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4.人类喜欢挑战极限,自由潜水就是这样一项极限运动:竞赛者不用任何水中供气的设备试图以一口气在水中潜得更深更远或是在水下停留更久.如图所示,是一名世界著名的自由潜水大师潜在海水下时的情境.若该大师的质量为65kg,当他潜水在100m深处时,求(取ρ海水=1.03×103kg/m3,ρ=1×103kg/m3,):
(1)他在海水中受到的浮力是多少?
(2)若他脊背(深度按100m计)面积为0.2m2,则他脊背受到海水的压力约为多少?
(3)若要使他此时刚好悬浮,则在他身上佩戴的铅块质量是多少?(铅块的体积忽略不计 )

分析 (1)利用密度公式求出人的体积,即为排开海水的体积,利用FgV求解浮力;
(2)利用p=ρgh求出脊背受到海水的压强,再利用p=$\frac{F}{S}$求解压力;
(3)物体悬浮,浮力等于重力,求出铅的重力,利用G=mg求解质量.

解答 解:(1)由$ρ=\frac{m}{V}$可得,人的体积为:
V=$\frac{{m}_{人}}{{ρ}_{人}}$=$\frac{65kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=6.5×10-2m3
因为人浸没在海水中,V=V=6.5×10-2m3
所以,他在海水中受到的浮力:
F海水gV=1.03×103kg/m3×10N/kg×6.5×10-2m3=699.5N;
(2)他脊背受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×100m=1.03×106Pa,
由p=$\frac{F}{S}$可得,他脊背受到海水的压力:
F=pS=1.03×106Pa×0.2m2=2.06×105N;
(3)因为他悬浮在海水中
所以:F=G=G+G
G=F-G=F-mg=699.5N-65Kg×10N/Kg=49.5N.
铅块质量:m=$\frac{{G}_{铅}}{g}$=$\frac{49.5N}{10N/kg}$=4.95kg.
答:(1)他在海水中受到的浮力是6.995×102N;
(2)他脊背受到海水的压力约为2.06×105N;
(3)他身上佩戴的铅块质量是4.95kg.

点评 此题考查浮力的大小计算、液体压强的计算、物体的浮沉条件,还涉及到重力公式和密度公式的应用,是一道综合性很强的题目,关键是知道物体悬浮,浮力等于重力,以及公式的灵活运用.

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12.如图是我国88式主战坦克,重40t,高2m,每条履带与地面的接触面积2m2,该坦克具有潜渡功能(坦克像潜泳一样完全钻进水里,沿河底从水下通过).请解答下列问题:
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为多大?
(2)若坦克在深为5m的河流中潜渡时,在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大?
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19.为了增强学生体质,学校为同学们开展了丰富多彩的体育锻炼活动.如图所示是几位同学正在进行运动的情景,下列说法正确的是(  )
A.
图中,人的重力和地面对人的支持力是一对平衡力
B.
图中,投出手中的篮球,说明力可以改变物体的运动状态
C.
图中,踢出去的足球能够继续运动,说明足球受到惯性的作用
D.
图中,人越过横杆下落的过程是把动能转化为重力势能

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9.一根蜡烛在燃烧时,其质量变小(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),密度不变.熔化成液态的蜡凝固后,中间会凹陷下去,则蜡由液态变为固态时,它的质量将不变,密度将变大.

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16.在探究“物体所受的重力跟它的质量关系”的实验中,按照图甲所示,把钩码逐个挂在弹簧测力计上,分别读出钧码的质量和弹簧测力计相应的示数,并记录在下面的表格中.
质量m/g100200300400500
重力G/N12345

(1)在图乙中,以质量为横坐标、重力为纵坐标描点.连接这些点,画出重力与质量之间关系的图线.由此可写出重力 G(N)和质量m(kg)之间的关系式是:G=10N/kg×m
(2)有一位同学取了质量不同的苹果、小木块、小铁球各一个,并分别测出它们的质量和重力,也来探究物体所受重力大小与质量的关系,你认为乙同学的做法C.
A.不合理,因为他没有用同种物质的物体做实验
B.不合理,因为他没有使物体的质量成整数倍变化
C.合理,因为他同样可以得到的物体所受重力大小与质量的关系
D.合理,因为他的操作比甲同学更简便
(3)甲同学取了几个形状不同的玩具积木做实验,用弹簧测力计测出各自的重力大小后发现,这几个积木的重力大小不同,于是得出“重力与物体形状有关”的结论,请说明这样的验证可行吗?不可行这是因为形状不同的积木,质量不一定相同.

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13.小明同学为了测量某品牌老醋的密度,进行以下实验:
A.用天平测量烧杯和剩余老醋的总质量 m1
B.将待测老醋倒入烧杯中,用天平测出烧杯和老醋的总质量 m2
C.将烧杯中老醋的一部分倒入量筒,测出这部分老醋的体积 V;
D.将天平放在水平工作台上,调节天平平衡;
(1)以上操作的正确顺序是:DBCA(填字母代号).
(2)若将天平放到水平桌面上时,发现如图l所示情况,他应向右调节平衡螺母;若在称量过程中出现图1所示情况,他应加砝码或向右调节游码,直至天平平衡.
(3)由图可得,倒入量筒的老醋的质量为45g,倒入量筒老醋的体积为40cm3,则老醋的密度是1.125g/cm3=1.125×103kg/m3

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14.有关力的下列说法正确的是(  )
A.力可以改变物体运动的方向
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