如圖所示是水庫(kù)大壩閘門開(kāi)閉裝置示意圖,設(shè)閘門為高5m,底面積0.6m2的長(zhǎng)方體,用密度為8×103kg/m3的合金材料制成.某時(shí)刻,閘門浸入水中深度為4m,且不觸底,閘門頂端掛在與電動(dòng)機(jī)相連的動(dòng)滑輪下處于靜止?fàn)顟B(tài),(鋼纜和滑輪的重力、輪與軸間的摩擦、閘門與固定滑軌的摩擦、水庫(kù)水位的變化均不計(jì),g取10N/kg)
求:(1)閘門所受的重力.
(2)閘門底部受到水的壓強(qiáng).
(3)浸入水中深度為4m時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼纜的拉力為F1,當(dāng)閘門由上述位置以0.2m/s的速度在水中勻速上升5s時(shí),電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼纜拉力為F2,計(jì)算F1與F2的比值.

解:(1)G=ρVg=8×103 kg/m3×0.6 m2×5 m×10N/kg=2.4×105N;
(2)p=ρgh=1×103 kg/m3×10N/kg×4 m=4×104Pa;
(3)F浮1gV排1,鋼纜拉力F1=(G-F浮1
t=5s時(shí),s=vt=0.2m/s×5s=1m
閘門浸在水中的深度h′=4m-1m=3m
F浮2gV排2,鋼纜拉力F2=(G-F浮2
所以====
答:(1)閘門所受的重力為2.4×105N;(2)閘門底部受到水的壓強(qiáng)為4×104Pa;(3)F1與F2的比值為36:37.
分析:(1)首先計(jì)算出閘門的體積V=Sh,根據(jù)公式ρ=得,m=ρV,最后根據(jù)公式G=mg計(jì)算出閘門的重力.
(2)根據(jù)公式p=ρgh進(jìn)行計(jì)算.
(3)首先根據(jù)題意計(jì)算出兩種情況下閘門浸入水中的體積,根據(jù)公式FgV計(jì)算出閘門在不同深度處時(shí)所受的浮力,根據(jù)F=G-F計(jì)算出兩種情況下滑輪組對(duì)閘門的拉力.
又因?yàn)榛喗M由4段繩子承擔(dān)物重,所以F=,從而求出兩種情況下的拉力比.
點(diǎn)評(píng):此題考查了有關(guān)重力的計(jì)算、浮力大小的計(jì)算、液體壓強(qiáng)的計(jì)算及滑輪組繩子拉力的計(jì)算,同時(shí)用到了密度公式和速度計(jì)算公式,是一道綜合性很強(qiáng)的計(jì)算題目,在計(jì)算時(shí)要注意理清思路.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源:新課標(biāo)讀想用八年級(jí)下  物理 題型:038

我國(guó)幅員遼闊,水資源豐富,地勢(shì)呈階梯狀分布,這為開(kāi)發(fā)和利用水能資源提供了十分有利的條件.修建水庫(kù)是開(kāi)發(fā)利用水能的基礎(chǔ)建設(shè).

(1)我國(guó)的地勢(shì)特點(diǎn)是什么?

(2)水庫(kù)大壩總是建成下寬上窄的梯形,其橫截面如圖所示.試說(shuō)明建成這種形狀的物理道理.

(3)舉世矚目的三峽工程歷經(jīng)近十年的艱苦努力,終于于2003年6月1日下閘蓄水,6月16日水位達(dá)到海拔135m,此時(shí)壩前水位抬高55m,求:此次蓄水,水對(duì)壩底所增加的壓強(qiáng).(g取10N/kg)

(4)一艘輪船的船底在過(guò)三峽船閘時(shí)不小心被撞了一個(gè)洞,洞口的面積為10cm2,用來(lái)堵洞的堵塞物受到的水的壓力為25N,求洞口在水下的深度.(g取10N/kg)

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科目:初中物理 來(lái)源:2012屆重慶市萬(wàn)州區(qū)巖口復(fù)興學(xué)校九年級(jí)下學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

如圖所示,是舉世聞名的三峽水利樞紐工程主體建筑——三峽水庫(kù)大壩的魏峨雄姿!敖?cái)辔咨皆朴,高峽出平湖”已變成現(xiàn)實(shí),2003年6月1日三峽水庫(kù)下閘蓄水。 美麗的萬(wàn)州——有如撒落在三峽平湖中的一顆明珠,因其優(yōu)越的地理位置,成為重慶市第二大港口城市,至2009年工程完工,三峽水庫(kù)水位達(dá)到175m,水庫(kù)庫(kù)容近400億m3。如今,萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪可停泊萬(wàn)州直抵重慶。

