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“曹冲称象“是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤“.将...

“曹冲称象“是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤“.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示.已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2,高度为15cm.(水的密度ρ=1×103kg/m3)求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力.
(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置).

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(1)由于该玻璃杯是一把“浮力秤”,它漂浮在水面上,所以它受到的浮力等于重力; (2)可先根据阿基米德原理算出该玻璃杯在水中的V排,然后再用V排除以底面积s,就可以算出杯子浸入水中的深度; 【解析】 (1)杯子的重力:G=mg=0.2kg×9.8N/kg=1.96N, 因为杯子漂浮在水面上,所以F浮=G=1.96N; 答:杯子受到的浮力为1.96N. (2)则此时杯子排开水的体积,由F浮=ρ液gV排得:V排===2×10-4m3, 此时杯子浸入水中的深度:h==≈0.067m. 答:此时杯子浸入水中的深度为0.067m.
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考点分析:
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(1)计算满载时游轮的总重是多少牛?游轮浸入水中的体积是多大?
(2)当该游轮从长江开到海里时,吃水深度是变大还是变小?请说明理由.

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(3)要想夏橙恰能悬浮在某物质的水溶液中,是应该向水中加酒精还是加食盐?配制成的溶液的中水和另一种物质的体积比是多少?

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求:
(1)宇航员在浮力水槽中训练时所受的浮力;
(2)宇航员在水面以下2m深时受到水的压强;
(3)宇航员每只脚着地的面积为200cm2,解除配重并脱下模拟宇航服直接站在蓄有4m深水的池底,对池底的压强多大?

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小明跟爸爸去鱼塘钓鱼,爸爸告诉小明: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.g=10N/kg,试求:
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(2)鱼主要是通过“鱼鳔”来改变自身体积实现上浮和下沉的.若一条鱼的质量为4kg,当它自由悬浮在水中时,鱼的体积为多少?
(3)小明钓到一条大鱼时,在与鱼“相持”的某段时间内,鱼杆静止不动,如图18所示.小明左手的拉力F1=200N,力臂l1=0.4m,l2=4m.此时钓鱼线对鱼杆的拉力F2为多少(鱼杆所受重力不计)?

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“中国的三一,世界的三一”,三一重工集团自主创新研制的长臂泵车创造了多项吉尼斯记录.3月20日为支援福岛核电站,三一重工集团将62米泵车通过海路运往日本.该泵车部分技术参数如下表所示:(忽略一切摩擦,manfen5.com 满分网=1.4,manfen5.com 满分网=1.7)
名称SYXTHB62米泵车
泵车全长15.98m
泵车总质量51t
长臂总质量8t
长臂伸直全长62m
(1)海上运输船运载泵车前后,排开海水的体积变化了多少?(ρ海水=1.0×103kg/m3
(2)在水平地面上,泵车开始工作时,在液压顶的作用下缓慢伸展开多节长臂,使之由水平位置升起到与水平方向成30°夹角,历时1分40秒,此时液压顶恰好与完全伸直的长臂垂直.长臂展开后简化成粗细均匀的杠杆模型;OA为长臂全长的1/10,如图所示.求此液压顶对长臂的作用力F的大小?
(3)在此过程中,液压顶对长臂做功的功率为多少?

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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