初中物理能源与可持续发展计算题

钻井平台被称为流动的岛屿，如图所示是我国自行设计的钻井平台“海洋石油981”号正在南海西沙群岛工作的情境．该平台长114 m，宽89 m，自身质量为30670 t，最大作业水深3 000 m，最大钻井深度可达10 000 m．（海水的密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）问：

（1）如果工作人员以1.5 m/s的速度从平台长边的一端走到另一端，需要多少时间？
（2）工作设备在最大作业水深处作业时，受到海水的压强为多少？
（3）如果不考虑工作人员和其它物资的重力，平台排开海水的体积为多少？

如图所示为航行在地中海东部海域参加“海上联合-2015（Ⅰ）”中俄联演的中国海军导弹护卫舰潍坊舰，“潍坊舰”排水量的4.3×10⁶kg，吃水深度5m。求满载时，“潍坊舰”受到的浮力有多大？舰底受到海水的压强是多少？（海水的密度取为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

如图甲所示，一柱形容器中装有适量的水。将质量为600g，密度为0.6×10³kg/m³的木块A放入水中静止时，A漂浮在水面上。若在木块A上表面轻放一个物块B，平衡时木块A刚好完全浸没在水中，如图乙所示。若ρ_水=1.0×10³ kg/m³，

求：（1）甲图中木块A所受浮力是多少？
（2）甲图中木块A浸入水中的体积是多少？
（3）乙图中物块B的质量是多少？

学了“浮力”知识后，小红同学进行了相关的实践活动。（ρ_水=1．0×10³kg/m³，g取10 N/kg）
（1）她选取一质量为750 g、体积为1 250 cm³长方体木块，让它漂浮在水面上，如图甲所示，求木块受到的浮力。

（2）取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50 g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上。问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中?
（3）她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0．4 N，求合金材料的密度。

一体积为0．1×10^-3米³的物体悬浮在水中，水恰好完全浸没物体．请求出该物体所受到的浮力、等有关物理量（至少求出3个）．

用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为25℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气(假设天然气完全燃烧)。已知天然气的热值为4.4×10⁷J／kg，水的比热容为4.2×10³J／(kg·℃)。
(1)天然气属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有________的。
(2)水的内能增加了________J。
(3)燃气灶烧水的效率为________。

2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目《国际热核聚变实验堆联合实施协定》，研究可控核聚变技术．该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图甲所示．
氘可以从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量．若这些核能用来发电的效率可以达到50％，所产生的电能可供如图乙所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km／h的速度匀速行驶多少千米？（计算结果保留一位小数）（汽油密度为0.71×10³kg／m³；汽油热值为4.6×10⁷J／kg）

一座功率为1.2×10⁶kW的核电站，年发电量约为6×10⁹kW·h．若建一座功率相同的火力发电站，用热值为2.93×10⁷J／kg的煤做燃料，化学能转化为电能的整体效率为25％，一年需供应多少吨煤才能提供相同的电量？若每节车厢的装载量为60t，一列火车由60节车厢组成，需要多少车次才能完成这些煤的运输任务？

一个密度为0.6×10³kg/m³的木块，体积为0.02 m³，用绳子系在底面积为1000cm²的柱形容器底，使木块完全没入水中，如图所示。求：(1)此时木块所受的浮力是多少？(2)绳子的拉力是多少？(3)剪断绳子，木块静止后，容器底所受压强改变了多少？

一块冰内含有一小石块，放入盛有水的量筒内，正好悬浮于水中，此时量筒内的水面升高了4.6cm．当冰熔化后，水面又下降了0.44cm．设量筒内横截面积为50cm²，求石块的密度是多少？（_水＝0.9×10³kg/m³）

如图所示，把甲铁块放在木块上，木块恰好浸没于水中，把乙块系在这个木块下面，木块也恰好浸没水中，已知铁的密度为7.9×10³kg/m³．求：甲、乙铁块的质量比．

如图（a）所示，一个木块用细绳系在容器的底部，向容器内倒水，当木块露出水面的体积是20cm³，时，细绳对木块的拉力为0.6N．将细绳剪断，木块上浮，静止时有的体积露出水面，如图（b）所示，求此时木块受到的浮力．（g取10N／kg）

（a）       （b）

将一个蜡块（_蜡＝0.9×10³kg/m³）分别放入酒精、水和盐水中静止后，试比较它受的浮力大小和排开液体的体积大小．（_盐水＞_水＞_蜡＞_酒精）
 
酒精水盐水
（a）（b）（c）

马来西亚航空公司航班号为MH370的客机于北京时间2014年3月8日0：42从吉隆坡起飞，于凌晨1：20与管制中心失去联系．该航班本应于北京时间3月8日6：30抵达北京．为寻找失联的MH370航班，美国军方派出一种专业水下搜寻设备﹣﹣“蓝鳍金枪鱼”水下航行器进行海底搜寻，如图所示．“蓝鳍金枪鱼”身长近4.9m，直径为0.5m，质量为750Kg，最大下潜深度为4500m．被投放后，它不需要线缆拖曳，可自主在水下航行．（g取10N/Kg）

（1）已知北京与吉隆坡相距3700Km，若按原定时间准时到达，则飞机飞行过程中的平均速度是多少Km/h？
（2）工作人员利用起重机匀速将“蓝鳍金枪鱼”从甲板吊到2m的高空，然后匀速平移3m，在此过程中起重机对“蓝鳍金枪鱼”做了多少功？
（3）“蓝鳍金枪鱼”漂浮在海面上时，排开海水的体积是多少m³？（结果保留两位小数，海水密度为1.03×10³Kg/m³）

如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm³，木块的密度为0.6×10³kg/m³，试求：

（1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？
（2）若绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？（g取10N／kg）