内容正文:
1. 美国“蓝鳍金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务.某科研机构按一定比例做了一个缩小的仿真模型,质量为75kg.水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底薄壁容器,长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水.再将该模型缓慢放入水中静止时,有
的体积露出水面,如图所示.求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少m3?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水至悬浮,容器底部受到水的压强比模型未放入水中时增大多少?
2. 如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上.容器甲足够高、底面积求5×10-2m2,盛有质量为5千克的水.圆柱体乙的重力为160牛.底面积为8×10-2m2.
①求容器甲内水的体积V水;
②求圆柱体乙对水平地面的压强ρ乙;
③若将一物块A分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等.求物块A的密度ρA.
3. 如图所示,用细绳系住体积为3×10-4m3的物体A,使它竖直下垂且全部浸入水中静止,此时绳子的拉力是1.5N,容器和水的总质量是0.7kg,容器与水平桌面的接触面积是100cm2.
(1)物体A受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)容器对桌面的压强.
4. 一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水.正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有
的体积露出水面,如图所示.试求:
(1)正方体M的密度;
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;
(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
5. 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
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.
6. 如图甲所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为2.不吸水的正方体木块B重为5N,边长为10cm,静止在容器底部,质量体积忽略的细线一端固定在容器底部,另一端固定在木块底面中央,且细线的长度为L=5cm,已知水的密度为1.0×103kg/m3.求:
(1)甲图中,木块对容器底部的压强多大?
(2)问容器A中缓慢加水,当细线受到的拉力为1N时,停止加水,如图乙所示,此时木块B受到的浮力是多大?
(3)将图乙中与B相连的细线剪断,当木块静止时,容器底部受到水的压强是多大?
7. 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深的某种液体.弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40cm2、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的关系如图所示.(圆筒厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,g=10N/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?
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8. 如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处.下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象.
已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg.
求:(1)圆柱体的重力.
(2)圆柱体浸没时受到的浮力.
(3)圆柱体的密度.
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强.
9. 现有一质地均匀密度为ρ0的实心圆柱体,底面积为S0、高为h0,将其中间挖去底面积为S02S02的小圆柱体,使其成为空心管,如图甲所示.先用硬塑料片将空心管底端口密封(硬塑料片的体积和质量均不计),再将其底端向下竖直放在底面积为S的柱形平底容器底部,如图乙所示.然后沿容器内壁缓慢注入密度为ρ的液体,在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态.
(1)当注入一定量的液体时,空心管对容器底的压力刚好为零,且空心管尚有部分露在液面外,求此时容器中液体的深度.
(2)去掉塑料片后,空心管仍竖直立在容器底部,管