初中物理阿基米德原理的应用计算题

张莉同学利用密度为1．5×10³kg/ m³的橡皮泥参加造船比赛，她所用橡皮泥的体积为20cm³，造成的小船最大排水体积为100cm³，g取10N/kg。求：
（1）她所用橡皮泥所受的重力。
（2）她所做的小船能装的货物最重为多大？

有质量为24kg、体积为6×10ˉ³m³的贵重物体不慎掉入河里，一名潜水员下水去打捞它。（ρ_水＝1.0×10³kg/m³）
求：（1）物体的重力；（2）判断物体的浮沉；
（3）潜水员潜到水下5m深处时受到水的压强。

某冰块中有一小石块，冰和石块的总质量是55g，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中（如图甲所示）。当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.5cm（如图乙所示，忽略水的蒸发），若容器的底面积为10cm²，已知ρ_冰=0.9×10³kg/m³，ρ_水=1.0×10³kg/m³。求：

（1）甲图中冰和小石块总共受到的浮力是多大？
（2）冰熔化成水后，水对容器底的压强减少了多少？
（3）石块的密度是多少？

如图所示，将一个体积为1.0×10^-3m³、重6N的木块用细线系在底面积为400cm²
的圆柱形容器的底部。已知水的密度为1.0×10³kg/m³，g取10N/kg。当容器中倒入足
够的水使木块被浸没时，求

××牌电烤箱
额定电压	220V
额定	高温档	1100W
低温档	440W
电源频率	50Hz

 
（1）木块浸没在水中时受到的浮力是多少？
（2）剪断细线后，当木块处于静止时，木块排开水的体积是多少？
（3）在（1）、（2）两种情况中，容器底部所受水的压强变化了多少？

小铭跟爸爸去鱼塘钓鱼，爸爸告诉小铭：当钓到大鱼时，不要立即把鱼拉出水面，要握着鱼杆不动，与鱼“相持”一段时间后，再把鱼拉出水面。试求：
（1）若小铭爸爸的质量为60kg，一只脚的底面积为120cm²。当他站在旁边观看小铭钓鱼时，对地面的压强为多少？
（2）鱼主要是通过“鱼鳔”来改变自身体积实现上浮和下沉的。一条大鱼的质量为3kg，当它自由悬浮在水中时，鱼的体积为多少？
（3）小铭钓到这条3kg大鱼，在与鱼“相持”某段时间后，把鱼拉出水面1/3体积，如图所示，此时鱼杆静止不动，动力臂L₁=0.4m，阻力臂L₂=4m，则小铭此时左手对鱼杆的拉力F₁为多少？（鱼杆所受重力不计，鱼的体积不变）

小明想测一个体积为0.5dm³空心铜球所受浮力的大小，于是他找来一个底面积为0．3dm²的大烧杯和量程符合要求的弹簧测力计。他先向放在水平桌面上的大烧杯中装入3kg的水，将铜球用细线系着挂在弹簧测力计上测出重力后，缓慢将铜球浸入水中。当铜球浸没在水中静止时（如图所示），弹簧测力计的示数是铜球重力的素。(取g=lON/kg)

(1)当铜球逐渐浸入水中而未完全浸没时，烧杯对桌面的压强逐渐__________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
(2)铜球全部浸入水中静止时，铜球受到的浮力是多少？
(3)细线松动，铜球沉到烧杯底部静止后，若烧杯的重力忽略不计，烧杯对桌面的压强是多少？

如图所示，是某型号自动冲刷厕所所用水箱的内部原理图，图中A是水箱，壁厚不计．浮筒Ｂ是一个质量为m=0.2kg的空心圆柱体，其底面积为S_Ｂ=80cm².放阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，厚度不计．放水阀门C能将排水管口恰好盖严。阀门上固定一根轻绳与浮筒相连，绳的长度为L=10cm，g=10N／kg，ρ_水=1.0×10³kg/cm³．当水箱中水的深度为H=16.5cm时，放水阀门尚未打开，求：

