我們已經(jīng)知道，肺活量是一個(gè)人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積，單位是毫升（ml）。肺活量是身體機(jī)能的重要指標(biāo)之一，對(duì)青少年的成長(zhǎng)及日后身體是否健康都關(guān)系重大。我們要注意增強(qiáng)自身的肺活量。如圖所示是一種測(cè)定肺活量的實(shí)用方法。圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒（圓筒壁體積忽略不計(jì)），測(cè)量前排盡其中的空氣（即測(cè)量前筒內(nèi)充滿水）。測(cè)量時(shí)，被測(cè)者吸足空氣，再通過B盡量將空氣呼出，呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入A內(nèi)，使A浮起。測(cè)得圓筒質(zhì)量為m,橫截面積為S，筒底浮出水面的高度為H，大氣壓強(qiáng)為p₀，水的密度為ρ_水，求：
（1）此時(shí)圓筒內(nèi)空氣的體積。
（2）筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。
（3）“肺活量體重指數(shù)”是人體重要的呼吸機(jī)能指數(shù)，它主要通過人體的肺活量與體重的比值來反映肺活量和體重的相關(guān)程度，用以對(duì)不同年齡、性別的個(gè)體與群體進(jìn)行客觀的定量比較分析。
肺活量體重指數(shù)=
肺活量
體重
，單位是ml/kg；
例如，我國初三年級(jí)男學(xué)生肺活量體重指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：67以上為優(yōu)秀；50～66為良好；33～49為及格；32以下為不及格。如果體重60kg的小強(qiáng)用上面的肺活量測(cè)試儀測(cè)肺活量，測(cè)得H=18cm,已知筒A的質(zhì)量為200g,橫截面積為200cm²，請(qǐng)計(jì)算他的肺活量體重指數(shù)是多少？

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：775引用：7難度：0.1

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1．探海神器——“蛟龍”號(hào)
2012年6月24日是個(gè)偉大的日子！“蛟龍”號(hào)載人潛水器深潛7020米新紀(jì)錄誕生，“神舟九號(hào)”宇宙飛船與“天宮一號(hào)”手動(dòng)交會(huì)對(duì)接成功，“蛟龍”與“神九”互致祝福，進(jìn)行了穿越海天的對(duì)話，實(shí)現(xiàn)了“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M”的偉大夢(mèng)想！
目前，“蛟龍”號(hào)具備了在全球99.8%的海洋深處開展科學(xué)研究、資源勘探的能力?！膀札垺碧?hào)的形狀外觀如圖所示，部分參數(shù)見表格。

“蛟龍”號(hào)部分參數(shù)

長(zhǎng)×寬×高 8.2米×3.0×米×3.4米

自身質(zhì)量 22噸

最大荷載 240公斤

載人限3人

最大速度 25海里/小時(shí)

巡航速度 1海里/小時(shí)

最大工作設(shè)計(jì)深度 7000米

正常在水下工作時(shí)間 12小時(shí)

