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1、浮力竞赛试题演练(1)1小明和小婷完成了下列实验：（1）小明将装有水的溢水杯放在天平的左盘，在右盘加砝A码使天平平衡。然后把木块轻轻地放入溢水杯中后，有20cm3的水排入量筒，木块漂在水面上，此时天平恢复平衡了，如图10-1所示。小明由此计算出了多个物理量，请你写出其中的三个。（g取10N/kg） （2）小婷做这一实验时，将装有水的溢水杯放在天平左盘，在右盘加砝码使天平平衡。当她把木块轻轻放入水中，发现木块漂浮在水面上时，须在右盘添加砝码，天平才重新平衡。请你分析原因。 。图10-2图10-12小萱在弹簧测力计的一端绑一物体，且物体的密度大于水，将此物体置于离容器底部h0的高度，若施一力F于弹
2、簧测力计，将其等速且缓慢拉出水面，如图10-2所示。则下列关于施力F及物体距容器底部的距离h之关系在图10-3中最适当的是 （ ）图10-3 3如图10-4所示，一个放有砝码的容器浮在水槽的水面上，容器底部到水面的距离为h，当不断地向水中加入食盐时，在图10-5各图中，正确反映h与食盐质量之间关系的是（ ）图10-64.图10-6是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔。一旦饮水槽水位下降，浮球C受到的浮力减小，底盖A打开，水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位60cm。水箱出水孔横截面积是30cm2。底盖A及竖杆B的总质量是400g，浮球c
3、的质量是600g，体积是2dm3，g取10N/kg。（1）写出此装置应用到的物理知识(至少写出2条)；（2）通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时能否正常工作；（3）若能正常工作，请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素；若不能正常工作，请提出使该自动装置正常工作的改进方案。1图10-5 5.一种厕所便桶水箱结构如图10-7（图中略去了向水箱中注水的装置）。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图(b)。（1）请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力
4、与它所受的浮力大小有什么关系。（2）请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。（3）这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。6.厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水，当水箱内的水达到一定深度时，浮标带动杠杆压住进水口，停止上水（如图10-8中图甲所示）。有一种水箱的浮标，形状是中间有隔断的圆柱体，隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上（如图10-8中图乙所示）。阀门安装在便器坐圈的下面，平时是闭合的，当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开，塑料管与大气相通
5、。 （1）说出这种设计的目的。 图 甲 图10-8 图 乙（2）说出这种设计的工作原理，特别要指出在什么地方用到了什么物理知识。 图10-97.小明设计了一个公厕的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后，自动开启放水阀，这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图10-9为这种水箱的结构示意图，已知水箱底为边长l=40cm的正方形，是一直径d1=8cm的圆形放水阀门，其质量和厚度均可忽略不计，且恰好能将排水管口盖严。阀门的左端用活页固定在箱底的排水管口的边缘，右端通过一很小的挂钩及连杆与浮子相连，连杆的长度h0=10cm。浮子是一外部直径d2=8cm、高30cm
6、、质量m=0.4kg的空心圆柱体。设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净，试通过计算说明：（1）水箱至少多高，水才不会从水箱上部溢出？（2）如果自来水管的流量为0.2m3/h，该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟？8.2000年8月12日在巴伦支海参加军事演习的俄罗斯北方舰队“库尔斯克”号核潜艇（如图10-10所示）意外沉没，所有舱室都灌满了海水，艇上118名官兵全部遇难。引起了国际社会的普遍关注。 已知“库尔斯克”号核潜艇的质量m=1.4X107kg，海水密度近似取作水=l.0xl03kgm3。制造潜艇的材料的平均密度取作船=70x103kgm3。g取10Nkg。请回答：（1）
7、核裂变和核聚变是大量获得核能的两种途径，核潜艇中反应堆的核能是通过哪种途径获得的?（2）为了精确地探测到潜艇沉没的位置，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从发出信号至接收到由潜艇反射回来的信号经历的时间t=146s，如果超声波在海水中的传播速度v=1450ms，则潜艇沉没的实际深度h约为多大？（计算结果取整数）（3）有人提出一种打捞“库尔斯克”号的方案，就是在潜艇周围缠满可充气的负载量大的浮力袋，若每只浮力袋的质量为50kg，充气后的体积V0=10m3，试估算要将“库尔斯克”号核潜艇打捞起来，至少需用多少只浮力袋？浮力竞赛试题演练(2)9图10-11是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置