（1）此时浮筒B所受的浮力大小；
（2）此时浮筒B受到绳子的拉力大小．

2011年8月我国自主研制的深海探测器﹣﹣“蛟龙号”（如图1所示）在太平洋海域成功完成5000m深海探测．2012年6月它将再赴马里亚纳海沟挑战7000m深海探测（不考虑海水密度变化，密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．

（1）若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2×10⁷Pa，则它能下潜的最大深度是多少？（不考虑大气压）
（2）“蛟龙号”上一面积为50cm²的观测窗口：在上述两种深度的探测中承受的压力增加了多少？
（3）“蛟龙号”完成任务后．漂浮在海面上，由起重装置将其匀速竖直吊离水面，起重装置起吊拉力的功率随时间变化的图象如图2所示，图中P₂=2P₁．起吊过程中“蛟龙号”总质量为22吨，求t₁时刻“蛟龙号”的排水体积（不考虑水的阻力）．

如图所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×10³kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×10³kg/m³,g取10N/kg），求：

⑴工件上升的速度大小？
⑵当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？
⑶工件的横截面积S是多大？

将一个边长为1m的正方体物体，平放在边长为2m的正方体空水池的底部时，物体对水池底部产生的压强为10⁴Pa．取出物体后，再将7.2t的水全部注入水池中，然后将物体再次轻轻放入水池中（g=10N/kg）．
求：（1）物体的密度；
（2）物体在水中静止以后所受浮力；
（3）物体在水中静止以后，水对水池底部所产生的压强比只装水时增加了多少？

如图甲所示，我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验，调控两根伸缩杆，使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止，然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器．
处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆，OB表示“∩”形架，CD表示两根伸缩杆，O到CD的距离为2m，OD、OE的长度分别为3m、6m．不考虑“∩”形架、两根伸缩杆和绞车的重力．

（1）请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图
（2）深潜器的质量为25t，总体积为24.5m³．在绞车缓慢向下释放深潜器至刚浸没的过程中，两根伸缩杆的总拉力最多减少多少牛？

小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图（甲）所示，用细线系住金属块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的读数为2.7N．第二次如图（乙）所示，让金属块浸没在盛水的杯于中，这时弹簧测力计的读数为1.7N．（g取10N/kg）
（l）求金属块在水中受到的浮力．
（2）求金属块的体积；
（3＞通过进一步计算，结合下表所列的“某些金属的密度”，说明金属块是何种金属．

金属	金	铜	铁	铝
密度（×10^3kg/m^3	19.3	8.9	7.9	2.7

2011年7月26日6时12分，我国首台自主设计、自主集成的、体积约为50m³的深海载人潜水器“蛟龙”号首次下潜至5038.5m，顺利完成本次5000m级海底试验主要任务，这就意味着“蛟龙”号可以到达全球超过70%的海底，可以完成多种复杂任务，包括通过摄像、照相对海底资源进行勘查、执行水下设备定点布放、海底电缆和管道检测等任务．“蛟龙”号下潜到5000m深处时，（已知海水的密度为1.03×10³kg/m³、g=10N/kg）求：
（1）潜水器受到的海水的压强．
（2）潜水器所受的浮力．

工作人员用如图所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F₁，绳端的速度为v₁，机械效率为η₁；第二次把仪器B固定在A下方，A和B在水中匀速上升的过程中（A未露出水面），人对绳子竖直向下的拉力为F₂，绳端的速度为v₂，机械效率为η₂；η₁: η₂=34:35。已知V_A=V_B=3×10^-3m³， G_A=3G_B，G_B=50N。拉力F₁、F₂做功随时间变化的图像分别如图中①、②所示。（不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力，g取10N/kg）

求：（1）A所受的浮力F_浮；
（2）动滑轮的重G_动；
（3）求v₁、v₂的比值。

在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，（已知海水密度为1×10³kg／m³）
(1)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³、密度为2.7×10³kg／m³的物体静止不动，求该力的大小．
(2)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率．