(6分)2011年3月11日,日本发生了地震和海啸灾难,致使福岛核电出现核泄漏。为减少放射性污染,电力公司利用“人工浮岛”(一个钢制的空心浮体)储存放射性污水,该浮体是用8×l06-九年级物理
题文
(6分)2011年3月11日,日本发生了地震和海啸灾难,致使福岛核电出现核泄漏。为减少放射性污染,电力公司利用“人工浮岛”(一个钢制的空心浮体)储存放射性污水,该浮体是用8×l06 kg的钢板制成的一个外形长140 m,宽50 m、高3m的空心长方体。问: (1)为了不使“人工浮岛”沉入海底,该浮体最多可以储存质量为多少千克的放射性污水?(为了计算方便,海水的密度取1.0×103kg/m3,g=10N/kg) (2)请你谈谈核能发电与火力发电相比的优点和可能带来的问题 |
答案
(1)1.3×107 kg (2)核能发电的优点:省燃料,污染小、成本低可能带来的问题:核泄漏(或核辐射、核污染、核废料) |
试题分析:(1)当浮体恰好浸没前排开水的体积V排=140m×50m×3m=2.1×104m3 “人工浮岛”受到的最大浮力F浮=水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.1×104m3=2.1×108N 二力由平衡条件得:F浮=G=m浮体g+m污g,则 m污= F浮/g—m浮体=2.1×108N/10N/kg—8×106 kg=1.3×107 kg (2)核能的利用应综合其优缺点 |
据专家权威分析,试题“(6分)2011年3月11日,日本发生了地震和海啸灾难,致使福岛核电出..”主要考查你对 浮力产生的原因 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
浮力产生的原因
考点名称:浮力产生的原因
- 浮力产生的原因:
浮力是由于周围液体对物体上、下表面的作用存在压力差而产生的。如图所示,浸没在液体中的立方体,左右两侧面,前后两侧面所受水的压力大小相等,方向相反,彼此平衡。而上、下两表面处的液体中不同深度,所受到的液体的压强不同,因受力面积相等,所以压力不相等。下表面所受到的竖直向上的压力大于上表面所受到的竖直向下的压力,因而产生了浮力,所以浮力的方向总是竖直向上的,即F浮=F向上一F向下。 对浮力产生原因的说明:
(1)当物体上表面露出液面时,F向下=0,则F浮=F向上。如:物体漂浮时,受到的浮力等于液体对它向上的压力。
(2)浸在液体中的物体不一定都受到浮力。如:桥墩、拦河坝等因其下底面同河床紧密黏合,水对它向上的压力F向上=0,故物体不受浮力作用。可见产生浮力的必要条件是:F浮=F向上—F向下>0,即F向上>F向下。当F向上=0或F向上≤F向下时,物体不受浮力作用。
(3)同一物体浸没在液体的不同深度,所受的压力差不变,浮力不变。
(4)浮力的实质是液体对物体各个表面压力的合力。因此,在分析物体的受力情况时,浮力和液体的压力不能同时考虑。对“压力差法”的理解:
根据浮力产生的原因,物体浸在液体中受到的浮力等于物体受到的液体向上和向下的压力差,即F浮= F下一F上(F下表示物体下表面受到的液体向上的压力, F上表示物体上表面受到的液体向下的压力)。此方法多用于求解形状规则的物体受到的浮力。
例一个边长为10cm的正方体浸没在水中,下表面距水面30cm,物体下表面受到水的压强是____Pa,物体受到的浮力是___N。(g取10N/kg)
解析:边长为10cm的正方体的一个面的面积为S =0.01m2,上表面距水面的距离:h=0.3m—0.lm=0.2m。上表面受到的压强为: 0.2Pa=2×103Pa;物体上表面受到的压力:F上=p上S =2×103Pa×0.01m2=20N;物体下表面受到的压强为:.物体下表面受到的压力:0.01m。=30N。
物体受到的浮力:。
答案:3×103 10
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