《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册人教版》

1. [科学态度与责任](2024·烟台中考)为庆祝中国人民解放军海军成立75周年，海军“烟台舰”访问家乡烟台，并同步开展了军民共建活动. 如图所示，海军“烟台舰”，舷号“538”，属国产054A型导弹护卫舰，舰长134 m，最大宽度16 m，高度35 m，排水量约4 000 t，巡航速度18节（1节 = 1. 852 km/h），续航里程4 000海里（1海里 = 1. 852 km），抗风力大于12级，除极区外任何海区均可安全航行. “烟台舰”创造了当年护航时间最长、直升机飞行时间最长、编队人数最少、访问国家最多的“四个之最”. 求：（g取10 N/kg，海水的密度取1.0×10³ kg/m³）
(1)满载时“烟台舰”所受的浮力.
(2)某次航行中“烟台舰”吃水深度为4 m，在舰底0.5 m²的面积上受到海水的压力.
(3)若“烟台舰”在某次航行过程中以18节的巡航速度航行3 000海里，其航行时间为多少小时？（结果保留一位小数）

答案： 解：\n（1）排水量$m_{排}=4000t = 4×10^{6}kg$，满载时“烟台舰”所受浮力$F_{浮}=G_{排}=m_{排}g = 4×10^{6}kg×10N/kg = 4×10^{7}N$。\n（2）舰底受到海水的压强$p = \rho gh = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×4m = 4×10^{4}Pa$，舰底$0.5m^{2}$的面积上受到海水的压力$F = pS = 4×10^{4}Pa×0.5m^{2}=2×10^{4}N$。\n（3）航行时间$t=\frac{s}{v}=\frac{3000×1.852km}{18×1.852km/h}\approx166.7h$。

2. [科技应用](2024·武汉中考)2024年4月19日，我国海洋油气生产平台“海基二号”总体结构完成安装，“海基二号”由上部组块和水下的导管架组成. 如图甲是质量为6×10⁴ t的“海洋石油229”驳船将质量为3.7×10⁴ t的导管架运载至安装海域的情景.（g取10 N/kg，ρ_{海水}=1.0×10³ kg/m³）
(1)导管架的底部固定着4块面积非常大的钢板，这4块钢板的作用是______________________________. “海基二号”在指定海域成功安装后，这4块钢板处于水深324 m的海底处，它们受到海水的压强是________ Pa.
(2)导管架和驳船拖航的速度约为100 m/min，它们到达240 km外的安装海域所需要的时间约为________ h. 导管架和驳船沿直线向右匀速航行时，若以图乙中的长方形表示驳船上的导管架，请在图中画出导管架受力的示意图.
(3)这次海上安装采用了滑移下水方式，工程人员将驳船船头水舱的水排出一部分，又向船尾水舱注入一部分水，使驳船小角度倾斜，最后将驳船和导管架之间的连接点切割分离，导管架就在自身重力作用下顶端朝前沿着轨道滑入海中. 若驳船船头水舱排出的水和船尾水舱注入的水的体积分别为2.2×10³ m³和6×10³ m³时，导管架顶端浸入海水中的体积为200 m³，则驳船和固定在驳船上的导管架总共受到的浮力是多少？

答案：
解：\n（1）在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强$3.24×10^{6}$。\n（2）40 如图所示。（3）驳船小角度倾斜前，驳船和导管架的总重力$G_{总}=(m_{驳}+m_{架})g=(6×10^{4}×10^{3}kg + 3.7×10^{4}×10^{3}kg)×10N/kg = 9.7×10^{8}N$，驳船小角度倾斜时，水舱中水增加的重力$\Delta G=\Delta mg=\rho_{海水}\Delta Vg = 1.0×10^{3}kg/m^{3}×(6×10^{3}m^{3}-2.2×10^{3}m^{3})×10N/kg = 3.8×10^{7}N$，驳船小角度倾斜时处于漂浮状态，总浮力等于总重力，即$F_{浮总}=G_{总}+\Delta G = 9.7×10^{8}N + 3.8×10^{7}N = 1.008×10^{9}N$。