5.2013年5月2日,由荷蘭概念藝術(shù)家霍夫曼創(chuàng)作的世界上最大巨型橡皮鴨在香港維多利亞港展出.為了不讓橡皮鴨有機(jī)會(huì)“逃跑”,橡皮鴨的底部有一個(gè)直徑13米的浮動(dòng)床承托著,設(shè)計(jì)者還特制了9t石碼,這樣可以將橡皮鴨安心地固定在海中,如圖所示.(已知ρ石碼=3×103kg/m3)求:
(1)石碼的體積為多少;
(2)距離水面5m深處石碼受到的壓強(qiáng);
(3)漲潮時(shí),浮床拉著石碼剛好離開(kāi)海底,求石碼受到浮床的拉力.

分析 (1)知道石碼的質(zhì)量和密度,利用V=$\frac{m}{ρ}$求石碼的體積
(2)知道深度,利用p=ρgh求得距離水面5m深處石碼受到的壓強(qiáng);
(3)因?yàn)槿拷䴖](méi),石碼排開(kāi)水的體積等于石碼的體積,利用F=ρgV求得其浮力;根據(jù)石碼的質(zhì)量可求得其重力,根據(jù)G=F+F可求得浮床受到石碼的拉力.

解答 解:
(1)由ρ=$\frac{m}{V}$得石碼的體積:
V=V石碼=$\frac{{m}_{石碼}}{{ρ}_{石碼}}$=$\frac{9000kg}{3×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=3m3;
(2)距離水面5m深處石碼受到的壓強(qiáng):
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m=5×104Pa;
(3)石碼受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m3=3×104N.
石碼的重力G=mg=9000kg×10N/kg=9×104N,
浮床拉著石碼剛好離開(kāi)海底,G=F+F
F=G-F=9×104N-3×104N=6×104N.
答:
(1)石碼的體積為3m3;
(2)距離水面5m深處石碼受到的壓強(qiáng)為5×104Pa;
(3)石碼受到浮床的拉力為6×104N.

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)綜合題,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液體壓強(qiáng)公式、力的平衡的應(yīng)用,綜合性較強(qiáng),有一定的難度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖甲是衛(wèi)生間一種智能抽水馬桶的示意圖.馬桶有沖水和加熱功能.其工作原理如圖乙:當(dāng)水管閥門(mén)打開(kāi),水從出水管流出,水箱中的水減少,空心銅球就在重力作用下,隨著水位下降而向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)金屬桿AB繞O轉(zhuǎn)動(dòng),向上拉動(dòng)進(jìn)水管閥門(mén),使水能通過(guò)排水管進(jìn)入水箱;當(dāng)出水管閥門(mén)關(guān)閉,隨著不斷進(jìn)水,水箱中的水位不斷上升,空心銅球隨著向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬桿處于水平位置時(shí),把進(jìn)水管閥門(mén)堵嚴(yán),不再進(jìn)水.如下表為這種馬桶的相關(guān)參數(shù):
項(xiàng)目內(nèi)容
電源規(guī)格220V  50Hz
適用水壓0.2-0.7Mpa
水箱容積1.8L
加熱功率600W
沖洗方式噴射虹吸式

(1)某高樓內(nèi)的住戶家的馬桶比地面的配水房高20m,若要該戶居民家里的馬桶能正常工作,則配水房提供的水壓應(yīng)不低于Pa?
(2)如果進(jìn)水管的閥門(mén)的受力面積是24cm2,設(shè)計(jì)能承擔(dān)的壓強(qiáng)是5×104Pa(超過(guò)該壓強(qiáng),閥門(mén)就可以關(guān)嚴(yán),不再進(jìn)水),金屬桿AB能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),其質(zhì)量及形變可忽略不計(jì),AB長(zhǎng)216mm,AO長(zhǎng)24mm,空心銅球質(zhì)量為70g,重力和浮力可以認(rèn)為作用在其幾何中心.請(qǐng)計(jì)算出銅球的體積至少是多少?(g取10N/kg)
(3)馬桶中的加熱器在280s將滿水箱水從10℃加熱到30℃,則該馬桶的加熱效率是多少?(C=4.2×103J/(kg•℃)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

16.小明自制了一支密度計(jì),將其分別放入盛有液體密度為ρ和ρ的甲、乙兩個(gè)容器中,靜止時(shí),如圖所示,從觀察到的現(xiàn)象可以判斷:ρ<ρ;該密度計(jì)在甲乙兩種液體中受到的浮力分別為FF,則F=F(該題兩空均選填“<”“=”或“>”).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.甲、乙兩個(gè)相同的容器盛有不同的液體,現(xiàn)將同一物塊分別放入兩容器中.當(dāng)物塊靜止時(shí),兩容器中液面恰好相平,物塊所處的位置如圖所示.則( 。
A.甲容器中液體的密度較大B.乙容器底部受到液體的壓強(qiáng)較大
C.甲容器中物塊受到的浮力較大D.乙容器中物塊受到的浮力較大

