀速竖直吊离海面,起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1,求t1时刻起重装置对潜航器的拉力。(不考虑水的阻力)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/12/f1f34e59-8b72-4ecb-883f-360ceb059b9d.png?resizew=302)
(1)某次执行任务,当潜航器下潜到最大深度时所受的海水压强;
(2)潜航器以最大下潜速度匀速竖直下潜至最大深度所用的时间;
(3)潜航器任务完成后,变为自重时静止漂浮在海面上,此时露出海面体积;
(4)当潜航器漂浮在海面时,由起重装置将其匀速竖直吊离海面,起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1,求t1时刻起重装置对潜航器的拉力。(不考虑水的阻力)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/12/f1f34e59-8b72-4ecb-883f-360ceb059b9d.png?resizew=302)
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