浮力,简单机械习题

1、综合计算未命名评卷人得分1 “雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船满载时的总质量是2× 104t， 在普通海域最大航速为10m/s； 在 1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h 。（ 海水 =1.0 × 10 3kg/m 3， g=10N/kg ）请你计算：（ 1）“雪龙”号在 1m 厚冰层海域以最大航速匀速行驶1200m需要多长时间？（ 2）某次破冰时，破冰船与冰面的接触面积是10m2，冰面受到压力为破冰船满载时总重力的 0.1 倍，破冰船对冰面的压强是多大？（ 3）“雪龙”号补给了 100 吨的物资后，吃水深度达到8m，则“雪龙”号排开海水的体积增加

2、了多少？2如图所示，水平桌面上玻璃杯中装有适量的水。将重12N 的金属球挂在弹簧测力计的挂钩上，手提弹簧测力计使金属球没入水中（ 玻璃杯中水未溢出） ， 静止时弹簧测力计的示数为9.6N，水深 23cm已知玻璃杯的内底面积为80cm2求：（ 1） 金属球受到的浮力；（ 2） 金属球排开水的体积；（ 3） 金属球的密度；（ 4） 把金属球从水中取出后，水对玻璃杯底的压强和压力。3 如图所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0 02m2、 高为 2m 的实心圆柱体从水下提起，已知圆柱体的密度为2 0× 103kg m3，水的密度为1 0 × 103kg m3,滑轮组的机械效率是

3、70(g 取 10N kg，滑轮和绳子的重力忽略不计)求：(1) 圆柱体在水中所受的浮力(2) 若圆柱体从日=16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时绳子自由端拉力F 所做的功(3) 如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N ， 则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断?4湛江港一装卸工人用如图l 所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg 的货物，所用的拉力F 为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求： (g 取 10N kg)2(1) 提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0 04m ，求货物对地面的压强(2) 提升时绳子自由端的速度(3) 拉力 F 的功率(4) 此

4、滑轮组的机械效率5如图所示，一轻质均匀杠杆AB ， O 为支点，OA=OB=4m ， A 端用一不可伸长的细线系于地面，C点位于 OB 的中点，边长为0.1m 的实心正方体物块M 用一不可伸长的细线系于C 点，此时AB 静止于水平位置，C 点的细线拉力恰为零，M 对地面压强为3× 103Pa (两端细线质量忽略，g取 10N/kg)求：1)物块 M 的质量；（ 2）将一个重为40N 的铁块P 放在C 点正上方，并用力F 水平向左推动，使P 沿 OA向左做匀速直线运动，连接物块M 的细线能承受的最大拉力为25N求： 铁块 P 向左运动过程中，物块M 对地面的最小压强； 若铁块 P 受到

5、的摩擦力为其重力的0.1 倍，在从C 点开始向左匀速运动的过程中，推力 F 最多做的功6如图所示，小明用弹簧测力计吊着一重为3.2N 的实心圆柱体，将它竖直逐渐浸入水中，记下圆柱体下表面浸入水中的深度h 和对应的浮力F 浮 ，并画出F 浮 h 的图象（如图所示） ， g 取10N/kg 求：试卷第 8 页，总 9 页7如图所示，将一块重为形容器中，容器中水的深度由上升到（容器的厚度忽略不计，取水1）圆柱体的质量；2）圆柱体浸入水中的深度h 10cm处，静止时弹簧测力计的示数；3）圆柱体的密度。，） 求：1）石块所受的浮力2） 容器底面积3） 如图，此时容器内水对容器底部的压强8 如图所示，某施

6、工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4t，体积为1m3（ 1） 物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小；（ 2）物体下表面与水面距离为3m 时，求物体下表面所受水的压强；（ 3）若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力；（ 4）物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9kW 、对绳子的拉力为1.5 × 104N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率（机械效率精确到0.1%）。9 2017 年 5 月 23 日，我国“蛟龙号”载人潜水器在马里亚纳海沟北坡下潜。有史以来， 首次对 4000

