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1、無(wú)絕密絕密啟用前啟用前力學(xué)計(jì)算力學(xué)計(jì)算試卷副標(biāo)題考試范圍:xxx;考試時(shí)間:100 分鐘;命題人:xxx題號(hào)一總分得分注意事項(xiàng):1答題前填寫好自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)等信息2請(qǐng)將答案正確填寫在答題卡上第第卷(選擇題)卷(選擇題)請(qǐng)點(diǎn)擊修改第 I 卷的文字說(shuō)明評(píng)卷人得分一計(jì)算題(共一計(jì)算題(共 50 小題)小題)1如圖甲所示,在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧上端連有一邊長(zhǎng)為 0.1m的正方體物塊 A,容器中水的深度為 40cm 時(shí),物塊 A 剛好完全浸沒在水中。容器側(cè)面的底部有一個(gè)由閥門 B 控制的出水口,打開閥門 B,使水緩慢流出,當(dāng)物塊 A 有的體積露出水面時(shí),彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)(即恢復(fù)原
2、長(zhǎng)沒有發(fā)生形變) ,此時(shí)關(guān)閉閥門 B彈簧受到的拉力 F 跟彈簧的伸長(zhǎng)量L 關(guān)系如圖乙所示。 (已知 g 取 10N/kg,水的密度為水=1.0103kg/m3,不計(jì)彈簧所受的浮力,物塊 A 不吸水) 。求:(1)打開閥門前物塊 A 受到的浮力;(2)物塊 A 的密度;(3)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)。試卷第 2頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 2小金學(xué)了浮力的知識(shí)后,想制造一臺(tái)浮力秤,他將一段密度為 0.5103千克/米3,粗細(xì)均勻的木料,先進(jìn)行不吸水處理,再將其豎立水中,如圖所示, 這段木料長(zhǎng)為 40 厘米, 橫截面積為 0.1 米2, 其
3、上表面可以作為秤盤 (g=10牛/千克) ,問:(1)質(zhì)量為 0 的刻度線的位置在哪里?(2)距離上表面 10 厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少?3用細(xì)線豎直拉著一長(zhǎng)方體物體,將物塊從盛水的燒杯上方緩慢下降直至完全浸沒水中,物塊下降過程中,所受拉力 F 隨下降高度 h 的變化關(guān)系如圖所示,求:(1)物塊的重力;(2)物塊受到的最大浮力;(3)當(dāng)物塊剛好完全浸沒時(shí),物塊下表面受到水的壓強(qiáng)。4某實(shí)驗(yàn)小組在研究某種物質(zhì)的屬性時(shí),日常需將物體浸沒在煤油中保存,將體積為 1103m3、重 6N 的該物體用細(xì)線系在底面積為 250cm2的圓柱形容器的底部, 物體浸沒在煤油中, 如圖所示, (g=10N/kg,
4、 煤油=0.8103kg/m3)(1)細(xì)線受到的拉力是多大?(2)若細(xì)線與物體脫落,待物體靜止后煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了多少?5如圖甲所示,水平桌面上有一底面積為 5.0103m2的圓柱形容器,容器中裝有一定量的水,現(xiàn)將一個(gè)體積為 5.0105m3的物塊(不吸水)放入容器中,物塊漂浮在水面上,浸入水中的體積為 4.0105m3求:(1)物塊受到的浮力;(2)物塊的質(zhì)量;無(wú)(3)如圖乙所示,用力 F 緩慢向下壓物塊,使其恰好完全浸沒在水中(水未溢出) 。此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)比物塊被下壓前增加了多少?6如圖所示,一個(gè)底面積為 100cm2的圓柱體容器(容器壁的厚度忽略不計(jì))放在水平桌面的中央, 容
5、器中裝有 1000g 的水。 將一個(gè)重 3N 的實(shí)心長(zhǎng)方體 A掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,然后豎直浸入水中,當(dāng) A 有一半浸在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為 2N (g 取 10N/kg)(1)此時(shí),A 物體受到的浮力為多少?(2)物體 A 的體積是多少?(3)當(dāng)物體 A 浸沒在水中時(shí)(容器中的水并未溢出) ,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多大?7如圖甲所示,一個(gè)底面積為 75cm2的柱形物體 A 掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F1=15N:底面積為 120cm2且足夠深的柱形容器放在水平桌面上,將物體 A 放入容器中且與容器底接觸但對(duì)容器無(wú)壓力,慢慢向容器注水,待液面穩(wěn)定后物體 A 上表面到水面的距離 h
6、=5cm,如圖乙所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F2=7.5N;然后,將物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm(忽略繩重和附在物體表面上水的重力。水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物體 A 浸沒在水中受到的浮力;(2)物體 A 的密度;(3)物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm 前后,水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量。試卷第 4頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 8如圖所示,將邊長(zhǎng)為 5cm 的實(shí)心正方體木塊輕輕地放入裝滿水的溢水杯中,木塊靜止時(shí),從杯中溢出水的質(zhì)量為 0.1kg(g 取 10N/kg) 求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)木塊下底面受到
7、水的壓強(qiáng)。9邊長(zhǎng)為 0.1m 的正方體木塊,漂浮在水面上時(shí),有的體積露出水面,如圖甲所示。將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊表面上放一重2N 的石塊。 靜止時(shí), 木塊上表面恰好與液面相平, 如圖乙所示。 取 g=10N/kg,已知水的密度水=1.0103kg/m3求:(1)圖甲中木塊受的浮力大?。唬?)圖乙中液體的密度;(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng)。10我國(guó)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的“蛟龍”號(hào)載人深潛器不斷刷新潛水深度紀(jì)錄,為我國(guó)探究深海海洋資源提供了大量寶貴資料?!膀札垺碧?hào)的一些主要參數(shù)如表所示,“蛟龍”號(hào)可在潛水器外搭載幾塊壓載鐵塊作無(wú)動(dòng)力下潛。在一次下潛中,搭載 3 名乘員下潛到
