为安全起见,妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳.妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻,小明认为妈妈的说法不对,科学的说法是因为浮板的密度比水的密度小.为验证自己的说法,小明设计了如下实验:
(1)找一根轻质均匀木棍、细绳(质量忽略不计)和一块标有“净重115g”字样的新肥皂,用如图所示的方法进行测量.测量时,使木棍在 位置平衡,记下A、B的位置,用刻度尺测出OA=10cm,OB﹣40cm,则浮板的质量为 kg.
(2)把浮板压入装满水的桶中刚好浸没,用塑料袋(质量忽略不计)收集溢出的水,用(1)所述方法测得溢出水的质量为4.6kg,则浮板的体积为 m3,密度为 kg/m3;用刻度尺测肥皂的长、宽、厚,算出肥皂的密度为1.33×l03kg/m3.浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉,说明小明的说法是正确的.小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为 N.
(3)根据这个实验结果,妈妈说原来用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上,这种说法 (选填“正确”或“不正确”).请举例说明 .
如图所示,不计外壁厚度且足够高的柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为150cm2.现将一边长为0.1m、质地均匀的正方体物块放在容器底部,当缓慢持续地向容器中注入400cm3的水时,物块对容器底部的压力恰好为零.求:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)物块受到水的浮力是多少?
(3)再次向容器中缓慢注水,当容器中水的深度达到12cm时停止注水,第二次注入水的质量是多少?
如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图.A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体,可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图.在一次打捞沉船的作业中,在沉船浸没水中匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m3;在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中,打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3.沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2,且F1与F2之比为3:7.钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计,动滑轮的重力不能忽略.(水的密度取1.0×103kg/m3 g取10N/kg)求:
(1)沉船的重力;
(2)沉船浸没水中受到的浮力;
(3)沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中,滑轮组AB的机械效率.
边长为10cm的立方体物块(ρ物<ρ水)放入圆柱形容器底部,如图1所示.逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像.
(1)在水中,h=12cm时,物块处于 状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为 N.
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为 Pa,物体的密度为 kg/m3.
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像.h=12cm时,物块处于 状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为 kg/m3.当h=12cm时,水中物块的重力势能 液体中物块的重力势能.(选填“>”、“<”、“=”)
蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器,它是一种专业水下搜寻设备,在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用,航行器质量约为750kg,体积约为1m3,可潜入水下4500m深处,在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体.(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)航行器下潜至水下3000m深处时,所受海水的压强和浮力;
(2)航行器停留在水下3000m深处作业时,若遇故障发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况。
如图是一厕所自动冲水装置,圆柱体浮筒 A 与阀门C通过杆B连接,浮筒 A的质量为 1kg,高为 0.22m,B 杆长为 0.2m,阀门 C的上表面积为 25 cm2 ,B和 C 的质量、厚度、体积及摩擦均忽略不计,当 A 露出 0.02m 时,C恰好被A拉开,实现了自动冲水(g 取 10N/kg)。求:
(1)刚拉开阀门C时,C受到水的压强和压力;
(2)此时浮筒A受到的浮力;
(3)浮筒A的密度。
一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水.然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止.求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体悬浮时盐水的密度.
(4分)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
物体A的体积是2×10﹣3m3,将它放入水中,露出水面的体积是整个体积的四分之一,物体下表面距液面0.15m,如图所示.(g取10 N/kg)求:
(1)物体A所受的浮力是多少?
(2)物体A的密度是多大?
(3)物体下表面受到的液体压强有多大?
(4)在A上放一个多重的物体可以使A刚好全部浸入水中?
一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,g取10N/kg。求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度.
2014年3月8日,马来西亚航空公司的MH370次航班发生了失联事件,我国派出多艘舰船进行搜救。其中一艘船的排水量为5000t,海水的密度是1.0×103kg/m3。(g=10N/kg)
请解答下列问题:
(1)满载时,该船受到的浮力是多少?
(2)该船用声呐搜寻到水下2000m处有一疑似失联客机的物体,该物体受到海水的压强是多少?
(3)在某次执行搜寻任务时,该船以18km/h匀速行驶5h,受到的动力为1.2×106N,则该船在5h内动力做的功是多少?
将物重为5N的木块放进水里,木块有一半体积露出水面:
(1)求木块的体积
(2)若在木块上再放一个铁块,恰好使木块完全没入水中,而铁块刚好在水面上,求铁块的重力;
(3)若将(2)中的铁块挂在木块下面,试通过计算说明能否使木块全部没入水中?
如图所示,将一个物体挂在弹簧测力计下。当物体处在空气中时,弹簧测力计的示数为50牛;把物体浸没在足够深的水中,弹簧测力计的示数为30牛。求:
(1)物体受到的浮力是多少牛?
(2)物体的体积是多大?
(3)物体的密度是多少?
碳纤维具有密度小、强度大等优点.如图所示的碳纤维山地自行车质量为15kg,人骑车时自行车的每个轮胎与地面接触面积约为20cm2, 取g=10N/kg.则:
(1)山地自行车上一个质量为36g的碳纤维零件,其体积为20cm3, 则该碳纤维材料的密度多大?
(2)已知ρ水=1.0×103kg/m3,将质量7.2kg碳纤维实心圆柱体浸没在水中,其受到的浮力多大?
(3)当质量45kg的人骑该自行车在水平地面上行驶,对地面的压力和压强的大小分别多大?
一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,g取10N/kg。求:
(1)物体在纯水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度.