7、米级的玛利亚纳海沟进行深入的现场探查，首次观察到4811 米的海底世界。 当“蛟龙号”载人潜水器下潜到 4000m时 （ g 10N/kg， 海水 1.03 × 10 3kg/m3） ，求：（ 1）“蛟龙号”载人潜水器所受海水的压强；（ 2） “蛟龙号”载人潜水器上某个观测孔面积约为0.03m2， 该观测孔受到海水的压力；（ 3）“蛟龙号”载人潜水器体积大约50m3，它受到的浮力。10 2017 年 5 月荆州市申办2019 年湖北省园博会获得成功，届时美丽的纪南生态文化旅游区内又将增加一道美丽的风景。如图所示，是旅游区内某工地工人用汽车通过滑轮组将深井中的重物A 拉至井口的装置图。

8、已知井深15m， 汽车重 G 车 4× 10 4N，车轮与地面的总接触面积为160cm2，汽车受到地面对它的阻力是车重的0.1 倍，重物A 重 GA 7.2× 10 3N现在汽车向右匀速运动使重物A 以 0.5m/s 的速度匀速上升，汽车拉绳子的力为F，此时滑轮组的机械效率为80%。求： （ 1 ）将重物A 从井底拉至井口需要多长时间？（ 2）汽车对水平地面的压强是多少？（ 3）此时汽车拉绳子的力F 是多少？（ 4）使汽车前进的牵引力做功的功率是多少？11 水平地面上放着重为200N、边长为0.2m 的正方体物块现用斜面将其由底端匀速拉到顶端， 如图所示已知平行于斜面的拉力

9、为120N， 物体移动的距离为2m， 升高1m。 求：（ 1）物块放在水平地面上时对地面的压强；（ 2）斜面的机械效率；（ 3）物块沿斜面向上滑动时所受的摩擦力大小。12一辆水陆两栖坦克总重3× 105N，它的发动机是一台新型内燃机，两条履带与地面接触的总面积为5m2 （ 水 1.0 × 10 3kg/m3g 10N/kg）（ 1）该坦克要从水平冰面上经过，冰层能承受的最大压强为7× 104Pa，请用计算说明坦克能否安全通过？（ 2）该坦克涉水过河漂浮在水面上时，求它排开水的体积是多大？（ 3）一次执行任务时，该坦克在平直公路上匀速行驶1200m，用时2min，发

10、动机牵引力的功率保持600kW恒定不变，发动机消耗了4.5kg 的燃料（燃料的热值为4.0× 10 7J/kg ） ，求发动机提供的牵引力是多大？发动机的效率是多大？13 工人用如图所示的滑轮组提升建材，工人的重力是700N，双脚与地面的接触面积是 500cm2他将540N的建材匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是90%试求：（ 1）提升建材所做的有用功是多少？（ 2）工人对绳子的拉力是多少？（ 3）提升建材时，工人对地面的压强是多少？14 如图所示重力不计的轻杆AOB 可绕支点O 无摩擦转动，当把甲乙两物体如图分别挂在两个端点A、 B 上时，轻杆恰好在水平位置平衡，此时乙物体刚好完全

11、浸没在装有水的容器里且水未溢出，物体乙未与容器底接触，已知轻杆长2.2m，支点O距端点 B的距离为1.2m，物体甲的质量为8.28kg， 物体乙的体积为0.001m3.（ g=l0N/kg. 忽略绳重）求：（ 1）甲物体的重力：（ 2）乙物体受到水的浮力：（ 3）弹簧测力计的示数：（ 4）乙物体的密度。15 某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将圆柱形工件从深水中吊起至距水面某一高度，工件从刚接触水面到完全脱离水面用时5s， 绳子作用在工件上端的拉力 F 随工件上升高度h 变化的图象如图所示，不计水的阻力（ 水 =1.0 ×10 3kg/m 3， g取10N/kg ） ，求