8、7200m 深處作業(yè),3 名乘員總質(zhì)量為 180kg,自帶裝備總質(zhì)量為 220kg, 海水密度取 1.0103kg/m3, 壓載鐵的密度為 7.9103kg/m3,g 取 10N/kg求:項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格長(zhǎng) 8.2m,寬 3.0m,高 3.4m空重22t(不含乘員、裝備、壓載鐵塊)無(wú)最大負(fù)荷220kg(不含乘員)乘員準(zhǔn)載 3 人,每人不超過 80kg(1)“蛟龍”號(hào)搭載 3 名乘員及裝備 (不含壓載鐵塊)時(shí)的總質(zhì)量;(2)“蛟龍”號(hào)下潛到頂部距海面 7200m 深處時(shí)頂部受到海水的壓強(qiáng);(3)“蛟龍”號(hào)潛水器無(wú)動(dòng)力下潛時(shí),需在外部搭載 4 塊壓載鐵塊,每塊壓載鐵塊的質(zhì)量為 3.16104kg,無(wú)動(dòng)
9、 力下潛時(shí)整個(gè)潛水器受到的浮力多大。11底面積為 100cm2的平底圓柱形容器內(nèi)裝有適量的水,放置于水平桌面上?,F(xiàn)將體積為 500cm3,重為 3N 的木塊 A 輕放入容器內(nèi)的水中,靜止后水面的高度為 8cm,如圖甲所示,若將一重為 6N 的物體 B 用細(xì)繩系于 A 的下方,使其恰好浸沒在水中,如圖乙所示(水未溢出) ,不計(jì)繩重及其體積,求:(1)圖甲中木塊 A 靜止時(shí)浸入水中的體積;(2)物體 B 的密度;(3)圖乙中水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。12如圖所示,用吊車將棱長(zhǎng)為 1m 的正方體花崗巖從距水面 1m 高的 A 處沿豎直方向勻速放入水中。在整個(gè)過程中,鋼纜拉力大小與下落高度的關(guān)系如圖乙所示。
10、花崗巖浸沒在水中時(shí)受到的浮力等于N;花崗巖石下落到圖甲 B 處(h0=2m)時(shí)下表面受到水的壓強(qiáng)等于Pa(g 取 10N/kg,水密度為 1.0103kg/m3,計(jì)算結(jié)果用科學(xué)記數(shù)法表示) 。試卷第 6頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 13水平放置的平底柱形容器 A 重 3N,底面積是 200cm2,內(nèi)裝有一些水,不吸水的正方體木塊 B 重 5N,邊長(zhǎng)為 10cm,被一體積可以忽略的細(xì)線拉住固定在容器底部,如圖所示,拉直的細(xì)線長(zhǎng)為 L=5cm,受到拉力為 1N (g取 10N/kg,水=1.0103kg/m3)求:(1)木塊 B 受到的浮力是多大?(2)容器
11、底部受到水的壓強(qiáng)是多大?(3)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多大?14一個(gè)實(shí)心正方體,體積為 1.2103m3,重為 10N,用細(xì)線吊著浸入盛水的容器中, 有的體積露出水面, 此時(shí)容器中水面的高度為 30cm, 如圖所示,(g=10N/kg)求:(1)物體受到的浮力?(2)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)?(3)繩子的拉力?(4)剪斷繩子后,物體最終的沉浮情況?(通過計(jì)算說(shuō)明)15用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩,將一體積為 V 的長(zhǎng)方體木塊系于底面積為 S0的圓柱形薄壁容器底部。往容器中緩慢注入密度為0的液體,當(dāng)木塊露出液面的體積與浸入水中的體積之比為 1: 4 時(shí), 繩子受到的拉力是木塊重力的,如圖所示。若將木塊露出水面的部分
12、切除,繩子剛好被拉斷。求:(1)木塊的密度;(2)細(xì)線剛好被拉斷時(shí)與細(xì)線斷后容器中液面恢復(fù)穩(wěn)定時(shí),容器底部所受液體壓強(qiáng)的變化量。16小群利用如圖甲所示的滑輪組將水中物體勻速提升到空氣中。他所用的無(wú)拉力 F 與繩子自由端移動(dòng)的距離 s 的關(guān)系圖象如圖乙所示。物體在空氣中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率為 85%,每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力。 (g 取 10N/kg)(1)物體及單個(gè)動(dòng)滑輪的重力分別是多少?(2)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多少?(3)物體的密度是多少?17 如圖所示, 底面積為 100cm2薄壁圓柱形容器盛有適量的水, 重力為 12N,體積為2103m3的木塊A漂浮在水
13、面上, 如圖甲所示; 現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊 B 放在木塊 A 上方,木塊 A 恰好有五分之四的體積浸入水中,如圖乙所示。求:(1)圖甲中木塊 A 受到浮力的大?。唬?)合金塊 B 的密度;(3)將合金塊 B 從木塊 A 上取去下放入容器的水中,當(dāng) A、B 都靜止時(shí),液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊 B 前減小了多少?18某校課外科技小組的同學(xué)為測(cè)量暴雨過后各河段渾濁河水的密度,設(shè)計(jì)了如圖所示的一套裝置:A 是彈簧測(cè)力計(jì),B 是邊長(zhǎng)為 0.1m 的均勻正方體浮子,C 是圓柱形容器,D 是一固定在容器底部的定滑輪。彈簧測(cè)力計(jì)和正方體浮子之間用一輕質(zhì)無(wú)伸縮的細(xì)線通過滑輪相連接。 (不考慮
14、滑輪的摩擦)解答下列問題:(1)當(dāng)容器中盛有密度為水=1103kg/m3的適量的清水,按圖中所示,使浮子 B 浸沒在水中時(shí),測(cè)力計(jì) A 的示數(shù)為 2N,浮子 B 的重力多大?試卷第 8頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 (2)照?qǐng)D中的方法,將容器中的清水換為適量的渾水,使浮子 B 浸沒在渾水中時(shí),測(cè)力計(jì) A 的示數(shù)為 2.5N該渾水的密度是多少?(3)在測(cè)另一種渾水密度的過程中,照?qǐng)D中方法,先拉動(dòng)測(cè)力計(jì)將浮子 B浸沒在渾水中靜止;然后將細(xì)線剪斷,待浮子 B 靜止漂浮后,容器底部所受渾水的壓力比剪斷細(xì)線前減小了 2.8N,則此渾水的密度是多少?19如圖,一邊長(zhǎng)為
15、 0.1m,質(zhì)量為 0.6kg 的正方體木塊,靜止在水平桌面上。再用細(xì)線系著木塊置于容器內(nèi)的水中靜止。求:(1)木塊所受重力大小。(2)木塊的密度。(3)木塊靜止在水中時(shí),受到浮力的大小。20如圖所示,正方體木塊漂浮在水面上,有總體積的露出水面,不可伸長(zhǎng)的懸繩處于松弛狀態(tài)。 已知繩子能承受的最大拉力為5N, 木塊邊長(zhǎng)為0.1m,容器底面積為 0.04m2,容器中水足夠多,容器底有一閥門 K,求:(1)木塊的密度為多少 kg/m3?(2)打開閥門使水緩慢流出,當(dāng)細(xì)繩斷裂前一瞬間關(guān)閉閥門,此時(shí)木塊排開水的體積為多少 m3?(3)在細(xì)繩斷后木塊再次漂浮時(shí),容器底受到水的壓強(qiáng)與繩斷前的瞬間相比改變了多
