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1、力学综合题 力学之压强浮力机械综合题(难)压轴1. 如图，放有铁块的杯子漂浮在水面上，如果把铁块用细线悬挂在杯底，杯子和铁块受到的浮力将_，水对容器底部的 压强将_（填增大、减小或不变）2. 下列有关压强和浮力的说法正确的是（） A抽水机是利用大气压工作的 B无论是在十堰还是在西藏，做托里拆得实验的结果是一样的 C设想地球的引力减小一半，漂浮在水面上的船排开水的体积也减小一半 D浸没在水中的物体，处在水中的位置越深，受到的浮力越大 3. 如图（a）所示，将质量相等的两个实心正方体A和B放在水平地面上，它们对水平地面的压强pA大于 pB；当它们在水中分别静止于图（b）所示的位置时，受到水的浮力F

2、A等于FB，下表面受到水的压强pA小于pB（均选填“大于”、“等于”或“小于”）4. 如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验 （1）对比、，可得出：浮力大小与液体的密度 有关； （2）若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系，应选用 （填序号） （3）由操作可知，物体浸没在水中时所受的浮力大小为 1 N （4）图，若物A浸没到盐水后，继续向下移动，则杯底所受液体的压强会不变5、如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知水重200N，水深为0.5m，木块的体积为4dm3，木块的密度为0.6103kg/m3，试求：（1）水对容器底面的压强是多少？木块受到的浮力是多大？（2）若绳子断

3、了，最终木块漂浮在水面上时，所受的浮力为多大？此时水对容器底的压强比第（1）问中的大还是小？（1）容器对桌面的压强是5000Pa；（2）绳子对木块的拉力为16N；（3）当绳子断了，最终木块漂浮在水面上时，容器对桌面的压强为 2.34104Pa6. 如图所示，将木块A和金属块B按甲、乙两种不同的方式放在同一杯水中，则木块受到的浮力F甲_F乙；容器底部受到水的压强p甲 _ p乙（均选填“大于”、“等于”或“小于”）大于 等于7 在装有不同液体的甲、乙两个容器中，同时放入两个完全相同的物体，当物体静止后两容器内液面恰好相平，如图所示若液体对甲、乙两容器底部压强分别是P甲、P乙，液体对两物体的浮力分别

4、是F甲、F乙，则下列判断中正确的是（）AP甲P乙，F甲=F乙 BP甲P乙，F甲=F乙 CP甲=P乙，F甲F乙 DP甲=P乙，F甲F乙 8 如图所示，在底面积为S的圆柱形水槽底部有一个金属球（球与槽底没有紧密接触），圆柱型的烧杯漂浮在水面上，此时烧杯受到的浮力为F1若把金属球从水中捞出并放在烧杯里漂浮在水中，此时烧杯受到的浮力为F2，捞起金属球后水槽底部受到水的压强变化量为p，水的密度为水根据上述条件可知（）A金属球受的重力为F2-F1-pS B金属球被捞起前受的浮力为F2-F1 C金属球被捞起后水槽底部受水的压力减小了pS D金属球被捞起后烧杯排开水的体积增大了F2-F1 /水g 9 两个完全

5、相同的容器中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球分别放入两容器中，待两球静止后，两个容器中的液面相平，此时球所处的位置如图所示甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为p甲、p乙，小球在甲、乙两种液体中所受浮力分别为F甲、F乙，甲、乙两种液体和容器对桌面的压强大小分别为p甲、p乙，则下列选项正确的是（）Ap甲p乙 Bp甲p乙 CF甲=F乙 Dp甲=p乙 10 某地在湖面上修建一座大桥，下图甲是使用吊车向湖底投放圆柱形石料的示意图在整个投放过程中，石料以恒定速度v=0.1m/s下降图乙是钢丝绳的拉力F随时间t变化的图象（从t=0时刻开始投放到石料刚好接触湖底前）忽略水的摩擦阻力，g取10N/

