压强、浮力综合计算题——“潜水艇”
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?
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压强、浮力综合计算题——“上拉模型”
1. 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.
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2. 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)
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压强、浮力综合计算题——“下拽模型”
1. 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?
2. 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
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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.
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