物理
把一个体积为4×10
-4
m
3
的物体浸没在水中时,物体受到的浮力是多大?若物体重3N,当物体在水中静止时,物体受到的浮力是多大?(g取10N/kg)
2007年12月22日11时30分,在汪洋大海中沉睡800多年的“南海一号”成功出水(见图).“南海一号”实现的是“双保险”式整体打捞.在起浮阶段,由长100多米的亚洲第一吊之称,最大起重能力4000吨的大型吊船“华天龙”把装着“南海Ⅰ号”的沉箱(刚板焊成)吊起;由可潜入水面以下20米左右的全潜船“重任1601”匀速排水,从而使“南海一号”缓缓起浮.装着“南海Ⅰ号”的沉箱在水中重约2800吨,完全出水后重约4800吨.
分析材料,回答问题:
“沉箱”出水后受到哪些力作用?(可画示意图)
“全潜船”向外“排水”的目的是
逐渐减小全潜船自身的重力
逐渐减小全潜船自身的重力
;
“沉箱”完全在海水中受到的浮力是
2×10
7
2×10
7
N.
“全潜船”和“沉箱”为什么均由很厚的刚板制成?
一个实心正方体,体积为1.2×10
-3
m
3
,重10N.用细绳吊着浸人盛水的容器中,有
1
3
的体积露出水面,此时容器中水面高度为30cm,如图所示.
求:(1)物体此时所受的浮力;
(2)水对容器底部的压强;
(3)绳子的拉力;
(4)剪断绳子后,物体最终是沉在水底、悬浮在水中还是漂浮在水面?
如图所示,把一个小球分别放入盛满不同液体的甲、乙两个溢水杯中,甲杯中溢出液体的质量是400g,乙杯中溢出液体的质量是500g,求:
(1)小球放入甲液体中受到的浮力.
(2)小球的质量是多少?
学完“浮力”知识后,小芳同学进行了相关的实践活动.
(1)她选取一质量为750g、体积为1250cm
3
长方体木块,让它漂浮在水面上,如图所示,求木块受到的浮力.
(2)取来规格相同质量为50g的钩码若干,将钩码逐个放置在漂浮的木块上.放多少个钩码时,木块刚好浸没在水中?
一艘油轮满载时排水量为5800t,它受到的浮力为
5.8×10
7
5.8×10
7
N;若油船空载时的排水量为3200t,它最多能装载
2600
2600
t的货物.(g取10N/kg)
“大洋一号”是我国第一艘现代化的综合性远洋科学考察船,船体质量大约是5.6×10
3
t.其先进的声学系统由侧扫声纳,浅地层剖面仪和深水多波束组成,工作深度6000米,可高精度地探测深海底地形、地貌和浅地层结构.船上配备有潜深3000米的遥控机器人,搭载有海底电视、照相系统,温度、化学传感器和二个机械手,可在海底取岩石、沉积物和生物样本,或利用传感器进行环境探测.求:(已知:海水的密度取1.03×10
3
kg/m
3
,声音在海水中的传播速度是大约1500m/s,g=10N/kg)
(1)船自身受到的重力是多大?
(2)当船在海洋上航行时,受到的浮力是多大?
(3)机器人在3000m深处工作时受到海水对它的压强多大?
(4)声纳回声定位系统从发出超声波到接收到来自6000m海底深处的回声所需要的时间是多少?
为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材.
第一小组:探究金属块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了物体受到的浮力:
方法1:称重法.测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为
0.2
0.2
N.
方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图(乙)所示,读出排开水的体积,根据F
浮
=G
排
=ρ
水
V
排
g可计算出浮力为
0.2
0.2
N.
第二小组:探究木块上浮的条件.要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法
2
2
(选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:
用细针等使木块完全浸没
用细针等使木块完全浸没
.
为宣传“如何有效利用废旧塑料”,探险家大卫·罗斯柴尔德和他的伙伴们乘坐用废旧塑料瓶制成的帆船从旧金山漂流到悉尼.该船用1.25×10
4
个充满二氧化碳气体的废旧塑料瓶提供浮力,每个塑料瓶的体积为1×10
-3
m
3
.(为方便计算,海水密度取1×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg)
(1)这些塑料瓶最多能排开水的体积为多少?
(2)这些塑料瓶在海中受到的最大浮力为多大?
(3)若瓶和船体的总质量为3×10
3
kg,则该船最多还能承载多少千克的货物?
画出玩具青蛙漂浮在水面上时的受力示意图.
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