浮力综合压轴题.doc

浮力综合题
一．浮力与机械
1、如图所示就是某校得自动储水装置，轻质杠杆AOB可绕O点无摩擦转动，A端通过细杆与圆柱体浮筒相连，B端通过细杆与压力传感开关S相连，杠杆始终保持水平。当水位下降到浮筒得下表面时S闭合，电动水泵开始向储水池注水；当水位上升到浮筒得上表面时S断开，电动水泵停止注水，此时压力传感开关受到竖直向上得压力恰好为120N。一次注水正好把15m3得水从地面送到储水池中。已知进水口离地面高为20m，OA∶OB=3∶1，浮筒重为70N，浮筒得上表面距池底为2m。求：
（1）停止注水时池底受到水得压强；
（2）一次注水电动水泵对水所做得功；
（3）圆柱体浮筒得体积。
2．现某课外活动小组，照此设计了如图所示得简单机械，模拟紧急救援落水汽车。实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A得体积为0、 12m3，质量为210kg。(g取 I0N/kg,设整个过程A均为匀速运动状态、忽略钢缆绳重及滑轮净擦、不考虑风浪、 水流等因素得影响。)  
（1）求A完全浸没在水中时受到得浮力就是多大?(ρ水=1、0 x 103kg/m3 )
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组得机械效丰为60%。那么A完全打捞出水面后， 
岸上钢绳得拉力F为多大?
（3）若A完全打捞出水面后，以0、5m/s得速度被匀速提升，求岸上钢绳手拉力F得功率。 
（4）从A上表面刚出水面到A完全离开水而得过程中，滑抢组机械效率如何变化?请 
简述理由。 A完全离开水面机械效率为多少?
3．据报道，华中农业大学得几位学生发明了一种水面垃圾清理船，它能将水面上漂浮得垃圾通过前端得两个旋转滤网收集后，由倾斜得传送带送至船尾得垃圾箱中，如图就是设计得样艇。若相关数据如下表：
(1)工作前，质量为60 ㎏得驾驶员登上船后，它排开水得体积就是多少?
(2)正常工作时，传送带将收集得垃圾升高0、5m后，落入垃圾箱中，这要消耗发动机得1％得能量。它在5分钟内可传送300㎏得垃圾，求传送带得传送效率。
(3)如何提高该船效率，请提出一条合理化得建议。
名称
水面垃圾清理船
发动机
汽油发动机
额定功率
5kW
质量（空载）
200㎏
排水量
1000㎏

4．如图图就是液压汽车起重机从水中打捞重物得示意图。A就是动滑轮，B就是定滑轮，C就是卷扬机，D就是油缸，E就是柱塞。作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞得重物体积V＝0、5m3。若在本次打捞前起重机对地面得压强p1＝2、0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面得压强p2＝2、375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面得压强p3＝2、5×107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂得支撑力分别为N1与N2，N1与N2之比为19：24。重物出水后上升得速度v＝0、45m/s。吊臂、定滑轮、钢丝绳得重以及轮与绳得摩擦不计。（g取10N/kg）求：
（1）被打捞物体得重力；
（2）被打捞得物体浸没在水中上升时，滑轮组AB得机械效率；
（3）重物出水后，卷扬机牵引力得功率。
A
B
D
C
E
O
F
4图

5．如图就是某养鱼专业户设置在鱼池中央得增氧机，它由三个浮球与连杆把电动水泵固定在一起构成，整个设备总质量300㎏，潜水泵额定电功率3kW、增氧机不工作时，浮球有一半漏出水面、增氧机工作时，即潜水泵抽水，每5min可将1、44×104㎏水送到5m高得空中让其自由下落，从而达到增氧得目得、
（1）连杆与水泵得体积不计，每个浮球得体积就是多少？
（2）增氧机正常工作时，其效率为多少？
（3）增氧机工作时，试分析浮球漏出水面得体积有何变化？（不计算，只作答）

