一、能量转化的量度 1.如图甲所示,水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M,M与容器底部不密合。以5mL/s的恒定水流向容器内注水,容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题: (1)当t=140s时,物块M在水中处于________(填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态。 (2)当t=140s时,水对容器底部的压力大小是多少?” (3)图乙中a的值是多少? (4)在0~40s和40s~140s两个阶段,浮力对物体做功分别是多少?
2.美国建筑师凯文•朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市(如图所示),漂浮城市装有动力装置,可以移动。该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的,强风能从中通过,可以确保当飓风来临时,把飓风对建筑的破坏降至最低。该漂浮城市高达360m,占地270万平方米,可容纳多达4万居民。酒店、商店只要是普通城市有的,这里都一应俱全,请回答下列问题: (1)假如某班级有50位平均质量为50kg的中学生从岸上进入漂浮城市参观,则漂浮城市受到的浮力增加了多少? (2)若三角形建筑空洞的面积为2.0×104m2 , 某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入,1s钟流入空洞的空气质量是1.92×106kg,该地的空气密度是1.2kg/m3 . 则飓风的风速是多少m/s? (3)若漂浮城市在平静的水面上沿直线运动,运动过程中受到的阻力不变。从某一时刻开始,漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示,漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示。求:从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为多少J?
|