水平放置的平底柱形容器 重 ,底面积是 ,内装有一些水,不吸水的正方体木块 重 ,边长为 ,被一体积可以忽略的细线拉住固定在容器底部,如图所示,拉直的细线长为 ,受到拉力为 . 取 , 求:
(1)木块 受到的浮力是多大?
(2)容器底部受到水的压强是多大?
(3)容器对桌面的压强是多大?
如图甲所示,将边长都为 的正方体物块 和 用细线(质量忽略不计)连接在一起,放在水中, 和 恰好悬浮在水中某一位置,此时容器中水的深度为 , 下表面距容器底 。当把细线轻轻剪断后,物块 上升,物块 下沉,最后 漂浮在水面上静止,且 露出水面的体积是它自身体积的 , 沉到容器底后静止(物块 与容器底不会紧密接触),如图乙所示。 和 都不吸水, , 取 求:
(1)甲图中物块 下表面受到水的压强;
(2)物块 的密度;
(3)图乙中物块 对容器底部的压强;
(4)物块 从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块 做的功。
3月12日,我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航,其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。 取 , 取 主要参数如下表。
项目 |
参数 |
总长度 |
140 |
宽度 |
27.8 |
吸 排管径 |
|
满载排水量 |
|
满载吃水深度 |
6.5 |
泥泵输送功率 |
|
(1)满载时,求“天鲲号”受到水的浮力是多少?
(2)满载时,求“天鲲号”底部受到水的压强是多少?若船底需要安装探测仪器,其面积为 ,求探测仪器受到水的压力是多少?
(3)“天鲲号”去某水域执行任务,其工作量相当于将 的淤泥输送至 高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为 ,求完成此任务需要的时间是多少?
某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球(以下简称“球” 是质量分布均匀的空心球,半径为 ,质量为 。 、
(1)质量为 的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米?
(2)游玩结束后,为了将球中的游客安全送上岸,安全员先将水中的球推到岸边;随后安全员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的 点始终匀速缓慢转动。球转动期间,游客的重心 与球心 始终在竖直方向的同一条直线上。
①当球转动到如图甲所示位置时, 与竖直方向的夹角为 ,球浸入水中的体积变为 ,请计算此时安全员施力的大小。
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化?
某同学制作了一个”浮子“。他用质量为 、高为 、横截面积为 的质地均匀实心圆柱体,将其中间挖掉横截面积为 、高为 的圆柱体,做成”空心管“;然后用另一个不同材质、质地均匀的实心圆柱体将管的空心部分恰好填满,做成”浮子“,如图1所示。将”浮子“放入盛有足量水、底面积为 的圆柱形薄壁容器中。”浮子“刚好悬浮在水中,如图2所示。已知水的密度为 ,请解答下列问题:
(1)该“浮子”的平均密度是多少?
(2)实验中,组成“浮子”的“空心管”和“填充柱体”在水中完全脱离,致使容器中水面高度发生了变化,待水面恢复稳定后,水对容器底部的压强变化了多少?
一壁很薄的透明瓶子,瓶身部分为圆柱形,瓶子的底面积为 ,瓶中装有高度为 的水(如图甲所示),将瓶子倒置并使其在水中竖直漂浮(如图乙所示),此时瓶子露出水面的高度为 ,瓶子内外水面的高度差为 。求:
(1)瓶子(含瓶盖)的重力。
(2)瓶子在水中悬浮时瓶中水的质量。
入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害,实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。其原理如图所示,电源电压恒定, 是压敏电阻,所受压力每增加 ,电阻减小 . 是长 、电阻 的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 ,其示数反应水位变化。 下方固定一个轻质绝缘“ ”形硬杆。轻质金属滑杆 可以在金属棒 上自由滑动, 下方通过轻质绝缘杆与重 、高 的圆柱体 固定在一起。当水位上升时, 随圆柱体 向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且无摩擦, 和 的电阻不计, , 取
(1)闭合开关,当 恰好位于 最下端时,为警戒水位。电流表示数为 .此时 漂浮,有 体积浸在水中, 所受的浮力为 ;
(2)当水位上升, 向上移动过程中, 连入电路中的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小” 。 上升到 的最上端,刚好与“ ”形杆接触,且对杆无压力时,为三级预警。
(3)当水位继续上升。 开始通过“ ”杆对 产生压力;当达到二级预警时,电流表示数为 ;水位再上升 ,达到一级预警时,电流表示数为 .电源电压为 。
(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 。
(5)若将水位对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度线上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度 (选填“均匀”或“不均匀” 。
如图甲所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为 的正方体物块 ,容器中水的深度为 时,物块 刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门 控制的出水口,打开阀门 ,使水缓慢流出,当物块 有 的体积露出水面时,弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变),此时关闭阀门 .弹簧受到的拉力 跟弹簧的伸长量△ 关系如图乙所示。(已知 取 ,水的密度为 ,不计弹簧所受的浮力,物块 不吸水)。求:
(1)打开阀门前物块 受到的浮力;
(2)物块 的密度;
(3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强。
“蛟龙号”是我国首台自主设计、自主集成研制、世界上下潜最深的作业型深海载人潜水器。“蛟龙号”体积约为30米 ,空载时质量约为22吨,最大荷载240千克。
(1)“蛟龙号”空载漂浮在水面时受到的浮力为多大?
(2)若“蛟龙号”某次满载时下沉是采用注水方式实现的,则至少注入多少立方米的水?(海水密度取 千克 米 , 取10牛 千克)
底面积为100cm 2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm 3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
三峡升船机是目前世界上技术最难、规模最大的升船机。过往船只驶入升船机中装满水的船厢后,可以竖直升降,大大缩短船只过坝的时间,为了确保运行的安全性,工程师们建造三峡升船机前设计、比对了多种升降船厢的方式。"水力浮筒式"也是其中一种受到广泛关注的升降船厢方式,下图是它的工作原理图。当进水阀关闭、排水阀打开时,竖井中水位下降,两个相同的浮筒也随之下降,船厢就会上升;反之船厢就会下降。
已知船厢装满水后船厢和水的总质量为1.55×10 7kg,每个浮筒的质量为1.8×10 7kg,求:
(1)若升船机承载着装满水的船厢匀速竖直下行100m,则重力对船厢和船厢里的水做的功共是多少J?
(2)当质量为2×10 6kg的船只驶入装满水的船厢,船厢上升到与上游水位相平时(即图中所示位置),进水阀、排水阀都关闭,此时每个浮筒排开水的体积是多少m 3?(不计钢绳和滑轮的重力及摩擦)。
正方体塑料块A边长lA=0.1m,它所受的重力GA=6N.另一圆柱体B高hB=0.1m,底面积SB=5×10﹣3m2,它的密度ρB=1.6×103kg/m3.已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。
(1)圆柱体B所受的重力是多少?
(2)将塑料块A浸没在水中,通过计算说明释放后它上浮还是下沉?
(3)如图所示,将圆柱体B置于塑料块A正上方,放入一个水平放置的水槽中,向水槽缓慢注水,请写出塑料块A对水槽底部的压强p。
如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小。
(2)木块浸入水中的深度。
(3)水在木块下表面上产生的压强大小。
近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题。为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行,随即投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉。(g=10N/kg、水的密度为1×103kg/m3)问:
(1)航空母舰满载时受到的浮力为多少?
(2)敌潜艇受到水的压强有多大?
(3)如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103kg/m3、质量为31.25kg的物体,求水雷的密度?(细绳的体积和质量忽略不计)