2017年2月6日，向阳红09搭载蛟龙号载人潜水器起航离开青-优题课

2017年2月6日，“向阳红09”搭载“蛟龙”号载人潜水器起航离开青岛港，执行中国大洋第38航次科考任务，“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时的排水量为 $4488 t$ ，牵引力的功率恒为 $6600 kW$ ，航行速度随时间变化图象如图所示，若“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行过程中所受阻力恒为 $6.6 \times 10^{5} N$ ，出发 $200 s$ 速度达到 $10 m / s$ ，前进 $1660 m$ ，取 $g = 10 N / kg$ ，求：

（1）“向阳红09”搭载“蛟龙”号在航行时受到海水的浮力；

（2）在 $0 ~ 200 s$ 内“向阳红09”搭载“蛟龙”号行驶的平均速度；

（3）在 $0 ~ 200 s$ 内“向阳红09”搭载“蛟龙”号航行时牵引力所做的功。

科目物理题型解答题难度中等

知识点：速度的计算功的计算阿基米德原理的应用

在测量小灯泡的电阻的实验中，小灯泡的额定电压为 $2.5 V$ 。

（1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是 $0 ~$ 　（选填“3”或“15” $) V$ 。

（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是小灯泡　　（选填“短路”或“断路” $)$

（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 $2.5 V$ ，此时电流表的示数如图乙所示，为　　 $A$ 。

（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。

实验次数	1	2	3	4	5	6	7
电压 $U / V$	2.5	2.1	1.7	1.3	0.9	0.5	0.1
电流 $I / A$		0.26	0.24	0.21	0.19	0.16	0.05

综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向　　（选填“左”或“右“ $)$ 端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变　　（选填“大”或“小” $)$ 。

（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器 $R_{1}$ 的最大阻值为 $R_{0}$ ，小灯泡的额定电压为 $U_{额}$ ．请完成下列实验步骤：

①闭合开关 $S$ ， $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ 的滑片，使电压表的示数为 $U_{额}$ ；

②接着　　；

③调节 $R_{1}$ 的滑片调至最左端，记下电压表示数 $U_{1}$ ；将 $R_{1}$ 的滑片调至最右端，记下电压表示数为 $U_{2}$ ，小灯泡额定功率的表达式： $P =$ 　　（用 $R_{0}$ 、 $U_{额}$ ， $U_{1}$ 、 $U_{2}$ 表示）

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，提出如下猜想

猜想1：浮力的大小可能与液体的密度有关

猜想2：浮力的大小可能与物体的重力有关

猜想3：浮力的大小可能与物体的形状有关

猜想4：浮力的大小可能与排开液体的体积有关

（1）如图1所示，用手把饮料罐按入水中，饮料料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想　　（选填序号）

（2）为了研究猜想1和猜想2，运用了体积相同的 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个圆柱体，测得重力分别为 $4 N$ ， $4.5 N$ 和 $5 N$ ．然后进行如图2所示的实验。

①在序号 $a$ 的实验中物所受的浮力为　　 $N$ 。

②比较序号　　，　　， $e$ 的三次实验，可得出初步结论：浮力大小与液体密度有关。

③进一步分析可知：液体的密度越大，物体所变的浮力越　　；

④比较序号 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 的三次实验，可得出结论：浮力的大小与物体的重力　　关。

（3）为了研究猜想3，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图3所示的实验、由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为这结论不可靠，主要原因是　　。

利用图15装置进行探究光的反射规律实验

（1）让一束光贴着纸板 $A$ 沿 $EO$ 方向射向镜面，在纸板 $B$ 上可看到光线沿 $OF$ 方向射出，在纸板上：用笔描出光线 $EO$ 和 $OF$ 的轨迹，则 $EO$ 与垂直镜面的直线 $ON$ 的夹角 $i$ 是选填　　。 $($ “入射角”成“反射角” $)$

（2）多次改变入射角的大小，测得实验数据如下表

序号	$∠ i$	$∠ r$
1	$30 °$	$30 °$
2	$45 °$	$45 °$
3	$50 °$	$50 °$

分析数据可得：反射角　　（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$ 入射角：当入射角变大时，光线 $OF$ 　　（选填“远离”或“靠近” $)$ 直线 $ON$ 。

（3）以直线 $ON$ 为轴线。把纸板 $B$ 向前或向后折，在纸板 $B$ 上　　（选填“能”或“不能” $)$ 看到反射光线 $OF$ ，由此说明反射光线、入射光线与法线在　　（选填“同一”或“不同” $)$ 平面内。

（4）实验中，从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于　　（选填“镜面反射”或“漫反射）

夏天，冰淇淋从冰箱取出来后不久，其包装纸表面会变湿，这是为什么？把装水的玻璃瓶密封后放入冰箱的冷冻段时间。玻璃容易破裂，这又是为什么？请用学过的物理知识解释这两个现象。

用笔画线代替导线将图中的电灯、开关接入家庭电路。