7.在遠洋輪船的船舷上,都漆著幾條”載重線“,俗稱”吃水線“.輪船滿載時,水面不能超過規(guī)定的”載重線“.船錨是錨泊設備的主要部件,用鐵鏈連在船上,拋在水底,可以使船停穩(wěn).
(1)如圖所示,為一搜遠洋輪船及載重線的示意圖,其中標有”W“的是北大西洋的載重線,其中標有”W“的是北大西洋的載重線,標有”S“的是印度洋時,輪船在海水中受到的浮力將不變(選填”變大“”變小“或”不變“)
(2)該遠洋輪船自重為3.92×102N,空載漂浮在水面上,求該遠洋輪船受到的浮力.
(3)該遠洋輪船滿載貨物時吃水深度是3.2m,已知輪船浸入水中部分的平均橫截面積是5000m2,求該船最多可載多重貨物.(計算時海水的密度取1×103kg/m3
(4)當錨放在船艙里,船靜止在水中時,在水平面處畫上標記線,記作l1;用繩子拴住船錨,將船錨懸掛在船下方的水中且完全浸沒,在水平面處畫上標記線l2,此時標記線的位置將升高.(選填“升高”“降低”或“不變”)
(5)把繩子放得更長些,直至線松了,錨沉在水底,在水平面處畫上標記線l3,利用這些吃水線,計算船錨的密度ρ.(海水的密度用ρ0表示)

分析 (1)輪船都漂浮,受到的浮力都等于輪船受到的重力;
(2)空載漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件即可求出受到的浮力;
(3)已知滿載貨物時吃水深度和平均橫截面求出排開水的體積,根據(jù)阿基米德原理和漂浮條件求出滿載貨物時受到的重力;則減去輪船的自重就是可載貨物的重力.
(4)將錨放在船艙里和用細線拴住船錨,懸掛在船下方的水中且完全浸沒時,根據(jù)浮力的變化可知排開水的體積變化,然后根據(jù)浸入水的物體變化即可判斷;
(5)由題意可知,錨的質量等于錨放入木船時的排水量減去錨沉在盆底時木船的排水量,錨排開水的質量等于錨放入木船時的排水量減去錨懸掛在船下方時的排水量,根據(jù)密度公式求出錨排開水的體積即為錨的體積,再根據(jù)密度公式求出錨的密度.

解答 解:(1)輪船漂浮,根據(jù)漂浮條件可知:F=G,
由于輪船在海水中重力不變,則輪船受到的浮力不變;
(2)空載漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件可知:F=G=3.92×102N;
(3)滿載貨物排開水的體積V=Sh浸沒=5000m2×3.2m=16000m3,
根據(jù)阿基米德原理得:FgV=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×16000m3=1.568×108N,
由于輪船處于漂浮,則G滿載=F=1.568×108N,
所以,G=G滿載-G=1.568×108N-3.92×107N=1.176×108N.
(4)當錨放在船艙里,船靜止在水中時,和用繩子拴住船錨,將船錨懸掛在船下方的水中且完全浸沒時,輪船處于漂浮,則F=G,由于總重力不變,則輪船受到的浮力不變;
則輪船排開水的體積不變,由于船錨懸掛在船下方的水中且完全浸沒,船錨排開一部分水,則輪船排開水的體積減小,所以標記線的位置將升高;
(5)當錨放在船艙里,船靜止在水中時標記線為l1,用繩子拴住船錨,將船錨懸掛在船下方的水中且完全浸沒標記線為l2,設輪船浸入水中部分的平均橫截面積為S,
則錨排開水的體積:
V=△V=Sl1-Sl2=S(l1-l2),
錨沉在水底標記線為l3,則船的重力減小量為錨的重力,即△G=△F=G=mg,
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知錨的質量為:
則△m=△G=△F0△V0S(l1-l3),
所以,錨的密度:
ρ=$\frac{{m}_{錨}}{{V}_{錨}}$=$\frac{{ρ}_{0}S({l}_{1}-{l}_{3})}{S({l}_{1}-{l}_{2})}$=$\frac{{l}_{1}-{l}_{3}}{{l}_{1}-{l}_{2}}$•ρ0
答:(1)不變;
(2)該遠洋輪船受到的浮力為3.92×102N;
(3)該船最多可載1.176×108N的貨物;
(4)升高;
(5)錨的密度為$\frac{{l}_{1}-{l}_{3}}{{l}_{1}-{l}_{2}}$•ρ0

