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2014年4月14日美国“蓝金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务...

2014年4月14日美国“蓝金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务,某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底测量容器。长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有1/6的体积露出水面,如图所示。求:

(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少?

(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?

(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?

 

(1)0.075M3 (2)5500Pa (3)700Pa 【解析】(1)模型漂浮 F浮=G=75kg×10N/kg=750N; 根据F浮=ρ液gV排; ; (2)G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×2.5m×0.8m×1m×10N/kg=2×104N; G容器=m容器g=25kg×10N/kg=250N; 当模型漂浮时,容器对地面的压强是; (3)模型利用容器中的水自动进行充水悬浮时,液面上升的高度等于模型漂浮时(即模型没有利用容器中水自动进行充水漂浮时)液面上升的高度,所以模型浸入前后水量不变,所以容器底部增加的压力即为模型自身重力,那么增加的压强为: . 答:(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是0.075m3; (2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是5500Pa; (3)容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大700Pa.  
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考点分析:
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一只重2N,底面积为0.02m2的平底薄壁容器放在面积为0.8m2的水平桌面中央,容器内所盛的水重12N,容器高为15cm,容器中水深为12cm.求:

(1)容器底受到水的压强;

(2)容器底受到水的压力;

(3)桌面受到盛水容器的压强.

 

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一颗图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是0.5×10-4m2,手指对图钉的压力为20N,求:

(1)手对图钉产生的压强;

(2)图钉尖对墙面产生的压强

 

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如图(甲)是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景。

      

(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两端的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向_____________,并通过调整_____________来改变拉力的大小。

(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片______(选填“能”或“不能”)平衡。设计此实验步骤的目的是为了探究_______________________________

(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在如图(甲)所示情况下,小华下一步的操作是:_________________________________

(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优予小明的实验.其主要原因是_____________

A.减少摩擦力对实验结果的影响         B.小卡片是比较容易获取的材料

C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡           D.小卡片容易扭转

 

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小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。

(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:

(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F=________N。

(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟________________有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟________________有关。

(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是________kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是________Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐________(选填“增大”或“减小”)。

(5)小冉在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐________(选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了________Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)

 

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在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想

A.与压力大小有关     B.与接触面积大小有关

C.与运动的快慢有关   D.与接触面的粗糙程度有关

小慧同学用一个表面平整的长木板、一个带钩的木块和一只弹簧测力计进行实验。如图所示。

(1)为了测量滑动摩擦力的大小,应在水平长木板上,用弹簧测力计沿水平方向_________拉动木块。此时,摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数是利用了________知识。

(2)他设计的记录表格如下表所示:

小慧同学的实验可以验证猜想________(填字母符号)是否正确。

(3)实验室提供的器材有:a表面平整的长木板;b表面粗糙的长木板;c天平;d带钩的木块;e弹簧测力计;f刻度尺。要验证猜想D是否正确,小慧同学应选取的四种器材是___________(填器材前面的字母)。

(4)同组的小慧同学采用如图所示的实验装置测量木块与长木板之间的摩擦力时,发现弹簧测力计示数不稳定,很难读数,其原因是______________________________

 

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