16、少 Pa?無(wú)21如圖所示,重為 4N、高為 0.24m、底面積為 0.02m2的圓柱形容器放在水平桌面上,容器內(nèi)裝有 4kg 的水(不計(jì)容器壁的厚度,g 取 10N/kg,水的密度為 1.0103kg/m3) ,求:(1)水對(duì)容器底部產(chǎn)生的壓強(qiáng) p水;(2)現(xiàn)將一密度為 2.0103kg/m3的實(shí)心小球輕輕地放入容器中,靜止后有0.2kg 的水溢出,此時(shí)圓柱形容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)。22 如圖甲是西南大學(xué)校內(nèi)的一座塑像, 其基座結(jié)構(gòu)類似于圖乙和丙的模型。若 A、B 是質(zhì)量分布均勻地正方體物塊,其邊長(zhǎng)分別是 20cm、30cm,密度之比A:B=3:1將 A 放在水平地面上,B 放在 A 的上面,A 對(duì)
17、水平地面的壓強(qiáng)為 5100Pa(如圖乙) 。求:(1)圖乙中,物塊 A 對(duì)地面的壓力;(2)物塊 A 的密度;(3)若將物塊 B 放在水平地面上,A 放在 B 的上面(如圖丙) ,要使 B 對(duì)地面的壓強(qiáng)為 2800Pa,應(yīng)將物塊 B 沿豎直方向切去幾分之幾。23如圖所示,柱形容器 A 和均勻柱體 B 置于水平地面上,A 中盛有體積為6103m3的水,B 受到的重力為 250N,B 的底面積為 5102m2。(1)求 A 中水的質(zhì)量。(2)求 B 對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。試卷第 10頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 (3)現(xiàn)沿水平方向在圓柱體 B 上截去一定的厚度,
18、B 剩余部分的高度與容器A 中水的深度之比 hB:h水為 2:3,且 B 剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)等于水對(duì)容器 A 底部的壓強(qiáng),求 B 的密度B。24如圖所示,薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙均放置在水平地面上。容器甲底面積為 0.02 米2、質(zhì)量為 1 千克,內(nèi)裝有 2 千克的酒精。圓柱體乙的底面積為 0.01 米2,但高度未知。 (酒精=800 千克/米3)(1)求容器內(nèi)酒精的體積。(2)求裝有酒精的容器甲對(duì)水平地面的壓強(qiáng)。(3)若將裝有酒精的容器甲放在圓柱體乙上方中央,則圓柱體乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量為P1;若將圓柱體乙浸沒在酒精中(無(wú)酒精溢出) ,則酒精對(duì)容器底部變化量為P2已知P1=6P2,試
19、通過計(jì)算確定圓柱體乙的高度 h。25如圖所示,輕質(zhì)薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙置于水平地面上,甲的底面積為 0.01 米2(容器足夠高) , 盛有 0.2 米深的水; 圓柱體乙的底面積為 0.005米2、高為 0.8 米,密度為 2103千克/米3求水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng) p水。求乙的質(zhì)量 m乙若在乙上方沿水平方向切去一部分,并將切去部分豎直放在甲容器內(nèi),使甲容器對(duì)地面的壓力等于乙剩余部分對(duì)地面的壓力,求甲容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量P甲。無(wú)26如圖所示,實(shí)心正方體 A、B 放置在水平地面上,受到的重力均為 64 牛,A 的邊長(zhǎng)為 0.2 米,B 的邊長(zhǎng)為 0.3 米。正方體 A 對(duì)水平地面的壓強(qiáng) p
20、A。正方體 A、B 的密度之比。若在正方體 A 和 B 上沿水平方向分別截去相同的體積 V 后,A、B 剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為 pA、 pB, 請(qǐng)通過計(jì)算比較它們的大小關(guān)系及其對(duì)應(yīng)的V 的取值范圍。27如圖所示,置于水平桌面上的 A、B 是兩個(gè)完全相同的薄壁柱形容器,質(zhì)量為 0.5 千克,底面積為 0.01 米2,分別裝有體積為 2.5103米3的水和深度為 0.3 米的酒精, (酒精=0.8103千克/米3) 。求:水的質(zhì)量 m水。A 容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng) pA。若在兩個(gè)容器中抽出相同深度的液體h 后,兩容器中液體對(duì)底部的壓強(qiáng)相等,請(qǐng)計(jì)算出h 的大小。28如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將
21、深井中的物體拉至井口的裝置圖,已知井深 10m,物體重 G=4103N,汽車重 G車=3104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力 F=2103N,汽車受到的阻力為車重的 0.05 倍。請(qǐng)計(jì)算:(1)若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為 1.2m/s,則將物體由井底拉至井口,需要多長(zhǎng)時(shí)間?(2)滑輪組的機(jī)械效率是多少?(保留一位小數(shù))(3)汽車的牽引力是多大?(4)將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是多少?試卷第 12頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 29如圖所示裝置是實(shí)驗(yàn)室在用輕繩繞成的滑輪組。懸掛的重物 G=4.8N,當(dāng)重物靜止于任意位置時(shí),手對(duì)輕繩的拉力均為 F1=1.8N
22、;當(dāng)重物勻速上升時(shí),手對(duì)輕繩的拉力為 F2=2.0N, 且物重上升過程中動(dòng)滑輪恰好轉(zhuǎn)過 1 圈。 已知?jiǎng)踊喼苓叞疾鄣闹荛L(zhǎng) C=0.3m,求(1)動(dòng)滑輪的重力;(2)重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機(jī)械效率。30配重 M 單獨(dú)置于水平地面上靜止時(shí),對(duì)地面壓強(qiáng)為 3105帕,將配重M 用繩系杠桿的 B 端,在杠桿的 A 端懸掛一滑輪,定滑輪重 150N,動(dòng)滑輪重 90N,杠桿 AB 的支點(diǎn)為 O,OA:OB=5:3,由這些器材組裝成一個(gè)重物提升裝置,如圖所示,當(dāng)工人利用滑輪組提升重力為 210N 的物體以 0.4m/s 的速度勻速上升時(shí),杠桿在水平位置平衡,此時(shí)配重 M 對(duì)地面壓強(qiáng)為 1
23、105帕。 (杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計(jì),g=10N/kg)(1)求滑輪組的機(jī)械效率?(2)配重 M 質(zhì)量是多少千克?(3)為使配重 M 不離開地面,人對(duì)繩的最大拉力是多少牛頓?31如圖是工人利用滑輪組提升重為 810N 物體的示意圖,某段過程中物體勻速上升的速度為 0.1m/s,工人拉力 F 的功率為 90W,物體上升 10s 拉力 F克服滑輪組的摩擦做的功是 60J,不計(jì)繩重。求:(1)工人拉繩子的速度;(2)滑輪組的機(jī)械效率;無(wú)(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。32如圖所示,在 200N 的拉力 F 作用下,用滑輪組將重為 300N 的物體勻速向上提升 2m,不計(jì)摩擦和繩的重力。 (
