内容正文:
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浮力、压强的计算
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1.2021年11月13日,全球200多个国家达成了《格拉斯哥气候公约》,一致决定在未来减少碳排放,缓解全球气候变暖。全球气候变暖会导致南极洲冰川(为淡水冰川)大面积熔化,海面上出现大量浮冰,现有一块质量51吨的浮冰漂浮在海面上,若当地海域海水的密度为1.02×103kg/m3,浮冰的密度为0.9×103kg/m3。请解决下列问题:
(1)浮冰受到的浮力是多少?
(2)浮冰在海面以下的体积是多少?
(3)如果海面所有浮冰全部熔化后,请结合相关公式推理说明是否会对海平面水位造成影响。
(4)为了缓解全球变暖,社会开始倡导节能、低碳的生活方式,请你给出一条生活中的建议。
2.在水平地面上放置一圆柱形容器,内装一定深度的水,将一个质量为0.4kg、体积为5×10﹣3m3的不吸水的塑料块A放入水中,其状态如图甲所示。在塑料块上方放一石块B,最终使得塑料块A上口边缘与水面相平,如图乙所示,求:(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)
(1)塑料块受到的浮力;
(2)石块B的重力。
3.周末,小明随爸爸去郊外钓鱼时,观察到爸爸在钓鱼前要通过“试漂”来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”灵敏,图中是浮标和铅坠的位置示意图。若球形浮标的体积为15cm3,铅坠的密度为ρ铅=11g/cm3。(取水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)有经验的钓鱼者会使浮标体积的三分之一露出水面,此时浮标受到的浮力是多大?
(2)小明看见爸爸有一种体积为0.5cm3的铅坠,这种铅坠受到的重力为多少?
(3)如果使用这种铅坠,浮标静止时浸入水中的体积是多大?(设:铅坠末接触池底,浮标的质量、钓线、鱼钩、鱼饵的体积及质量均不计)
4.疫情期间,全国很多地方实行疫区封闭管理,使用无人机进行常态化安全巡查,如图所示。无人机起飞前,放在地面上要确保脚架平稳着地;启动后,利用遥控器可控制它运动和工作。该无人机的部分参数如下表。
机身尺寸(毫米)
400×300×200
机身质量(千克)
25
飞机着地总面积(厘米2)
10
最大载物量(千克)
10
(1)无人机利用携带的焦距一定的微型摄像机进行航拍,来自地面景物的光通过摄像机镜头,会聚在感光晶片上,形成倒立、 (选填“放大”或“缩小”)的实像;当无人机下降时,须 (选填“增大”或“减小”)镜头与感光晶片间的距离,才能拍摄到清晰的画面。
(2)无人机匀速降落过程中,其所受重力G和升力F的大小关系为 。
(3)该无人机空载停放在地面上时,对地面产生的压强为多少?(写出计算过程)
5.跳水馆池水深度要适当,水过浅会发生危险,水过深则造成浪费。某科研小组想研究某高度跳台水池中水的合理深度,用仿真人体模型进行“模拟跳水”测试,将人体模型从距水面6米处静止释放,观察其触底情况。已知该人体模型重600牛,体积为0.059m3。(不考虑空气阻力)
(1)仿真人体模型入水后会受到浮力,其最大值是 590 牛。
(2)由于人体模型入水后受到的浮力与其重力大小相当,粗略测算时视为抵消,若剩下的平均阻力为其重力的1.5倍,则本次测试中池水至少多深才能保证人体模型不触池底?
(3)图甲是跳水运动员入水前的示意图,t1是人起跳的瞬间,t2为腾空至最高点的瞬间,t3是即将入水的瞬间。图乙要描述t1~t3之间速度变化的大致图像,请结合所学知识将其补充完整。
6.在北京冬奥会上,中国运动员苏翊鸣勇夺单板滑雪大跳台金牌。
(1)滑雪板底面越宽大,对雪地的压强 。
(2)若滑雪板与雪地总接触面积为0.4米2,苏翊鸣和滑雪板的总质量为72千克,当他穿着滑雪板站立在水平雪地上时,对雪地的压强为多大?
(3)图甲是他在决赛中的完美飞行轨迹,AB是飞跃跳台的上升阶段,BC是下落阶段。请在图乙中画出他在飞行过程中速度随时间变化的大致曲线图。(v0为A点的速度,不计空气阻力)
7.图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图,底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水,竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的实心长方体A连接(物体A的高度为0.2m)。打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排出水的质量达到4kg时,A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水。不计细杆重力,水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)开始注水时,水箱内的水受到的重力是 10 N;
(2)从开始放水到物体A上表面刚好与液面相平时,水箱底部受到水的压强变化量是
Pa;
(3)请通过推理计算物体A的密度(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
8.善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实