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初中物理较难的浮力计算题

2020-09-19 来源:爱问旅游网
1.如图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)请解答下列问题:

(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?

(2)浮筒A的重力是多少?

(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?

2.育红学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物。图21是这种水箱模型的主要部件的截面示意图。图中水箱A是一个边长为50cm的正方体;浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体,其底面积SA为80cm2,高为35cm;放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体,其底面积Sc为55cm2,厚度d为1.5cm;放水阀门C能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度l为10cm。请你计算出水箱中的水深H至少为多少时,浮筒B刚好能将放水阀门C打开?

3.自制潜水艇模型如图所示,A为厚壁玻璃广口瓶,瓶的容积是V0,B为软木塞,C为排水管,D为进气细管,正为圆柱形盛水容器.当瓶中空气的体积为V1时,潜水艇模型可以停在液面下任何深处,若通过细管D向瓶中压入空气,潜水艇模型上浮,当瓶中空气的体积为2Vl时,潜水艇模型恰好有一半的体积露出水面,水的密度为恰水,软木塞B,细管C、D的体积和重以及瓶中的空气重都不计.

1

求:(1)潜水艇模型的体积;

(2)广口瓶玻璃的密度.

4.如图是一种简易温度计,当外界温度升高时,液体体积膨胀,引起液体密度变化,导致小球受到的浮力变化而运动。小球运动会引起悬挂于下端的链条长度发生变化,最终使小球重新悬浮在液体的某一深度,指针指示温度值。(小球体积变化可忽略)(1)该温度计的刻度值自下而上变

(2)若该温度计中小球的体积为3×10-5米3,20℃时容器内液体密度为0.8×103千克/米3,则此时悬浮在液体中的小球受到的浮力为多少牛?(g取10牛/千克)

5.用密度为3×103千克/米3的合金做成的可以密封的空心金属盒子,当把体积为50厘米3,密度为7×103千克/米3的金属块放在盒子内部时,密封盒子将悬浮在水中,如果将金属块用不计重力和体积的细绳悬挂在金属盒子下面时,盒子将有1/10的体积露出水面,求盒子的体积及空心部分的体积。

2

6.一根均匀的木棍长度为L,密度为ρ1。下端挂一个质量为m的小金属块后,能如图8所示

漂浮在密度为ρ的液体中。此时木棍露出液面的长度为h。用剪刀剪掉长度为多长的木棍,

2

剩余的木棍和金属块恰能悬浮在原来的液体中。

h

L

图8

7.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为η2.已知:G1﹣G2=30N,η2﹣η1=5%,=

,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10﹣2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力

均可忽略不计.求:

(1)物体M1受到的浮力F浮;

(2)拉力F1与F2之比;

(3)物体M1受到的重力G.

3

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