24、g=10N/kg)求:(1)動(dòng)滑輪的質(zhì)量;(2)此過程中所做的有用功;(3)此過程中滑輪組的機(jī)械效率。33工人用圖示裝置在 10s 內(nèi)將質(zhì)量為 45kg 的貨物勻速提升 2m,此過程中拉力的功率為 120W (g 取 10N/kg)求:(1)有用功;(2)滑輪組的機(jī)械效率;(3)若工人用此裝置勻速提升其他貨物,測(cè)得拉力大小為 300N,額外功占總功的 20%,工人提升貨物的重。34如圖所示,物體 A 質(zhì)量為 1kg,掛在動(dòng)滑輪上,彈簧測(cè)力計(jì)拉力的方向豎直向上,動(dòng)滑輪的重、繩的重和大小均不計(jì),且不考慮一切摩擦,g 取10N/kg求:(1)物體 A 靜止在空氣中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是多少?(2)若
25、物體 A 剛好浸沒在水中靜止時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 3N,則物體 A受到的浮力是多少?(3)物體 A 的密度是多少?試卷第 14頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 35 用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體 M, 已知被提升的物體 M 質(zhì)量為76kg,M 的體積為 3103m3,在 M 物體未露出水面的過程中,繩子自由端的拉力 F 將物體 M 以 0.5m/s 的速度勻速提升了 10m 的高度,此過程中,拉力 F 做的功 W 隨時(shí)間 t 的變化圖象如圖乙所示, 不計(jì)繩重和摩擦力大小。 求:(g=10N/kg)(1)求物體 M 的重力?(2)求動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩
26、子拉力?(3)求滑輪組提升重物的機(jī)械效率?36如圖所示,輕質(zhì)杠桿可繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿左端 A 處掛了一物塊,右端 B處施加一個(gè) F=3N 的拉力, 此時(shí)杠桿在水平位置平衡, 得 OA=30cm, OB=20cm。(1)求繩子對(duì)杠桿 A 端的拉力。(2)若物塊的體積為 10cm3,求物塊在水中所受到的浮力。37如圖 1 所示,用滑輪組提升礦井內(nèi)重為 7840N 的物體 M,汽車勻速前進(jìn)了 20m此過程中,汽車?yán)?F 所做的功 W 隨汽車運(yùn)動(dòng)的距離 s 的變化關(guān)系如圖 2 所示。不計(jì)繩重和摩擦,動(dòng)滑輪有重力。(1)由圖可知,拉力 F 總共做的功 W=J(2)物體 M 上升的高度是m。無(wú)(3)該
27、滑輪組的機(jī)械效率為多大?38某建筑工地用如圖所示的簡(jiǎn)易滑輪組將重 4000N 的磚塊運(yùn)到離地 4m 高的砌墻處, 已知每個(gè)滑輪重 100N, 滑輪摩擦和繩重以及動(dòng)滑輪下的掛網(wǎng)重忽略不計(jì)。若提升磚塊的工人作用于繩的拉力最大為 500N,求:(1)提升一次磚的最大重力;(2)提升一次磚時(shí)滑輪組的最大機(jī)械效率;(3)若全部完成提磚任務(wù),工人利用此滑輪組至少做多少額外功。39如圖所示裝置中 O 為輕質(zhì)杠桿 AB 的支點(diǎn),AO:OB=3:2,A 端用細(xì)繩連接物體甲,B 端用細(xì)繩連接物體乙,物體乙浸沒在水中,此時(shí)杠桿恰好在水平位置平衡。已知物體甲、乙的質(zhì)量分別為 1kg 和 2kg,容器的底面積是500c
28、m2,g 取 10N/kg,繩子的重力與容器的厚度忽略不計(jì)。求:(1)物體乙的體積;(2)容器底部受到水的壓力。40如圖所示杠桿 AB 可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),AO:OB=2:3,滑輪重為 100N當(dāng)在 B 點(diǎn)施加大小為 F=200N 的豎直向下的拉力時(shí),杠桿在水平位置平衡,此時(shí)邊長(zhǎng)為 0.2m 的正方體 M 對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為 7500Pa (不計(jì)試卷第 16頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 杠桿重、繩重和摩擦,圖中各段繩子所受拉力均沿豎直方向)求:(1)此時(shí)正方體 M 對(duì)地面的壓力 FM;(2)杠桿 A 點(diǎn)所受繩的拉力 FA;(3)物體 M 所受的
29、重力 GM。41如圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖,使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心長(zhǎng)方體 A 從江底沿豎直方向勻速吊起,圖乙是鋼纜繩對(duì) A的拉力 F1隨時(shí)間 t 變化的圖象。A 完全離開水面后,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力 F 大小為 6.25103N, 滑輪組的機(jī)械效率為 80%, A 上升的速度始終為 0.1m/s(不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流燈因素的影響) ,求:(1)長(zhǎng)方體 A 的重力;(2)長(zhǎng)方體 A 未露出水面時(shí)受到的浮力;(3)長(zhǎng)方體 A 靜止在江底時(shí)上表面受到的水的壓強(qiáng);(4)長(zhǎng)方體 A 未露出水面時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。42如圖所示,一輕質(zhì)均勻杠桿 AB,O
30、為支點(diǎn),OA=OB=4m,A 端用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線系于地面,C 點(diǎn)位于 OB 的中點(diǎn)。邊長(zhǎng)為 0.1m 的實(shí)心正方體物塊M 用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線系于 C 點(diǎn)。此時(shí) AB 靜止于水平位置,C 點(diǎn)的細(xì)線拉力恰為零,M 對(duì)地面壓強(qiáng)為 3103Pa (兩端細(xì)線質(zhì)量忽略,g 取 10N/kg)求:(1)物塊 M 的質(zhì)量;(2)將一個(gè)重為 40N 的鐵塊 P 放在 C 點(diǎn)正上方,并用力 F 水平向左推動(dòng),使 P 沿 OA 向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),連接物塊 M 的細(xì)線能承受的最大拉力為無(wú)25N。求:鐵塊 P 向左運(yùn)動(dòng)過程中,物塊 M 對(duì)地面的最小壓強(qiáng);若鐵塊 P 受到的摩擦力為其重力的 0.1 倍,在從 C 點(diǎn)開
