【題目】鉆井平臺被稱為流動的島嶼,座底式鉆井平臺工作原理是利用其浮體(沉墊或穩(wěn)定立柱)灌水下沉,用幾個立體支承固定高度的上層平臺進(jìn)行作業(yè);如圖1,我國自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”號,于2012年5月9日在海南正式開鉆,其最大作業(yè)水深3000m.(海水的密度取1.0×103kg/m3)
(1)若平臺及載物的總質(zhì)量為60000t時,漂浮在海面上其排開海水的體積大約是多少立方米?
(2)假設(shè)其浮體下底部有面積為200cm2的探測窗口,當(dāng)鉆井浮體下底部從2000m處下潛至最大作業(yè)水深度處時,則該探測窗口承受海水的壓力增加了多少?
(3)為了方便工作,鉆井平臺安裝有電梯,其運(yùn)行速度為v=0.5m/s.某次電梯上升過程中,其承重與運(yùn)行時間的關(guān)系如圖2所示,則電梯對承重共做了多少功?
【答案】
(1)解:平臺及載物的總質(zhì)量m=60000t=6×107kg;
平臺及載物受到的重力G=mg=6×107kg×10N/kg=6×108N;
∵鉆井平臺是漂浮在海面上的;
∴平臺受到的浮力 F浮=G=6×108N;
由阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排可得,
平臺排開海水的體積:V排= = =6×104m3
(2)解:海面下2000m處的壓強(qiáng)為:p1=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×2000m=2×107Pa,β
下潛至最大潛水深度處壓強(qiáng)為:p2=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×3000m=3×107Pa,
增加的壓強(qiáng)為:△p=p2﹣p1=3×107Pa﹣2×107Pa=1×107Pa;
由F=pS得探測窗口承受海水的壓力增加:
△F=△pS=1×107Pa×200×10﹣4m2=2×105N;
0~60s時間段,上升的高度:h1=vt1=0.5m/s×60s=30m,電梯克服承重做功:W1=G1h1=4×103N×30m=1.2×105J;
60s~110s,受到的重力為0,所以克服重力做功為0,即W2=0J;
110s~200時間段,上升的高度:h3=vt3=0.5m/s×90s=45m,電梯克服承重做功:W3=G3h3=7×103×45m=3.15×105J;
所以,上升過程中電梯對承重做為:W=W1+W2+W3=1.2×105J+0J+3.15×105J=4.35×105J
(3)W=W1+W2+W3=1.2×105J+0J+3.15×105J=4.35×105J
【解析】(1)鉆井平臺是漂浮在海面上的,不考慮工作人員的重力,所以它受到的浮力等于它的重力;知道平臺自身的質(zhì)量,可利用公式G=mg計(jì)算出平臺自身的重力,又知道海水的密度,則可根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排算出它排開海水的體積.(2)知道工作設(shè)備所處的深度,可利用液體壓強(qiáng)公式p=ρgh計(jì)算出不同深度處海水對工作設(shè)備的壓強(qiáng),再計(jì)算出增加的壓強(qiáng),最后根據(jù)計(jì)算出增加的壓力.(3)電梯在上升過程中克服承重做功,所做的功等于各部分功之和,利用W=Gh可求各部分功.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了壓力及重力與壓力的區(qū)別和液體的壓強(qiáng)的計(jì)算的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握壓力:指垂直作用在物體表面上的力.壓力的作用效果是使物體發(fā)生形變;液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點(diǎn)到液面的距離才能正確解答此題.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺燈,其電路如圖甲所示,電源電壓為24V,燈泡L的額定電壓為24V,通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)燈泡正常發(fā)光,燈絲的電阻為_____ ;調(diào)節(jié)滑動變阻器R,當(dāng)燈泡的實(shí)際功率為3.6W時,滑動變阻器R連入電路的陰值是_______ 。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】地球上的水循環(huán)過程大致是這樣的:地面及江河湖泊中的水_____成水蒸氣后,在上升過程中遇到冷空氣會_____成小水滴或_____成小冰晶,大量的小水滴或小冰晶集中懸浮在高空中形成云,云越積越厚,當(dāng)空氣托不住時會降落下來,小冰晶在下降過程中遇到暖氣流會_____成小水滴而形成雨。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】根據(jù)題意填空
(1)為了方便盲人行走,在馬路兩旁的人行道上鋪設(shè)了有凸棱的盲道,如圖甲所示.放學(xué)后張明和同學(xué)們走在盲道上,感覺到腳有些不舒服,從物理學(xué)角度分析,這是因?yàn)椋鹤咴诿さ郎,腳與地面的減小了,從而增大了 .
(2)如圖所示為浴室的防滑塑膠墊,防滑塑膠墊一面有有凸起的花紋(如圖乙),另一面有很多小吸盤(如圖丙),使用時把有小吸盤的一面向下鋪在平滑的瓷磚地面上,利用把它緊壓在地面的瓷磚上,以防止浴墊滑動.花紋是通過的方法來增大摩擦的,防止人滑倒.
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【題目】為架設(shè)一條輸電線路,有粗細(xì)相同的鐵線和鋁線可供選擇,下面敘述最合理的是( )
A. 因鐵線堅(jiān)硬,應(yīng)選鐵線 B. 因鋁線電阻小,應(yīng)選鋁線
C. 因鐵較便宜,應(yīng)選鐵線 D. 因鋁線易于架設(shè),應(yīng)選鋁線
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【題目】關(guān)于燃料的熱值,下列說法中正確的是
A. 燃料的熱值越大,燃燒時達(dá)到的溫度就越高
B. 燃料的熱值越大,燃燒時放出的熱量就越多
C. 燃料燃燒越充分,則燃料的熱值就越大
D. 燃料的熱值與燃料的質(zhì)量以及燃燒情況無關(guān)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】某班同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,記錄并繪制了像到凸透鏡的距離v跟物體到凸透鏡的距離u之間關(guān)系的圖象,如圖所示,下列判斷正確的是( )
A. 該凸透鏡的焦距是16cm
B. 當(dāng)u=12cm時,在光屏上能得到一個縮小的像
C. 當(dāng)u=20cm時,成放大的像。投影儀就是根據(jù)這一原理制成的
D. 把物體從距凸透鏡12cm處移動到24cm處的過程中,像逐漸變小
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】緊急情況逃生時,使用普通破窗錘產(chǎn)生的碎玻璃容易傷人.如圖為一種新型破窗錘,使用時將吸盤吸附在窗玻璃上,然后拉長彈性繩,人離玻璃較遠(yuǎn)后松手,破窗錘在彈力作用下瞬間擊碎窗玻璃而不會傷到人.下列有關(guān)說法錯誤的是( )
A.吸盤能吸附在窗玻璃上是由于受到大氣壓的作用
B.若吸盤面積太小,則拉長彈性繩時容易脫落
C.錘頭前端做得比較尖是為了增大壓力
D.松手后,繩的彈性勢能主要轉(zhuǎn)化為破窗錘的動能
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【題目】大街上的“超聲波潔牙”美容店中,超聲之所以能潔牙,是因?yàn)椋?/span>)
A. 超聲是清潔劑 B. 超聲發(fā)生反射
C. 超聲傳遞去污的信息 D. 超聲引起液體的振動,振動把污垢敲下來
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