初中物理能源与可持续发展计算题

科学家在进行海洋科考时，常用到一个很大的浮筒．浮筒是由一个质量为90kg的空心圆柱形铁罐制成的，铁罐高2.1m，底面积0.08m²．把浮筒至于海面时，它的一端浮出水面，上方可安装无线电转播器．某次科考中，工作人员装好无线电转播器，将浮筒竖直漂浮在海面上，浮筒露出水面的高度（不含无线电转播器的高度）为0.6m．如图所示．（海水取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）求：

（1）浮筒底部所受海水的压强．
（2）浮筒受到的浮力．
（3）安装的无线电转播器的质量．

如图为一种水陆两栖抢险救援车，人和车的总重量为6×10³ Ｎ。已知= 1×10³ kg/m³，g取10 N/kg。问：

（1）救援车停泊在水面时排开水的体积多大？
（2）当救援车以10m/s的速度在陆地上匀速行速时，受到的阻力为其总重量的0.1倍。救援车行驶5min，牵引力做的功是多少？

有一块质量为24g、规格为5cm×4cm×1cm的长方体橡皮泥，小华将它轻轻地放入盛满某种液体的烧杯中，发现橡皮泥下沉到烧杯底部，同时有部分液体从烧杯中溢出，他测得溢出液体的质量为18g。取g＝10N/kg，请计算并回答：
（1）这块橡皮泥的密度多大？
（2）这块橡皮泥在液体中受到的浮力多大？
（3）把橡皮泥捏成船状使之漂浮在这种液体中，浮力多大？

如图所示的是 “奥帆赛监测浮标”。浮标质量达2×10³kg，漂浮在海面，可测量风速、风向、气温、海流等数据，准确地提供海洋、气象、水文信息，确保了奥帆赛的顺利进行。请计算：（ρ_海水取1.0×10³kg/m³，g取10N／kg）

（1）浮标静止在水面上受到的浮力是多少N？
（2）浮标静止在水面时排开海水的体积是多少m³？

如图所示，将边长为10cm的正方形物块，放盛有水的水槽内，待物块静止时，其下表面距水面6cm．

求：（1）物块受到水的浮力大小；
（2）取出物块，把一冰块放入水中，冰块也漂浮在水面上，待冰块全部熔化后，水面高度会发生怎样的变化？说明理由．

某公园为推进旅游开发建设，购进一批旅游观光艇，其部分技术参数如下表：（g取10N/kg）求：

商品名称	XX观光艇
商品型号	7.5m×2.0m×0.9m
空艇质量	900kg
发动机最大输出功率	45kw
最大载人数量	20人
最大航速	45km/h

（1）某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？
（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？
（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是多少？

一个质量为0.8kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，g取10N/kg。
（1）求物块重力的大小；
（2）求物块对地面的压强；
（3）若将物块放入水中，求物块静止时排开水的体积。

 在马航MH370失联后，由东海舰队导弹驱逐舰“长春”舰、导弹护卫舰“常州”舰和综合补给舰“巢湖”舰组成的中国第17批搜救编队参与了搜救工作．如图所示，“长春”舰满载时排水量为7.5×10⁶kg，吃水深度6m．（海水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）

（1）搜救舰队通常采用“一”字编队形式前行，而不是“并排”前行，为什么？
（2）满载时，“长春”舰受到的浮力有多大？
（3）“长春”舰底受到海水的压强是多少？
（4）“长春”舰以36km/h的速度匀速航行6h，海水平均阻力为1.0×10⁶N，则这一过程中军舰所做的功至少为多少？

2011年3月11日，日本发生了地震和海啸灾难，致使福岛核电出现核泄漏。为减少放射性污染，电力公司利用“人工浮岛”（一个钢制的空心浮体）储存放射性污水，该浮体是用8×l0⁶ kg的钢板制成的一个外形长140 m，宽50 m、高3m的空心长方体。问：
（1）为了不使“人工浮岛”沉入海底，该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水？（为了计算方便，海水的密度取1.0×10³kg/m³，g＝10N/kg）
（2）请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题

端午节赛龙舟是我国传统项目之一．如图所示是一次龙舟赛，某队龙舟和运动员总质量为2.5×10³kg，该队以1min40s的成绩夺得500m比赛冠军．已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.12．（g=10N/kg），请分析计算：

（1）该队龙舟受到的受到浮力；
（2）该队龙舟在500m比赛过程中的平均速度；
（3）若把比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动，则运动员在比赛过程中划船时的功率．

如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的质量约为1.0x10⁵kg．底面积约为500m²。

问：
（1）登陆艇受到的重力是多少？它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少， 
（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？
（3）若登陆艇用3.0×10⁵N的推进力，以20m/s的航速行驶10min，则登陆艇的功率是多少，

图是蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m³，可潜入水下4500m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体．（海水密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）求：

（1）航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强和浮力；
（2）航行器停留在水下3000m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况；
（3）航行器完成水下3000m作业后返航，在它上浮2000m的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少．

“岁月号”打捞韩国最大打捞船的打捞能力只有3200吨级，目前四艘打捞船已经进入工作区域。小明也想到一种打捞方法：将一些气囊捆在沉船上，然后充气，利用众多气囊的浮力将沉船拉出海面。请通过计算结果对小明的打捞方法进行可行性分析。（气囊自身重量情况忽略不计）。
参照数据：
“岁月号”自身质量加之所载货物和海水总质量超过万吨（按10000吨计算和考虑）气囊的体积相当于多少个教室的体积。
一个普通农村中学教室的体积约400m³，海水密度按10³kg/m³计算和考虑g=10N/kg。

我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×10⁷kg，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力F=1.0×10⁷N，取海水密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，求：
（1）航行2h通过的路程；
（2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
（3）航母航行2h推进力做的功．

一皮划艇运动员为即将在南京举办青奥会比赛积极训练。单人划艇质量10㎏，运动员质量60㎏。

（1）划艇静止在水面上时排开水的体积为多大？
（4）在一次1000m训练中，成绩是4min，水的平均阻力是360N。划艇全程可视为匀速直线运动，运动员划艇的功率多大？