點評 本題考查了阿基米德原理、物體的浮沉條件,利用好輪船漂浮(F=G)是解此類題目的關鍵.密度的計算,關鍵是根據(jù)題意得出錨的質量和錨排開水的質量,對學生獲取信息的能力要求較高.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

17.小明用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關系”,器材如下:電壓為3V的電源,標有“20Ω 2A”字樣的滑動變阻器,阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個,電流表、電壓表、開關和導線.
(1)小明把5Ω的電阻接入電路,變阻器的滑片P移到阻值最大處,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù),則電路的故障可能是電壓表斷路(寫出一種).
(2)排除故障后,斷開開關S,小明用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,馬上閉合開關S,為了保持電壓表的示數(shù)不變,應將滑片P從原位置向B端(選填“A”或“B”)移動.但老師指出此操作有缺漏,你認為應補充的操作是:閉合開關前先將滑片P移至阻值最大處.
(3)實驗數(shù)據(jù)如表所示,可得出結論:當電壓一定時,通過導體中的電流與電阻成反比.
實驗次數(shù)定值電阻/Ω電流表示數(shù)/A
150.4
2100.2
3200.1
(4)此實驗中滑動變阻器起到了保護電路元件安全和控制R兩端的電壓不變的作用.
(5)當小明改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,都無法使電壓表示數(shù)達到實驗要求的值,你認為“電壓表的示數(shù)無法達到實驗要求的值”的原因肯能是C
A.滑動變阻器的阻值太大     B.電壓表量程選小了
C.滑動變阻器的阻值太小    D.滑動變阻器燒壞了.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

18.以下所給出的現(xiàn)象中,物體運動狀態(tài)不發(fā)生改變的是(  )
A.在彎曲的路上汽車勻速轉彎B.熟透的蘋果從樹上下落
C.行駛的火車開始進站D.小孩沿筆直的滑梯勻速下滑

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

15.在圖中被測物體的質量為122.4克,圖中的彈簧測力計的最小分度是0.2牛,該數(shù)為2.6牛.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

2.著名的馬德堡半球實驗向人們展示大氣壓強是很大的;意大利科學家托里拆利首次測定了大氣壓強的數(shù)值為1.03×105帕,實驗中用到密度為13.6×103千克/米3的水銀,其物理意義是1立方米水銀的質量是13.6×103kg.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.測量就是將待測量與標準量的比較,對生活中常見物體尺度的感悟是提高估測能力的基礎.以下對常見物體尺度的估測中正確的是( 。
A.成年人的高度約為1.7mB.物理課本的寬度約為16.9m
C.普通教室的高度約為5mD.自行車車輪直徑約為1.5m

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:計算題

19.甲乙兩地的距離是900km,一列火車從甲地早上7:30出發(fā)開往乙地,途中?苛藥讉車站,在當日16:30到達乙地.火車行駛途中以144km/h的速度勻速通過長度為400m的橋梁,火車全部通過橋梁的時間是25s.求:
(1)火車速度為144km/h表示的意義是:火車在一小時內(nèi)行駛144km的路程.
(2)火車從甲地開往乙地的平均速度是多少km/h?
(3)火車的長度是多少米?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.當揚聲器中的線圈通過的電流方向向下時,線圈向左運動;那么當電流方向向上時,線圈將向右運動.線圈的運動方向還與磁場方向有關,揚聲器是根據(jù)通電導體在磁場中受到力的作用的原理制成的.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

17.用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能通常用電能表來測量,某同學家的電能表上標有“1200r/kW•h”,它的含義是消耗1kW•h的電能,電能表的小鋁盤轉過1200r,若月初顯示0126.4,月末顯示為0258.4,該同學家在這一個月內(nèi)消耗的電能為132kW•h,合4.75×108J,若每kW•h電價為0.5元,則應交電費66元.

查看答案和解析>>

同步練習冊答案