初中物理物体的浮沉条件及其应用计算题

“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）

我们已经知道，肺活量是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体的体积，单位是毫升（ml）．肺活量是身体机能的重要指标之一，对青少年的成长及日后身体是否健康都关系重大．我们要注意增强自身的肺活量．如图所示是一种测定肺活量的实用方法．图中A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒（圆筒壁体积忽略不计），测量前排尽其中的空气（即测量前筒内充满水）．测量时，被测者吸足空气，再通过B尽量将空气呼出，呼出的空气通过导管进入A内，使A浮起．测得圆筒质量为m，横截面积为S，筒底浮出水面的高度为H，大气压强为p₀，水的密度为ρ_水，求：
（1）此时圆筒内空气的体积．
（2）筒内气体的压强．
（3）“肺活量体重指数”是人体重要的呼吸机能指数，它主要通过人体的肺活量与体重的比值来反映肺活量和体重的相关程度，用以对不同年龄、性别的个体与群体进行客观的定量比较分析．
肺活量体重指数=，单位是ml/kg；
例如，我国初三年级男学生肺活量体重指数标准：67以上为优秀；50～66为良好；33～49为及格；32以下为不及格．如果体重60kg的小强用上面的肺活量测试仪测肺活量，测得H=18cm，已知筒A的质量为200g，横截面积为200cm²，请计算他的肺活量体重指数是多少？

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?

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）

如图所示是某型号的水陆两用坦克，它的车体比普通坦克要大，呈船形，既能在陆地行驶，也能在水中浮动。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是2m²，发动机功率是420kW，水上最大速度14km/h，陆地最大速度54km/h。请根据以上信息求解该坦克：（g=10N/kg）

（1）停在水平地面上时，对地面的压强多大？
（2）在水上航行时，所受浮力是多少?
（3）在陆地上以最大速度匀速行驶时，10分钟行驶的距离是多少？
（4）在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大？

小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密度计。将它放在水中，液面到木杆下端的距离为16.5 cm，再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5 cm。如果所用铅丝的体积很小，可以忽略，小明测得的盐水密度是多少？

有一块质量为24g、规格为5cm×4cm×1cm的长方体橡皮泥，小华将它轻轻地放入盛满某种液体的烧杯中，发现橡皮泥下沉到烧杯底部，同时有部分液体从烧杯中溢出，他测得溢出液体的质量为18g。取g＝10N/kg，请计算并回答：
（1）这块橡皮泥的密度多大？
（2）这块橡皮泥在液体中受到的浮力多大？
（3）要让橡皮泥漂浮在这种液体中，怎么办？请你写出一种做法。

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0.6×10³kg/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？

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”满载时的排水量为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？

两栖突击车是登陆作战的重要装备。如图21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？
    
甲                               乙
（4）该车的尾部有一个类似于机翼的装置，如图21乙所示，请你说明这个装置的作用。

如图所示，一纯水形成的冰块漂浮在浓盐水中，当冰块完全熔化成水后，请你用有关知识证明冰块完全熔化成水后，杯中液面上升。（不考虑水的蒸发、水的密度已知为ρ_水）

学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动。

（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm³长方体木块，让它漂浮在水面上，如图所示，求木块受到的浮力。
（2）取来规格相同质量为50g的钩码若干，将钩码逐个放置在漂浮的木块上。放多少个钩码时，木块刚好浸没在水中？

航天员进行失重或微重力训练时，用到的方法是在地面用浮力水槽让宇航员产生漂然感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。浮力水槽模拟失重的原理是，通过增减配重和漂浮器,使宇航员悬浮在水中，获得模拟失重的感觉和效应。一般是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。质量为75kg的宇航员，若所带配重及所着模拟宇航服质量为25kg ,人自身的密度设为1.05×10³kg/m³，ρ_水=1×10³kg/m³，g=10N/kg。
求：⑴宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力；⑵宇航员在水面以下2m深时受到水的压强。

质量为60kg的工人用如图所示的滑轮组，将一个合金块从空中匀速下落到底面积为800cm²的盛有水的容器中。当合金块接触水面之前，滑轮组的机械效率为=80%，（不计绳重、摩擦，g取10N/kg，人的每只鞋与地面的接触面积为200cm²，=3×10³kg/m³）求：

（1）当合金块全部浸没在水中时，水对容器底的压强比合金块在空气中时增加了，此时，人对地面的压强是多少？
（2）合金块在水中匀速上升时（A的上表面始终不露出水面），滑轮组的机械效率（百分数保留整数）
（3）若用该滑轮组将质量相等、密度之比ρ_甲:ρ_乙=2:3的两个实心物体甲乙放入盛有足够多水的容器中，撤去滑轮组后，当甲、乙两物体静止后，水对甲、乙的浮力比F_甲:F_乙=6:5，求甲的密度是多少？