二．浮力与压强
1．两只完全相同得柱形烧杯内分别盛满水与某种液体，现在一弹簧测力计得挂钩上挂着一实心圆柱体，分别将其逐渐浸入水或某种液体中．如图就是弹簧测力计吊着圆柱体浸入水或某种液体中得情况．甲图就是弹簧测力计得示数随柱体逐渐浸入水中得情况，乙图就是弹簧测力计得示数随柱体逐渐浸入某种液体中得情况．试根据图中所给条件，求：
（1）圆柱体得底面积多大？
（2）圆柱体得密度多大？
（3）未放入圆柱体前，液体对烧杯底产生得压强多大？（g取10N/kg）

2．将甲、乙两个容器放在水平桌面上，甲、乙两容器得底面积分别为S甲与S乙。甲容器中盛有密度为ρ1得液体，乙容器中盛有密度为ρ2得液体。现将体积相等得A、B两个物体分别放入甲、乙两容器后，物体A悬浮，物体B漂浮且有一半体积露出液面，此时两容器中液面相平。液体对甲容器底部得压强为p1、压力为F1，液体对乙容器底部得压强为p2、压力为F2。已知物体A与物体B得密度之比为2:3，S乙等于4S甲。则下列判断正确得就是
A．p1＝p2，F1＞F2
B．p1＜p2，12F1=F2
C．3p1=p2，6F1=F2
D．p1＞p2，F1= 4F2
3．2012年6月，“蛟龙号”潜水器下潜至7000m以下深度，下面就是某同学收集得“蛟龙号”潜水器某次海试活动得有关信息。
潜水器5：29开始下滑，8：29到达7020m深度。下滑前，潜水器停放在母船上，潜水器如图闷罐一样湿热，室温达到39、7℃，当潜水器下滑到5000m深度时，冷凝水已布满了整个舱壁．海面海水密度为1、021×103kg/m3，7000m深海处海水密度为1、059×103kg/m3。“蛟龙号”潜水器就是新一代无缆（绳）潜水器，配有压载铁，当它潜到海洋深处时，潜航员会适时地抛掉一定数量得压载铁，实现潜水器得悬停或上浮。
（1）潜水器下潜7000m得平均速度就是 km/h。
（2）潜水器下滑到500m深度时，潜水器内部产生了大量得冷凝水，这些“冷凝水”得形成就是 。
A．汽化现象 B．液化现象 C．凝华现象 D．凝固现象
（3）如图潜水器在7000m深度时受到得浮力比它刚潜没在海水中时受到得浮力大7980N。则潜水器得体积就是多少立方米？（设潜水器体积不变，g取10N/g）
（4）科考时，如果潜水器在某区域内以某一速度匀速下降，在达到一定深度后潜水器抛弃了重为2460N得压载铁，经过一段时间后，潜水器以同样得速度匀速上升。则潜水器在匀速上升时所受阻力得大小。
（设潜水器在该区域所受得浮力不变，所受阻力仅与速度得大小有关）

4、如图所示，就是小明为防止家中停水而设计得贮水箱．当水箱中水深达到1．2m时，浮子A恰好堵住进水管向箱 内放水，此时浮子A有1/3体积露出水面(浮子A只能沿图示位置得竖直方向移动)．若进水管口水得压强为1．2×105 Pa，管口横截面积为2．5 cm，贮水箱面积为0．8m2，浮子A重ION求：
(1) 贮水箱能装多少水?
(2) 浮子A得体积应多大?

5．某校初三（2）班教室里有一部GB—05型台式饮水机，其结构剖面示意图如下。控水槽中浮体A与阀门C固定相连，起初浮体A恰好浸没时阀门C关闭；A未浸没时C略有下降，使桶内水流入控水槽。已知阀门C得横截面积为1、0cm2，不计大气压强，g取10N/kg。则：
（1）不计浮体A及阀门C得重力，阀门C刚关闭时，浮体A及阀门C这一整体在哪两个力得作用下平衡？如果浮体A得体积为45cm3为使控水槽内保持一定水位，水桶内得水至多有多高？
（2）若浮体A及阀门C得重力不能忽略且为0、1N，水桶内装有深为40cm得水，为使控水槽内保持一定得水位，浮体A得体积至少为多大?