浮力综合压轴题.docx

浮力综合题

一．浮力与机械

1.如图所示是某校的自动储水装置，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。当水位下降到浮筒的下表面时S闭合，电动水泵开始向储水池注水；当水位上升到浮筒的上表面时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的压力恰好为120N。一次注水正好把15m3的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，浮筒的上表面距池底为2m。求：

停止注水时池底受到水的压强；

一次注水电动水泵对水所做的功；

圆柱体浮筒的体积。

2

2．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，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的体积为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、水流等因素的影响。)

（1）求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ=1.0x103kg/m3)

水

若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效丰为60%。那么A完全打捞出

水面后，

岸上钢绳的拉力F为多大?

若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳手拉力F的功率。

从A上表面刚出水面到A完全离开水而的过程中，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?

据报道，华中农业大学的几位学生发明了一种水面垃圾清理船，它能将水面上漂浮的垃圾通过前端的两个旋转滤网收集后，由倾斜的传送带送至船尾的垃圾箱中，如图是设计的样艇。若相关数据如下表：

工作前，质量为60㎏的驾驶员登上船后，它排开水的体积是多少?

正常工作时，传送带将收集的垃圾升高0.5m后，落入垃圾箱中，这要消耗发动机的1％的能量。它在5分钟内可传送300㎏的垃圾，求传送带的传送效率。(3)如何提高该船效率，请提出一条合理化的建议。

名称 水面垃圾清

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㎏

如图图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E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，被打捞的重物体积V＝0.5m3。若在本

次打捞前起重机对地面的压强p1＝2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2＝2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3＝2.5

×107Pa。假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分

212别为N1和N，N与N之比为19：24。重物出水后上升的速度v＝0.45m/s。吊

2

1

2

臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。（g取10N/kg）求：

被打捞物体的重力；

被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；

重物出水后，卷扬机牵引力的功率。

B

B

F

O

E

A

C

D

4图

如图是某养鱼专业户设置在鱼池中央的增氧机，它由三个浮球和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高的空中让其自由下落，从而达到增氧的目的.

连杆和水泵的体积不计，每个浮球的体积是多少？

增氧机正常工作时，其效率为多少？

增氧机工作时，试分析浮球漏出水面的体积有何变化？（不计算，只作答）

二．浮力与压强

二．浮力与压强

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1．两只完全相同的柱形烧杯内分别盛满水和某种液体，现在一弹簧测力计的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．如图是弹簧测力计吊着圆柱体浸入水或某种液体中的情况．甲图是弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入水中的情况，乙图是弹簧测力计的示数随柱体逐渐浸入某种液体中的情况．试根据图中所给条件，求：

圆柱体的底面积多大？

圆柱体的密度多大？

未放入圆柱体前，液体对烧杯底产生的压强多大？（g取10N/kg）

将甲、乙两个容器放在水平桌面上，甲、乙两容器的底面积分别为S甲和S乙。甲容器中盛有密度为ρ1的液体，乙容器中盛有密度为ρ2的液体。现将体积相等的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。液体对甲容器底部的压强为p1、压力为F1，液体对乙容器底部的压强为p2、压力为