初中物理阿基米德原理的应用计算题

(6分)一质量为6kg的石块，沉在装水的容器底部，某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m，但石块没有露出水面，如图所示，已知绳的自由端拉力为25N，求石块在上升过程中：
（1）石块受到的浮力为多少？
（2）绳的自由端拉力做功为多少？
（3）动滑轮的机械效率为多少？ （ρ_石=3×10³kg/m³）

如图19所示，柱形容器重力不计，底面积为6×10^-2 m²。容器内放有一密度为0.6×10³kg/m³，体积为10^-3 m³正方形木块，用一条质量可忽略不计的细绳，两端分别系于木块底部中心和柱形容器的中心．容器内有一定质量的水，水深20cm，此时木块处于漂浮，但细绳刚好拉直，对木块没有拉力．细绳能承受的最大拉力为3牛．求：
（1）木块漂浮时，浸入水中的体积多大？
（2）向容器内缓慢注水，细绳对木块的拉力刚好达到最大时值，木块排开水的体积？
（3）向容器内缓慢注水（水未溢出）多少千克时，细绳断裂？
（4）细绳断裂后，整个容器对水平桌面的压强是多大？

由我国所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等。设飞机的总质量为4000kg，g取10N/kg。
（1）飞机在空中飞行时，利用________________________________________________
的原理，使飞机获得升力。

（2）飞机停在水面时，排开水的体积是多少m³?
（3）若飞机在空中以360km/h的速度水平匀速飞行时，它在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，飞机发动机的功率是多少W？

如图，在托盘台秤上放有一个装水的烧杯，一个质量m=900g、
体积V=200cm³的实心物体被用细线吊着浸在水中。（g=10N/kg）

（1）计算物体受到的浮力，写出计算过程。
（2）此时托盘台秤的示数等于哪几个力的大小之和？                             。

阿基米德桥是一种基于阿基米德原理、被固定于水面以下的封闭通道，是一种跨越水域的新交通方式。图7是阿基米德桥示意图。与一般的桥也不同，阿基米德桥借
助于浮力浮于水中，对于浮力大于重力的阿基米德桥，它和水底的连接方式与桥相反——用缆索固定于水底和两岸。
（1）请在图中画出缆索对桥体的力的示意图。（画出一根缆索上的力即可）
（2）浙江省计划在千岛湖建造一个长为L、截面为S、符合环保要求的水下悬浮隧道——“阿基米德桥”。 请推导出该桥受到的浮力F_浮。若桥自身质量为m₀，推导出该桥的最大承载量为m。(ρ_水、g已知)

如图所示是我国新装配的水陆两用坦克，总质量约为20吨，配备的是柴油发动机，输出功率为400kW，在水中最大行驶速度约为5m/S

（1）该坦克在河水中行驶时排开水的体积约为多少？
（2）当在水中以最大速度匀速行驶时其受到的阻力约为多少？
（3）如果该坦克匀速行驶半小时需要消耗120千克柴油，求该机的效率是多少？（柴油的热值为3×10⁷J/kg）

“海宝”是2010年世博会的吉祥物，其形象如图14所示。在点缀上海街头的各种“海宝”中，有一座“海宝”（材质均匀、实心）的质量为5.0×10²kg，密度为2.5×10³kg/m³，与水平地面的接触面积为1m²，那么

（1）当海宝站立时对地面的压强为多少？
（2）在一次运输过程中，若该海宝不慎跌落到水中，则海宝受
到的浮力大约是多少？
（3）由于海宝的质量大，要把它捞起需用如图14所示的滑轮
组装置，该滑轮组每个滑轮是等重均为10 kg。不计绳重
和摩擦，在海宝未露出水面前，该滑轮组吊起海宝时的
机械效率为多少？

如图所示为南昌市青山湖草坪上的一只观光用的载人升空气球，（可以看作球体，球的体积V＝3πR³/4）球的半径为4m，球内充氦气，气球能搭载物体最大质量为125kg.（氦气的密度为ρ_氦＝0.18kg/m³，空气的密度为ρ_空＝1.29kg/m³）问：

（1）若该气球只搭载一个质量为55kg的人观光，则当气球搭载此人匀速升至高空时，需要用多少N的力，才能将气球拉住？
（2）气球的球壳和配重物的质量总共为多少kg？

小亮在学习了“浮力”之后，做了一个观察鸡蛋悬浮的实验。其主要操作步骤如下：如图所示，先在水平桌面上放置一个底面积为100㎝²的圆筒形容器（厚度可忽略），向容器中注入10㎝深的水，再取一个鸡蛋，称得其质量为55g，将它轻轻放入水中，发现鸡蛋沉至容器底部，此时测得水面升高了5mm；然后，向容器中加食盐并不停地搅动，直到鸡蛋恰好悬浮起来为止。请计算：
（1）容器中未放入鸡蛋时，水对容器底部的压强是多大？（g=10N/kg)
（2）当鸡蛋悬浮起来时，盐水的密度是多少

抗洪抢险中解放军战士穿的救生衣是用泡沫塑料（泡沫塑料的密度为0.3×10³kg/m³）制成的，使用时必须使人的头部露出水面（该部分体积约占人体总体积的1/10）才有效。如果救生衣的体积为2.4×10^－2m3，则使用该救生衣的解放军战士最大质量不得超过多少kg？