1. 仁爱礁是我国的固有领土,隶属我国海南省三沙市,中国公务船只定期在那里巡视。如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船。
(1)该船以20 km/h的速度匀速航行了5 h,则航行的距离是
(2)若该船的声呐探头距海面深度为10 m,则该声呐探头受到海水的压强是
(3)该船满载时排水量为5×10^{6} kg,则船受到的重力为

(1)该船以20 km/h的速度匀速航行了5 h,则航行的距离是
100km
。(2)若该船的声呐探头距海面深度为10 m,则该声呐探头受到海水的压强是
1.03×10^{5}Pa
。(3)该船满载时排水量为5×10^{6} kg,则船受到的重力为
5×10^{7}N
,浮力为5×10^{7}N
。(海水密度为1.03×10^{3} kg/m^{3},g取10 N/kg)答案
【解析】:
1. (1)根据公式$s = vt$(其中$s$为路程,$v$为速度,$t$为时间),已知船速$v = 20km/h$,航行时间$t = 5h$,则航行距离$s=20×5 = 100km$。
2. (2)根据液体压强公式$p=\rho gh$(其中$p$为压强,$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),海水密度$\rho = 1.03×10^{3}kg/m^{3}$,$g = 10N/kg$,深度$h = 10m$,则声呐探头受到海水的压强$p = 1.03×10^{3}×10×10=1.03×10^{5}Pa$。
3. (3)船满载时排水量$m_{排}=5×10^{6}kg$,根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,可得浮力$F_{浮}=5×10^{6}×10 = 5×10^{7}N$;因为船漂浮,所以船受到的重力$G = F_{浮}=5×10^{7}N$。
【答案】:
(1)$100km$;(2)$1.03×10^{5}Pa$;(3)重力$5×10^{7}N$,浮力$5×10^{7}N$。
1. (1)根据公式$s = vt$(其中$s$为路程,$v$为速度,$t$为时间),已知船速$v = 20km/h$,航行时间$t = 5h$,则航行距离$s=20×5 = 100km$。
2. (2)根据液体压强公式$p=\rho gh$(其中$p$为压强,$\rho$为液体密度,$g$为重力加速度,$h$为深度),海水密度$\rho = 1.03×10^{3}kg/m^{3}$,$g = 10N/kg$,深度$h = 10m$,则声呐探头受到海水的压强$p = 1.03×10^{3}×10×10=1.03×10^{5}Pa$。
3. (3)船满载时排水量$m_{排}=5×10^{6}kg$,根据阿基米德原理$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g$,可得浮力$F_{浮}=5×10^{6}×10 = 5×10^{7}N$;因为船漂浮,所以船受到的重力$G = F_{浮}=5×10^{7}N$。
【答案】:
(1)$100km$;(2)$1.03×10^{5}Pa$;(3)重力$5×10^{7}N$,浮力$5×10^{7}N$。
2. 我国首辆“玉兔号”月球车的质量为140 kg,它在月球表面上受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$。月球车在月球表面运动非常缓慢,在刚开始接触月球表面的2 h内,沿月球表面运动了0.4 km。“玉兔号”月球车有6个网状轮子,每个网状轮子与月球表面的接触面积为50 cm^{2},g_{地}=10 N/kg,求:
(1)月球车在月球表面受到的重力;
(2)月球车在月球表面运动的平均速度;
(3)月球车对月球表面的压强。
(1)月球车在月球表面受到的重力;
(2)月球车在月球表面运动的平均速度;
(3)月球车对月球表面的压强。
答案
【解析】:
(1)首先根据重力公式$G = mg$(其中$m$为物体质量,$g$为重力加速度)求出月球车在地球表面受到的重力$G_{地}$,再根据月球车在月球表面上受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$,求出月球车在月球表面受到的重力$G_{月}$。
已知$m = 140kg$,$g_{地}=10N/kg$,则$G_{地}=mg_{地}=140kg×10N/kg = 1400N$,所以$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×1400N=\frac{700}{3}N\approx233.3N$。
(2)根据速度公式$v=\frac{s}{t}$(其中$s$为路程,$t$为时间)求月球车在月球表面运动的平均速度。
已知$s = 0.4km = 400m$,$t = 2h = 2×3600s = 7200s$,则$v=\frac{s}{t}=\frac{400m}{7200s}=\frac{1}{18}m/s\approx0.06m/s$。
(3)月球车对月球表面的压力$F = G_{月}$,月球车有$6$个网状轮子,每个网状轮子与月球表面的接触面积为$50cm^{2}$,可求出受力面积$S$,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$求月球车对月球表面的压强。
$S = 6×50cm^{2}=300cm^{2}=0.03m^{2}$,$F = G_{月}=\frac{700}{3}N$,则$p=\frac{F}{S}=\frac{\frac{700}{3}N}{0.03m^{2}}=\frac{70000}{9}Pa\approx7777.8Pa$。
【答案】:(1)$233.3N$;(2)$0.06m/s$;(3)$7777.8Pa$
(1)首先根据重力公式$G = mg$(其中$m$为物体质量,$g$为重力加速度)求出月球车在地球表面受到的重力$G_{地}$,再根据月球车在月球表面上受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$,求出月球车在月球表面受到的重力$G_{月}$。
已知$m = 140kg$,$g_{地}=10N/kg$,则$G_{地}=mg_{地}=140kg×10N/kg = 1400N$,所以$G_{月}=\frac{1}{6}G_{地}=\frac{1}{6}×1400N=\frac{700}{3}N\approx233.3N$。
(2)根据速度公式$v=\frac{s}{t}$(其中$s$为路程,$t$为时间)求月球车在月球表面运动的平均速度。
已知$s = 0.4km = 400m$,$t = 2h = 2×3600s = 7200s$,则$v=\frac{s}{t}=\frac{400m}{7200s}=\frac{1}{18}m/s\approx0.06m/s$。
(3)月球车对月球表面的压力$F = G_{月}$,月球车有$6$个网状轮子,每个网状轮子与月球表面的接触面积为$50cm^{2}$,可求出受力面积$S$,再根据压强公式$p=\frac{F}{S}$求月球车对月球表面的压强。
$S = 6×50cm^{2}=300cm^{2}=0.03m^{2}$,$F = G_{月}=\frac{700}{3}N$,则$p=\frac{F}{S}=\frac{\frac{700}{3}N}{0.03m^{2}}=\frac{70000}{9}Pa\approx7777.8Pa$。
【答案】:(1)$233.3N$;(2)$0.06m/s$;(3)$7777.8Pa$
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