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載人深潛器隨著我國(guó)科技的進(jìn)步和無(wú)數(shù)海洋人的努力和探索,“奮斗者”號(hào)載人深潛器成功潛入海底10909m,刷新了中國(guó)載人深潛的新紀(jì)錄。
圖甲是“奮斗者”號(hào),圖乙是它的部分結(jié)構(gòu)示意圖?!皧^斗者”號(hào)總質(zhì)量為20t,其底部裝配有質(zhì)量為2t的可拋棄壓載鐵,中部安裝有固體浮力材料,載人艙為空心球體。除載人艙及部分電路設(shè)施外,其余部分與海水相通。“奮斗者”號(hào)在海水中依靠改變自身重力和受到的海水浮力實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力下潛和上浮。忽略深潛器部件受到海水壓力后的體積變化。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
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(1)“奮斗者”號(hào)的外殼用的是鈦合金,下列不屬于這種材料特點(diǎn)的是 BB
A.耐腐蝕性強(qiáng)
B.密度大
C.抗壓能力強(qiáng)
D.硬度大
(2)若海水的密度均勻,“奮斗者號(hào)”在從海面下10m下潛至深度為10000m的過(guò)程中,所受海水的壓強(qiáng) 變大變大,所受浮力 不變不變(選填“變大”、“變小”或“不變”).當(dāng)海水的壓強(qiáng)為6×107Pa時(shí),艙體表面200cm2面積受到的海水壓力為 1.2×1061.2×106N。
(3)若固體浮力材料質(zhì)量為2400kg,體積為4m3,固體浮力材料完全浸沒(méi)在海水中時(shí),受到的浮力為 4×1044×104N。
(4)“奮斗者”號(hào)完全浸沒(méi)在海水中后勻速下潛,接近海溝底部時(shí),拋掉部分壓載鐵后懸浮在海水中,待海底科研任務(wù)結(jié)束后,拋掉剩余的全部壓載鐵后勻速上浮至海面。若“奮斗者”號(hào)只在豎直方向?qū)崿F(xiàn)下潛和上浮,船身與水平面平行,下潛和上浮過(guò)程中所受阻力大小不變,壓載鐵的密度為8.0×103kg/m3,則下潛和上浮過(guò)程中所受阻力為 8.75×1038.75×103N。
(5)在深海中當(dāng)“奮斗者”號(hào)需要回到水面時(shí),需要通過(guò)拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮,而不能像普通潛艇那樣采用壓縮空氣從水艙中向外排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮,其原因可能是 海底太深,海水的壓強(qiáng)太大,無(wú)法用壓縮空氣將艙內(nèi)的水壓出海底太深,海水的壓強(qiáng)太大,無(wú)法用壓縮空氣將艙內(nèi)的水壓出。
【考點(diǎn)】浮力綜合問(wèn)題的分析與計(jì)算;壓強(qiáng)的公式的應(yīng)用;液體壓強(qiáng)規(guī)律;液體壓強(qiáng)的公式及計(jì)算;物體浮沉條件;阿基米德原理的定性分析;物質(zhì)的物理屬性.
【答案】B;變大;不變;1.2×106;4×104;8.75×103;海底太深,海水的壓強(qiáng)太大,無(wú)法用壓縮空氣將艙內(nèi)的水壓出
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/28 8:0:9組卷:251引用:1難度:0.5
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1.如圖所示,水平桌面上有一個(gè)連通器,是用細(xì)管將兩個(gè)柱形容器的底部連通后構(gòu)成,細(xì)管上安裝有閥門(mén)K(處于關(guān)閉狀態(tài))。左側(cè)容器的底面積S1=200cm2,水中有一圓柱形小桶A,質(zhì)量mA=0.6kg、底面積SA=100cm2,用長(zhǎng)L=6cm的細(xì)繩連接著重GB=12N、邊長(zhǎng)為10cm的均勻正方體B,A和B保持靜止時(shí),細(xì)繩已經(jīng)拉直但未產(chǎn)生拉力。右側(cè)容器的底面積S2=100cm2,水的深度H=47cm,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,細(xì)繩不可伸長(zhǎng),B與容器底未緊密接觸)
(1)圓柱形小桶A所受浮力的大??;
(2)左側(cè)容器底部對(duì)正方體B產(chǎn)生的支持力;
(3)打開(kāi)閥門(mén)K,直到水不流動(dòng)。則水最終對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為多少(整個(gè)過(guò)程水未進(jìn)入小桶A中)。發(fā)布:2024/9/14 10:0:8組卷:262引用:2難度:0.2 -
2.如圖甲所示,將一個(gè)底面積為300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,倒入1800g的水時(shí)水的高度h1=6cm,此時(shí)水面離溢口的豎直距離h2=2cm。再將長(zhǎng)為10cm的圓柱體緩慢放入水中,當(dāng)圓柱體豎立下沉在杯中后(圖乙),從溢水杯中溢出了200g的水,此時(shí)圓柱體對(duì)容器底的壓力為0N。取值g=10N/kg,求:
(1)圓柱形鋁塊受到的浮力;
(2)圓柱形鋁塊的質(zhì)量;
(3)若此時(shí)再將圓柱體豎直向上移動(dòng)3cm,此時(shí)圓柱形鋁塊底部受到水的壓強(qiáng)。發(fā)布:2024/9/21 6:0:10組卷:409引用:1難度:0.3 -
3.如圖,薄壁柱形容器底面積為200cm2,裝有20cm深的水。物體A、B重均為6N,用體積和質(zhì)量不計(jì)的細(xì)線將A與體積為200cm3的物體B連接在一起放在水中(水沒(méi)有溢出),整體恰好處于懸浮狀態(tài),如圖所示。求:
(1)B物體所受的浮力為多少N?
(2)A物體的密度為多少g/cm3?
(3)剪斷細(xì)線,待A、B靜止后,容器底部受到液體的壓強(qiáng)減少多少Pa?發(fā)布:2024/9/19 5:0:8組卷:640引用:3難度:0.4
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