阅读了教材上“自制密度计”的课外小实验后,小明和小王决定进行一下尝试。

(1)两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计。小王测得A的质量为12g,当它漂浮在不同液面上时,所受到的浮力为0.120.12N.(g=10N/kg)
(2)小明查阅了相关资料,在得知该材料的密度后,作出了图所示的p-V图像,据图像可以找到关于A的一些信息。两人发现A的质量可以在ρ-V图中用阴影部分面积表示出来,请你在图中用斜线画出这一阴影部分。
(3)小王想用理论推导的方法,在A上标注出各种密度值。他选择首先标注水的密度,在测量出A的长度为20cm后,作出了如图乙所示的示意图。经过计算,他确定出水面位置应该在距A上表面h=88cm处,并作了标记(ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)为验证结果,两人将A放入足够多的水中,发现它不容易竖直漂浮。小明在A的下端密绕了适量的金属丝(金属丝体积可忽略不计),制成了“密度计”B.小王提醒他,如果这样,B的刻度应该与A不同。为了重新标注,他们应该测量的一个物理量是B的质量(或重力)B的质量(或重力)。
(5)按照上述方法,两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值,一个简易的密度计就制作成了。
【考点】利用物体的浮沉条件求浮力的大小;阿基米德原理的理解.
【答案】0.12;8;B的质量(或重力)
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:156引用:2难度:0.1
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1.探海神器——“蛟龙”号
2012年6月24日是个伟大的日子!“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生,“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功,“蛟龙”与“神九”互致祝福,进行了穿越海天的对话,实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的伟大梦想!
目前,“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力。“蛟龙”号的形状外观如图所示,部分参数见表格。“蛟龙”号部分参数 长×宽×高 8.2米×3.0×米×3.4米 自身质量 22吨 最大荷载 240公斤 载人 限3人 最大速度 25海里/小时 巡航速度 1海里/小时 最大工作设计深度 7000米 正常在水下工作时间 12小时
新技术突破一——高速水声通信技术。
电磁波在海水中传播的距离很有限,而普通水声传输又有延时长、复杂环境中有效提取信号难等严重缺陷,“蛟龙号”潜入深海数千米,如何实现实时通讯是个重要难题。中国科学院研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术--利用通信声呐进行水下通信联络,成功解决了这一难题。通信声呐是由发射基阵和接收基阵组成,基阵又由换能器基元组成。换能器一般用压电陶瓷材料制成,可将发射机产生的电信号转换为声信号,也可以将接收机接收的声信号转换为电信号。此次“蛟龙”与“神九”成功实现穿越海天对话,高速水声通信技术功不可没。
新技术突破二——大容量充油银锌蓄电池
“蛟龙”号搭载的是我国自主研发的、储存电能超过110千瓦时的大容量充油银锌蓄电池,该电池的蓄电能力为美国同类潜水器蓄电池的2倍,成功解决了“蛟龙”号正常水下工作时间长,但又不能携带太重蓄电池的困难。
新技术突破三——悬停定位和自动航行
由于不同海域、不同深度的海水密度不同,“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的。按潜航员叶聪的说法,“这次7000米级海试的试验海域,根据测量,海面海水的密度是每立方米1021公斤,而7000米深的海水密度变成每立方米1059公斤,“蛟龙”号自重22吨,算下来在7000米深度时受到的浮力大概比在海面时要大800多公斤力”(公斤力是工程中常用的力的单位,1公斤力大约等于10牛)。
浮力的变化要靠压载铁来平衡,所谓“压载铁”,就是给“蛟龙”号增加重量的铁块,“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型,能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量。
“蛟龙”号挂好所需压载铁,注水下潜,当下潜至预定深度时,“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰,通过适时抛掉一定数量的压载铁,利用相关技术实现悬停。此外,“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能,能够在复杂环境中自动航行,在已公开的消息中,尚未有国外深潜器具备类似功能。当完成工作后,潜航员再抛掉适量的压载铁,实现上浮,可见,无论是下潜,悬停,还是上浮,压载铁的作用都是巨大的。
“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就!祝愿我们的祖国繁荣昌盛!”,“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺,送出了全体中华儿女的心声!
(1)(1)①换能器可实现 信号与 信号的相互转换。
②潜艇下潜深度一般是几百米,而“蛟龙”号下潜深度一般是几千米,“蛟龙”号在深海中必须通过抛掉压载铁实现上浮,而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮,请写出可能的原因及你的理由:。
(2)请估算“蛟龙”号的体积大小,并写出估算过程。发布:2024/11/13 8:0:1组卷:8引用:0难度:0.5 -
2.如图所示,“A”和“B”表示满载的轮船在海水或江水中静止时液面的位置。图示中的轮船是在 (填“江水”或“海水”)中停泊。轮船的排水量为6000t,在海水中满载时受到的浮力是 N。
发布:2024/11/18 8:0:1组卷:298引用:3难度:0.5 -
3.轮船的排水量是指满载时排开水的质量,排水量的大小反映了其载货的能力,一艘排水量为1000t 轮船,自身质量为200t,则最多能装载
发布:2024/11/18 8:0:1组卷:35引用:1难度:0.5