育才中学携手重庆机床集团打造了劳动教育社会实践基地,小明同学在基地加工了一个工件如图甲所示,由上下两个不同物质组成圆柱体连接在一起,上半部分A高10cm,底面积50cm2,其质量为400g,下半部分B为高10cm的正方体,B物质的密度为2g/cm3,另有一底面积200cm2,高13.5cm,重2N的圆柱形容器放在水平地面上,如图乙所示,内装2000cm3的水,小明想进一步研究光切割技术,于是沿水平方向对工件进行切制,并将切割部分竖直放入水中冷却(不计水的汽化损失),则:
(1)未将工件放入水中时,水对容器底的压强是多少Pa?
(2)总共水平切去多少cm时,切割部分恰好在水中悬浮?
(3)某次切割后,工件剩余部分对地面压强能否和放入切割部分的容器对地面的压强相等?若能,请求出切去部分的高度;若不能,请通过计算说明理由。
(1)未将工件放入水中时,水对容器底的压强是多少Pa?
(2)总共水平切去多少cm时,切割部分恰好在水中悬浮?
(3)某次切割后,工件剩余部分对地面压强能否和放入切割部分的容器对地面的压强相等?若能,请求出切去部分的高度;若不能,请通过计算说明理由。
更新时间:2022-04-01 18:35:32
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【推荐1】如图甲所示,在船坞内,将潜艇模型浸没在水中,用杆(质量和体积忽略)将它的底部和船坞底部竖直相连,进行有关测试。如图乙所示,船坞可以简化为一个薄壁柱形容器,置于水平地面上,底面积为600cm2;潜艇模型可以简化为组合在一起的A、B两个钢制空心长方体。A的底面积为400cm2;B的底面积为500cm2。现往乙容器注水,注入6800cm3水后停止注水,其轻杆所受弹力与加水体积关系如图丙所示。(钢的密度为ρ纲=8g/cm3)。求:
(1)停止注水后,潜艇模型的浮力?
(2)潜艇模型空心部分的总体积?
(3)为了使杆对潜艇模型作用力恰好为零,潜艇模型从容器中吸入一定体积的水,求吸水的重力?
(1)停止注水后,潜艇模型的浮力?
(2)潜艇模型空心部分的总体积?
(3)为了使杆对潜艇模型作用力恰好为零,潜艇模型从容器中吸入一定体积的水,求吸水的重力?
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【推荐2】如图甲所示,某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动,这辆挖掘机有两条履带,每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱,每个浮箱(可视为长方体)宽为1.5m,高为2m,合金密度为8.0×103kg/m3。
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m,到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时,挖掘机对斜坡的压力的示意图;
②在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m,到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时,挖掘机对斜坡的压力的示意图;
②在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
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解题方法
【推荐3】如图甲所示,一个足够高的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器内放有一个实心均匀长方体B,其底面积,高,B的底部中心通过一根轻质细杆与容器相连。现向容器内缓慢注水,一段时间后停止注水,B始终处于静止状态。已知在注水过程中,细杆对物体B的力F随水深度h的变化关系图像如图乙所示(忽略吸水等次要因素,且杆重、体积和形变均不计)。求:
(1)细杆的长度。
(2)B的密度。
(3)如图丙所示,把一个实心均匀正方体A缓慢放在B的正上方,水面上升2cm后恰好与A的上表面相平,平衡时杆对B的力恰好为,求A对B的压强。
(1)细杆的长度。
(2)B的密度。
(3)如图丙所示,把一个实心均匀正方体A缓慢放在B的正上方,水面上升2cm后恰好与A的上表面相平,平衡时杆对B的力恰好为,求A对B的压强。
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【推荐1】物理兴趣小组的同学用传感器设计了如图甲所示的力学装置。杠杆OAB始终在水平位置保持平衡,O为杠杆的支点,OB=3OA,竖直细杆a的上端通过力传感器连在天花板上,下端连在杠杆的A点,竖直细杆b的两端分别与杠杆和底面积为50cm2的圆柱形物体M固定,薄壁圆柱形水箱的质量为0.8kg,底面积为100cm2,杠杆、细杆及连接处的重力忽略不计、力传感器可以显示出细杆a的上端受到作用力的大小。图乙是力传感器的示数大小随水箱中水的质量变化的图象。求:
(1)当水深为5cm时(水未碰到物体M),水对水箱底部的压强;
(2)当水深为5cm时,水箱中水的质量;
(3)图乙中A点的横坐标值;
(4)当注入水至图乙中B位置时,水箱对水平面的压强。
(1)当水深为5cm时(水未碰到物体M),水对水箱底部的压强;
(2)当水深为5cm时,水箱中水的质量;
(3)图乙中A点的横坐标值;
(4)当注入水至图乙中B位置时,水箱对水平面的压强。
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【推荐2】“背漂”是儿童练习游泳时常佩戴的一种救生装置(如图甲).小宇和小亮为测量背漂浸没在水中时的浮力,进行了如下实验:在底部装有定滑轮的底面积为1000cm2 的圆台形容器中加入适量的水后,再静放在水平台秤上,此时台秤的示数m1为6kg(如图乙).然后把质地均匀的长方体背漂浸入水中,用一轻质的细线通过定滑轮缓慢地将背漂拉入水中,拉力 F 的方向始终竖直向上,当背漂的一半体积浸入水中时,此时台秤的示数m2为5kg(如图丙);当背漂浸没在水中时, 台秤的示数m3为3kg.不考虑滑轮的摩擦,在整个过程中水始终没有溢出,背漂不吸水、不变形, 且未与容器接触.求:
(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压强变化了多少Pa;
(2)该背漂浸没时受到的浮力是多少N;
(3)若用台秤测得该背漂的质量为0.5kg,穿上该背漂的儿童需把头部露出水面,才能确保儿童 安全,若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一,儿童的密度取1.04×103kg/m3,为确保儿童游泳时的安全,则穿着此背漂游泳的儿重的质量不能超过多少kg?
(1)从图乙到图丙,容器对台秤的压强变化了多少Pa;
(2)该背漂浸没时受到的浮力是多少N;
(3)若用台秤测得该背漂的质量为0.5kg,穿上该背漂的儿童需把头部露出水面,才能确保儿童 安全,若儿童头部的体积占人体总体积的十分之一,儿童的密度取1.04×103kg/m3,为确保儿童游泳时的安全,则穿着此背漂游泳的儿重的质量不能超过多少kg?
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【推荐3】如图甲所示,A、B 均为正方体,OM∶ON=1∶4,杠杆在水平位置平衡.取下 A、B,将 A 下表面的中心与 B 上表面的中心用细线相连,A 在上 B 在下,放入足够高的长方体容器中, 如图乙所示.现向容器中缓慢加水,直至 A、B 恰好均浸没,测得 B 对容器内底面的压力F 随加水体积 V 之间的变化图象如图丙所示.不计杠杆、滑轮及细线的重力及摩擦,细线可承受足够大的拉力且其形变可忽略不计,物体不吸水.已知长方体容器内底面积 S=125cm2, ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg.
(1)正方体 A 和 B 的重力之比 GA∶GB 是多少?
(2)正方体 A 和 B 的密度ρA、ρB 分别是多少?
(3)加水 1375 cm3 时,水对容器底部压强 p 是多少?
(1)正方体 A 和 B 的重力之比 GA∶GB 是多少?
(2)正方体 A 和 B 的密度ρA、ρB 分别是多少?
(3)加水 1375 cm3 时,水对容器底部压强 p 是多少?
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