如图所示是“西电东送”的重点水电站一洪家渡水电站,电站拦河大坝高约180m。当蓄满水时水对坝底的压强约为 Pa;水电站是利用水从高处流下,把 转化为 ,再通过发电机转化为电能。
如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的 (g取10N/kg)。
(1)求木块所受到的浮力大小;
(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;
(3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力。
下列关于物理公式的理解正确的是( )
A. |
由W=Fs可知,有力作用在物体上时,不一定对物体做功 |
B. |
由p=ρgh可知,液体内部的压强与液体的高度成正比 |
C. |
由 可知,物质的密度与它的质量成正比 |
D. |
由 可知,导体的电阻跟通过它的电流成反比 |
阅读下列短文,回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源,主要成分是甲烷和水,分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中,如图所示。可燃冰形似冰块却能燃烧,燃烧后几乎不产生任何残渣。1m 3的可燃冰分解后可释放出约0.8m 3的水和164m 3的天然气,天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
可燃冰的生成有三个基本条件:首先要求低温,可燃冰在0﹣10℃时生成,超过20℃便会分解,海底温度一般保持在2~4℃左右;其次是高压,可燃冰在0℃时,只需海水产生29个标准大气压即可生成,而以海洋的深度,此高压容易保证;最后是充足的气源,海底的有机物沉淀,其中丰富的碳经过生物转化,可产生充足的气源。在温度、压强、气源三者都具备的条件下,可燃冰就会生成。
请回答下列问题:[1个标准大气压取1×10 5Pa,海水的密度取1×10 3kg/m 3,g取10N/kg。c 水=4.2×10 3J/(kg•℃),甲烷的热值取4.2×10 7J/m 3]
(1)可燃冰的主要成分是 。
(2)若要在0℃的海底生成可燃冰,海水的深度至少要 m。
(3)如图所示,海底上有一块体积为100m 3且底部与海底紧密相连的可燃冰A,其受到海水的浮力为 N。
(4)0.5m 3的可燃冰分解后,其中的甲烷完全燃烧放出的热量,在标准大气压下,至少可以将质量为 kg温度为20℃的水加热至沸腾。
横截面积均为S=1cm 2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体,全长为l=50cm,粘合体放入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为 ,如图所示,现将浮出水面部分切掉,以后每浮出水面一部分,稳定后就把它切掉。已知ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,ρ B=0.4×10 3kg/m 3,g取10N/kg。求:
(1)粘合体未被切前,A底面受到水的压强;
(2)粘合体未被切前的总质量;
(3)第一次切掉后,稳定时浸入水中的长度;
(4)第四次切掉后,稳定时浮出水面部分的长度。
如图甲所示,一个底面积为75cm 2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F 1=15N:底面积为120cm 2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F 2=7.5N;然后,将物体A竖直向上移动8cm(忽略绳重和附在物体表面上水的重力,ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)物体A竖直向上移动8cm前后,水对容器底压强的变化量。
用细线竖直拉着一长方体物体,将物块从盛满水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,所受拉力F随下降高度h的变化关系如图所示,求:
(1)物块的重力;
(2)物块受到的最大浮力;
(3)当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强。
如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面。用p表示容器底受到水的压强,F 浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是( )
A. |
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B. |
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C. |
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D. |
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如图所示,高为0.3m的圆柱形容器内盛有0.1m深的水。现将一密度为2×10 3kg/m 3,底面积为S 0m 2,高为0.15m的圆柱形物块竖直放入水中,已知容器底面积为物块底面积的5倍,则物块静止在水中时(物块与容器底不密合),物块受到的浮力为 N,水对容器底的压力为 N(水的密度为1.0×10 3kg/m 3,g取10N/kg)。
2017年5月23日,"蛟龙"号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,如图所示,若将"蛟龙"号下潜看作直线运动,它在2h内下潜4km,"蛟龙"号重2×10 5N,海水的密度取1×10 3kg/m 3."蛟龙"号在下潜的过程中,求:
(1)它下潜的平均速度;
(2)它所受重力做功;
(3)它到达4km处受到海水的压强。
在物理实验操作考核中,水平桌面上放置底面积为100cm 2的圆柱形容器(不计容器壁厚度),内有12cm的水(如图甲),某考生用弹簧测力计悬挂一金属圆柱体,从液面开始缓慢浸入水中,拉力F与圆柱体下表面到水面距离h的变化关系如图乙所示,当圆柱体下表面距液面为10cm时,系圆柱体的细线恰好松开,圆柱体沉入容器底部(水未溢出)。如图丙所示(g取10N/kg)
求:
(1)圆柱体浸没在水中时所受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体沉入底部时,水对容器底部的压强。
底面积为100cm 2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm 3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
有一个用超薄超硬度材料制成的圆柱形容器,下端封闭上端开口,底面积S=250cm2,高度h=10cm,如图甲所示;另有一个实心匀质圆柱体物块,密度ρ=0.8×103kg/m3,底面积S1=150cm2,高度与容器高度相同。如图乙所示。(已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,且g取10N/kg计算)
(1)现将圆柱体物块竖直放置容器内,则物块对容器底部的压强是多大?
(2)再向容器内缓缓注入质量为600g的水,圆柱体物块不会倾斜,最后均处于静止状态,那么,圆柱体物块受到的浮力是多大?
(3)在第(2)问叙述的情景中,水对容器底部的压强是多大?
2016年9月,世界上最大的“升船电梯”﹣﹣三峡升船机试运行成功。实现了“小船坐电梯”过坝。某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强。
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率。