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“5.7”大连空难飞机的黑匣子已经找到,潜水员在出事地点从10 m深的海底将它匀速托出水面.它是体积约为50×20×10 cm3,质量为20 kg、表面桔红色的长方体.黑匣子防护要求很高,能经受1000℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×104N的挤压而不变形,在海水(设海水=1.0×103kg/m3)中浸泡36 h而不渗水,请根据上述条件,自己设计提出三个问题,并解答你所提出的问题.(g=10 N/kg)
分析:此题是一道开放题,要根据已知的条件,自行设定问题进而求解,那么就要看给出了哪些条件,能够求出哪些条件,从而选择自己有把握的几个知识点进行解答.
首先,题目已知的条件有:
①潜水员所处的水深h;②黑盒的体积V,质量m;③黑盒能承受的最大压强Pmax;④海水的密度ρ等.
那么这些数据涉及到的公式有:
重力公式:G=mg;密度公式:ρ=
m
V
;液体压强公式:P=ρgh;压强定义式:P=
F
S
;浮力公式:F=ρgV等.
那么,可求出的物理量有:
①已知黑盒的质量,利用重力公式求出其重力的大小;
②已知黑盒的质量和体积,运用密度公式求其密度;
③已知海水的密度和潜水员所处的水深,根据液体压强公式P=ρgh求出其所受的水压;
④黑盒完全浸没在水中,此时黑盒的体积即为其排开水的体积,由阿基米得原理可求得它受到的浮力大小;等.
解答:问题一:黑匣子的平均密度是多少?
解:黑匣子的质量m=20kg;
黑匣子的体积v=50×20×10cm3=0.01m3
黑匣子的密度ρ=
m
v
=
20kg
0.01 m3
=2.0×103kg/m3

问题二:黑匣子在海底受到海水的压强是多大?
解:海水的密度ρ=1.0×103kg/m3
海水的深度h=10m;
所以,黑匣子在海底受到海水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1.0×105Pa.

问题三:黑匣子在海底受的浮力有多大?
解:海水密度ρ=1.0×103kg/m3
黑匣子排开海水的体积v=0.01m3
黑匣子在海水中受的浮力F=ρgv=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N.
点评:该题考查所学知识的应用能力,综合性很强,可以提出的问题有很多,只要提出3个最简单的就行.
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(2011?宜宾县二模)“5.7”大连空难飞机的黑匣子是潜水员在出事地点从10m深的海底匀速打捞出水面的.它的体积为50(长)×20(宽)×10(高)cm3,质量为20kg,表面橘红色的长方体,黑匣子防护要求很高,必须经过1000℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×104N的挤压而不变形,在海水(设ρ海水=1.0×103kg/m3)中浸泡36h而不渗水.请解答下面问题
(1)黑匣子在海底受到压强多大?
(2)海水对黑匣子的压强是否会使它变形?
(3)黑匣子在海水中受到的浮力有多大?
(4)黑匣子的密度多大?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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(1)黑匣子在海底受到压强多大?
(2)海水对黑匣子的压强是否会使它变形?
(3)黑匣子在海水中受到的浮力有多大?
(4)黑匣子的密度多大?

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(1)黑匣子在海底受到压强多大?
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