物理浮力典型题

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1、(G_6月27日・(2015，河北)如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的/点处，在〃点施加力鬥=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0•撤去尺，〃点施加力尽时合金块对地面的压强为1.2X10=3XOA=52N1•(2015，贵港)一带阀门的圆柱形容器，底面积是200cm2，装有12cm深的水>正方体M边长为10cm>重20N，用细绳悬挂放入水中，有*的体积露出水面，如图所示.求：正方体M的密度；正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强；若从图示状态开始，通过阀门K缓慢放水，当容器中水面下降了2cm时，细

2、绳刚好被拉断»则细绳能承受的最大拉力是多少？仗取10N/kg»水的密度为l.OXKfkg/n?).Pa・(OB=3O/，&取10N/kg)(1)画出尸2的力臂；(2)求合金块的质量；⑶求尸2的大小.解：⑴如图所示⑵由杠杆的平衡条件F动/动=F泌阻，…FiXlOR30NX3OZOA则G=F=,=——二——=90N，lOA根据G=nig‘所以加=@=%N旳以加g10N/kgyKg*(3)由于p=g，则尸支=尸压=p5=1.2X103PaX(0.1m)2=12N，由于尸2与的夹角为30。，所以尸2的力臂h=oB，FX)X/^=F2X/2>则f尸(V)®2(9

3、0N-12N)*OA解：(1)正方体M的质量〃如=中=1：穿厂2炖，体积为rA/=£3=(10cm)3=1000cm'=lX103»所以密度Pm~V^j=x10"^m3=kg/m3；114⑵由于用细绳悬挂放入水中，有g的体积露出水面，则心i=(i—yx4=wxixi(r'm'=8X10°m‘，受到的浮力为F浮、=p水g—1=1.0X12kg/m3X10N/kgX8X10'4m3=8N，设/放入水中后水深为I，则有S"=Sh+V^x»则炉=〃+p=0・12m+8X10~4m3200X10"4m2=016m*此时水对容器底部的压强卩="水gd=1.0X10

4、3kg/m3X10N/kgXO」6m=1.6X103Pa；(3)原来石块M浸入水中深度为仙=(l-£)Z=£x10cm=8cm，水面下降2cm时正方体M浸入水中深度为h2=hi—2cm=8cm—2cm=6cm.则V^1=h1L1=^cmX(10cm)2=600cm3=6XIO-4m3，F浮2=p水g7排2=1OX103kg/m3X10N/kgX6X10-4n?=6N；当绳子刚被拉断时有凡^+F浮2=G，所以细绳能承受的最大拉力Fmax=G-F浮2=20N-6N=14N6月28日用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10s，已知

5、斜面长6m，高2m，此装置的机械率为80%(滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计).求：⑴拉力F；(2)拉力F做功的功率；(3)箱子和斜面间的摩擦力.解：(1)由图可知滑轮装置是一个动滑轮，绳自由端移动的距离s'=2.s=2X6m=12m；有用功0有用=G〃=1200NX2m=2400J；根据刀=瓷得，炉总=W有…-„阳=3000J»„炉总3000J*厂=250N(2)拉力做的功炉总=3000J>拉力的功率P=%_3000J10s=300W⑶因为炉总=炉有用+炉额>所以克服摩擦力做的额外功炉额=炉总一炉有用=3000J-2400J=600J>根据W—f

6、s可得/摩擦力/=必600Js6m=100N2・(2015，天津)底面积为So的圆柱形薄壁容器内装有密度为Qo的液体，横截面积为$的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连，且部分浸入液体中，此时细线刚好伸直，如图所示，已知细线所能承受的最大拉力为T，现往容器中再缓慢注入密度为Qo的液体，直到细线刚好被拉断为止，请解答下列问题：(1)画出细线刚好伸直时，木块在竖直方向上的受力示意图；(2)导出细线未拉断前，细线对木块拉力F与注入液体质量刃之间的关系式；(3)求出细线刚好被拉断时与细线拉断后容器中液面恢复稳定时，容器底部所受液体压强的变化量.解：(1)细线

7、刚好伸直时，木块只受到重力和浮力作用，二力平衡，大小相等，力的作用点画在重心上，如图所示；(2)注入液体的质量为加时，细线对木块的拉力为F，液面上升的高度为h，细线对木块的拉力F等于木块增大的浮力，则有F=AF浮=卩喝①，由0=¥得，容器内注入的液体质量ni=p0AV液="0(必一$)加②，将①式和②式联立，解得：尸=朮翕皿(3)当细线刚好被拉断时，F浮=G+T，液面恢复稳定后，F浮'=G，即F浮一尸屛=T，Pog(V排—7/)=T‘PagAh1Sq=T»T3=卩硝A，=瓦・6月29日・(2015，南宁)体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升

8、物体4当A以0.1m/s的速度匀速上升时，小聪对绳子的拉力F为400N>滑轮组的