6、kg，液体压强公式P=gh求：（1）小石料的质量；（2）完全浸没后，石料所受的浮力；（3）圆柱形石料的密度；（4）湖底受到水的压强11 武汉二七大桥在施工过程中，使用了大量机械作业甲图是起重机通过定滑轮向江中投放大量正方体施工材料的示意图设在整个投放过程中，起重机功率是80KW，钢绳以恒定的速度v=0.8m/s水平匀速向右运动，钢绳对材料的拉力F、材料所受浮力F浮随时间t的变化关系分别如乙图abc、dbc所示，求：（1）材料刚完全浸没时，下表面受到水的压强和浮力；（2）材料的重量（3）材料在水中时，起重机的机械效率11答案：（1）材料刚完全浸没时，下表面受到水的压强为2104Pa，浮力为810

7、4N；（2）材料的重量为1.6105N；（3）材料在水中时，起重机的机械效率为80%12 一物体（长方体）漂浮在液面上，如图甲所示对物体施加力的作用，使物体下降至图中的虚线位置已知水面到物体下表面的深度为h，水对物体下表面的压强为p，物体受到的浮力为F浮，p、F浮与h的关系如图乙所示，其中正确的是Aa、cBa、dCb、cDb、d13 利用图所示装置，把质量为4kg、密度为4103kg/m3的薄石块从水面下5m处拉出水面后，再提升了8m，共用时间10s动滑轮重为20N（不计绳重及滑轮与轴间的摩擦及水对石块的阻力，设石块的两个上升过程都为匀速）（1）当薄石块浸没在水中5m深处时，它受到的水的压强是

8、多少？（2）当薄石块浸没在水中时，它受到的浮力是多少？（3）在整个过程中拉力F做功的功率是多少？（可近似认为石块离开水面前浮力大小不变）13答案（1）当薄石块浸没在水中5m深处时，它受到的水的压强是5104Pa，（2）当薄石块浸没在水中时，它受到的浮力是10N；（3）在整个过程中拉力F做功的功率是73W14 如图甲所示，在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底而与烧杯底部接触为止如图乙所示，圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象（取g=10N/kg）求：（1）圆柱体浸没在水中受到的浮力是多少？（2）圆柱体的密度是多少？

9、（3）若把圆柱体放在水平桌面上时，对桌面的压强是多少？14答案：（1）圆柱体浸没在水中受到的浮力是8N；（2）圆柱体的密度是多1.5103kg/m3；（3）若把圆柱体放在水平桌面上时，对桌面的压强是600Pa15 中华神州打捞公司用如图所示的滑轮组，打捞沉在长江三峡江底一个方形物体物体上表面距离水面50米，重力为2400N，体积为0.2m3打捞时匀速提升该物体（g=10N/kg 水=1.0103kg/m3） 求：物体沉在江底时，上表面受到的水的压强；物体在露出水面之前受到水的浮力；物体在露出水面之前，人的水平拉力F【设物体在露出水面之前此装置的机械效率为80%】15答案（1）物体上表面受到的压

10、强为5105Pa；（2）物体露出水面前受到的浮力为2000N；（3）物体出水前，作用在绳子末端的拉力为250N16 某中学研究性学习小组，驾船至东昌湖中他们用细线系住石块，并用弹簧测力计测出其重力为6.0N然后把石块放入湖水中，弹簧测力计的示数为3.6N当石块触及湖底时，他们在细线上水面处做一标记，并测出石块到标记处的线长为4.8m（g=10N/kg，水=1.0103kg/m3）求：（1）在湖水中石块受到的浮力；（2）湖水对此处湖底的压强；（3）石块的密度17 物体A为实心正方体金属块，边长为10cm，密度为7.9103kg/m3，将其浸没在水中，物体上表面距水面5cm（上表面与水面平行）若不

11、计绳重和摩擦（g=10N/kg）求：（1）物体下表面受到水的压强是多少？（2）物体受到的浮力是多少？（3）若实际所用的拉力F=46N，则动滑轮的机械效率是多少？17答：（1）物体下表面受到的压强是1.5103 Pa（2）物体受到的浮力是10 N（3）动滑轮的机械效率是75% 18 据报道，我市某水库库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞某次试探性打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W当物体被拉到有4/5的体积露出水面时，让其静止，此时绳子的拉力F=520N不计绳子的重力和水的阻力（水的密度水