8、。带有浮球的横杆AB（B为浮球的中心）能绕O点转动，倒“T”形阀门C底部为不计厚度的橡胶片，上部为不计粗细的直杆。进水口的横截面积为4cm2，浮球的体积是100cm3，OB是OA长度的6倍。AB杆左端压在阀门C上，阀门C堵住进水口时，AB杆水平，浮球顶部与溢（水口相平。不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。（g取10N/kg）求：（1）浮球浸没时，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？（2）为了防止水从溢水口溢水，水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少？图10-11（3）排水阀门D的最大质量为多少？10测定血液的密度不用密度计（因为这样做需要的血液量太大），而采用巧妙的办法：先在几个玻璃管内分
9、别装入浓度不同的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每个管中滴进一滴血液。分析人员只要看到哪一个管中血滴悬在中间，就能判断血液的密度。其根据是：A帕斯卡定律 B液体内同一深度各方向压强相等C物体的浮沉条件 D血滴上部所受硫酸铜溶液的压强等于下部所受硫酸铜溶液的压强11儿童练习游泳时穿的一种“救生衣”实质是将泡沫塑料包缝在背心上。使用时，穿上这种“救生衣”，泡沫塑料位于人的胸部。为确保人的安全，必须使人的头部露出水面儿童的体重约为300N，人的密度约为l.06103kg/m3，人的头部体积约占人体总体积的十分之一，泡沫塑料的密度约为10kg/m3，则此儿童使用的“救生衣”的最小体积为_。12我们发
10、现：在抗洪抢险中，大堤上的许多人都身穿厚厚的“背心”，这种“背心”的主要作用是： A能阻碍热传递，从而可以抵御风寒B跌倒或碰撞时减小其他物体对人体的作用力，起保护作用C不同的背心反射不同颜色的光，便于识别D以上说法都不对13已知空气的密度为1.29kg/m3，人体的平均密度与水的密度相当。质量为60kg的人在空气中受到的浮力大约是_N。1. 1978年夏天，法国、意大利、西班牙等国的科学工作者曾乘坐容积为3.3万m3的充氦气球升入高空。如果气球本身所受的重力（不包括里面的氦气）是它在低空所受浮力的1/4，气球在低空飞行时可吊起最重物体的质量是_kg。（常温时一个大气压下空气的密度是1.29kg
11、/m3，氦气的密度是0.18kg/m3）14.节日里氢气球飘向高空，越来越小，逐渐看不见了。设想，气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言，并说明理由。15.某地质勘探队将设备装在木筏上渡河，若不载货物，人和木筏共重为，木筏露出水面的体积是木筏总体积的1/3，则此要筏的载货重到多为 。16.如图所示，一根细绳悬挂一个半径为m、质量为kg的半球，半球的底面与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为kg/m3，高度为Hm，大气压强为p0Pa，已知球体的体积公式是4r3/3，球面积公式是球4r2，圆面积公式是圆2则液体对半球的压力为_若要把半球从水中拉起，则至少要用_的竖直向上的拉力17. 如
12、图所示，粗细均匀的蜡烛长l0，它底部粘有一质量为的小铁块现将它直立于水中，它的上端距水面如果将蜡烛点燃，假定蜡烛燃烧时油不流下来，且每分钟烧去蜡烛的长为l，则从点燃蜡烛时开始计时，经时间蜡烛熄灭（设蜡烛的密度为，水的密度为1，铁的密度为2）18.18.一金属块挂在弹簧秤的下端，在空气中称，弹簧秤的示数为0.69牛；将物体浸没在水中称时，弹簧秤的示数为0.59牛。不计空气浮力，金属块浸入水中受到的浮力是_牛，金属块的密度是_千克/米3。19.如图所示，实心物体甲的重力为G甲，漂浮在液面上时，浸没的体积刚好为该物体体积的一半。如果将一个体积和甲相同的实心物体乙放在甲上，如图所示，使甲、乙两物体刚好
13、全部浸没在液体中，则物体乙的重力应是_。20.一根轻木棒，浮在水面上时露在水面外部分的体积是总体积的18%；放在油里时，浸没部分占总体积的90%。这种油的密度是_。21.质量为m0密度为0的物体，在密度为的液体中匀速下降，液体对物体的阻力是_牛。22.直径为0.08米的实心铁球，投入到一只高0.04米、装有足够多水银的容器中，铁球受到的浮力是_牛。23.如图所示，密度均匀的木块漂在水面上，现沿虚线将下部分截去，则剩下的部分将（） A上浮一些 B静止不动 C下沉一些 D无法确定如图所示，在盛有某液体的圆柱形容器内放有一木块，在木块的下方用轻质细线悬挂一体积与之相同的金属块B，金属块B浸没在液体内
14、，而木块漂浮在液面上，液面正好与容器口相齐某瞬间细线突然断开，待稳定后液面下降了1；然后取出金属块B，液面又下降了2；最后取出木块A，液面又下降了3由此可判断A与B的密度比为（ ）A3（12） B.1（23） C（21）3 D（23）119.如图所示，两只完全相同的盛水容器放在磅秤上，用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球，全部没入水中，此时容器中水面高度相同，设绳的拉力分别为T1和T2，磅秤的示数分别为F1和F2，则（ ）AF1F2，T1T2BF1F2，T1T2CF1F2，T1T2DF1F2，T1T2 24.小明用薄玻璃管做了一个液体密度计，他先把管的下端封闭，装入少许铅粒，然后竖直放入水中，在水面的位置做个刻度，标为1.0，这个
