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?
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。
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?
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.
为了让游客充分体验“彩色梦幻般的水上之旅”,黄河湿地公园购进一批旅游观光艇,其部分技术参数如下表所示:
商品名称 |
×××观光艇 |
空船质量 |
800kg |
发动机额定功率 |
45 kw |
最多载人数量 |
15人 |
最大航速 |
45km/h |
请根据上表回答下列问题:(已知柴油的密度ρ=0.8×103kg/m3;热值q=4.3×107J/kg;g=10N/kg;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)某旅游团队从码头乘坐观光艇(满载)以最大航速匀速行驶1小时的路程是多少?
(2)假设每位游客的平均质量为60kg,观光艇满载乘客时所受浮力是多少?
(3)观光艇满载时以最大航速匀速行驶,此时受到水的平均阻力是多少?
(4)若这次航行共消耗柴油15L,则柴油发动机的效率是多大?
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?
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。
科学家常用带有无线电转播器的浮筒对海洋进行观测(如图)。这种浮筒漂浮在海水中时,浸入海水中的体积为0.1m3,则它受到海水的浮力是多大?(写出计算过程。海水的密度取1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
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“>”、“<”、“=”)
如图,将含有一空心铝球的冰块投入平底水槽中,冰块内空心铝球的体积V铝=10cm3,当冰块(含空心铝球)悬浮时,排开水的体积V排=45cm3.冰全部熔化后,浸没在水中的空心铝球沉入水底,已知冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,求:
(1)冰块(含空心铝球)在水中悬浮时的重力;
(2)空心铝球最终对水槽底部的压力大小.
在水平桌面上放置一个底面积为100cm2,质量为400g的圆筒,筒内装有16cm的某种液体.弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40 cm2,高为8cm的金属柱,'当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时,弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g- l0N/kg)
求:(1)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,受到液体的浮力是多少?
(2)圆筒内所装液体的密度是多少?
(3)当金属柱有一半的体积浸在液体中时,圆筒对桌面的压强是多少?
.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似(如图甲所示),其相关参数为:体积1m3、重量7500N,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(为简化计算,不考虑海水密度变化,海水密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
(1)假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口,当它下潜至4000m深度处时,该探测窗口承受海水的压力是多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时,能静止漂浮在海面上,求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起,起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1。请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力,并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力(不考虑水的阻力)。
钓鱼岛自古以来就是中国国有领土,早在明朝1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛.如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图(海水密度取1.02×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若该船的声呐探头距海面深度为8m,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
(2)该船满载时排水量为3400t,则船受到的重力和浮力各为多少?
(3)当该公务船以45km/h的速度匀速航行6h,若航行时受到阻力为船重的0.05倍,则这一过程中动力所做的功是多少?