12、=1.0103kg/m3，g=10N/kg）求：（1）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的速度v；（2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F；（3）物体浸没在水中时所受的浮力F浮；（4）物体的密度物18 【答案】(1)v= = =0.25m/s（2）P=Fv得 F= = =360N（3）由F+F浮=F+F浮 360N+F浮=520N+ F浮 F浮=200N（4）G= F浮+F=200N+360N=560N m=56kg =2.8103kg/m319 、如果全球持续变暖，在不久的将来，人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题科学家设计了

13、一种“水上漂浮房”来应对这种变化“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的，总质量1000吨这种漂浮房设有立体农业园，里面有肥沃的土壤，种有蔬菜，养有家禽等，所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供（1）从生态学角度分析，“水上漂浮房”上的立体农业园其实是一个 （2）如果太阳能电池板输出的电压为110伏，供给一盏“220V 40W”的白炽灯使用，不计灯丝电阻的变化，则白炽灯的实际功率是 瓦（3）按照总质量计算，静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛？排开水的体积是多少米3？（g取10牛/千克，水取1.0103千克/米3）20、图是某课外科技小组的同学设计的厕所自动冲

14、水装置的示意图，它在自来水管持续供给的较小量的水储备到一定量后，自动开启放水阀门，冲洗厕所实心圆柱体浮体A的质量为5.6kg，高为0.18m，阀门B的面积为7.510-3m2；连接A、B的是体积和质量都不计的硬杆，长为0.16m当浮体A露出水面的高度只有0.02m时，阀门B恰好被打开，水箱中的水通过排水管开始排出已知水的密度为1103kg/m3，不计阀门B的质量和厚度当水箱开始排水时，求：（1）浮体A受到的重力；（2）水对阀门B的压强和压力；（3）浮体A受到的浮力；（4）浮体A的密度21、如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN

15、组成物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与滑轮杠杆相连杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO：ON=1：2已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度21答案（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强为1104Pa；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉

16、力为200N；（3）物块A浸入水中的深度为0.6m22、如图所示，某桥梁工程部门在一次工程作业中，利用汽车将重为G，高为h0的柱形实心铁块，从水深为h1的河底竖直打捞上来汽车速度为，且保持恒定水的密度为0，铁的密度为1不计滑轮的摩擦和绳重，不考虑水的阻力和物体排开水的体积对水面高度的影响请完成下列有关分析和计算（1）铁块上升过程中所受浮力的最大值；（2）推导出自铁块上表面与水面相平升至整体刚露出水面的过程中，绳子的拉力随时间变化的关系式（从铁块上表面与水面相平时开始计时）（3）在图中，定性画出铁块自河底升至滑轮处的过程中，绳子拉力的功率P随铁块上升高度h变化关系的图象23、如图所示是某建筑工地

17、上使用的一种提升重物的装置物体A的质量为60kg，与水平地面的接触面积为0.2m2，物体A在拉力F的作用下，10s内匀速上升10m（滑轮重、绳重及摩擦均不计，g取10N/kg）求：（1）当物体A不受拉力静止在水平地面时，对地面的压强多大？ （2）物体A匀速上升时的速度是多大？ （3）拉力F做功的功率是多少？24 、如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻到，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA=12m，OB=4m用它把质量为2103kg，底面积为0.5m2的货物G匀速提起（g=10N/kg）求：（1）起吊前，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若起重机自重不计

18、，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千克？（3）如果起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重100Kg，绳重和摩擦不计如果拉力的功率为6Kw，则把2103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？25 学习了浮力有关知识后，同学们都已经知道：浮力跟物体所浸在的液体密度、排开液体的体积有关但王丽总感到：浮力大小应与物体所在液体的深度有关，并猜想：“深度越深，浮力越大”于是做了如下实验：她在弹簧测力计下挂一圆柱体，从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降，圆柱体浸没后继续下降，直到圆柱体底面接近烧杯底部接触为止，如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆

