初中物理能源与可持续发展试题

．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积1m³、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。

（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10^-3m²的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？
（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P₃=3P₁。请分析出t₃时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t₁时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。

如图所示，是我国研制的7000米载人潜水器．有关深潜器下潜过程中的说法正确的是

A．浮力大于重力

B．海水对壳体的压力差越来越小

C．海水对壳体的压强越来越大

D．海水对壳体的压强保持不变

小明利用l8cm长的吸管、细铜丝、石蜡等材料自制密度计．
（l）制作密度计的过程中，需要一个盛放液体的容器，现有250mL的量筒和400mL的烧杯供选择．则小明应选择__________．
（2）小明将自制的密度计放入水中，发现密度计不能直立漂浮，其原因可能__________.改进后小明将密度计放入水中，用刻度尺测出吸管露出水面的长度是10.8cm，则吸管浸入水中的深度h_水=__________cm.小明将该密度计放人某液体中，吸管浸入液体的深度为9cm.则此液体的密度是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（3）小明的同学也用吸管制作了密度计，他发现密度计相邻两刻度线之间的距离太小，导致用此密度计测量液体密度时误差较大，为此同学们提出了如下改进方案，其中可行的是

A．换大的容器做实验

B．换细的吸管制作密度计

C．换稍长的吸管制作密度计

D．适当减小密度计的配重

为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
（1）找一根轻质均匀木棍、细绳（质量忽略不计）和一块标有“净重115g”字样的新肥皂，用如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在____位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA=10cm，OB-40cm，则浮板的质量为       kg。

（2）把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋（质量忽略不计）收集溢出的水，用（1）所述方法测得溢出水的质量为4. 6 kg，则浮板的体积为      m³，密度为        kg/m³；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l0³kg／m³。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的。小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为______N。
（3）根据这个实验结果，妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法____（选填“正确”或“不正确”）。请举例说明                               .

有一质量m=0.1kg，容积V＝1×10^－3m³，横截面积S＝2.5×10^－3m²的圆筒形薄壁容器B（壁厚忽略不计），现注入体积为1/3V的某种液体A后，将其封闭放入水中，且保持竖直漂浮状态，如图甲所示，此时水对容器底部的压强p＝2.8×10³Pa，（容器B内空气质量不计，g取10N/kg）求：

（1）液体A的密度；
（2）若要使容器B恰好竖直悬浮在水中（如图乙所示）注入液体A的体积是多少？

如图甲所示，均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像。若不计水的阻力，g=10N/kg，则下列说法正确的是

A．石料受到的重力为900N

B．石料的密度是1.8×10^3kg/m^3

C．如果将该石料立在水平地面上，则它对地面的压强为2.8×10^4pa

D．石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N

甲、乙两种物质的质量和体积关系如图所示，如分别用甲、乙两种物质制成体积相等的两实心物体a和b，放在水中静止后，则

A．a漂浮，a受浮力大于b	B．b漂浮，b受浮力大于a
C．a沉底，a受浮力大于b	D．b沉底，b受浮力大于a

为了测量某种不吸水的软塑泥的密度，刘强同学设计了如图实验步骤：
甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V₁；
乙：将塑料软泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V₂；
丙：将塑料软泥捏成实心团，放入量杯中的水里，泥团漂浮在水面上，用细钢针轻压泥团，使泥团完全浸没水中，水面处刻度值为V₃；
丁：将泥团取出，吸干表面水滴，用细线系着泥团称重，测力计示数为F．

（1）请给步骤丙这种方法取一个名字      ；
（2）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₂、V₃、ρ_水表示ρ_泥= ；
（3）选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V₁、V₃、F、g表示ρ_泥= ．

小明体重500N，周末他去“六盘水市游泳馆”游泳，当他套着游泳圈漂浮在2m深水区休息时（游泳圈的重量忽略不计），他所受的浮力为    N，此时由于不小心，手牌滑落，沉到池底，则手牌受到的液体压强为      Pa．然后他潜入水中老手牌，从他完全潜入到捞到手牌的过程中，他受到的浮力   （选填“变大”、“变小”或“不变”）．小明捞到手牌后，若他受到的浮力等于500N，在不做任何动作的情况下，他将在水中     （选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”）．

在下图所示的甲图中，石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力随时间t变化的图像。若不计水的摩擦力，则可算出该石料的密度为（  ）

A．2.8×10^3kg/m^3	B．2.3×10^3kg/m^3
C．0.6×10^3kg/m^3	D．3.2×10^3kg/m^3

一物块轻轻放入盛满煤油的大烧杯中，静止后有160g煤油溢出；将其轻轻放入盛满水的大烧杯中，静止后有180g水溢出。已知煤油的密度是0.8×10³kg/m³，则物块在水中静止时的状态及物块的密度分别是（  ）

A．下沉，1.1×10^3kg/m^3

B．漂浮，0.85×10^3kg/m^3

C．悬浮，1.0×10^3kg/m^3

D．漂浮，0.90×10^3kg/m^3

某同学想测量某种液体的密度，设计了如右图所示的实验，已知木块的重力为1.2N，体积为200cm³，当木块静止时弹簧测力计的示数为2N，g=10N/kg，求：

（1）木块受到的浮力是多大？
（2）液体的密度是多少？
（3）剪断细绳，木块稳定时处于什么状态，所受浮力又是多大？

如图是小明制作的“浮沉子”，下列说法错误的是

A．松开大瓶瓶盖，用力捏大瓶，小瓶会下沉

B．拧紧大瓶瓶盖，用力捏大瓶，大瓶内的气压会变大

C．如果小瓶中的水过少，小瓶将无法下沉

D．适当控制捏大瓶的力，可以让小瓶悬浮

体积为0．05立方米的救生圈重100牛顿，体重为400牛顿的人使用这个救生圈，则

A．人或圈可以部分露出水面

B．人和圈没入水中后可以悬浮在水中

C．人和圈会沉没下去

D．要做出正确判断，还需知道人的体积

如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6×10⁷N，驱逐舰满载以36km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是总重的0.01倍，如果以这个速度匀速航行10h消耗燃油12t，问：

（1）驱逐舰航行时的牵引力是多大？
（2）航行时驱逐舰克服阻力做了多少功？
（3）整个航行过程中驱逐舰的效率是多大？（取q_燃油=4×10⁷J/kg）