從2003年6月至今,三峽工程的防洪、發(fā)電、航運(yùn)三大效益已初步顯現(xiàn),而且,三峽水庫(kù)對(duì)長(zhǎng)江中上游地區(qū)的生態(tài)、氣候也有一定的調(diào)節(jié)和改善作用。
(1)、據(jù)專家分析,三峽工程水庫(kù)蓄水后對(duì)庫(kù)區(qū)的氣候有一定的調(diào)節(jié)作用,這主要是因?yàn)樗哂休^大的           (2)、設(shè)壩區(qū)河床海拔高50米,當(dāng)水位達(dá)175m時(shí),大壩底部受到的長(zhǎng)江水的壓強(qiáng)有多大?(g=10N/kg)(3)一艘排水量為1.8萬(wàn)噸級(jí)的遠(yuǎn)洋巨輪,當(dāng)它滿載貨物從大海駛?cè)腴L(zhǎng)江后,它的吃水線將       (選填:上升、下降)一些。若該遠(yuǎn)洋貨輪停泊在萬(wàn)州港,并卸下了6000t貨物,問(wèn)此時(shí)貨輪排開(kāi)水的體積是多少 m3  (g="10N/kg" 、 =1.0×103 kg/m3)(5分)

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科目:初中物理 來(lái)源:2012年人教版初中物理九年級(jí)14.2 液體的壓強(qiáng)練習(xí)卷(解析版) 題型:計(jì)算題

我國(guó)幅員遼闊,水資源豐富,地勢(shì)呈階梯狀分布,這為開(kāi)發(fā)利用水能源提供了十分有利的條件,修建水庫(kù)是開(kāi)發(fā)利用水能的基礎(chǔ)建設(shè)。

圖14-2-16

(1)我國(guó)的地勢(shì)特點(diǎn)是什么?

(2)水庫(kù)大壩總是建成下寬上窄的梯形,其橫截面積如圖14-2-16所示,試說(shuō)明建成這種形狀的物理道理。

(3)舉世矚目的三峽工程歷經(jīng)近十年的艱辛努力,終于在2003年6月1日下閘蓄水,6月16日水位將達(dá)到海拔135米,此時(shí)壩前水位將抬高55米,求:此次蓄水,水對(duì)壩底所增加的壓強(qiáng)。(g取10 N/kg)

(4)一艘輪船的船底在過(guò)三峽船閘時(shí)不小心被撞了一個(gè)洞,洞口的面積為10 cm2,用來(lái)堵洞的堵塞物受到的水壓力為25 N,求洞口在水下的深度。(g取10 N/kg)

 

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如圖所示,是舉世聞名的三峽水利樞紐工程主體建筑——三峽水庫(kù)大壩的魏峨雄姿!敖?cái)辔咨皆朴,高峽出平湖”已變成現(xiàn)實(shí),2003年6月1日三峽水庫(kù)下閘蓄水。 美麗的萬(wàn)州——有如撒落在三峽平湖中的一顆明珠,因其優(yōu)越的地理位置,成為重慶市第二大港口城市,至2009年工程完工,三峽水庫(kù)水位達(dá)到175m,水庫(kù)庫(kù)容近400億m3。如今,萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪可停泊萬(wàn)州直抵重慶。

從2003年6月至今,三峽工程的防洪、發(fā)電、航運(yùn)三大效益已初步顯現(xiàn),而且,三峽水庫(kù)對(duì)長(zhǎng)江中上游地區(qū)的生態(tài)、氣候也有一定的調(diào)節(jié)和改善作用。

(1)、據(jù)專家分析,三峽工程水庫(kù)蓄水后對(duì)庫(kù)區(qū)的氣候有一定的調(diào)節(jié)作用,這主要是因?yàn)樗哂休^大的            (2)、設(shè)壩區(qū)河床海拔高50米,當(dāng)水位達(dá)175m時(shí),大壩底部受到的長(zhǎng)江水的壓強(qiáng)有多大?(g=10N/kg)(3)一艘排水量為1.8萬(wàn)噸級(jí)的遠(yuǎn)洋巨輪,當(dāng)它滿載貨物從大海駛?cè)腴L(zhǎng)江后,它的吃水線將        (選填:上升、下降)一些。若該遠(yuǎn)洋貨輪停泊在萬(wàn)州港,并卸下了6000t貨物,問(wèn)此時(shí)貨輪排開(kāi)水的體積是多少 m3   (g=10N/kg 、 =1.0×103 kg/m3)(5分)

 

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科目:初中物理 來(lái)源:期末題 題型:問(wèn)答題

我國(guó)幅源遼闊,水資源豐富,地勢(shì)呈階梯狀分布,這為開(kāi)發(fā)和利用水能資源提供了十分有利的條件。修建水庫(kù)是開(kāi)發(fā)利用水能的基礎(chǔ)建設(shè)。
(1)水庫(kù)大壩總是建成下寬上窄的梯形,其橫截面如圖所示,試說(shuō)明建成這種形狀的物理道理。
(2)舉世矚目的三峽工程歷經(jīng)近10年的艱苦努力,終于在2003年6月1日下閘蓄水,6月中旬水位達(dá)到海拔135 m,壩前水位被抬高55 m。求此次蓄水,水對(duì)壩底所增加的壓強(qiáng)。(g取10 N/kg)
(3)三峽工程建成后,專家預(yù)測(cè):三峽庫(kù)區(qū)的氣候會(huì)受到一定影響,夏天氣溫將比原來(lái)下降2℃左右,而冬天氣溫比原來(lái)升高2℃左右,你認(rèn)為專家的這種預(yù)測(cè)其理論依據(jù)是什么?

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同步練習(xí)冊(cè)答案