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我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)完成下潜深度7000m的深海潜试.“蛟龙号”带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,蛟龙号工作时,开始因压载铁的数量较多,浮
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我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)完成下潜深度7000m的深海潜试.“蛟龙号”带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,蛟龙号工作时,开始因压载铁的数量较多,浮力小于重力而下沉.到达工作区后,抛掉部分压载铁,使其浮力接近于重力,减小螺旋桨的工作压力.工作结束后,抛掉所有的压载铁,蛟龙号这时浮力大于重力而上升.
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kW•h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电13h.
(1)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将___
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(2)在深海工作区内,“蛟龙号”以2km/h的速度水平巡航到1000m外的另一个工作区需要___h.
(3)“蛟龙号”的体积约为20m3,深海工作区海水的密度为1.06×103kg/m3.则“蛟龙号”在工作区所受的浮力为多少N?“蛟龙号”的质量约为多少kg?(g取10N/kg)
(4)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为112kW•h.串联的蓄电池不得少于___节.
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kW•h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图乙,可以用60A的电流连续放电13h.
(1)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将___
A.继续加速下沉 B.减速下沉 C.匀速下沉 D.立即静止
(2)在深海工作区内,“蛟龙号”以2km/h的速度水平巡航到1000m外的另一个工作区需要___h.
(3)“蛟龙号”的体积约为20m3,深海工作区海水的密度为1.06×103kg/m3.则“蛟龙号”在工作区所受的浮力为多少N?“蛟龙号”的质量约为多少kg?(g取10N/kg)
(4)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为112kW•h.串联的蓄电池不得少于___节.
▼优质解答
答案和解析
(1)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动,故C正确;
(2)根据v=
可知,
航行的时间:t=
=
=0.5h;
(3)“蛟龙号”在工作区所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.06×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.12×105N;
在工作区时浮力接近于重力,即G=F浮=2.12×105N,
根据G=mg可知,
蛟龙号的质量:m=
=
=2.12×104kg;
(4)一节蓄电池的能量:W1=UIt=1.6V×60A×13×3600s=4.5×106J,
蓄电池的节数=
=
≈90(节).
故答案为:(1)C;(2)0.5;(3)“蛟龙号”在工作区所受的浮力为2.12×105N;“蛟龙号”的质量约为2.12×104kg;(4)90.
(1)抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,受的是平衡力,它将保持原状态做匀速下沉运动,故C正确;
(2)根据v=
s |
t |
航行的时间:t=
s |
v |
1km |
2km/h |
(3)“蛟龙号”在工作区所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.06×103kg/m3×10N/kg×20m3=2.12×105N;
在工作区时浮力接近于重力,即G=F浮=2.12×105N,
根据G=mg可知,
蛟龙号的质量:m=
G |
g |
2.12×105N |
10N/kg |
(4)一节蓄电池的能量:W1=UIt=1.6V×60A×13×3600s=4.5×106J,
蓄电池的节数=
W |
W1 |
112×3.6×106J |
4.5×106J |
故答案为:(1)C;(2)0.5;(3)“蛟龙号”在工作区所受的浮力为2.12×105N;“蛟龙号”的质量约为2.12×104kg;(4)90.
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