簡(jiǎn)單機(jī)械與浮力結(jié)合

1、.1如圖所示，一個(gè)與地面接觸面積為500cm2，重600N的人站在水平地面上，用輕繩豎直拉著光滑長(zhǎng)木板AB的A端，AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在離O點(diǎn)40cm的B處掛有重力為8N的圓柱體，當(dāng)圓柱體浸入水中靜止時(shí)，從盛滿水的溢水杯中溢出水的體積為5104m3。（AB質(zhì)量不計(jì)，且始終保持在水平位置，g = 10N/kg）（1）圓柱體受到的浮力是 N。（2）當(dāng)一質(zhì)量為0.4kg的球從O點(diǎn)沿木板向A端勻速運(yùn)動(dòng)，要使系在A端的繩拉力剛好為零，小球應(yīng)距O點(diǎn) cm，此時(shí)人對(duì)地面的壓強(qiáng)是 Pa。2如圖，物體重100N，圓柱形容器底面積為400cm2，內(nèi)盛有65cm深的水，當(dāng)用圖中滑輪組將物體浸沒在水中后，容器中水面上升

2、到70cm，物體完全浸沒在水中時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力）.水=1.0103kg/m3，g取10N/kg.求： （1）物體浸沒在水中后，水對(duì)容器底增加的壓強(qiáng).（2）物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力.（3）若把物體完全拉出水面后，滑輪組的機(jī)械效率.3如圖所示，某打撈隊(duì)的工人用滑輪組把底面積為、高為2m的實(shí)心圓柱體從水下提起，已知圓柱體的密度為，水的密度為，滑輪組的機(jī)械效率是70%。（g取10N/kg，滑輪和繩子的重力忽略不計(jì)）求：（1）圓柱體在水中所受的浮力。（2）若圓柱體從H16m深處被緩慢地勻速提起，到剛露出水面時(shí)，繩子自由端拉力F所做的功。（3）若不計(jì)摩擦

3、且繞在滑輪組上的繩子能承受的最大拉力為400N，則物體被提到露出水面多高時(shí)，繩子恰好被拉斷？4如圖甲所示是某船廠設(shè)計(jì)的打撈平臺(tái)裝置示意圖A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪，C是卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩通過滑輪組AB豎直提升水中的物體，可以將實(shí)際打撈過程簡(jiǎn)化為如圖乙所示的示意圖在一次打撈重物的作業(yè)中，在重物浸沒水中勻速上升的過程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛重物時(shí)變化了0.4m3；在重物全部露出水面并勻速上升的過程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛重物時(shí)變化了1m3鋼絲繩的重、軸的摩擦及水對(duì)重物的阻力均忽略不計(jì)（水的密度取1.0103kg/m3 g取10N/kg）求：（1）重物的重力

4、；（2）重物浸沒水中受到的浮力；（3）當(dāng)重物浸在水下時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)勻速拉動(dòng)鋼絲繩的拉力大小為1.10N，該滑輪組的機(jī)械效率是多少？5（11分）如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖，吊臂前端由滑輪組組成，動(dòng)滑輪總重300Kg，繩重核摩擦不計(jì)現(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2103Kg，體積為0.8m3的物體G勻速提起，滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3KW（g=10N/Kg，水=1.0103Kg/m3）求：（1）物體完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力；（2）物體離開水面前拉力F的大??；（3）物體離開水面前上升的速度；（4）物體離開水面前，滑輪組的機(jī)械效率多大6運(yùn)用知識(shí)解決問題：（1）因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨深度的增加而

5、 ，攔河壩上部受到水的壓強(qiáng)比下部_，所以攔河壩設(shè)計(jì)成上窄下寬的形狀。（2）汽車在水平公路上勻速直線行駛請(qǐng)畫出它在水平方向上所受力的示意圖。（3）如圖所示，小雨在輕質(zhì)杠桿的兩端施加豎直向下的拉力，使其水平平衡。已知小雨的拉力為120N。OA：OB=3：2，浸沒在液體中的物體M的重力為300N、體積為0.01m3，則液體的密度液= 請(qǐng)寫出解題思路。；.參考答案1（1）5 （2）30 1.2104 【解析】試題分析：（1）圓柱體受到的浮力是F浮=水gV排=1103kg/m310N/kg5104m3=5N；（2）B端受到的拉力F=G - F浮，當(dāng)一質(zhì)量為0.4kg的球從O點(diǎn)沿木板向A端勻速運(yùn)動(dòng)，要使系

