物理
如图所示,用滑轮组从水下匀速提起0.02m
2
、高为2m的实心圆柱体,圆柱体的密度为2.5×10
3
kg/m
3
.若绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为400N,不计摩擦及滑轮和绳的质量.若绳端在拉力F作用下以0.2m/s的速度沿竖直方向向下做匀速直线运动,不考虑水位变化.(g=10N/kg,水的密度为1.0×10
3
kg/m
3
)
求:
(1)圆柱体上表面露出水面多高时,绳子被拉断?
(2)从圆柱体上表面接触水面开始计时,到绳子被拉断经过多长时间?
如图甲所示,水平桌面上放置一个柱形容器,底面积为200cm
2
,重为10N,容器底放有一个立方体物块,当向容器注入水时,容器底对物块的支持力F与水面上升高度H的关系如乙图所示:(取g=10N/kg)求:
(1)当容器中没有注水时,容器底对物块的支持力?当注水结束后,物块所受的浮力?
(2)若向水中缓慢地加入食盐并小心搅动,且设加入食盐后水面高度的微小变化忽略不计.则当物块刚好能悬浮时,盐水对容器底的压力是多大?
(3)当物块悬浮时,容器对桌面的压强?
(2013·惠城区模拟)九一班部分学生去游玩西湖,坐上游船后人和船的总质量为2000kg,游船与他们要去的农家乐的距离是3km,到达目的地游船共用了10min.回答下面问题:(取g=10N/kg)
(1)游船航行的平均速度是多少?
(2)游船底部距水面的深度为1.2m,求该处受到水的压强.
(3)游船静止在水中时,浸入水中的体积是多大?
(2012·镇平县模拟)在打捞海底沉船时,常用水下机器人潜入水下打捞船上物品,已知ρ
海水
=1.03×10
3
kg/m
3
,g=10N/kg,
(1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
(2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m
3
、密度为2.7×10
3
kg/m
3
的物体静止不动,求该力的大小.
(2012·武汉模拟)在课外小组活动中,小刚将一挂在弹簧测力计下的开关不规则的石块分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计的示数如图所示.
(1)石块在水中所受到的浮力为
1
1
N;
(2)如果直接将物体投入水中,该物体将
下沉
下沉
(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”);
(3)盐水的密度为
1.1×10
3
1.1×10
3
kg/m
3
;
(4)小婷将一底面积为10cm
2
的实心金属圆柱体挂在弹簧测力计下,缓慢浸没到底面积为40cm
2
的薄壁盛水圆柱形容器中(水未溢出且物体未接触容器底部),弹簧测力计示数改变了2N,则容器底部对水平桌面的压强改变了
500
500
Pa.
(2012·顺义区二模)如图甲是某科技小组设计的滑轮组模型装置.在底面积为800cm
2
的圆柱形容器中装有密度为ρ
1
的液体,边长为20cm的正立方体物块M完全浸没在液体中匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为η
1
;密度为ρ
2
的物块M全部露出液面后匀速竖直上升时,滑轮组的机械效率为η
2
,η
1
与η
2
之比为8:9.滑轮的质量m
A
=m
B
=m
C
、且m
D
=2m
C
,细绳的质量、滑轮与轴之间的摩擦、液体对物块M的阻力均忽略不计,液体与物块M的质量与体积关系的图象如图乙示.(g取10N/kg)(人的质量为60kg,与地面的接触面积为300cm
2
)
求:
(1)物块M离开液面后,液体对容器底部的压强变化了多少?
(2)物块M露出液面前人对地面的压强P;
(3)离开液面后如果物块M以0.1m/s的速度匀速上升时,人所提供的拉力的功率.
(2011·宜宾县二模)“5.7”大连空难飞机的黑匣子是潜水员在出事地点从10m深的海底匀速打捞出水面的.它的体积为50(长)×20(宽)×10(高)cm
3
,质量为20kg,表面橘红色的长方体,黑匣子防护要求很高,必须经过1000℃的高温而不被烧坏,平放时能经受2.5×10
4
N的挤压而不变形,在海水(设ρ
海水
=1.0×10
3
kg/m
3
)中浸泡36h而不渗水.请解答下面问题
(1)黑匣子在海底受到压强多大?
(2)海水对黑匣子的压强是否会使它变形?
(3)黑匣子在海水中受到的浮力有多大?
(4)黑匣子的密度多大?
(2011·杨浦区一模)如图所示,一质量为0.15千克、底面积为2×10
-3
米
2
平底薄壁玻璃容器放在2米
2
的水平桌面中央,内装有体积为1.5×10
-4
米
3
的水,水面距容器底的深度为0.1米.
求:①水对杯底的压强;
②水对杯底的压力;
③若在容器中轻轻放下一块质量为0.1千克的木块,木块漂浮在水面上,求木块浸在水中的体积.
(2011·朝阳区二模)实验桌上有如下器材:烧杯、系有细线的石块、六种密度小于石块且密度值不等的液体、密度计、弹簧测力计,请利用上述器材设计实验,证明“在排开液体的体积保持不变时,物体浸入液体所受到的浮力与液体密度成正比”.
要求:(1)写出实验步骤;(2)画出实验数据记录表格.
(2008·灌阳县模拟)利用弹簧测力计、金属块、细线、一杯水可测量某一液体的密度ρ.实验方法和主要步骤是:
(1)用细线栓好金属块挂在弹簧测力计上,读出并记录弹簧测力计的示数即是金属块的
重力G
重力G
;
(2)接(1)操作,把金属块轻轻放入杯内水中浸没但不沉底,读出并记录
弹簧测力计
弹簧测力计
的示数
F
1
F
1
.
(3)求得金属块排开水的体积也就是金属块的体积V
物
=
G-
F
1
ρ
水
g
G-
F
1
ρ
水
g
;
(4)同(2)操作把金属块轻轻放入待测液体中浸没但不沉底,读出并记录
弹簧测力计
弹簧测力计
的示数
F
2
F
2
;(以上空中要求写出物理量名称和相应的物理量符号)
(5)求得待测液体的密度ρ=
G-
F
2
G-
F
1
·ρ
水
G-
F
2
G-
F
1
·ρ
水
.
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