力学计算打卡带答案挑战Word格式.docx

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求：

（1）水对烧杯底部的压强；

（2）木块受到的浮力；

（3）若要让木块全部没入水中，需竖直向下对木块施加一个多大的力？

3．如图所示，轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面，容器中盛有质量为4千克的水。

（1）求水的体积V水；

（2）求0.1米深处水的压强p水；

（3）现有质量为4千克的物体，其底面积是容器的一半。

若通过两种方法增大地面受到的压强，并测出压强的变化量如下表所示。

方法

地面受到压强的变化量（帕）

将物体放入容器中

980

将物体垫在容器下方

2940

请根据表中的信息，通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出，若有水溢出请求出溢出水的重力G溢水，若无水溢出请说明理由。

4．一个质量为4kg、底面积为2.0×

10﹣2m2的金属块B静止在水平面上，如图甲所示．

现有一边长为0.2m的立方体物块A，放于底面积为0.16m2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ρ水=1.0×

103kg/m3，A的密度ρA=0.5×

103kg/m3，取g=10N/kg）求：

（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；

（3）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A上取走，水的重力做功多少．

5．我国自主研制、全球最大的两栖大飞机AG600飞机能够像船一样在水面滑行、起飞降落。

它的用途很多，最主要的是森林灭火、水上救援、物资运输、海洋探测等。

该飞机正常飞行总质量为53.5吨（内部载有我国自主研制的“海斗号”无人潜水器，最大下潜深度可达10767m，如图乙所示）、机体总长36.9米，翼展达到38.8米，4台发动机，单台输出功率为320kW（海水的密度为1×

103kg/m3）。

（1）AG600在水上降落后所受的最大浮力为多少N；

（2）AG600在水面沿直线匀速滑行400km用时3750s，则滑行时飞机所受阻力为多少N；

（3）飞机状态如甲图所示若从AG600中释放“海斗号”入水进行科研探测，潜水器不接触水底，一根绳子两端分别连着AG600和“海斗号”，静止后绳子拉力为8×

103N，将海斗号可视为密度为5×

103kg/m3的实心物体，则“海斗号”入水前后AG600减小的浮力为多少N。

6．如图所示，轻质均匀细杆AB（不计质量）保持水平状态，支点O位于杆的中点，

，物块甲置于水平地面上用轻质细线（张紧）相连悬挂于A点，物块乙用轻质细线相连跨过滑轮后悬挂于B点，BC的方向与细杆AB夹角为150°

，物块甲为棱长0.1m的立方体，其密度为

，物块乙质量为250g，体积为125cm3。

（

，

）求：

（1）物块甲对水平地面的压强；

（2）要使甲对地面压强减小到零，支点O应怎样移动？

移动多少？

（结果保留一位小数）

（3）将物块甲沿水平切下厚度为h的一块并放到乙上（与乙紧固连接，调整甲细线长度使细杆AB扔保持水平），乙和切下来的甲全部浸入水中，此时甲对地面的压强减小到562.5Pa，求切下的厚度h。

7．某工厂设计了一个蓄水池，如图25所示，水源A罐的液面高度h1=3m，且保持不变．罐底有一个小出水口，面积为S1，S1=0.1m2．孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连，S2=0.24m2．杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱体浮子，横截面积为S3，S3=0.8m2，BO是杠杆总长的

．原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，h2=0.7m，活塞恰好能赌住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有一小段距离△h时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3，h3=1m，为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去一部分，设减去的质量为m′．（g取10N/kg，杠杆水平时，认为BO仍是杠杆总长的

，活塞及连杆和杠杆的质量均不计，杠杆所受浮力不计，浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计，ρ水=1×

103kg/m3）试求

（1）按原设计活塞堵住出水口后，活塞受到水的压力为多大？

（2）求△h是多少？

（3）浮子应减去质量m′是多少？

8．体考前，为了锻炼臂力，体重600N的小德同学用一根绳子通过图甲所示的滑轮组提升物体，当他提起重力为600N的物体A时，绳子达到最大承受力（若物体再增重绳子将断裂），不计绳重和摩擦，求：

