物理
2009年4月在我国海军建军60周年阅兵式上,“长征3”号(403艇)核潜艇,是中国第一代091级攻击型核潜艇.
其主要性能数据如下:
排水量:4500吨(水下),改进型5500吨
尺寸:长90米(改进型98米),宽10米,吃水7.4米
动力:核动力,1座压水反应堆,90兆瓦,涡轮-电力推进;单轴推进.
航速:25节(水下).
编制人员:75名.
武备:6具533毫米首发射管.鱼雷、水雷、反舰导弹.
声纳:可能包括法国的DUUx-5(1985年安装)
请根据以上材料回答问题:
(1)核潜艇是靠什么实现上浮和下沉的;
靠改变自身的重力.
靠改变自身的重力.
(2)长征3号核潜艇,最深可下潜约300米,则潜艇所受海水的压强是多少帕(海水的密度为1.03g/cm
3
)?
(3)以前的常规潜艇由蓄电池提供动力,不得不定期浮出水面或靠近水面,开动柴油机补充电力.长征3号核潜艇采用核燃料作为动力,利用核燃料的
裂变
裂变
(裂变或者聚变)反应提供能源.可以长时间水下航行,轻松做到“要打可打,要走可走”;
(4)当核潜艇从水面上潜到水下的过程中时,请在坐标中大致画出潜艇浮力-深度的图象.根据材料提供的数据计算,改进后的“长征3”号核潜艇水下潜行时,所受的浮力等于多少N?
物体挂在弹簧测力计下端,当物体浸没在底面积为10
-2
m
2
的圆柱形容器里的水中时,弹簧测力计读数为3N,水面升高1.5×10
-2
m且没有水从容器中溢出来.
求:(1)水对容器底部的压强增加了多少?
(2)物体受到的浮力是多少?
(3)物体的重力多少?
如图旅游观光艇,其部分技术参数如下表:(取g=10N/kg,求:
商品名称
XX观光艇
商品型号
船长7.5m×型宽2.0m×型深0.9m
空船质量
900kg
发动机最大输出功率
45kW
最大载人数量
20人
最大航速
45km/h
(1)若旅游船的吃水深度为0.5m,则船底受到水的压强是多少?
(2)假设每位乘客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时,所受浮力是多少?
“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务.“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰.(海水的密度为1.03×10
3
kg/m
3
,g取10N/kg)则:
(1)满载时,“武汉号”受到的浮力有多大?
(2)若舰底某处距海面的深度为9m,则该处受到海水的压强是多少?
(3)“武汉号”在巡航时,通过舰载雷达发现了目标.若雷达发出电磁波经2×10
-4
s收到了回波,则目标距军舰的距离是多少?
一物体(长方体)漂浮在液面上,如图,对物体施加力的作用使物体下降至图中的虚线位置.已知水面到物体下表面的深度为h,水对物体下表面的压强为p,物体受到的浮力为F
浮
,请画出F
浮
与h,p与h的关系图象.
2010年8月,我国自行设计、研制的“蛟龙号”载人潜水器的机械手将五星红旗插入了3759米深的海底,这标志着我国成为掌握载人深潜技术的国家.如图16所示,“蛟龙号”深海载人潜水器体积约为50米
3
,当它下潜到3000米深度处时,求:
(1)它所受到的浮力F
浮
;
(2)潜水器壳体受到海水的压强p.
(已知海水的密度为1.03×10
3
千克/米
3
,g=10N/kg)
如图所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的体积露出水面,此时水深0.4m,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10
-3
m
2
的小柱体,(g=10N/kg)求:
(1)甲图中木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)水对容器底的压强?
随着我国国力的迅速增强,航母“瓦良格”号已成为中国所拥有的第一艘航母,小刚同学在网上找了该舰的一些参数如下:
舰长
302米(全长)
吃水深度
10.0(满载)
舰宽
70.5m
排水量
67000(满载)
功率
147200kW
飞行甲板
长300m、宽70m
机库
长152m、宽26m、高7m
最大航速
57.6km/h
请你解决下面的问题:
(1)该舰满载时所受的浮力有多大?
(2)该舰满载时舰底所受海水的压强有多大?(ρ
海水
=1.03×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg)
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
2012年6月27日,中国载人深潜器“蛟龙”号7000米级海试最大下潜深度约达7000米,再创中国载人深潜记录,假设海水的密度不变为1×10
3
kg/m
3
,它的体积是15m
3
,求:
(1)“蛟龙”号在7000米处受到的压强(不考虑“蛟龙”号的高度)
(2)“蛟龙”号此时受到的浮力.
如图所示:大洋一号是目前中国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船,也是我国远洋科学调查的主力船舶,排水量是5600t,船上配备的机器人系统能在6000m深的海底进行探测.
求(1)机器人在海底探测时所受到海水的压强.(ρ
海水
=1.03×10
3
Kg/m
3
).
(2)满载时,船所受的浮力.
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