31、始向左勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,推力 F 最多做的功。43如圖所示,用滑輪組提升水中的物體 A,若物體的質(zhì)量為 140kg,體積為 60dm3,滑輪組的機(jī)械效率為 80%,取 g=10N/kg,不計(jì)繩重及輪與軸的摩擦,求(1)物體 A 在水中被勻速提升時(shí),拉力 F 是多大?(2)如果動(dòng)滑輪掛鉤用鋼絲繩與物體 A 相連,而連接滑輪組的繩子所能承受的最大拉力為 350N,當(dāng)物體露出水的體積多大時(shí)繩子會(huì)斷?此時(shí)物體 A受到的浮力是多少?44如圖所示,質(zhì)量為 80kg,邊長(zhǎng)為 20cm 的正方體物塊 A 置于水平地面上,通過繩系于輕質(zhì)杠桿 BOC 的 B 端,杠桿可繞 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),且 BC=3BO在 C 端用
32、 F=120N 的力豎直向下拉杠桿,使杠桿在水平位置平衡,且繩被拉直: (繩重不計(jì),g 取 10N/kg) 求:此時(shí)(1)繩對(duì) B 端的拉力 F拉;(2)物體 A 對(duì)地面的壓強(qiáng) p。45用如圖所示的滑輪組從水中提升物體 A,物體 A 完全在水面下勻速豎直試卷第 18頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 上升的過程中,卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端豎直向下的拉力為 F,滑輪組的機(jī)械效率為已知:F=400N,=80%,物體 A 的體積 V=9dm3,g 取 10N/kg,繩重、輪與軸的摩擦及水的阻力均忽略不計(jì)。求:(1)物體 A 的浮力 F浮;(2)物體 A 所受的重力 GA
33、。46如圖所示裝置中,O 為輕質(zhì)杠桿 AB 支點(diǎn),AO:OB=3:2,A 端用細(xì)繩連接物體 M,B 端用細(xì)繩懸掛物體 N,物體 N 浸沒在水中,此時(shí)杠桿恰好在水平位置平衡。已知物體 N 的體積為 500cm3,物體 N 的密度為 4g/cm3,g 取10N/kg,繩子的重力忽略不計(jì)。求:(1)物體 N 的質(zhì)量 mN;(2)物體 N 所受的浮力 FN;(3)物體 M 的重力 GM。47用如圖所示的裝置來(lái)提升水下物體 C,C 的體積為 0.02m3、重 800N,其中 AB 是一個(gè)以 O 為支點(diǎn)的杠桿,且 AO:OB=1:2,小明站在 B 端豎直向下拉繩子,小明的體重為 500N,不計(jì)繩重和摩擦。
34、物體 C 全部離開水面時(shí)杠桿剛好在水平位置。已知每個(gè)滑輪的重力為 50N,杠桿的重力及滑輪與軸的摩擦不計(jì),求:無(wú)(1)物體 C 未出水面時(shí)受到的浮力:(2)物體 C 未出水面時(shí)受到繩子的拉力 Fc;(3)物體 C 未出水面時(shí)滑輪組的機(jī)械效率(結(jié)果保留一位小數(shù)) ;(4)若小明用這個(gè)裝置將物體完全拉出水面,這個(gè)物體的最大重力是多少。48如圖 1 所示,物體 A 重為 16N 置于水平桌面上,在拉力 F 的作用下,5s內(nèi)勻速直線運(yùn)動(dòng)了 0.5m。圖 2 是拉力 F 做的功隨時(shí)間變化的圖象。物體 A 在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力 f 為物重 G 的 0.2 倍。求:(1)物體 A 的速度。(2)
35、5s 內(nèi)拉力 F 對(duì)物體 A 做的有用功。(3)滑輪組的機(jī)械效率。49小雨站在水平地面上,通過如圖所示的滑輪組從井中提水(不計(jì)繩重及摩擦) 已知小雨的質(zhì)量為 50kg、雙腳與地面的接觸面積為 0.04m2,圓柱形水桶的底面積為 0.2m2、容積為 0.1m3(不計(jì)桶的厚度,g=10N/kg) 。(1)小雨的重力是多少?(2) 將空桶勻速下放的過程中 (桶底未接觸水面) , 小雨對(duì)地面的壓強(qiáng)為 1.15104Pa,則桶和動(dòng)滑輪總重是多少?(3)假設(shè)水桶向上提起水的重力為 680N,則將水桶拉離水面后,勻速拉動(dòng)過程中滑輪組的機(jī)械效率是多少?50建筑工地上, 需要利用拖拉機(jī)和滑輪組(如圖所示)將質(zhì)量
36、為 1.2103kg的物體,拉到長(zhǎng) 100m,高 50m 的斜面頂端,測(cè)得拉動(dòng)一個(gè)物體沿斜面勻速上升時(shí)拖拉機(jī)的水平拉力為 4103N,g=10N/kg,不計(jì)繩重及滑輪與繩、軸間的摩擦。(1)在圖中畫出物體對(duì)斜面壓力 F 的示意圖;試卷第 20頁(yè),總 21頁(yè) 外 裝 訂 線 請(qǐng)不要在裝訂線內(nèi)答題 內(nèi) 裝 訂 線 (2)對(duì)物體做的有用功,以及此時(shí)滑輪組與斜面組合的機(jī)械效率;(3)若動(dòng)滑輪重 1000N,物體所受摩擦力的大小;(4)若拖拉機(jī)的最大輸出功率為 12kW,求拖拉機(jī)在水平地面上勻速拉動(dòng)物體過程中的最大速度。無(wú)無(wú)力學(xué)計(jì)算力學(xué)計(jì)算參考答案與試題解析參考答案與試題解析一計(jì)算題(共一計(jì)算題(共 5
37、0 小題)小題)1如圖甲所示,在容器底部固定一輕質(zhì)彈簧,彈簧上端連有一邊長(zhǎng)為 0.1m的正方體物塊 A,容器中水的深度為 40cm 時(shí),物塊 A 剛好完全浸沒在水中。容器側(cè)面的底部有一個(gè)由閥門 B 控制的出水口,打開閥門 B,使水緩慢流出,當(dāng)物塊 A 有的體積露出水面時(shí),彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)(即恢復(fù)原長(zhǎng)沒有發(fā)生形變) ,此時(shí)關(guān)閉閥門 B彈簧受到的拉力 F 跟彈簧的伸長(zhǎng)量L 關(guān)系如圖乙所示。 (已知 g 取 10N/kg,水的密度為水=1.0103kg/m3,不計(jì)彈簧所受的浮力,物塊 A 不吸水) 。求:(1)打開閥門前物塊 A 受到的浮力;(2)物塊 A 的密度;(3)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)
38、狀態(tài)時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)。【分析】 (1)打開閥門前,物塊 A 剛好完全浸沒在水中,求出排開水的體積,利用阿基米德原理即可求出浮力;(2)物塊 A 漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,根據(jù) G=mg=Vg 和 F浮=液gV排得出表達(dá)式,即可求出物塊 A 的密度;(3)物塊 A 剛好完全浸沒在水中,根據(jù)物體受力平衡求出物塊 A 受到的彈力,由圖象得出此時(shí)的彈簧伸長(zhǎng)量,然后根據(jù)物塊 A 漂浮時(shí)水的深度,最后根據(jù) p=gh 求出容器底部受到的水的壓強(qiáng)。【解答】解: (1)打開閥門前,物塊 A 剛好完全浸沒在水中,則 V排=VA=(0.1m)3=1103m3,所以,F(xiàn)浮=水gV排=1.0103kg/m31
