(第4次作业)压强和浮力试题(四).doc

压强和浮力试题（四）67.（2012上海市）水平地面上有一个质量为1千克、底面积为110-2米2的薄壁圆柱形容器，容器内盛有质量为4千克的水。 求水的体积V。 求容器对地面的压强p。 现将一物块浸没在水中，水未溢出，若容器对地面压强的增加量等于水对容器底部压强的增加量，则该物块的密度为 千克/米3。68.（2012黑龙江鸡西）据人民日报悉，2012年6月3日，远洋科学考察船“向阳红09”，在搭载“蛟龙”号潜水器和数十名科学工作者后，驶向太平洋的马里亚纳海沟，挑战7000m的深潜记录。（海水的密度海水=1.03103kg/m3，g=10N/kg ）（1）“蛟龙”号潜水器的质量约为2.2104kg，它受到的重力大约是多少牛顿？（2）若“蛟龙”号下潜到7000m深度，它将受到海水的压强是多少帕斯卡？69.（2012山东日照）我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器，设计最大下潜深度为7000米。已顺利完成5000米级海试主要任务。（海水密度取1103kg/m3，g取10N/kg）（1）若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时，下潜深度是多少？（2）当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时，受到的浮力多大？（3）当“蛟龙”号下潜至5000m深度时，其壳体受到海水的压强多大？图11图1270.（2012宜昌）在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图11所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球全在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球（1）总共用了16匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘）（2）某实验室供教学用的两个半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开其原因是：（3）如图12是同学们在用高压锅模拟马德堡半球实验，如果他们没有抽气机，应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢？请说出你的办法71.（2012天津市）高压锅是生活中一种密闭的加热容器锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St（已知大气压强p0）（1）写出液体沸点与气压的关系；（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强；（3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少。72.（2012贵州铜仁）一潜水艇潜入水下150m深处时，求：（1）处于水下150m深度处一个面积为2.4m2的舱盖上所受海水的压强和压力各是多大？（2）如果这个潜水艇受到的浮力是7107N，求潜水艇的体积是多少？（为计算方便，取海水密度为1.0103kg/m3、g=10N/kg）73.（2012江苏泰州）小明同学对一个金属块进行了两次测量：第一次如图11（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27N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。21世纪教育网74.（2012湖北恩施）)在水井清淤工程中，工人用图26所示的装置来起吊井底的一块石头。如果石头的重力是500N，体积是0.02m3。（1）此装置 （选填“能”或“不能”）省力，其带来的好处是 。（2）请通过计算说明，当石头浸没于水中时和完全离开水面后，要把石头匀速吊起，工人分别需用多大的力。注：不计水的阻力、绳的重力和绳与滑轮的摩擦等。75.（2012湖北黄冈）2011年8月我国自主研制的深海探测器“蛟龙号”(如图7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，密度取1.0103kgm3，g取10Nkg)。(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2107Pa，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8所示，图中P22P1。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)。图1376.（2012湖北宜昌）中国在海军装备现代化的进程中，已拥有世界最先进的核潜艇如图13为某种型号的导弹型核潜艇，该艇水上排水量为16600吨，水下排水量为18700吨艇长170.7m、艇宽12.8m下潜深度可达300m（1）它在水下航行的过程中，利用声呐和雷达系统对目标进行探测和定位，声呐和雷达系统分别是利用波和波来工作的。（2）它在水下航行时所受浮力是多少？（3）它在水面航行时露出水面的体积是多少？