初中物理物体的浮沉条件及其应用计算题

两栖突击车是登陆作战的重要装备．如图甲是我国某型号的两栖突击车，它的总质量22吨，发动机的功率420kW．水上最大速度14.4km/h，陆地最大速度54km/h． 请你解答下列问题：（g=10N/kg）

（1）两栖突击车静止浮在水面时，排开水的体积是多少？（ρ_水=1.0×10³kg/m³）
（2）该车停在水平地面上时，履带着地总面积为4m²，它对地面的压强是多少？
（3）该车在水中以最大速度匀速前进时（发动机正常工作），受到的阻力是多大？
（4）该车的尾部有一个类似于机翼的装置，如图乙所示，请你说明这个装置的作用．

我国“辽宁”号航空母舰满载时的排水量m=6.8×10⁷kg，它以54km/h的速度匀速航行，受到的阻力ƒ=1.0×10⁷N．取海水密度ρ=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，求：
（1）航行2h通过的路程；
（2）航母受到的浮力和排开海水的体积；
（3）航母航行2h推进力做的功。

2016年6月22日至8月12日，我国“探索一号”科考船在马里亚纳海域开展了我国海洋科技发展史上第次综合性万米深渊科考活动。其中我国自主研制的“海斗号无人潜水器最大潜深达 $H=10767m$，创造了我国无人潜水器的最大下潜及作业深度纪录。已知“探索一号”的满载排水量为 $m=6250t$，船长 $L=94.45m$，宽 $d=17.9m$，最大吃水深度为 $h=8m$，海水的密度 ${\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，“海斗”号无人潜水器观察窗面积为 $S=400c{m}^2$，取 $g=10N/\mathit{kg}$。求：

（1）“探索一号”排开海水的最大体积 $V_{排}$；

（2）“海斗”号下潜到最深处时观察窗受到海水的压力 $F$。

如图所示，容器中水的深度为 $2m$，水面上漂浮着一块体积为 $1m^3$的冰。冰的密度为 $0.9\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，水的密度 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．求：

（1）杯底受到水的压强。

（2）冰块受到的浮力。

（3）如果冰块全部熔化，试计算判断液面高度变化情况。

一物体的质量为3kg，体积为4dm³．将其浸没在水中后松手，该物体是上浮，还是下沉（请通过计算得出结论）？（取g=10N/kg）

一个底面积为2´10^-2米²的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央，容器高为0.12米，内盛有0.1米深的水，如图（a）所示，另有质量为2千克，体积为1´10^-3米³的实心正方体A，如图（b）所示，求：

（1）图（a）中水对容器底部的压强。
（2）图（b）实心正方体A的密度。
（3）将实心正方体A放入图（a）的水中后，水面上升的高度。

潜水艇为增强国防力量，维护祖国安定发挥了重要作用。潜水艇截面如图所示，通过向水舱中充水或从水舱向外排水来改变潜水艇的自重，从而使其下沉或上浮。我国某型号潜水艇的总体积为 $2\times {10}^3{m}^3$，水舱未充海水时潜水艇总重为 $1.26\times {10}^{7}N$，最大下潜深度可达 $400m$。海水密度取 $1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）最大下潜深度处的海水压强；

（2）潜水艇完全潜入海水中时受到的浮力；

（3）潜水艇悬浮在海水中时，水舱中充入海水的质量。

一条老年金鱼患上了浮鳔病，这种疾病使它沉到水箱底部浮不起来，它的主人给它穿上用软管制作而成的“救生衣”后，它重获新生，再次正常游泳。如果水箱内水深0． 8 m，金鱼和“救生衣”总质量0．2 kg, 金鱼悬浮在水中，如图所示。请计算:

（1）金鱼和“救生衣”受到的浮力是多少?
（2）水对水箱底部的压强是多少？

“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平，参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t，是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰。（海水的密度为1.03×10³kg/m³，g取10N/kg）
（1）满载时，“武汉号”受到的浮力有多大？
（2）若舰底某处距海面的深度为8m，则该处受到海水的压强是多少？
（3）“武汉号”在巡航时，通过舰载雷达发现了目标。若雷达发出电磁波经2×10^-4s收到了回波，则目标距军舰的距离是多少？

建造设计师设计出了一种能漂浮在水中的城市,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8.0×10⁸W，请回答下列问题：

（1）假如某班级有40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（     ）

A．2.0×10^2N，

B． 2.0×10^3N

C． 2.0×10^4N

D．2.0×10^5N

（2）若三角形建筑空洞的面积为2.0×10⁴ m²，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1.92×10⁶kg,该地的空气密度是 1.2kg/m³，则飓风的风速是
      。
（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。某一时刻开始，漂浮城市受到的水平
方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图甲所示，漂浮城市运动速度v与时间t的
关系如图乙所示。则在50s—100s，漂浮城市做       运动。漂浮城市运动到第25s
时受到的阻力为         N。
（4）从50s到100s内牵引力做的功为多少？（写出计算过程）
（5）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）

一空心铜球重4.9牛，体积为500厘米³，把它放入水中后，它是上浮、悬浮还是下沉？如浸入密度为1.2×10³千克／米³的盐水中，球静止后受到的浮力是多大？

如图所示将一个体积为1.0×10^-3m³,重为6N的木球用细线系在底面积为500cm²的圆柱形容器的底部,当容器中倒入足够的水使木球被浸没时,（g取10N/kg）求:

（1）木球浸没在水中受到的浮力；
（2）细线对木球的拉力；
（3）剪断细线,木球处于静止时, 圆柱形容器的底部压强减少多少帕?

2010年5月31日，一场特大暴雨突袭广西某市，致使该市某中学一千多名师生被洪水围困！武警某部官兵利用冲锋舟为学校师生开辟了水上生命线，该冲锋舟自重为0.6×104N，满载时排开水的体积为1.5m3，吃水深度为0.5m。（已知ρ水=1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg），求：（1）冲锋舟满载时底部所受水的压强多大？（2）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？
（3）假设每人的平均质量为60kg，为保证安全，冲锋舟最多能承载多少人？

如图所示，将边长为 $5\mathit{cm}$的实心正方体木块轻轻地放入装满水的溢水杯中，木块静止时，从杯中溢出水的质量为 $0.1\mathit{kg}(g$取 $10N/\mathit{kg})$。求：

（1）木块受到的浮力；

（2）木块的密度；

（3）木块下底面受到水的压强。

如图甲所示，一个底面积为50 cm²的烧杯装有某种液体，把重2.4N的小石块放在木块上,静止时液体深h₁；如图乙所示，将小石块放入液体中，液体深h₂="12" cm，石块对杯底的压力F=1.6N；如图丙所示，取出小石块后（假设没有液体带出）, 液体深h₃=10cm。

求：（1）小石块的密度；
（2）液体的密度；
（3）h₁的深度 。（g取10N/kg）