物理
阅读短文,并解答短文后所提出的问题:
2011年7月31日记者从国家海洋局“蛟龙号”载人潜水器5000米级海试领导小组获悉,7月30日13时2分,蛟龙号在完成第四次下潜并在海底布放木雕的中国龙后顺利返回到“向阳红09”母船,历时近9个小时的下潜取得圆满成功,这标志我国已成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家.
“蛟龙号”载人潜水器是我国首次自行设计、自主集成、独立完成的大深度载人潜水装备.“蛟龙号”载人潜水器这次作业的海区,是中国大洋协会和国际海底管理局所签订的一个多金属结核勘探区,中国拥有优先的开采权,面积大约7.5万平方公里.问:(g取10N/kg,ρ
海水
=1.03×10
3
kg/m
3
)
(1)当“蛟龙号”排开海水的体积为3立方米时,受到的浮力是多少?
(2)当“蛟龙号”下潜到5000米深度时,该处海水的压强约为多少帕?
如图所示,正方体木块漂浮在水面上,有总体积
1
5
露出水面,不可伸缩的悬绳处于松弛状态.已知绳子能承受的最大拉力为5N,木块边长为0.1m,容器底面积为0.03m
2
,
(1)木块的密度.
(2)打开阀门使水缓慢流出,当细绳断裂前的一瞬间关闭阀门,此时木块排开水的体积是多少?
在弹簧测力计下面吊一个小石块,静止时弹簧测力计的示数为F
1
,如图甲所示.缓慢地用一杯水将石块浸没(石块未触壁),静止时弹簧测力计的示数为F
2
,如图乙所示,则石块的密度与水的密度之比ρ
石
:ρ
水
=F
1
:
F
1
-F
2
F
1
-F
2
.
有一体积为1dm
3
的木块,密度为0.6×10
3
kg/m
3
,求:
(1)木块所受到的重力是多少?
(2)当它漂浮在水面上静止时,排开水的体积是多少?
(3)若用力把木块刚好全部压入水中,需加多大的力?(g取10N/kg)
(解答要求:要写出依据的主要公式或变形公式,要有数据代入和运算结果)
如图所示,弹簧测力计吊着一石块在空气中称时示数为3N,浸没在装有水的圆柱形容器中称时示数为2N.(容器壁的厚度忽略不计,g=10N/kg).
(1)石块在水中受到的浮力为多大?
(2)石块的密度为多少?
空气密度为1.29kg/m
3
请你估算质量为50Kg的人在空气中受到的浮力?(估计人的密度与水差不多)
阿基米德原理可表示为F
浮
=G
排
.小羽想通过实验来验证,于是她走进实验室,选择了装满水的溢水杯、水、弹簧测力计、铝块、小桶、细线这些器材,进行实验.
(1)用画简图的方法描述小羽的实验过程.如图已画出了验证实验的前两个实验步骤,请在方框内画出剩下的两个实验步骤;
(2)请为 小羽填好表格中要测量的物理量、对应物理量符号及单位;
按步骤测量的
物理量
(符号/单位)
空小桶的重力
(G
桶
/N)
铝块的重力
(G
铝
/N)
数据
(3)进行试验后得到实验数据,她要验证“F
浮
=G
排
”的关系是否成立
①首先求出F
浮
=
G-F
G-F
(根据上述物理量写出表达式).
②再求出G
排
=
G
总
-G
桶
G
总
-G
桶
(根据上述物理量写出表达式).
③然后带入数据,比较它们的大小是否相等.
如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图,动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明竖直向下的拉力为F
1
,水平地面对小明的支持力为N
1
.当物体A有
1
2
的体积露出水面且静止时,小明竖直向下的拉力为F
2
,水平地面对小明的支持力为N
2
.N
1
:N
2
=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,求
(1)物体A的体积
(2)物体A所受重力.
如图甲所示,用细线吊着一个正方体,自液面上慢慢浸入某种液体中,细线对正方体的拉力F与正方体的下表面浸入液体里的深度h之间的关系如图乙所示,g取10N/kg.
试求:
(1)正方体的边长a和质量m;
(2)正方体受到液体的最大浮力F
浮
的大小和方向;
(3)液体的密度ρ.
小红学习“浮力”时做了一个观察鸡蛋悬浮的实验(如图所示).他的做法是:先在水平桌面上放置一个底面积为100cm
2
的圆筒形容器(厚度可忽略),向容器中注入10cm深的水,再取一个质量为52g的鸡蛋轻轻放入水中,发现鸡蛋沉至容器底部,此时测得水面升高了4mm.然后向容器中加食盐并不停搅动,直到鸡蛋恰好悬浮为止.请你计算:
(1)容器中未放入鸡蛋时,水对容器底部的压力是多大?
(2)当鸡蛋悬浮起来时,盐水的密度是多少?(g=10N/kg)
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