6、在A端的繩拉力剛好為零，此時(shí)支點(diǎn)O左邊受到的力就只有球給它的壓力，所以由杠桿平衡條件知道G球L=FLOB，即球距O的距離L= FLOB/G球=30cm。由于繩的拉力為零，所以人對(duì)地面的壓力大小等于人的重力，由p=F/S知道人對(duì)地面的壓強(qiáng)P=G/S=600N/500cm2=1.2104pa?！究键c(diǎn)定位】浮力大小的計(jì)算、杠桿平衡條件的應(yīng)用、壓強(qiáng)大小的計(jì)算、受力分析 2（1）500Pa （2）20N （3）83.3%【解析】（1）液體壓強(qiáng)計(jì)算公式，深度從65cm增加到70cm,增加的壓強(qiáng)為（2）物體浸沒液體中所受浮力計(jì)算公式排開水的體積帶入浮力計(jì)算公式（3）物體完全浸沒在水中時(shí),總功機(jī)械效率帶入計(jì)算

7、把物體完全拉出水面后3（1）400N (2)8000J (3)0.8m【解析】（1）圓柱體浸沒在水中時(shí)所以（2）物體重力為圓柱體在水里被勻速提起時(shí)，動(dòng)滑輪拉物體的力為T，圓柱體的受力情況如圖， 由力的平衡條件得：所以因?yàn)? 所以拉力F所做的功（3）設(shè)繩剛被拉斷時(shí)，物體受到的拉力為，此時(shí)繩子的拉力，由得：繩斷時(shí)，物體浸入水中深度為h”，受到的浮力為，由力的平衡條件得： ,所以 所以物體露出水面的高度為h,4（1）104N （2）6103N （3）88.9【解析】試題分析：（1）在重物全部露出水面勻速上升的過程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛物體時(shí)變化了1m3，則打撈平臺(tái)增大的浮力：F

8、浮=gV排=1103kg/m310N/kg1m3=104N，即重物的重力為G=104N；（2）在重物浸沒水中勻速上升的過程中，打撈平臺(tái)浸入水中的體積相對(duì)于動(dòng)滑輪A未掛物體時(shí)變化了0.4m3；則打撈平臺(tái)增大的浮力：F浮1=gV排1=1103kg/m310N/kg0.4m3=4103N；所以重物浸沒水中受到的浮力為F浮2=GF浮1=104N4103N=6103N；（3）=W有/W總=（G-F?。﹉/FS=88.9考點(diǎn)：重力的計(jì)算 浮力的計(jì)算 滑輪組的機(jī)械效率5（1）8103N （2）5103N （3）0.2m/s （4）80%【解析】試題分析：（1）物體完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F浮=水gV排=

9、1.0103Kg/m310N/Kg0.8m3=8103N；（2）拉物體的繩子所受的拉力為：F拉=G-F浮=2103Kg10N/Kg-8103N=1.2104N，三段繩子共承擔(dān)的力為：300Kg10N/Kg+1.2104N=1.5104N，所以物體離開水面前拉力F的大小為1.5104N/3=5103N；（3）由于鋼絲繩拉力F的功率為3kW，所以可求出拉力F的速度為3000W/5103N=0.6m/s，所以可知物體離開水面前上升的速度：0.6m/s/3=0.2m/s；（4）物體離開水面前，滑輪組的機(jī)械效率：=F拉/3F=1.2104N/1.5104N=80%?！究键c(diǎn)定位】力學(xué)綜合計(jì)算6（1）增大 小 （2）如圖（3）1.2l03kg/m3解題思路：【解析】試題分析：（1）液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大，攔河壩的上部受到的水的壓強(qiáng)比下部小，所以攔