39、0N/kg1103m3=10N;(2)當(dāng)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài),物塊 A 是處于漂浮狀態(tài),由 F浮=G,即:水gV排=AgVA,本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。2所以,水VA=AVA,則A=水=水=1.0103kg/m3=0.6103kg/m3;(3)漂浮時(shí),物塊受平衡力,由題意知:G=F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(1)1103m3=6N;全部浸沒時(shí),根據(jù)物塊 A 受平衡力作用可知:彈力 F=F浮G=10N6N=4N,由圖象可知此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)了L=2cm,所以彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)水深 h=40cm10cm2cm=34cm=0.34m,水對(duì)容器底部壓強(qiáng):p
40、=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.34m=3.4103Pa。答: (1)打開閥門前物塊 A 受到的浮力為 10N;(2)物塊 A 的密度為 0.6103kg/m3;(3)彈簧恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)時(shí)水對(duì)容器底部壓強(qiáng)為 3.4103Pa?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、密度公式、物體浮沉條件的理解與掌握,明確彈簧因受力不同形變不同和物體浸沒時(shí)彈簧對(duì)物體的拉力。2小金學(xué)了浮力的知識(shí)后,想制造一臺(tái)浮力秤,他將一段密度為 0.5103千克/米3,粗細(xì)均勻的木料,先進(jìn)行不吸水處理,再將其豎立水中,如圖所示, 這段木料長(zhǎng)為 40 厘米, 橫截面積為 0.1 米2, 其上表面可以作為秤盤
41、(g=10牛/千克) ,問:(1)質(zhì)量為 0 的刻度線的位置在哪里?(2)距離上表面 10 厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為多少?【分析】 (1)根據(jù) m=V 算出物體的質(zhì)量即質(zhì)量為 0 的刻度線的位置;(2) 算出距離上表面 10 厘米排開水的質(zhì)量減去木料的質(zhì)量就是對(duì)應(yīng)的質(zhì)量?!窘獯稹拷猓?(1)木料的體積:V=Sh=0.1m20.4m=0.04m3,由=得木料的質(zhì)量為:m0=V=0.5103kg/m30.04m3=20kg;木料處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力即 F浮=G=mg=20kg10N/kg=200N,無(wú)排開水得體積為:V排=0.02m3,沒入水中的高度:h0=0.2m,因?yàn)槲矬w上沒有放物體,故
42、浮力秤的 0 刻度線為 0.2m;(2)距離上表面 10 厘米處時(shí),浮力秤的浮力為:F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg(0.4m0.1m)0.1m2=300N,物體的重力為:G物=F浮F浮=300N200N=100N,物體的質(zhì)量為:m物=10kg。答: (1)質(zhì)量為 0 的刻度線的位置在 0.2m 處;(2)距離上表面 10 厘米處的刻度對(duì)應(yīng)的質(zhì)量為 10kg。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了質(zhì)量、體積、浮力以及對(duì)物體受力分析,是一道難題。3用細(xì)線豎直拉著一長(zhǎng)方體物體,將物塊從盛水的燒杯上方緩慢下降直至完全浸沒水中,物塊下降過程中,所受拉力 F 隨下降高度 h 的變化關(guān)系如圖所示,求:(1)
43、物塊的重力;(2)物塊受到的最大浮力;(3)當(dāng)物塊剛好完全浸沒時(shí),物塊下表面受到水的壓強(qiáng)。【分析】為了便于分析,給線段標(biāo)上 A、B、C、D 四個(gè)點(diǎn),如下圖,根據(jù)圖象分析如下:(1)由圖可知 AB 段物塊未浸入液體,測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物塊的重力,所以從圖中可讀出物塊的重力大小。本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。4(2)由圖象 CD 段可知物體完全浸沒后排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,根據(jù) F浮=GF 可求得物塊受到的浮力。(3)下降高度 3cm 時(shí),下表面接觸水面,下降 7cm 時(shí),物塊剛好浸沒水中,這時(shí)水面上升,物塊下表面距水面距離是 4cm,由 p=gh 可計(jì)算,下
44、表面受到水的壓強(qiáng)。【解答】解: (1)由圖象可知,當(dāng) h=0 時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為 10N,此時(shí)物塊處于空氣中,根據(jù)二力平衡條件可知,物塊的重力:G=F拉=10N;(2)由于物體完全浸沒后排開水的體積不再改變,受到的浮力不再改變,則物塊受到的最大浮力:F浮=GF=10N4N=6N;(3)物塊剛浸沒時(shí)下表面距水面距離:h=7cm3cm=4cm=0.04m;物塊下表面受到水的壓強(qiáng):p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.04m=400Pa;答: (1)物塊的重力為 10N;(2)物塊受到的最大浮力為 6N;(3)當(dāng)物塊剛好完全浸沒時(shí),物塊下表面受到水的壓強(qiáng)為 400Pa?!军c(diǎn)評(píng)】本題用到
45、的知識(shí)點(diǎn)有重力、質(zhì)量、受力分析、阿基米德原理、壓強(qiáng)的計(jì)算等,考查學(xué)生結(jié)合圖象對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析的能力,難度較大。4某實(shí)驗(yàn)小組在研究某種物質(zhì)的屬性時(shí),日常需將物體浸沒在煤油中保存,將體積為 1103m3、重 6N 的該物體用細(xì)線系在底面積為 250cm2的圓柱形容器的底部, 物體浸沒在煤油中, 如圖所示, (g=10N/kg, 煤油=0.8103kg/m3)(1)細(xì)線受到的拉力是多大?(2)若細(xì)線與物體脫落,待物體靜止后煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了多少?【分析】 (1)物體浸沒水中,排開水的體積等于物體的體積,利用阿基米德原理求受到的浮力,根據(jù)木塊重加上繩子的拉力等于木塊受到的浮力求出木塊受到的
46、拉力;(2)木塊漂浮時(shí)所受的浮力等于它自身的重力,可得浮力的大小,根據(jù)阿基米德原理求排開水的體積,可求排開水的體積變化,知道容器底面積,可求水深的變化量,再利用液體壓強(qiáng)公式求容器底所受壓強(qiáng)改變量。【解答】解:無(wú)(1)由題知,物體浸沒煤油中,V=V排=1.0103m3,受到的浮力:F浮=煤油gV排=0.8103kg/m310N/kg1.0103m3=8N;因?yàn)?G+F拉=F浮,物體受到的拉力:F拉=F浮G=8N6N=2N,(2)漂浮時(shí),F(xiàn)浮=G=6N,由 F浮=煤油gV排得:V排=7.5104m3,V排=1103m37.5104m3=2.5104m3,水深變化:h=0.01m,p=煤油gh=0.
