10.2013年6月10日,“蛟龍?zhí)枴痹俅纹鸷,首次搭載科學(xué)家下潛,將在馬里亞納海溝進(jìn)行的7000m級(jí)海試中,下潛至7062m深度并開(kāi)展作業(yè).下列是小楓同學(xué)對(duì)“蛟龍?zhí)枴碧岢龅膸讉(gè)問(wèn)題,請(qǐng)你按要求回答(取ρ海水=1.0×103kg):
(1)“蛟龍?zhí)枴睗撊胨陆?jīng)過(guò)一段時(shí)間調(diào)試后勻速下潛,在勻速下潛過(guò)程中,它的動(dòng)能不變,受到的浮力不變.(填變大,變小或不變)
(2)當(dāng)“蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)開(kāi)展作業(yè)的深潛目標(biāo)7062米深度時(shí),它受到的海水壓強(qiáng)是7.062×107  Pa.
(3)“蛟龍?zhí)枴睗撍鲬腋≡谒袝r(shí),可以拋掉隨船攜帶的壓載鐵,當(dāng)拋掉壓載鐵后,“蛟龍?zhí)枴睗撍鲗⑸细。ㄌ睢吧细 薄ⅰ跋鲁痢被颉办o止”).
(4)設(shè)想在7000米深的“蛟龍?zhí)枴睗撍髦邪岩恢荒_伸到外面的水中,海水對(duì)腳背的壓力大約是9.1×105

分析 (1)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能,動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),根據(jù)其判斷動(dòng)能的變化;根據(jù)阿基米德原理FgV判斷浮力的大小變化;
(2)根據(jù)公式p=ρgh求出海水的壓強(qiáng);
(3)對(duì)“蛟龍?zhí)枴笔芰Ψ治觯鶕?jù)“蛟龍?zhí)枴钡氖芰η闆r分析“蛟龍?zhí)枴钡倪\(yùn)動(dòng)情況;
(4)由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh求壓強(qiáng),由F=pS求海水對(duì)腳背的壓力,與1000個(gè)60kg的成年人的總重力相比較.

解答 解:(1)潛水艇勻速下潛,質(zhì)量不變,速度不變,因此動(dòng)能的大小也不變;潛水艇在水中下潛的過(guò)程,排開(kāi)水的體積不變,根據(jù)浮力的計(jì)算公式F=ρgV,因此受到的浮力也不變;
(2)7062m深度受到海水的壓強(qiáng)為:p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.062×107Pa;
(3)懸浮的潛水器所受重力的等于浮力,拋掉隨船攜帶的壓載鐵,故潛水器所受浮力大于重力,潛水器所受合力方向豎直向上,故會(huì)上。
(4)蛟龍?zhí)枴钡竭_(dá)h=7000m深的海底時(shí),海水密度ρ=1.0×103kg/m3,海水對(duì)“蛟龍?zhí)枴蓖鈿ぃ_背)的壓強(qiáng)約為:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7000 m=7×107Pa.
腳背面積S面積=130cm2=0.013m2,
故海水對(duì)腳背壓力約為F=pS面積=7×107Pa×0.013m2=9.1×105N;
故答案為:(1)不變;不變;(2)7.062×107;(3)上浮;(4)9.1×105

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查液體壓強(qiáng)、壓力以及對(duì)人體的估計(jì)做出計(jì)算,是一道典型的計(jì)算題目.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力和地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力是一對(duì)平衡力
B.運(yùn)動(dòng)員所受的重力和地面對(duì)他的支持力是一對(duì)平衡力
C.杠鈴所受的重力和運(yùn)動(dòng)員對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力
D.杠鈴對(duì)運(yùn)動(dòng)員的壓力和運(yùn)動(dòng)員對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力

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18.如圖所示的四個(gè)物體.F1和F2是該物體所受的方向相反的兩個(gè)力.其中物體受到兩個(gè)力平衡的是(  )
A.甲和丁B.乙和丁C.甲和乙D.丙和丁

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5.三峽船閘是世界最大的人造連通器.如圖是輪船通過(guò)船閘的示意圖.此時(shí)上游閥門(mén)A打開(kāi),下游閥門(mén)B關(guān)閉.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.閘室和下游水道構(gòu)成連通器,水對(duì)閥門(mén)B右側(cè)的壓力大于左側(cè)的壓力
B.閘室和下游永道構(gòu)成連通器,水對(duì)閥門(mén)B兩側(cè)的壓力相等
C.閘室和上游水道構(gòu)成連通器,水對(duì)閥門(mén)B兩側(cè)的壓力相等
D.閘室和上游水道構(gòu)成連通器,水對(duì)閥門(mén)B右側(cè)的壓力大于左側(cè)的壓力

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15.下列四位科學(xué)家中,以其名字命名為壓強(qiáng)單位的是(  )
A.托里拆利B.焦耳C.瓦特D.帕斯卡

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2.如圖所示的四個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能都增大的是( 。
A. 
蘋(píng)果自由落下
B. 
滾擺加速下降
C. 
熱氣球勻速上升
D.
火箭點(diǎn)火發(fā)射升空

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19.如圖是一種抽水馬桶的水箱自動(dòng)上水裝置示意圖,當(dāng)水箱內(nèi)的水達(dá)到一定深度時(shí),浮標(biāo)帶動(dòng)杠桿壓住入水口,停止上水,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出浮標(biāo)所受重力和F的力臂L,O為支點(diǎn).

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20.夏天,小華發(fā)現(xiàn)爸爸將水和防凍液(主要成分是不易蒸發(fā)、密度為1.11g/cm3的乙二醇)混合后加入汽車(chē)水箱,他很不解:夏天為什么還要加防凍液?他思考后認(rèn)為,加防凍液后,混合液的比熱容和沸點(diǎn)都可能發(fā)生變化.
(1)小華對(duì)混合液比熱容的變化情況作了進(jìn)一步思考,覺(jué)得混合液的比熱容應(yīng)隨含水量(水在混合液中所占體積之比)的增大而增大.為此,他在圖甲裝置的兩支相同試管中分別加入體積相同、含水量不同的混合液,通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.
①實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是沒(méi)有控制質(zhì)量相等.
②糾正后,實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)比較不同混合液的比熱容的大。
(2)小華繼續(xù)探究混合液沸點(diǎn)與含水量的關(guān)系,測(cè)得數(shù)據(jù)如下:
含水量W/%50403020105
混合液沸點(diǎn)t/℃107110116124141160
①請(qǐng)?jiān)趫D乙中,描點(diǎn)作出含水量W與混合液沸點(diǎn)t的關(guān)系圖線.
②混合液的含水量為15%時(shí),沸點(diǎn)是130℃.
(3)混合液沸騰后冷卻,小華測(cè)出其密度,發(fā)現(xiàn)混合液的密度比混合前利用水和防凍液的質(zhì)量、體積算出的密度要大.對(duì)于混合液沸騰冷卻后密度變大的原因,他提出如下猜想:
猜想1:防凍液與水混合時(shí)總體積變。
猜想2:混合液沸騰過(guò)程中水大量汽化.
①若猜想1正確,則混合液總體積變小的原因是分子間有間隙.
②為驗(yàn)證猜想2是否正確,他設(shè)計(jì)了以下方案:將混合液加熱至沸騰,分別測(cè)出沸騰過(guò)程中不同時(shí)刻的溫度,若猜想正確,實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到溫度計(jì)的示數(shù)升高;混合液密度變大的原因是含水量降低,防凍液的含量增大,且防凍液的密度大于水,因而密度變大.

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