【題目】一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示,將一質(zhì)量M=3×103kg,體積V0=0.5m3的重物捆綁在開(kāi)口朝下的浮筒上,向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體,開(kāi)始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離h1=40m,筒內(nèi)氣體體積V1=1m3,在拉力作用下浮筒緩慢上升,當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí),拉力減為零,此時(shí)氣體體積為V2,稍后浮筒和重物自動(dòng)上浮,求V2h2.已知:大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,水的密度ρ=1×103kg/m3,重力加速度的大小為g=10m/s2,不計(jì)水溫變化,筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體,浮筒質(zhì)量和厚度可忽略.

【答案】V2=2.5m3,h2=10m.

【解析】試題分析:當(dāng)深度為h2時(shí),整體受到的重力和浮力相等,根據(jù)平衡條件求解氣體的體積V2,然后對(duì)氣體根據(jù)玻意耳定律類(lèi)似求解壓強(qiáng),得到液體的深度h2.

當(dāng)F=0時(shí),由平衡條件得:Mgρg(V0V2)

代入數(shù)據(jù)得:V2=2.5m3

設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強(qiáng)分別為p1、p2,由題意得:p1p0ρgh1

p2p0ρgh2

在此過(guò)程中筒內(nèi)氣體溫度和質(zhì)量不變,由玻意耳定律得

p1V1p2V2

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:h2=10m

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

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(1)空調(diào)器在前5min內(nèi)處于什么狀態(tài)?此時(shí)通過(guò)它的電流是多少?
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【題目】如圖所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接.質(zhì)量為m的小球從高為h處由靜止開(kāi)始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為km的小球發(fā)生碰撞,碰撞前后兩小球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線(xiàn)上.

(1)若兩小球碰撞后粘連在一起,求碰后它們的共同速度;
(2)若兩小球在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,為使兩小球能發(fā)生第二次碰撞,求k應(yīng)滿(mǎn)足的條件.

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【題目】下列關(guān)于牛頓第一定律的說(shuō)法正確的是( )

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B.牛頓第一定律只是提出了慣性的概念]

C.牛頓第一定律提出了當(dāng)物理受到的合外力為零時(shí),物體將處于靜止?fàn)顟B(tài)

D.牛頓第一定律提出物體的運(yùn)動(dòng)不需要力維持

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C.豎直向上平移
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【題目】偵察衛(wèi)星在通過(guò)地球兩極上空的圓軌道上運(yùn)行,它的運(yùn)行軌道距地面高度為h,已知地球半徑為R,地面表面處的重力加速度為g,地球的自轉(zhuǎn)周期為T(mén).
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