47、8103kg/m310N/kg0.01m=80Pa。答: (1)細(xì)線受到的拉力是 2N; (2)若細(xì)線與物體脫落,待物體靜止后煤油對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化了 80pa。【點(diǎn)評(píng)】本題為力學(xué)綜合題,考查了學(xué)生對(duì)重力公式、液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件、力的合成的掌握和運(yùn)用,能求出水深變化是本題的關(guān)鍵。5如圖甲所示,水平桌面上有一底面積為 5.0103m2的圓柱形容器,容器中裝有一定量的水,現(xiàn)將一個(gè)體積為 5.0105m3的物塊(不吸水)放入容器中,物塊漂浮在水面上,浸入水中的體積為 4.0105m3求:(1)物塊受到的浮力;(2)物塊的質(zhì)量;(3)如圖乙所示,用力 F 緩慢向下壓物塊,使其恰
48、好完全浸沒在水中(水未溢出) 。此時(shí)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)比物塊被下壓前增加了多少?【分析】 (1)已知浸入水中的木塊體積(排開水的體積) ,利用阿基米德原本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。6理求所受浮力。(2)由于物塊漂浮在水面上,根據(jù)漂浮條件可知物塊的重力,求出質(zhì)量;(3)求出物塊完全浸沒在水中和物塊的漂浮時(shí)的體積差,已知容器底面積求出水的深度 h,根據(jù) p=gh 即可求出水對(duì)容器底的壓強(qiáng)?!窘獯稹拷猓?(1)已知 V排=4.0105m3,則 F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg4105m3=0.4N。(2)由于物塊漂浮在水面上,則物塊的重力 G=F浮=0.4N,
49、則質(zhì)量 m=0.04kg;(3)物塊使其恰好完全浸沒在水中,排開水的體積變化:V=V物V排=5105m34105m3=1105m3則水的深度變化為:h=0.002m,所以水對(duì)容器底的壓強(qiáng)中增加:p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.002m=20Pa。答: (1)物塊受到的浮力大小為 0.4N;(2)物塊的質(zhì)量為 0.04kg;(3)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)比物塊被下壓前增加了 20pa?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查漂浮條件、阿基米德原理和壓強(qiáng)公式的應(yīng)用,這是中考必考題型,要熟練應(yīng)用。6如圖所示,一個(gè)底面積為 100cm2的圓柱體容器(容器壁的厚度忽略不計(jì))放在水平桌面的中央, 容器中裝有 1000g
50、的水。 將一個(gè)重 3N 的實(shí)心長(zhǎng)方體 A掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,然后豎直浸入水中,當(dāng) A 有一半浸在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為 2N (g 取 10N/kg)(1)此時(shí),A 物體受到的浮力為多少?(2)物體 A 的體積是多少?(3)當(dāng)物體 A 浸沒在水中時(shí)(容器中的水并未溢出) ,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多大?無(wú)【分析】 (1)根據(jù)稱重法求出長(zhǎng)方體浸沒時(shí)所受的浮力;(2)根據(jù) F浮=gV排求出長(zhǎng)方體排開水的體積,然后計(jì)算長(zhǎng)方體的體積;(3)利用密度公式求出水的體積,利用 V=Sh 可求原來(lái)水的高度,再根據(jù)物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等,利用 V=Sh 求出水面上升的高度,進(jìn)而求出水的總高度,然后
51、利用液體壓強(qiáng)公式計(jì)算壓強(qiáng)?!窘獯稹拷猓海?)當(dāng) A 物體有一半浸在水中時(shí)所受的浮力:F浮=GF=3N2N=1N;(2)由 F浮=gV排可得,A 物體浸入水中的體積:V浸=V排=1104m3,因 A 有一半浸在水中,則長(zhǎng)方體的體積:VA=2V排=2104m3;(3)根據(jù)=可得,物體 A 浸沒在水中前水的體積:V水=1103m3,則水的深度:h原=0.1m,物體 A 浸沒在水中后排開水的體積:V排=VA=2104m3;水面上升的高度:h=0.02m,則水的總高度:本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。8h=h原+h=0.1m+0.02m=0.12m,所以,水對(duì)容器底的壓強(qiáng):p=水gh
52、=1103kg/m310N/kg0.12m=1200Pa。答: (1)此時(shí),A 物體受到的浮力為 1N;(2)物體 A 的體積是 2104m3;(3)當(dāng)物體 A 浸沒在水中時(shí)(容器中的水并未溢出) ,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是1200Pa。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了浮力、壓強(qiáng)的計(jì)算,綜合性強(qiáng),計(jì)算量較大,關(guān)鍵是知道物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等。7如圖甲所示,一個(gè)底面積為 75cm2的柱形物體 A 掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F1=15N:底面積為 120cm2且足夠深的柱形容器放在水平桌面上,將物體 A 放入容器中且與容器底接觸但對(duì)容器無(wú)壓力,慢慢向容器注水,待液面穩(wěn)定后物體 A 上
53、表面到水面的距離 h=5cm,如圖乙所示,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù) F2=7.5N;然后,將物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm(忽略繩重和附在物體表面上水的重力。水=1.0103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)物體 A 浸沒在水中受到的浮力;(2)物體 A 的密度;(3)物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm 前后,水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量。【分析】 (1)利用二次稱重法計(jì)算物體 A 浸沒在水中受到的浮力;(2)物體浸沒時(shí)排開液體的體積等于物體的體積,根據(jù) F浮=gV排可求,然后利用 G=mg 求出物體的質(zhì)量,再利用=計(jì)算物體 A 的密度;(3)利用 V=Sh 求出物體的高度,進(jìn)而可求物體 A 豎直向上移
