《物体的浮沉条件及应用》素养提升.docxVIP

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第3节物体的浮沉条件及应用

一、选择题

1.如图所示，粗细均匀的蜡烛长L0，它底部粘有一质量为m的小铁块。现将它直立于水中，它的上端距水面h。如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为△L，则从点燃蜡烛时开始计时，经多长时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为ρ，水的密度为ρ1，铁的密度为ρ2）（）

A.B.

C.D.

二、非选择题

1.（2019广东广州番禺模拟）港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成。隧道由一节节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成，如图10-3-13所示，建造隧道时，先将沉管两端密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底并深埋在河床下。（假设海水密度为1.0×103kg/m3，每一节密封沉管的总质量为6×107kg，g取10N/kg）。

（1）计算漂浮在海面上的一节密封沉管，在灌水前受到的浮力。

（2）画出漂浮的沉管的受力分析图；

（3）向沉管灌入一定水后，沉管排开水的体积为50000m3，此时沉管排开水的质量是多少？沉管受到的浮力是多少？

（4）在对密封沉管灌水使其下沉过程中，其下表面受到海水的压强大小将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

2.（2016北京中考）科普阅读题——阅读《福船》，回答问题。

福船

跨越遥远时空的海上丝绸之路上，一个名叫“福船”的文化符号历久弥新。福船作为木质时代风帆动力远洋船只中的佼佼者，成就了明代郑和、戚继光、郑成功等人的伟大壮举，为中国乃至世界航海史写下了璀璨的一页。

福船，福建沿海一带尖底古海船的统称，上阔下窄，首尖尾宽两头翘，复原模型图如图10-3-14所示其甲板平坦，龙骨厚实，结构坚固；吃水深，容量多，善于装载，稳定性好，抗风力强，造于远洋。

与指南针对航海贡献相媲美的“水密隔舱福船制造技艺”，是中国对世界航海发展史产生深远影响的另一项伟大明。2010年11月15日，《中国水密隔舱福船制造技艺》被列入联合国教科文组织“急需保护的非物质文化遗产名录”。所谓“水密隔舱”，就是用厚实的隔舱板把船舱层层隔断，分隔成互不透水的一个个舱区。在航行过程中，如果有一个或两个舱意外破损，海水进不到其他舱中，从船整体看，仍然保持有足够的浮力，不至沉没。“水密隔舱技术大大提高了船船的整体抗沉性。另外隔舱板与船壳板紧密连接使船体结构也更加坚固。分成隔舱，还便利货物存放管理。水密隔舱福船制造技术，对于远洋航海史研究有着不可替代的重要学术价值。

南京静海寺《郑和残碑》记载：“永乐三年（1405），将领官军乘驾两千料海船并八橹船…”经学术界考证，与北京天坛齐名的两千料海船就是福船。“料”是当时流行的用来表示舟船大小的一种计量单位。两千料海船总长61.2米，最大宽13.8米，型深4.89米；满載时，水线长53米，水线宽13米，吃水3.9米。帆装、给养、武器、人员、货物等及船自身质量总共可达1170吨。郑和下西洋是人类海洋文明史的重要组成部分，是世界航海史上时间最早、规模最大的洲际航海活动。比哥伦布到达美洲大陆航海早了87年，比达伽马过好望角到达印度的航海早了92年，比麦哲伦的环球航海早了114年。郑和下西洋时的中国船舶制造、天文航海、地文航海、季风运用和航海气象预测等方面的技术和航海知识，在当时均处于世界领先地位。

重启海上丝绸之路的今天，“福船”这个珍贵的文化符号成为新兴文创产业里重要的创作灵感，依然在启迪人们不断去开拓创新。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）福船采用了_________技术大大提高了船舶的整体抗沉性。请你展开想象，就福船的这一技术设计理念，举例说明还可应用在哪些方面：__________________。

（2）排水量是衡量造船能力的重要指标。小辉查资料得知：哥伦布远航美洲时，最大的那艘船的满载排水量为233t后，他想知道郑和远洋时的两千料海船的排水量m。他根据上文中两千料海船的信息计算出排水体积V=53m×13m×3.9m=2687.1

m3，估算出排水量约为2687t。请写出这种估算方法不合理的理由，并写出合理的估算方法。

参考答案：

一、选择题

1.答案：A

解析：蜡烛刚开始漂浮在水中，受力平衡分析：蜡烛重力+铁块重力=蜡烛的浮力+铁块的浮力，即①，蜡烛熄灭的时候，设蜡烛燃烧长度x，这时蜡烛的长度刚刚到水面，受力平衡分析：蜡烛重力+铁块重力=蜡烛的浮力+铁块的浮力，即②，①-②得，蜡烛燃烧的时间，故A正确。

二、非选择题

1.（1）答案：6×108N

解析：沉管灌水前漂浮，F浮=G=mg=6×107kg×10N/kg