（1）在甲图中，将A匀速提高2m，绳子自由端移动的距离；

（2）若提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，脚与地面的总接触面积为4×

10-2m2，小德对地面的压强；

（3）小德仍用这根绳子和滑轮，组成如图乙所示的滑轮组，利用它从水中缓慢地提起一个边长为1m的正方体B（不计水的阻力），当提到B的下表面所受水的压强为8×

103Pa时，手中的绳子刚好断裂，正方体B的密度是多少？

9．

（1）如图所示，水平放置的平底柱形容器A的底面积为S，高为

，不吸水的正方体木块B，密度为

，边长为a，静止在容器底部．质量体积忽略不计的细线，一端固定在容器底部，另一端在木块底部中央，且线长为L，已知水的密度为

，求：

在图中作出未加水时B物体的受力示意图；

（2）向容器底缓慢加水至注满容器（如图）的过程中，分段讨论写出当加水质量为m时，B物体所受浮力的表达式。

10．如图所示的装置中，质量可忽略不计的杠杆AB可绕转轴O点自由转动，

，两个滑轮的质量相等。

质量为60kg的小熊站在水平地面上，用F1的力拉绳时，合金块E在空中静止且杠杆恰好在水平位置平衡，此时人对地面的压强为p1=1.05×

104Pa，定滑轮对C处的拉力为Fc；

在所有拉动过程中，小熊始终双脚着地，脚与地面的接触面积为5×

10-2m2，底面积为6×

10-2m2的圆柱形容器D中盛有适量的水，水的高度为50cm。

（g=10N/kg，绳重、杠杆和滑轮的摩擦、水对物体的阻力均可忽略不计）求：

（1）合金块E未浸入水中时，水对容器底部的压强；

（2）人对绳子的拉力F1；

（3）把合金块E缓缓且匀速的放入水中，水没有溢出。

当液面高度变化15cm时，定滑轮对C处的拉力为Fc，

，则此时装置的机械效率为多少？

（4）合金块E的重力为多大？

11．图的装置主要由长木板甲、物块乙和丙、定滑轮S和动滑轮P、水箱K、配重C和D及杠杆AB组成．C、D分别与支架固连在AB两端，支架与AB垂直，AB可绕支点O在竖直平面内转动．C通过细绳与P相连，绕在P上的绳子的一端通过固定在墙上的S连接到乙上，乙的另一端用绳子通过固定在桌面上的定滑轮与丙连接，乙置于甲上，甲放在光滑的水平桌面上．已知C重100N，D重10N，丙重20N，OA:

OB＝1:

2，在物体运动的过程中，杠杆始终保持水平位置平衡．若在D上施加竖直向下F0=20N的压力，同时在甲的左端施加水平向左的拉力F，甲恰好向左匀速直线运动，乙相对桌面恰好静止；

若撤去拉力F改为在甲的右端施加水平向右的拉力F＇时，甲恰好在桌面上向右匀速直线运动，要继续保持乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F1；

若移动K，将丙浸没水中，在拉力F＇作用下，甲仍向右匀速直线运动且乙相对桌面静止，则此时在D上施加竖直向下的压力为F2．已知ρ丙=2×

103kg/m3，F1:

F2=4:

5．杠杆、支架和不可伸缩细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计．g取10N/kg．

（1）丙浸没水中后受到的浮力F浮；

（2）拉力F．

12．A、B质量分布均匀的正方体物块，A的密度为

，边长为10cm，B的边长未知。

A、B中间用轻质弹簧相连，弹簧的弹力大小和其形变量的关系如图丙所示。

如图甲所示，B静止在底面积为200cm2的装有水的柱形容器中，此时A的上表面距水面20cm，现用如乙图所示的滑轮组将A从水中缓慢提起，当拉力F=10N时，A恰好未露出水面，此时B对容器底部的压强为500Pa，且弹簧恰好恢复原长；

当A刚好被拉出水面时，B对容器底的压强恰好为0（整个过程中不计绳重、摩擦、水的阻力且弹簧体积可以忽略，弹簧的形变始终在其弹性限度内，g=10N/kg）。

问：

（1）A物体的重力为多少？

（2）动滑轮的重力为多少？

（3）物体B的密度是多少？

13．薄壁圆柱形容器甲置于水平桌面上，容器内装有2千克的水。

均匀实心圆柱体乙、丙的质量均为4千克，且底面积均为容器底面积的一半。

圆柱体

容器底部受到水的压强（帕）

放入前

放入后

乙

1470

丙

1960

（1）甲容器中水的体积V水；

（2）现将圆柱体乙、丙分别竖直放入容器甲中，放入柱体前后容器底部受到水的压强如下表所示：

①容器甲的底面积S甲；

②关于圆柱体乙、丙的密度，根据相关信息，只能求出柱体乙的密度，请说明理由，并求出乙的密度ρ乙。

14．如图所示，放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重5N，底面积100cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块，现将物块浸没水中，容器内水面由12cm上升到20cm。

（1）物块的密度；

（2）物块受到的浮力；

（3）物块浸没水中后，容器对桌面的压强。

参考答案

1．

（1）木块所受的重力：

G木=m木g=ρ木gV木=0.6×

103×

10×

0.13=6（N）

（2）当F浮=G木时，木块刚好能浮起．即：

ρ水gV排=G木

1.0×

0.12h="

6"

h=0.06（m）即：

容器中水面升至0.06m时，木块刚好浮起．

（3）木块刚浮起时，水对容器底部的压强：

P=ρ水gh=1.0×

0.06="

600Pa"

（4）当容器中的水面升至0.2m时，木块升高的距离s=h水-h=0.2-0.06=0.14（m）

浮力对木块所做的功：

W=F浮s=6×

0.14=0.84（J）

【解析】

【分析】

（1）已知木块的边长和密度，根据公式G=mg=ρVg可求木块的重力；

（2）木块开始离开水槽底部时，此时浮力刚好等于重力，然后利用阿基米德原理算出水深；

（3）根据公式P=ρgh可求木块刚浮起时，水对容器底部的压强；

（4）已知水的深度和原先水的深度，可以求出木块升高的距离，再利用公式W=FS可求浮力对木块所做的功．

【详解】

（1）木块所受的重力：

=

g=

=0.6×

103㎏/m3×

10N/kg×

（0.1m）3=6N，木块的重力为6N；

（2）当

时,木块刚好能浮起．即：

=1.0×

（0.1m）2h=6N，解得h=0.06m；

容器中水面升至0.06m时，木块刚好浮起；

（3）木块刚浮起时,水对容器底部的压强：

P=

gh=1.0×

0.06m=600Pa，木块刚浮起时，水对容器底部的压强为600Pa；

（4）当容器中的水面升至0.2m时,木块升高的距离s=

−h=0.2m−0.06m=0.14m；

W=

s=6N×

0.14m=0.84J,在注水过程中浮力对木块所做