【題目】一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示，將一質(zhì)量M=3×103kg，體積V0=0.5m3的重物捆綁在開(kāi)口朝下的浮筒上，向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開(kāi)始時(shí)筒內(nèi)液面到水面的距離h1=40m，筒內(nèi)氣體體積V1=1m3，在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時(shí)，拉力減為零，此時(shí)氣體體積為V2，稍后浮筒和重物自動(dòng)上浮，求V2和h2．已知：大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，水的密度ρ=1×103kg/m3，重力加速度的大小為g=10m/s2，不計(jì)水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和厚度可忽略．

【答案】V2=2.5m3，h2=10m．

【解析】試題分析：當(dāng)深度為h2時(shí)，整體受到的重力和浮力相等，根據(jù)平衡條件求解氣體的體積V2，然后對(duì)氣體根據(jù)玻意耳定律類似求解壓強(qiáng)，得到液體的深度h2.

當(dāng)F＝0時(shí)，由平衡條件得：Mg＝ρg(V0＋V2)

代入數(shù)據(jù)得：V2＝2.5m3

設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強(qiáng)分別為p1、p2，由題意得：p1＝p0＋ρgh1

p2＝p0＋ρgh2

在此過(guò)程中筒內(nèi)氣體溫度和質(zhì)量不變，由玻意耳定律得

p1V1＝p2V2

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：h2＝10m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，分界線MN左側(cè)存在平行于紙面水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)存在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度E=200N/C，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T。一質(zhì)量m=2.0×10-12kg、電荷量q=+1.0×10-10C的帶電質(zhì)點(diǎn)，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t1=2.0×10-3 s，在O點(diǎn)處沿垂直邊界的方向射入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)帶電質(zhì)點(diǎn)所受重力及空氣阻力。求:

（1）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后到第一次經(jīng)過(guò)分界線MN的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離O點(diǎn)的最大距離；

（2）粒子從A點(diǎn)由靜止出發(fā)至進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后第一次經(jīng)過(guò)分界線MN所用的總時(shí)間；（保留2位有數(shù)數(shù)字）

（3）粒子從A點(diǎn)由靜止出發(fā)至第三次經(jīng)過(guò)分界線MN所通過(guò)的總路程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)小球從4m高處落下，被地面彈回，在1m高處被接住，則小球在整個(gè)過(guò)程中（）

A. 位移是5m B. 路程是5m

C. 位移大小是1m D. 以上均不對(duì)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一開(kāi)口氣缸內(nèi)盛有密度為ρ的某種液體；一長(zhǎng)為l的粗細(xì)均勻的小瓶底朝上漂浮在液體中，平衡時(shí)小瓶露出液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為l/4�，F(xiàn)用活塞將氣缸封閉(圖中未畫出)，使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)，各部分氣體的溫度均保持不變。當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí)，進(jìn)入小瓶中的液柱長(zhǎng)度為l/2，求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，原長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧一端固定在O點(diǎn)，另一端與質(zhì)量為，的圓環(huán)相連，圓環(huán)套在粗糙豎直固定桿上的A處，環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.5，此時(shí)彈簧水平且處于原長(zhǎng)。讓圓環(huán)從A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B處時(shí)速度最大，到達(dá)C處時(shí)速度為零。過(guò)程中彈簧始終在彈性限度之內(nèi)。重力加速度為g。求

(1)圓環(huán)在A處的加速度為多大?

(2)若AB間距離為3L/4，則彈簧的勁度系數(shù)k為多少?

(3)若圓環(huán)到達(dá)C處時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep，且AC =h，使圓環(huán)在C處時(shí)獲得一個(gè)豎直向上的初速度，圓環(huán)恰好能到達(dá)A處。則這個(gè)初速度應(yīng)為多大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑水平面與半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道平滑連接，質(zhì)量為m的小球A從圓弧最高點(diǎn)M由靜止釋放，在水平面上與靜止的小球B發(fā)生彈性正碰。已知重力加速度為g,兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，試求：

（1）小球A剛好到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)N時(shí)，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?/span>;

（2）若要求兩球發(fā)生二次碰撞，求小球B的質(zhì)量mB應(yīng)滿足的條件.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列宏觀概念中，哪些是“量子化”的（ ）

A. 物體的長(zhǎng)度 B. 物體所受的重力 C. 物體的動(dòng)能 D. 人的個(gè)數(shù)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，斜面與水平面之間的夾角為45°，在斜面底端A點(diǎn)正上方高度為6 m處的O點(diǎn)，以1 m/s的速度水平拋出一個(gè)小球，飛行一段時(shí)間后撞在斜面上，這段飛行所用的時(shí)間為（）( )

A. 0.1 s B. 1 s C. 1.2 s D. 2 s

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法，正確的是

A. 速率不變的曲線運(yùn)動(dòng)是沒(méi)有加速度的

B. 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)

C. 變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)

D. 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定有加速度

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