科普阅读题 较难0.4 引用1 组卷458
请阅读《“奋斗者”号潜水器——下潜和上浮的奥秘》并回答问题。
2020年我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图甲所示)在世界最深的马里亚纳海沟(深度10909m)成功坐底,刷新了中国载人深潜的纪录,达到了目前全海深载人潜水器的最高标准。普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的。但万米深度,水压非常大,潜水器无法产生这么大的高压,不能将舱室内的海水排出。“奋斗者”号潜水器是如何实现下潜和上浮的呢?
第一,改变自重
为了实现下潜和上浮,“奋斗者”号底部外挂了压载铁如图乙所示,下潜开始时,压载水箱开始注水并调整姿态,达到“最舒服的状态”后,开始下潜,在临近海底时,潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中,并按照作业计划进行海底作业。完成作业后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器所受的浮力大于自身的重力,加速上浮返航。
第二,穿件“救生衣”
为帮助上浮,奋斗者号还穿有一件“救生衣”——浮力块,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。空心玻璃微珠具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等优点,抗压能力超过110MPa。
除此之外潜水器还需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,也要使自身重力分布均匀,如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理放置压载铁、浮力块等物体。
请根据上述材料回答下列问题。
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底深度10909m时,海水对它的压强约为______ Pa。(海水的密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)“奋斗者”号下潜时采用水箱注水,上浮时不用水箱排水而用抛掉压载铁的方式减重,原因是_________ 。
(3)若每块压载铁的重力和体积均相同,每块压载铁的重力为5000N,在海水中所受浮力为625N,则当潜水器完成作业后抛掉第二组(2块压载铁)时,潜水器所受的浮力比自身的重力大______ N。
请你根据空心玻璃微珠的优点,想一想在日常生活中空心玻璃微珠可以应用在哪些方面,举一例。_________
“奋斗者”号潜水器——下潜和上浮的奥秘
2020年我国全海深载人潜水器“奋斗者”号(如图甲所示)在世界最深的马里亚纳海沟(深度10909m)成功坐底,刷新了中国载人深潜的纪录,达到了目前全海深载人潜水器的最高标准。普通潜艇是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变自重,从而控制其下潜或上浮的。但万米深度,水压非常大,潜水器无法产生这么大的高压,不能将舱室内的海水排出。“奋斗者”号潜水器是如何实现下潜和上浮的呢?
第一,改变自重
为了实现下潜和上浮,“奋斗者”号底部外挂了压载铁如图乙所示,下潜开始时,压载水箱开始注水并调整姿态,达到“最舒服的状态”后,开始下潜,在临近海底时,潜水器会抛掉第一组压载铁使自己悬浮在水中,并按照作业计划进行海底作业。完成作业后,潜水器会抛掉第二组压载铁,使潜水器所受的浮力大于自身的重力,加速上浮返航。
第二,穿件“救生衣”
为帮助上浮,奋斗者号还穿有一件“救生衣”——浮力块,浮力块的材料为微米级大小的空心玻璃微珠。空心玻璃微珠具有密度小、耐磨耐高温、隔音隔热、电绝缘等优点,抗压能力超过110MPa。
除此之外潜水器还需要尽可能降低它的重心,以提高其稳定性,也要使自身重力分布均匀,如果重力分布不均匀,在下潜或上浮过程中,平衡就会受影响,所以要合理放置压载铁、浮力块等物体。
请根据上述材料回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/6/948716d4-ac1c-4afe-be19-66cc572b12af.png?resizew=271)
(1)“奋斗者”号在马里亚纳海沟坐底深度10909m时,海水对它的压强约为
(2)“奋斗者”号下潜时采用水箱注水,上浮时不用水箱排水而用抛掉压载铁的方式减重,原因是
(3)若每块压载铁的重力和体积均相同,每块压载铁的重力为5000N,在海水中所受浮力为625N,则当潜水器完成作业后抛掉第二组(2块压载铁)时,潜水器所受的浮力比自身的重力大
请你根据空心玻璃微珠的优点,想一想在日常生活中空心玻璃微珠可以应用在哪些方面,举一例。
22-23八年级下·北京东城·期末
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阅读短文,回答问题。
如图所示是一艘智能太阳能混合动力游船,它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成。游船照明采用节能灯和LED灯,船满载时的排水量为60t,航行中,船载能量管理系统按下表中航行速度要求自动识别并切换动力系统,船的航行速度简称航速,单位为“节”,用kn表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/7/1/1574856917336064/1574856934940672/STEM/bc7f46f3-97d9-44ae-97c5-345be21f3141.png?resizew=220)
(1)游船满载时,所受的浮力为___ N;当部分游客下船后,船底受到水的压强将__ (增大/减小/不变);
(2)船上照明电路中用到了恒流电阻,它的电流与电压关系如图所示,当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中,它的电阻______ (不变/减小/增大)。若将它与一只标有“3.2V 0.3A”的LED(发光二极管)一起接到电压为4V的电源上,要使LED正常工作,则应将它们_______ 联到电路中;若该电路中的电源电压可调,则电源电压在_______ 范围内变化,它们都能正常工作;
(3)已知船航行时,所受的阻力与航速的平方成正比.若在柴电和纯电池供电模式下,游船以最大航速航行时所受的阻力分别为f1、f2,则f1与f2的比值是___ ;当游船以纯电池模式航行时,动力系统的最大功率是______ kW。(设船做匀速直线运动)
如图所示是一艘智能太阳能混合动力游船,它的动力系统由太阳能电池组和柴油发电机组组成。游船照明采用节能灯和LED灯,船满载时的排水量为60t,航行中,船载能量管理系统按下表中航行速度要求自动识别并切换动力系统,船的航行速度简称航速,单位为“节”,用kn表示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/7/1/1574856917336064/1574856934940672/STEM/bc7f46f3-97d9-44ae-97c5-345be21f3141.png?resizew=220)
航速/kn | 供电模式 | 动力系统 | 最大功率/kW |
0~4 | 纯电池 | 太阳能电池组 | |
4~8 | 柴 电 | 柴油发电机 | 300 |
(2)船上照明电路中用到了恒流电阻,它的电流与电压关系如图所示,当恒流电阻两端的电压由0V增大到4V的过程中,它的电阻
(3)已知船航行时,所受的阻力与航速的平方成正比.若在柴电和纯电池供电模式下,游船以最大航速航行时所受的阻力分别为f1、f2,则f1与f2的比值是
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