【題目】2015年,南通建造的世界首座海洋生活平臺“希望7號”出海試航.若試航中平臺的排水量為1.5×104t,以5m/s的速度勻速直線航行1km,所受阻力是平臺重的0.02倍.(取g=10N/kg,q燃油=4×107J/kg).求:
(1)平臺受到的浮力;
(2)平臺所受牽引力的功率;
(3)若平臺燃油機動力系統(tǒng)效率為30%,該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量.

【答案】
(1)解:根據(jù)阿基米德原理可得,平臺受到的浮力:

F=G=mg=1.5×107kg×10N/kg=1.5×108N

答:平臺受到的浮力為1.5×108N;


(2)解:漂浮的物體,所受浮力與自重相等,可得物體的重力:G=F=1.5×108N,

由題可知,希望7號作勻速直線運動,

所以,牽引力:F=f=0.02G=0.02×1.5×108N=3×106N,

牽引力所做的功:W=Fs=3×106N×1×103m=3×109J,

所用時間:t= = =200s,

平臺所受牽引力的功率:

P= = =1.5×107W

答:平臺所受牽引力的功率1.5×107W;


(3)解:由η= 可得,燃油燃燒放出的熱量:

Q= = =1×1010J,

由Q=mq可得,需要燃燒的燃油的質(zhì)量:

m= = =250kg

答:若平臺燃油機動力系統(tǒng)效率為30%,該試航過程至少需要燃燒的燃油質(zhì)量為250kg


【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理F=G即可求出浮力;(2)根據(jù)二力平衡求出牽引力的大小,利用W=Fs求出牽引力做的功,由t= 求出航行時間,利用P= 求出功率;(3)根據(jù)Q= 求出燃油放出的熱量,再利用m= 即可求出燃油質(zhì)量
【考點精析】本題主要考查了浮力大小的計算和功率的計算與測量的相關(guān)知識點,需要掌握浮力的公式為:F= Ggv;功率的計算: P = W/tW 表示功,單位是焦(J). t表示時間 ,單位是秒(s) P表示功率,單位是瓦特(W)1 W= 1 J/s才能正確解答此題.

練習冊系列答案
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【題目】為了監(jiān)督司機是否遵守限速規(guī)定,交管部門在高度公路上安裝了固定測速儀.如圖所示,汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來,測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號.第一次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.4s,第二次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.2s,若發(fā)出兩次信號的時間間隔是1.1s,超聲波的速度是340m/s,求:

1)汽車接收到第一次信號時,距測速儀的距離;

2)汽車從接收到第一次信號到接受到第二次信號過程中,行駛的距離;

3)若此路段限速為120km/h,試計算說明汽車在此路段是否超速?

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【題目】物塊從光滑曲面上P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶后落到地面上的Q點.若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,使傳送帶隨之運動,如圖所示,物塊仍從P點自由滑下,則(
A.物塊有可能落不到地面上
B.物塊將仍落在Q點
C.物塊將會落在Q點的左邊
D.物塊將會落在Q點的右邊

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【題目】某同學用圖示的裝置探究阻力對物體運動的影響,實驗時測出小車運動的最大距離,結(jié)果記錄在下表.

接觸面

小車運動的距離s/cm

毛巾

18.00

棉布

26.58

木板


(1)實驗中,讓小車分別在毛巾、棉布和木板表面上運動的目的是 , 為了使小車到達水平面時的初速度相同,實驗的操作方法是
(2)若小車在水平木板上運動3s后停止,位置如圖所示,小車在這段時間內(nèi)的平均速度為m/s.
(3)小車在鋪有毛巾表面滑行距離最短,說明運動物體受到的阻力越大,速度減小得越(選填“多”、“少”、“快”或“慢”).

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【題目】在學習吉他演奏的過程中,小華發(fā)現(xiàn)琴弦發(fā)出的聲音的音調(diào)高低是受各種因素的影響,他決定對此進行研究,經(jīng)過和同學們討論,提出了以下猜想:

猜想一:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的橫截面積有關(guān);

猜想二:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的長短有關(guān);

猜想三:琴弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低,可能與琴弦的材料有關(guān).

為了驗證上述猜想是否正確,他們找到了上表所列4種規(guī)格的琴弦,因為音調(diào)的高低取決于聲源振動的頻率,于是借來一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗.

為了驗證猜想一,應選用編號為_______、________的琴弦進行實驗;

為了驗證猜想二,應用編號為________、________的琴弦進行實驗;

表中有的材料規(guī)格還沒填全,為了驗證猜想三,必須知道該材料的橫截面積是____mm2。

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【題目】圖甲是探究萘熔化過程中溫度變化規(guī)律的實驗,每隔五min記錄一次溫度值,并觀察萘的狀態(tài),實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:

(1)在5min時,溫度計的示數(shù)如圖乙所示,讀取數(shù)據(jù)填入表格中__________

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),在如圖丙所示的坐標紙上繪制出萘的溫度隨時間變化的圖象__________。

(3)在15min時,萘處于_____狀態(tài)。

(4)30min后繼續(xù)加熱,萘的溫度_____(選填升高”、“不變”、“降低”)。

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【題目】如圖所示,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),鬧鐘和罩的底座之間墊上柔軟的泡沫塑料,逐漸抽出罩內(nèi)的空氣,鬧鐘的聲音會逐漸變小,直至聽不到聲音;再讓空氣逐漸進入玻璃罩,鬧鐘的聲音會逐漸變大.這個實驗表明了( )

A.聲音是由物體振動產(chǎn)生的

B.聲音再玻璃罩中發(fā)生反射

C.聲音必須通過介質(zhì)才能傳播

D.聲波在傳播過程中能量逐漸減少

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【題目】圖甲是2011410日西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號甲運載火箭成功將第8顆北斗導航衛(wèi)星送入太空預定軌道的發(fā)射場景.圖乙為監(jiān)控系統(tǒng)先后間隔2s拍攝到的火箭點火后豎直向上作直線運動時所在位置的照片,已知火箭的總長度為52m,在照片上已按一定比例標示出刻度,在這2s內(nèi)火箭向上運動的路程為 m,火箭的平均速度為 m/s

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【題目】某種型號電熱器的等效電路如圖所示,它有高、中、低三檔并可手動調(diào)節(jié),其額定電壓為220V,低溫檔、中溫檔的額定功率為220W和440W.用兩定值電阻R1和R2表示兩電熱絲,單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b.把它接入家庭電路后,當開關(guān)S1、S2時該電熱器處于低溫檔;中溫檔加熱時電流為A,高溫檔加熱時的功率為W.

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