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

20.如圖所示,鋼絲鉗是日常生活中常用到的工具,鋼絲鉗涉及到許多物理知識(shí),請(qǐng)任意寫(xiě)出兩個(gè):
例:手柄是由橡膠做成,橡膠皮是絕緣體,使用時(shí)防止觸電
(1)鉗口粗糙并有條槽,是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦力
(2)鋼絲鉗的鉗把較長(zhǎng)是省力杠桿

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

10.為了合理測(cè)定金屬塊密度:
(1)使用托盤(pán)天平時(shí),應(yīng)先把天平放在水平上,把游碼撥至測(cè)量標(biāo)尺的零刻度線處,指針靜止在如右圖所示的位置,則應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)(填“左”或“右”),使指針指在分度標(biāo)牌的中央.
(2)用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)金屬的質(zhì)量,把金屬放在天平的左盤(pán),當(dāng)天平平衡時(shí)所用的砝碼和游碼所在的位置如圖1所示,則金屬的質(zhì)量是78.4g.
(3)如圖2所示,金屬的體積是10cm3,該物體的密度是7.84×103 kg/m3

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

17.在“探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,首先必須檢查壓強(qiáng)計(jì)能否正常使用,若用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時(shí),發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度差變化都很小,則說(shuō)明該壓強(qiáng)計(jì)的氣密性差(選填“好”或“差”).若使用調(diào)好的壓強(qiáng)計(jì),探究水內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)的情景如圖A、B、C所示.
(1)比較A圖、B圖和C圖,可以得到的結(jié)論是:同種液體的同一深度,液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;
(2)在B圖中把金屬盒慢慢下移,可以觀察到U型管兩邊液面的高度差會(huì)逐漸增大,從而得到的結(jié)論是:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大;

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

14.為了探究平面鏡成像特點(diǎn),小明將一塊厚度為0.5m的玻璃板(P、Q兩個(gè)平面都可以作為平面鏡使用,如圖甲)豎直架在水平臺(tái)板上面,再取兩根完全相同的蠟燭A和蠟燭B,分別豎直置于玻璃板兩側(cè),點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭A,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

(1)在實(shí)驗(yàn)中,小柯透過(guò)玻璃板看到了蠟燭A的2個(gè)清晰的像,他用未點(diǎn)燃的蠟燭B找到了這兩個(gè)像,分別位于圖甲中的A′和A″處,其中A′處的像是蠟燭A通過(guò)玻璃板的P(填“P”或“Q”)平面成像得到的.
(2)小柯在A′處都放了一張白紙做光屏,結(jié)果白紙上不能(選填“能”或“不能”)接收到蠟燭A的像.
(3)小柯按照?qǐng)D甲中的測(cè)量方法,改變蠟燭A的位置,認(rèn)真測(cè)量并記錄了一些數(shù)據(jù):
物距U(cm)5.06.07.08.0
像距V(cm)4.55.56.57.5
然后得出像距小于物距的結(jié)論,你認(rèn)為他的測(cè)量錯(cuò)誤是:像距V(填“物距U”或“像距V”).
(4)小柯吸取了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),重新選擇了一塊。ㄌ睢氨 被颉昂瘛保┑牟AО暹M(jìn)行了實(shí)驗(yàn).
(5)此實(shí)驗(yàn)采用透明玻璃板代替平面鏡,雖然成像不如平面鏡清晰,但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí),也能觀察到B蠟燭,巧妙地解決了像的位置不易確定的問(wèn)題,他主要采用的研究方法是替代(選填“控制變量”、“替代”或“理想模型”).
(6)小柯在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,讓玻璃板沿OO′軸(如圖乙玻璃板與桌面的接觸部分)方向水平向右移動(dòng),結(jié)果他發(fā)現(xiàn)鏡中的像相對(duì)于A不移動(dòng)(選填“向右”.“向左”或“不”).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

15.如圖所示,電源電壓U=12V,R1為定值電阻,阻值為100Ω,R為滑動(dòng)變阻器,R的最大阻值為50Ω,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”,小燈泡上標(biāo)有“6V 3W”字樣,小燈泡的U-I關(guān)系如圖所示,求:
(1)燈泡正常工作時(shí)通過(guò)燈絲的電流是多少?
(2)S閉合,S1、S2都斷開(kāi)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,當(dāng)小燈泡兩端的電壓為4V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為多大?
(3)S、S1、S2都閉合時(shí),移動(dòng)滑片P,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少時(shí),整個(gè)電路消耗的總功率最大?最大總功率是多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案