（海水密度近似取作水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）。77.（2012湖南娄底）为应对菲律宾对我国领土“黄岩岛”的不断挑衅，中国“向阳红06”海监船已启程赴南海维权，如图所示。“向阳红06”船总长91米、船宽14.7米、船底深7.6米，满载排水量4900吨，最大航速13.5节（约25km/h），续航力15000海里，是一艘装备精良的现代化综合海监船。（海水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）满载时，“向阳红06”船受到的浮力有多大？（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？来源:21世纪教育网（3）“向阳红06”船在某处执行任务时， 以18km/h的速度匀速航行6小时，巡航的路程为多少km？若巡航时海水阻力为1.0106牛顿，则这一过程中船的推进力所做的功为多少？78.（2012包头）75.（2012湖北黄冈）2011年8月我国自主研制的深海探测器“蛟龙号”(如图7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，密度取1.0103kgm3，g取10Nkg)。(1)若“蛟龙号”能承受的最大压强是7.2107Pa，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8所示，图中P22P1。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)。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18所示，不计水的阻力（水1.0103kg/m3,g取10N/kg），求：工件上升的速度大小？当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？工件的横截面积S是多大？79.(2012湖北咸宁) 如图21所示，甲圆柱形容器中装有适量的水。将密度均匀的木块A放入水中静止时，有 的体积露出水面，如图乙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了300 Pa。若在木块A上表面轻放一个质量为m的物块，平衡时木块A仍有部分体积露出水面，如图丙所示，此时水对容器底部的压强比图甲水对容器底部的压强增加了400Pa。若将容器中的水换成另一种液体，在木块A上表面轻放一个质量为m的物块，使平衡时木块A露出液面部分与丙图相同，如图丁所示。若mm51，=1.010 kg/m 。在木块A上表面轻放一个质量为m的物块平衡时，如图丙所示，木块A露出水面的部分占自身体积的多少？另一种液体的密度为多少kg/m ？80.（2012孝感）学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动（p水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm3长方体木块，让它漂浮在水面上，如图甲所示，求木块受到的浮力（2）取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？（3）她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0.4N，求合金材料的密度81.(2012南宁)30图是某课外科技小组的同学设计的厕所自动冲水装置的示意图，它在自来水管持续供给的较小量的水储备到一定量后，自动开启放水阀门，冲洗厕所实心圆柱体浮体A的质量为5.6kg，高为0.18m，阀门B的面积为7.510-3m2；连接A、B的是体积和质量都不计的硬杆，长为0.16m当浮体A露出水面的高度只有0.02m时，阀门B恰好被打开，水箱中的水通过排水管开始排出已知水的密度为1103kg/m3，不计阀门B的质量和厚度当水箱开始排水时，求：（1）浮体A受到的重力；（2）水对阀门B的压强和压力；（3）浮体A受到的浮力；（4）浮体A的密度82.（2012昆明）PP-R管又叫三型聚丙烯管，具有重量轻、耐腐蚀、不结垢、使用寿命长(可达50年以上)等特点，现在家庭装修中大量使用PP-R管替代了过去使用的铸铁管。然而，一些不法厂家在生产过程中超量加入碳酸钙，严重影响了PP-R管的质量。在中央电视台十频道“我爱发明”栏目中，一位发明者经过反复计算、试验，研究出了一种快速鉴别优劣PP-R管的方法：他截取质量都是M=60kg、不同厂家生产的PP-R管，在每根管子上都用轻质细线悬挂相同的实心金属配重(如图15)，然后分别将它们都浸没水中后放手，结果优质管浮到水面上，劣质管沉到水底。那么： (1)金属配重的质量(设为m)大小范围满足什么条件时，就能使优质的PP-R管浮到水面上，劣质的沉到水底? (2)根据上述计算结果说明，金属配重质量满足什么条件时，所有管子都沉到水底；满足什么条件时所有管子都浮到水面上。(金属配重的密度=7.Ogcm3，若优质管的密度优=0.92gcm3，劣质管的密度满足0.95gcm3劣1gcm3，计算结果保留两位有效数字) 83.（2012江苏常州）福岛第一核电站核泄漏事故给日本环境带来了灾难，清除铯污染已是迫在眉睫。(1）对于池塘水中的铯，可投入吸水性很强的沸石加以吸附为测量一沸石块的密度，技术人员展