54、動(dòng) 8cm 后露出水面的高度,求出物體排開水的體積的減少量,進(jìn)而可求水面下降的高度,再利用液體壓強(qiáng)公式計(jì)算水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量?!窘獯稹拷猓?(1)由題可知,物體的重力:G=F1=15N,則物體 A 浸沒在水中受到的浮力:F浮=GF2=15N7.5N=7.5N;無(wú)( 2 ) 根 據(jù)F浮=gV排可 得 , 物 體 的 體 積 : V=V排=7.5104m3,物體的質(zhì)量:m=1.5kg,則物體的密度:=2103kg/m3;(3)物體的高度 h物=0.1m=10cm,則原來(lái)的液面高度 h1=10cm+5cm=15cm,物體上移 8cm 后,物體上表面到容器底部的距離為 10cm+8cm=18cm,
55、物體和水的總體積不變,如果設(shè)后來(lái)的液面高度為 h2,那么 S容h2+S物(18cmh2)=S容h1,解得 h2=10cm,所以h=h1h2=15cm10cm=5cm,水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量p=水gh=1103kg/m310N/kg0.05m=500Pa。答: (1)物體 A 浸沒在水中受到的浮力為 7.5N;(2)物體 A 的密度為 2103kg/m3;(3)物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm 前后,水對(duì)容器底壓強(qiáng)的變化量為 500Pa。【點(diǎn)評(píng)】此題考查浮力、密度和壓強(qiáng)的計(jì)算,是一道綜合性較強(qiáng)的題目,難點(diǎn)在(3)關(guān)鍵是物體 A 豎直向上移動(dòng) 8cm 后水面下降的高度。8如圖所示,將邊長(zhǎng)為 5cm
56、的實(shí)心正方體木塊輕輕地放入裝滿水的溢水杯中,木塊靜止時(shí),從杯中溢出水的質(zhì)量為 0.1kg(g 取 10N/kg) 求:(1)木塊受到的浮力;(2)木塊的密度;(3)木塊下底面受到水的壓強(qiáng)?!痉治觥?(1)知道溢出水質(zhì)量,利用重力公式求木塊排開水的重力,再根據(jù)阿基米德原理求木塊受到的浮力;(2)知道正方體木塊的邊長(zhǎng)求出木塊的體積;根據(jù)漂浮條件求出木塊重,本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。10進(jìn)而求出木塊的質(zhì)量;最后利用密度公式求木塊的密度;(3)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因(物體上下表面產(chǎn)生的壓力差) ,求出下表面受到的壓力,再根據(jù)壓強(qiáng)公式求木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)?!窘獯稹拷猓海?)木
57、塊受到的浮力:F浮=G排=m排g=0.1kg10N/kg=1N;(2)正方體木塊的體積:V木=(0.05m)3=1.25104m3,因?yàn)槟緣K漂浮,所以 G木=F浮=1N,因?yàn)?G木=m木g=木V木g,所以木塊的密度:木=0.8103kg/m3;(3)由于木塊漂浮,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知,木塊下表面受到的水的壓力:F=F浮=1N,木塊的底面積 S=(0.05m)2=0.0025m2,木塊下表面受到的水的壓強(qiáng):p=400Pa。答: (1)木塊受到的浮力為 1N;(2)木塊的密度為 0.8103kg/m3;(3)木塊下表面受到的水的壓強(qiáng)為 400Pa?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)密度公式、重力公式、阿基
58、米德原理、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用,雖難度不大,但知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)。9邊長(zhǎng)為 0.1m 的正方體木塊,漂浮在水面上時(shí),有的體積露出水面,如圖甲所示。將木塊從水中取出,放入另一種液體中,并在木塊表面上放一重2N 的石塊。 靜止時(shí), 木塊上表面恰好與液面相平, 如圖乙所示。 取 g=10N/kg,已知水的密度水=1.0103kg/m3求:(1)圖甲中木塊受的浮力大小;(2)圖乙中液體的密度;(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng)。無(wú)【分析】 (1)根據(jù)題意,求出物體所排開水的體積,由阿基米德原理解題;(2)根據(jù)物體的漂浮特點(diǎn),由阿基米德原理解題;(3)根據(jù)液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn),由 p=gh 求解?!窘獯?/p>
59、】解: (1)由阿基米德原理可得:F浮=水V排g=1.0103kg/m3(0.1m)3(1)10N/kg=6N;(2)木塊的重力:G木=F浮=6N,木塊表面上放一重 2N 的石塊,當(dāng)它靜止時(shí),F(xiàn)浮=G總,即液V木g=G木+G石,液體的密度:液=0.8103kg/m3。(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng):p=乙gh=0.8103kg/m310N/kg0.1m=800Pa。答: (1)圖甲中木塊受的浮力為 6N;(2)圖乙中液體的密度為 0.8103kg/m3;(3)圖乙中木塊下表面受到液體的壓強(qiáng)為 800Pa。【點(diǎn)評(píng)】本題考查阿基米德原理的運(yùn)用,要理解物體漂浮時(shí)的特點(diǎn),掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的運(yùn)算。
60、10我國(guó)自主設(shè)計(jì)研發(fā)的“蛟龍”號(hào)載人深潛器不斷刷新潛水深度紀(jì)錄,為我國(guó)探究深海海洋資源提供了大量寶貴資料?!膀札垺碧?hào)的一些主要參數(shù)如表所示,“蛟龍”號(hào)可在潛水器外搭載幾塊壓載鐵塊作無(wú)動(dòng)力下潛。在一次下潛中,搭載 3 名乘員下潛到 7200m 深處作業(yè),3 名乘員總質(zhì)量為 180kg,自帶裝備總質(zhì)量為 220kg, 海水密度取 1.0103kg/m3, 壓載鐵的密度為 7.9103kg/m3,g 取 10N/kg求:項(xiàng)目參數(shù)規(guī)格長(zhǎng) 8.2m,寬 3.0m,高 3.4m空重22t(不含乘員、裝備、壓載鐵塊)最大負(fù)220kg(不含乘員)本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成,請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用,答案僅供參考。12荷乘員準(zhǔn)
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