初中物理能源与可持续发展计算题

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）

阅读了教材“自制密度计”的课外小实验后，小叶和小王决定进行一下尝试．

（1）两人选择了一个由某种特殊材料制成的条形长方体A来制作密度计．小王测得A的质量为12g．当它漂浮在不同液面上时，所受到的浮力为     N．（g=10N/kg）
（2）小叶查阅了相关资料，在得知该材料的密度后，作出了如图甲所示的ρ﹣V图象，据图象可以找到关于A的一些信息．两人发现A的质量可以在ρ﹣V图中用阴影部分面积表示出来，请你在图中用斜线画出这一阴影部分．
（3）小王想用理论推导的方法，在A上标注出各种密度值．他选择首先标注水的密度，在测量出A的长度为20cm后，作出了图乙所示的示意图．经过计算，他确定出水面位置在距A上表面h= cm处，并作了标记．（ρ_水=1.0×10³kg/m³）•
（4）为了保证收益结果，两人将A放入足够多的水中，发现它不容易竖直漂浮．小叶在A的下端密绕了适量的金属丝（金属丝体积忽略不计），制成了“密度计”B．小王提醒他，如果这样，B的刻度应该与A不同．为了重新标注，他们应该测量的一个物理量是      ．
（5）按照上述方法，两人在B上标注出了水、酒精、汽油等液体对应的刻度值，一个简易的密度计就制成了．

6月1日晚，“东方之星”客船翻沉事件不幸发生后，岳阳迅速行动，多部门积极参与搜援。参与搜救的某型号冲锋舟质量为180kg。

（1）求该冲锋舟受到的重力大小；
（2）该冲锋舟在水平地面时，与地面的接触面积为2m²，求它对水平地面的压强；
（3）该冲锋舟的排水量是1.2t，表示它满载时冲锋舟排开水的质量是1.2×10³kg，求该冲锋舟满载时受到的浮力大小。

我国资源勘探返回式卫星是一个边长为1m的封闭式正方体，其总质量为2.0×103㎏．回收时，该卫星落回10m深的预定水域底部水平位置，假设用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦．求：

（1）起吊之前，卫星上表面受到水的压强；
（2）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力；
（3）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？

一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水．然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止．（g＝10N/kg)求：
（1)物体在纯水中所受的浮力；
（2)物体的体积；
（3)物体悬浮时盐水的密度．

某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为3×10^-3m²。不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲。求：(g取l0N/kg)

(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10^-5m³的物块A，装置底部在水面下的深度h=0.11m。此时与水面所对应位置处的刻度线应标为多少？
(3)物块A的密度是多少？

一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0．5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。
求：
（1）物体在纯水中所受的浮力；
（2）物体悬浮时盐水的密度。

一个底面积为10m²的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个体积为20m³、密度为0.8×10³kg/m³的物体A放入其中，最终物体A漂浮于水面上．则：

（1）物体A所受到的浮力是多少？
（2）如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体的质量是多少？
（3）待剩余部分再次静止后，容器底部受到压强减小了多少？（g=10N/kg）

自制潜水艇模型如图所示，A为厚壁玻璃广口瓶，瓶的容积是V₀，B为软木塞，C为排水管，D为进气细管，正为圆柱形盛水容器．当
瓶中空气的体积为V₁时，潜水艇模型可以停在液面下任何深处，若通过细管D向瓶中压入空气，潜水艇模型上浮，当瓶中空气的体积为2 V_l时，潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面，水的密度为恰_水 ，软木塞B，细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计．

求：（1）潜水艇模型的体积；
（2）广口瓶玻璃的密度．

如图（a），在天平左盘放一杯水，右盘放砝码，使天平平衡．

（a）            （b）
（1）将一质量为27g的铝块（_铝＝2.7g/m³）放入左盘水中，水不溢出，天平还能平衡吗？
（2）将铝块如图（b）方式放入左盘中，天平还能平衡吗？

在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器，内装密度为₁的液体．将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中（液体未溢出）．物体静止时，弹簧测力计示数为F；撤去弹簧测力计，球下沉并静止于容器底部，此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍．
求（1）金属球的密度；（2）圆柱形容器内液体的质量．

底面积为400cm²的圆柱形容器内装有适量的水，将其竖直放在水平桌面上，把边长为10cm的正方体木块A放入水后，再在木块A的上方放一物体B，物体B恰好没入水中，如图1—5—11（a）所示．已知物体B的密度为6×10³kg/m³．质量为0.6kg．（取g＝10N/kg）

（a）        （b）
求：（1）木块A的密度．
（2）若将B放入水中，如图（b）所示，求水对容器底部压强的变化．

如图所示的木块浸没在水中，细线对木块的拉力是2N．剪断细线，待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，再在剩余的木块上加1N向下的压力时，木块有20cm³的体积露出水面．求木块的密度．（g取10N/kg）

6月5日是世界环境日，今年我国的主题是“低碳减排，绿色生活”．人类对能源的需求越来越大，世界能源危机日益突出，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题．

（1）图甲为近两个多世纪以来人类能源消耗曲线图，由图可知，自1950年以来，人类能源消耗的情况是            

A．显著增长；

B．平稳增长；

C．稳中有降；

D．显著减少

（2）请你说出太阳能的好处之一                  ，缺点                  。
（3）太阳能热水器（如图丙）已走进了千家万户，小名家的太阳能热水器接受太阳能的总有效面积为2m²，热水器每平方米的面积上1h得到的太阳辐射能平均为2.52×10⁶J，热水器仅能把接收的太阳能的50%转化为水的内能，若光照3h可以使热水器内初温为20℃、质量为100kg的水温度升高到多少摄氏度？已知水的比热容是4.2×10³J/（kg ℃）．

如图所示，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）