12、：（ 1） 如图所示，刚开始拉动时，工件上表面所受到水的压强大小？（ 2）工件完全浸入在水中时所受浮力大小？（ 3）工件完全浸入在水中时，拉力做功的功率是多少？（ 4）工件的横截面积S 是多大？16 如图所示，用细线将正方体A 和物体 B 相连放入水中，两物体静止后恰好悬浮，此时 A上表面到水面的高度差为0.12m。 已知 A的体积为1.0 × 103m3， 所受重力为8N； B0.5 ×103m3，水的密度=1.0 × 13k0g/m3， g取 10N/kg，求：试卷第 12 页，总 9 页（ 1） A上表面所受水的压强；（ 2） B 所受重力大小；（ 3）细线

13、对B 的拉力大小。17 考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为2m3 如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力F=1.6 ×104 N 在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力，（ 水=1.0 ×103kg/m， g=10N/kg ）求：（ 1）石像受到的浮力。（ 2）石像的重力。（ 3）石像的密度。（ 4）若将石像提升了3m，石像受到水的压强减少了多少？18 【 2016 ·凉山州卷】2015 年 10 月 5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰 ”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作

14、的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120 余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A 代替沉船，已知A 的体积为0.1m3，质量为280kg（设整个过程A 均为匀速试卷第7 页，总9 页直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）19 1） A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ 水 =1.0 ×103kg/m3）（ 2）若A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F 为多大？（ 3） 若 A 完全打捞出水面

15、后，以 0.1m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F 的功率19如图甲所示，水平旋转的平底柱形容器A 的底面积为200 cm2， 不吸水的正方体木块 B 重为 5N ，边长为10 cm，静止在容器底部，质量体积忽略的细线一端固定在容器底部， 另一端固定在木块底面中央，且细线的长度为L 5 cm， 已知水的密度为1.0 ×103kg/m 3.求：（ 1）甲图中，木块对容器底部的压强多大？（ 2）问容器A 中缓慢加水，当细线受到拉力为1 N 时，停止加水，如图乙所示，此时木块 B 受到的浮力是多大？（ 3）将图乙中与B 相连的细线剪断，当木块静止时，容器底部受到水的压强是多大？20（

16、6 分） 如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图A是动滑轮，B是定滑轮，C 是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB 竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m 3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A 未挂沉船时变化了1m 3 沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、 F2，且F1 与 F2之比为3： 7钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略（水的密度取1.0

17、15; 130kg/m 3g取 10N/kg）求：1）沉船的重力；2）沉船浸没水中受到的浮力；3）沉船完全露出水面匀速上升1m 的过程中，滑轮组AB 的机械效率21 （ 10 分）一个质量为4kg、底面积为2.0 × 1 B对水平面的压强； 2）把B 从A 上取走后（如图丙所示）， A浮出水面的体积；0m 2的金属块B 静止在水平面上，如图现有一边长为0.2m 的立方体物块A，放于底面积为0.16m 2的圆柱形盛水容器中，把B轻放于A上，静止后A恰好浸没入水中，如图乙所示（ 已知水的密度为水 =1.0 × 13）把B 从A 上取走后，水对容器底部压强改变了多少；4）把B 从

18、A 上取走，水的重力做功多少0kg/m 3，A的密度 A=0.5 × 13k0g/m 3，取g=10N/kg）求：本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1 （1）1200s；（ 2） 2× 106Pa； （ 3）100m32 （1）2.4N； （ 2） 2.4 × 10 4m3； （3） 5× 103kg/m3；（ 4）2000Pa，16N。3 400N ； 8000J； 0.8m。4 （1） 21× 04Pa（2） 0.08m/s（3） 40W；（4） 80%5 （ 1 ）3kg；（2）500Pa； 13J6 ；。7 （1）1N （ 2）（ 3）8 （1）1× 104N；（2）3× 104Pa；（3） 1×104N；（4） 88.9%。9 （ 1） 4.12 × 107Pa； （ 2） 1.236× 10 6N； （ 3） 5.15 × 105