练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

    2012年6月我国自主研制的“蛟龙号”载人深潜器成功完成7000m深海探测，最大下潜深度7062米。如图甲所示，母船正在向海中投放“蛟龙号”，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器。处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m。深潜器的质量为25t，总体积为24.5m3。（不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力，设海水的密度ρ海水=1.0×103kg/m3且不变）。

    （1）“蛟龙号”所受重力是多少？
    （2）“蛟龙号”达到最大下潜深度时，所受海水的压强是多少？
    （3）在绞车匀速向下释放“蛟龙号”至刚浸没的过程中，钢缆BE起吊拉力的功率随时间变化的图象如图丙所示，图中P1＝2P2。求t1时刻伸缩杆CD所受的拉力(不考虑水的阻力)。

    （1）“蛟龙号”所受重力是2.5×105N
    （2）“蛟龙号”达到最大下潜深度时，所受海水的压强是7.062×107 Pa
    （3）t1时刻伸缩杆CD所受的拉力为3×104N．

    解析试题分析：：（1）由G=mg得
    G潜=2.5×104kg×10N/kg=2.5×105N
    （2）由p=ρ水gh
    p=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.062×107 Pa
    （3）由图象可知，t2时刻，深潜器完全浸没在水中，此时钢缆BE所受拉力：
    FBE=G潜-F浮=G潜-ρ水gV排=2.5×105N-1.0×103kg/m3×10N/kg×24.5m3=0.5×104N
    因为P1=2P2，且绞车匀速向下释放深潜器
    所以t1时刻钢缆BE 所受拉力：FBE′="2" FBE=1×104 N
    根据杠杆平衡条件可知，t1时刻伸缩杆CD所受的拉力：

    答：（1）“蛟龙号”所受重力是2.5×105N
    （2）“蛟龙号”达到最大下潜深度时，所受海水的压强是7.062×107 Pa
    （3）t1时刻伸缩杆CD所受的拉力为3×104N．
    考点：重力公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件
    点评：本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件的掌握和运用，本题难点在第三问，确定两个力的力臂大小、利用好杠杆平衡条件是关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：阅读理解

    生活中的物理
    “蛟龙”号─让中国人自豪的载人深潜器
    通过对液体压强的学习，同学们知道人不可能在水中无限下潜．因为下潜越深，水对人的压强也就越大，而人体承受的压强是有限的．因此，人要想下潜得更深，看到海底的世界，就必须借助专业潜水设备．
    “蛟龙”号载人深潜器是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器，设计最大下潜深度为7.000米级，也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器．“蛟龙”号可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用，对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义．
    我国是继美、法、俄、日之后世界上第五个掌握大深度载人深潜技术的国家．在全球载人潜水器中，“蛟龙”号属于第一梯队．目前全世界投入使用的各类载人潜水器约90艘，其中下潜深度超过1 000米的仅有12艘，更深的潜水器数量更少．目前拥有6 000米以上深度载人潜水器的国家包括我国、美国、日本、法国和俄罗斯．除我国外，其他四国的作业型载人潜水器最大工作深度为日本深潜器的6 527米．我国的“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟成功到达7 020米海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录．2012年6月27日11时47分，“蛟龙”号再次刷新“中国深度”─下潜7 062米．自6月3日，“蛟龙”号出征以来，已经连续书写了5个“中国深度”新纪录：6月15日，6 671米；6月19日，6 965米；6月22日，6 963米；6月24日，7 020米；6月27日，7 062米．下潜至7 000米，标志着我国具备了载人到达全球99%以上海洋深处进行作业的能力，标志着“蛟龙”号载人潜水器集成技术的成熟，标志着我国深海潜水器成为海洋科学考察的前沿与制高点之一，标志着我国海底载人科学研究和资源勘探能力达到国际领先水平．
    （1）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟海试成功，当它到达7 020米海底时，受到海水对它的压强大小为
    6.8796×107
    6.8796×107
    帕．（设海水密度为1.0×103千克/米3）
    （2）“蛟龙”号载人深潜器在西太平洋的马里亚纳海沟多次下潜，设下潜过程中海水的密度不变，下列与深潜器有关的说法中正确的是
    D
    D
    ．
    A．在浸没之前，受到的浮力越来越小   B．在浸没之后，受到的浮力越来越小
    C．受到海水的压强与深潜器自身的体积有关  D．受到海水的压强随下潜深度的增大而增大
    （3）更令人称奇的是，“蛟龙”号还能悬停定位，在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能．若“蛟龙”号自重22吨，那么它在7 000米深度处“悬停”时，受到的浮力为
    2.156×105
    2.156×105
    牛．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案