這次深潛紀(jì)錄的創(chuàng)造反映了“蛟龍”號(hào)高端技術(shù)的創(chuàng)新與突破。
新技術(shù)突破一——高速水聲通信技術(shù)。
電磁波在海水中傳播的距離很有限，而普通水聲傳輸又有延時(shí)長(zhǎng)、復(fù)雜環(huán)境中有效提取信號(hào)難等嚴(yán)重缺陷，“蛟龍?zhí)枴睗撊肷詈?shù)千米，如何實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊是個(gè)重要難題。中國科學(xué)院研發(fā)了具有世界先進(jìn)水平的高速水聲通信技術(shù)--利用通信聲吶進(jìn)行水下通信聯(lián)絡(luò)，成功解決了這一難題。通信聲吶是由發(fā)射基陣和接收基陣組成，基陣又由換能器基元組成。換能器一般用壓電陶瓷材料制成，可將發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)，也可以將接收機(jī)接收的聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此次“蛟龍”與“神九”成功實(shí)現(xiàn)穿越海天對(duì)話，高速水聲通信技術(shù)功不可沒。
新技術(shù)突破二——大容量充油銀鋅蓄電池
“蛟龍”號(hào)搭載的是我國自主研發(fā)的、儲(chǔ)存電能超過110千瓦時(shí)的大容量充油銀鋅蓄電池，該電池的蓄電能力為美國同類潛水器蓄電池的2倍，成功解決了“蛟龍”號(hào)正常水下工作時(shí)間長(zhǎng)，但又不能攜帶太重蓄電池的困難。
新技術(shù)突破三——懸停定位和自動(dòng)航行
由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“蛟龍”號(hào)在水中受到的浮力是變化的。按潛航員葉聰?shù)恼f法，“這次7000米級(jí)海試的試驗(yàn)海域，根據(jù)測(cè)量，海面海水的密度是每立方米1021公斤，而7000米深的海水密度變成每立方米1059公斤，“蛟龍”號(hào)自重22噸，算下來在7000米深度時(shí)受到的浮力大概比在海面時(shí)要大800多公斤力”（公斤力是工程中常用的力的單位，1公斤力大約等于10牛）。
浮力的變化要靠壓載鐵來平衡，所謂“壓載鐵”，就是給“蛟龍”號(hào)增加重量的鐵塊，“蛟龍”號(hào)海試團(tuán)隊(duì)用周密的數(shù)學(xué)模型，能根據(jù)在不同海域測(cè)得的海水溫度、鹽度和深度等參數(shù)精確地計(jì)算下潛時(shí)所需要的“壓載鐵”重量。
“蛟龍”號(hào)掛好所需壓載鐵，注水下潛，當(dāng)下潛至預(yù)定深度時(shí)，“蛟龍”號(hào)能克服自身晃動(dòng)、海底洋流等內(nèi)外干擾，通過適時(shí)拋掉一定數(shù)量的壓載鐵，利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)懸停。此外，“蛟龍”號(hào)還具備自動(dòng)定向、定高、定深三大功能，能夠在復(fù)雜環(huán)境中自動(dòng)航行，在已公開的消息中，尚未有國外深潛器具備類似功能。當(dāng)完成工作后，潛航員再拋掉適量的壓載鐵，實(shí)現(xiàn)上浮，可見，無論是下潛，懸停，還是上浮，壓載鐵的作用都是巨大的。
“祝愿中國載人深潛事業(yè)取得新的更大成就！祝愿我們的祖國繁榮昌盛！”，“神九”航天員景海鵬在太空向“蛟龍”號(hào)的祝賀，送出了全體中華兒女的心聲！
（1）（1）①換能器可實(shí)現(xiàn)
信號(hào)與
信號(hào)的相互轉(zhuǎn)換。
②潛艇下潛深度一般是幾百米，而“蛟龍”號(hào)下潛深度一般是幾千米，“蛟龍”號(hào)在深海中必須通過拋掉壓載鐵實(shí)現(xiàn)上浮，而不是像潛艇那樣采用排水的方法實(shí)現(xiàn)上浮，請(qǐng)寫出可能的原因及你的理由：
。
（2）請(qǐng)估算“蛟龍”號(hào)的體積大小，并寫出估算過程。

發(fā)布：2024/11/13 8:0:1組卷：8引用：0難度：0.5

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3．如圖所示，“A”和“B”表示滿載的輪船在海水或江水中靜止時(shí)液面的位置。圖示中的輪船是在 （填“江水”或“海水”）中停泊。輪船的排水量為6000t,在海水中滿載時(shí)受到的浮力是 N。

3．如圖所示，“A”和“B”表示滿載的輪船在海水或江水中靜止時(shí)液面的位置。圖示中的輪船是在
（填“江水”或“海水”）中停泊。輪船的排水量為6000t,在海水中滿載時(shí)受到的浮力是
N。