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钻井平台被称为流动的岛屿,我国自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号(如图所示)于2012年5月9日在南海正式开钻,其最大作业水深3000m。(海水的密度取1.0×103 kg/m3

(1)在海面下3000m深处作业的工作设备承受的海水压强为多少?

(2)若平台及载物的总质量为60000t时,其排开海水的体积大约是多少立方米?

(3)为了方便工作,钻井平台安装有电梯,其运行速度为v=0. 5m/s。某次电梯上升过程中,其承重与运行时间的关系如图象所示,则电梯对承重做了多少功?

      


  解:

(1)在海面下3000m深处作业的工作设备承受的海水压强为

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m =3×107 Pa;(2分)

(2)平台及承重近似漂浮, F=G即:ρgV=mg

1.0×103kg/m3×10N/kg×V=6×107kg×10N/kg

解得排开海水的体积为V=6×104 m3

(3)由图像知电梯上升过程中,可分为三个阶段:

0s —60s承重G1=4×103N  上升高度h1=0. 5m/s×60s=30m     (1分)

做功W1= G1 h1=4×103N×30m=1.2×105J

60s—90s内电梯承重为0,没有做功W2=0

110s—200s内承重G3=7×103N  上升高度h3=0.5m/s×90s=45m  

做功W3= G3 h3=7×103N×45m=3.15×105J                 (1分)

整个过程电梯对承重做功W= W1+ W2+ W3=1.2×105J+0+3.15×105J= 4.35×105J(1分)

 

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小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、小空瓶,而没有量筒.他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及结果如图所示。

(1)请按照图a的顺序写出对应的实验步骤:

第一步:                                         

第二步:                                          

第三步:                                        

(2)写出酱油密度的表达式:__________________________________。

(3)他第三次测得物体的质量如图b中砝码和游码所示,其结果m3           g。

(4)请你根据小刚测量的数据帮他计算出酱油的密度ρ=                      

 

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如图4甲图所示是某实验小组制作的“浮沉子”——在一个矿泉水瓶中装满水,然后将一个装有水的小药瓶倒置放入矿泉水瓶内,拧紧瓶盖。其原理图可简化为图乙:按压矿泉水瓶,水会压入小药瓶内,此时由于整个小药瓶所受的重力      (“大于”、“等于”或“小于”)其所受的浮力,因而会发现小药瓶会下沉,松手后,小药瓶又会上升,这个装置可用于演示       (“密度计”、“轮船”、“潜水艇”)的工作原理。

  

   

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如图,质量为10kg的物体放在水平桌面上,求:

(1)物体所受重力大小;
(2)物体底面积为0.1m2,物体对桌面的压强大小;
(3)用20N的水平推力,使物体在桌面上移动0.5m,推力对物体做的功.

     

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小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,如图甲所示.

小静想:白球碰撞后立即静止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?

通过了解和初步实验,小静发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象.为进一步探究,她设计了下述实验方案:

将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的滴水平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度h1,如图乙所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2.通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断.

请你作答以下问题:

(1)A球从斜面滑下的过程中,     能转化为动能.

(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了     能.

(3)已知重力势能的计算公式为Ep=mgh,动能的计算公式为Ek=mv2.若轨道光滑,则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA=  ;若h2=h1,则说明B球被撞后开始运动的速度vB     vA(选填“>”、“=”或“<”).

(4)在实际实验中,测出的h2总小于h1,若导致这一现象的原因是轨道不光滑,那么,在阻力不可避免的情况下,你认为小静的设计是否还有价值?请说出你的理由              

      

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阅读短文,回答问题.

为节约能源,某型号汽车在关闭发动机后,通过小型发电机将减速运动时的部分动能转化为电能储存在蓄电池中.表中所示是该型号汽车的部分技术参数,其中储能效率是指汽车正常行驶时关闭发动机,直至汽车停止的过程中,通过发电机将动能转化为电能的效率.耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积.
测试中,先让汽车正常行驶,然后关闭发动机,分别测出开启和关闭发电机两种情况下,汽车通过的路程s与对应的速度大小v,计算出动能Ek,作出Ek—s图象,如图所示.

(1)发电机是根据________原理发电的.发电过程中,动能除了转化为电能外,由于线圈有电阻,还有部分能量转化为____能.
(2)汽车正常行驶100km,消耗燃油的质量为____kg,完全燃烧这些燃油产生的热量为________J(燃油的密度ρ=0.7×103kg/m3,热值q=4.6×107J/kg).
(3)测试时,汽车在大小为800N的牵引力作用下,以20m/s的速度正常行驶1000m.此过程中,汽车____.

A.受到的阻力为1.2×104N

B.行驶的时间为40s

C.牵引力做的功为3.2×108J

D.牵引力的功率为16kW

(4)由图象可知,表示关闭发电机进行测试的图线是____(选填“①”或“②”),判断的依据是________________.
(5)若汽车正常行驶时的动能Ek0=4×105J,某时刻关闭发动机,同时发电机开始工作,最终有____________J的动能转化为内能.

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如图1-11所示,在某学校举行的田径运动会上,质量为60 kg、身高为1.7 m的某运动员参加跳高比赛时的示意图.跳高前先将软绳的一端系在该运动员的腰部(重心处) ,另一端穿过固定在地面上的小环,然后,将绳子拉直后让运动员尽力往上跳.刚起跳时,该运动员的重心离地面的高度为身高的0.6倍,当运动员跳到最高点时,拉直的绳子从小环到该运动员腰部的总长度为1.8 m.(g=10 N/kg)则:

(1)在这个过程中,运动员重心上升的高度是多少?运动员跳高所做的功是多少?

(2)月球表面的引力是地球表面引力的1/6,如果该运动员按同样的方式起跳,那么,他在月球上能跳起的高度为多少?

      

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如图所示是用刻度尺测物体的长度,则尺的分度值是________,所测物体的长度是___________。

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 (1).图中木块的长度是_____cm;

(2).图中停表所示时间为_________s;

(3)图所示,弹簧测力计的读数是________N。

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