问题补充:
(?宜宾)深海探测器利用“深海潜水器无动力下潜上浮技术”,其两侧配备多块相同的压载铁,当其到达设定深度时,抛卸压载铁,使其悬浮、上浮等,并通过探测器观察窗观察海底世界.其深海探测器在一次海底科考活动中,经过下潜、悬浮、上浮等一系列操作后,顺利完成任务.如图所示,是该探测器观察窗所受海水压强随时间变化的P-t图象,以下说法正确的是A.探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系是F浮AB<F浮BC<F浮CDB.探测器在下潜、悬浮、上浮三个阶段,在竖直方向的速度大小关系是v悬浮<v下沉<v上浮C.探测器在第3h、第5h和第8h的三个时刻,观察窗所受压力大小的关系是F5h>F3h>F8hD.探测器在下潜的最深处处于悬浮状态,受到重力、浮力和海水对探测器的压力的作用 物理
答案:
【答案】 A、探测器在AB、BC、CD三个阶段,都是浸没,V排=V物,故由F浮=ρgV排可知,在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小是相等的,故A错误;
B、潜水器两侧配备4块压载铁时,对潜水器受力分析,根据牛顿第二定律可得G1-kv2-F浮=ma,当速度增大时,加速度逐渐减小,当加速度减到零时,速度达到最大值,潜水器做匀速运动,潜水器抛弃所有压载铁时,根据牛顿第二定律得G3-kv2+F浮=ma,潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动,故B错误;
C、由图象可知,3h所受压强为7.5×104Pa,5h所受压强为10×104Pa,8h所受压强为4.5×104Pa,根据p=FS可得F=pS,则5h所受压力大于3h所受压力,3h所受压力大于8h所受压力,即F5h>F3h>F8h,故C正确;
D、潜水器在水面下处于悬停时,它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对平衡力,故该选项说法错误;
故选:C.
【问题解析】
A、根据F浮=ρgV排可比较探测器在AB、BC、CD三个阶段,所受浮力的大小关系;B、潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调整.当潜水器两侧配备4块压载铁时,潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜;当潜水器到达一定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器悬停在指定深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压载铁,使潜水器上浮,到达水面;C、根据3h、第5h和第8h的三个时刻所受的压强关系,利用压强公式变形分析观察窗所受压力大小的关系D、潜水器在水下悬浮,受到的重力和浮力大小相等. 名师点评本题考点 物体的浮沉条件及其应用. 考点点评牛顿动力学问题是中考考查的重点,而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情,本题借助最新的物理情景,考查了牛顿动力学问题,解题的关键是会将实际问题转换为物理模型.
【本题考点】
物体的浮沉条件及其应用. 考点点评牛顿动力学问题是中考考查的重点,而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情,本题借助最新的物理情景,考查了牛顿动力学问题,解题的关键是会将实际问题转换为物理模型.
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