19、柱体下降高度h变化的图象（1）分析图象可知，圆柱体的重力是N；（2）圆柱体浸没在水中时，受到的浮力是N；（3）圆柱体的体积是m3；（4）圆柱体的密度是kg/m3；（5）分析图象BC段，可得结论：物体浸没液体之前，浸入液体的深度越深，受到的浮力越（选填“大”或“小”）；（6）分析图象CD段，可得结论：26、如图所示，重物A是体积为0.01m3，密度为7.9103Kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡（g=10N/kg）（1）求重物A受到的浮力；（2）求重物A受到的重力和浮力的合力；（3）求作用于绳端的拉力F；（4）若缓慢将重物A提升2m，拉力做

20、的功是多少？（5）若实际所用拉力为287.5N，此时该滑轮的效率是多少？27、美国建筑师凯文朔普费尔设计出了一种能漂浮在水中的城市（如图所示），漂浮城市装有动力装置，可以移动该漂浮城市三角形建筑的主体结构是中空的，强风能从中通过，可以确保当飓风来临时，把飓风对建筑的破坏降至最低该漂浮城市高达360m，占地270万平方米，可容纳多达4万居民酒店、商店只要是普通城市有的，这里都一应俱全漂浮城市的表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为8.0108W，请回答下列问题：（1）假如某班级有50位中学生从岸上进入漂浮城市参观，则漂浮城市受到的浮力约增加A2.5102NB2.5103NC2.5104ND2

21、.5105N（2）若三角形建筑空洞的面积为2.0104m2，某次飓风正好垂直于空洞的表面吹入，1s流入空洞的空气质量是1.92106kg，该地的空气密度是1.2kg/m3则飓风的风速是m/s（3）若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮城市前进所需的能量，漂浮城市在平静的水面上沿直线运动，运动过程中受到的阻力不变从某一时刻开始，漂浮城市受到水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如下图甲所示，漂浮城市的运动速度v与时间t的关系如下图乙所示漂浮城市运动到第25s时受到的阻力为N从第50s钟到100s钟内牵引力做的功为J漂浮城市在匀速运动过程中，太阳能转化为机械能的效率为多少？（写出计算过程）28、

22、 据报道，我市某水库库底是一座旧城遗址，目前正在进行试探性发掘和打捞某次试探性 打捞作业时，用绳子将实心物体从水面下12m深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m 深处的过程所用时间为42s，拉力F做功的功率为90W当物体被拉到有4/5的体积露出 水面时，让其静止，此时绳子的拉力F=520N不计绳子的重力和水的阻力（水的密度 水=1.0103kg/m3，g=10N/kg） 求：（1）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的 速度v； （2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F； （3）物体浸没在水中时所受的浮力F浮； （4）物体的密度物28答案：（1）物体从

23、水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处所移动的距离s=12m-1.5m=10.5m，物体匀速运动的速度v=s t =10.5m 42s =0.25m/s；（2）由W=Pt可得：P=W t ，因为W=Fs，所以P=Fs t ，又因为s=vt，所以P=Fvt t =Fv，根据P=Fv可得：F=P v ，则物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F=P v =90W 0.25m/s =360N；（3）当4 5 的体积露出水面时，绳子的拉力由360N增大到520N，拉力增大了160N，即物体4 5 的体积浸入水中时受到的浮力为160N，由阿基米德原理F浮=液gV排可知，物体在液体中所受的浮力大小与

24、排开液体的体积成正比，故物体4 5 的体积浸入水中时受到的浮力是浸没时受到浮力的4 5 ，所以物体浸没在水中时所受的浮力F浮=160N 4 5 =200N；（4）由F浮=液gV排得：V排=F浮 液g ，所以物体浸没在水中时排开水的体积：V排=F浮 液g =200N 1.0103kg/m310N/kg =0.02m3，因为物体浸没在水中，所以V物=V排=0.02m3，物体的重力：G=F浮+F拉=200N+360N=560N，则物体的质量：m=G g =560N 10N/kg =56kg，物体的密度：=m V =56kg 0.02m3 =2.8103kg/m3答：（1）物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中，物体匀速运动的速度是0.25m/s（2）物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力是360N（3）物体浸没在水中时所受的浮力是200N（4）物体的密度是2.8103kg/m3