專(zhuān)題46計(jì)算題一一浮力機(jī)械類(lèi)

一、計(jì)算題

(1)浮筒所受重力；

(2)進(jìn)水管中的水對(duì)止水閥的壓力;

(3)連接桿BD對(duì)止水閥的壓力；

(4)浮筒排開(kāi)水的體積。

2.（2022.湖北武漢?統(tǒng)考中考真題）我國(guó)萬(wàn)米深潛作業(yè)次數(shù)和下潛人數(shù)位居世界首位。圖甲所示

為我國(guó)“奮斗者”號(hào)載人潛水器的海試現(xiàn)場(chǎng)。

（1）潛水器的前邊固定著一個(gè)采樣籃，里面放著海底沉積物采樣器等工具，采樣器是一個(gè)下端

開(kāi)口的圓柱形玻璃管。潛水器兩側(cè)各連著一只機(jī)械手臂，其中一只機(jī)械手臂的簡(jiǎn)化示意圖如圖乙所

示,它由金屬桿AB、OC和可以伸縮的液壓桿AC組成，C點(diǎn)為機(jī)械手臂和潛水器的連接點(diǎn)。當(dāng)液

壓桿伸長(zhǎng)或縮短時(shí)，會(huì)帶動(dòng)金屬桿AB繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，金屬桿B端就會(huì)向上提或向下壓采樣器；

①請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出水平金屬桿的B端豎直向下壓采樣器時(shí)，采樣器對(duì)金屬桿AB的力的示意圖;

②若OA、OC和AC的長(zhǎng)分別是18cm、24cm和30cm,OB的長(zhǎng)是72cm,這只機(jī)械手臂的液

壓桿AC對(duì)水平金屬桿A端的拉力是200N,玻璃管水平的圓環(huán)形管口和海底沉積物的接觸面積是

2cm2時(shí)，則豎直狀態(tài)下的玻璃管的圓環(huán)形管口對(duì)海底沉積物產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少Pa?（不考慮金屬桿

AB和采樣器它們受到的重力和浮力）

（2）總質(zhì)量是36t且處于懸浮狀態(tài)的潛水器在海底完成作業(yè)后，會(huì)拋卸吸附在艙外的壓載鐵再

上浮。為了確保艙內(nèi)作業(yè)人員的安全，科學(xué)家們?cè)谠O(shè)計(jì)“奮斗者”號(hào)時(shí)，可以讓潛水器在不能拋卸壓

載鐵時(shí)進(jìn)行“斷臂求生”，即讓潛水器在深海拋掉兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體后再上浮。若某次深

海演練拋掉質(zhì)量是L8t。體積是0.3m3的兩只機(jī)械手臂和采樣籃等物體，則此時(shí)潛水器受到的浮力

是多少N?浮力比重力大多少N?

3.（2022.湖南郴州?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，用細(xì)線將一質(zhì)量可忽略不計(jì)的杠桿懸掛起來(lái)，把

質(zhì)量為0.3kg的物體A用細(xì)線懸掛在杠桿的C處；質(zhì)量為0.5kg的物體B（B不溶于水）用細(xì)線懸

掛在杠桿的D處。當(dāng)物體B浸沒(méi)于水中靜止時(shí)，杠桿恰好在水平位置平衡。此時(shí)C、D到O點(diǎn)的距

離分別為20cm、30cmo(g取lON/kg)求:

(1)物體A的重力;

(2)細(xì)線對(duì)物體B的拉力;

(3)物體B的體積。

4.(2022?四川達(dá)州?統(tǒng)考中考真題)某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)水塔水位監(jiān)測(cè)裝置，圖甲是該裝置的

部分簡(jiǎn)化模型，輕質(zhì)硬桿AB能繞O點(diǎn)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，AO：OB=2：3,物體N是一個(gè)不吸水的柱體,

打開(kāi)閥門(mén)，假定水的流量相同，物體M對(duì)壓力傳感器的壓強(qiáng)p與水流時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，t2

時(shí)刻裝置自動(dòng)報(bào)警，t3時(shí)刻塔內(nèi)水流完，杠桿始終在水平位置平衡。已知正方體M的密度為

6xlO3kg/m3,棱長(zhǎng)為0.1m,懸掛物體M、N的輕質(zhì)細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，g取10N/kg,p水=1.0xl03kg/m3,

單位時(shí)間內(nèi)水通過(guò)閥門(mén)處管道橫截面的體積為水的流量，求：

（1）物體M的重力大小；

（2）tl時(shí)刻杠桿A端所受拉力大小；

（3）物體N的密度。

（1）注入的水質(zhì)量是多少kg；

（2）鐵棒所受浮力牛的大?。?/p>

（3）桌面所受的壓力片的大小;

（4）水對(duì)容器底部的壓力后，通過(guò)計(jì)算比較生與月的大小。

甲乙

(1)石料露出水面前受到的浮力；

(2)石料的重力；

(3)石料露出水面前滑輪組的機(jī)械效率；

(4)石料從剛露出水面到完全露出水面所用的時(shí)間；并推導(dǎo)出該過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率P(單

位：W)與時(shí)間t(單位：s)的函數(shù)關(guān)系式。

7.（2022.四川廣安.統(tǒng)考中考真題）某校科技小組，設(shè)計(jì)了如圖所示的一套從水中打撈物體的簡(jiǎn)

單滑輪組裝置，動(dòng)滑輪的重力為50N,物體A的密度為1.5xl03kg/m3,體積為0.04m3；通過(guò)滑輪組

把A從水中勻速提升（A始終未露出水面），不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力，p水=lxl03kg/m3,g=10N/kg。

求：

（1）A浸沒(méi)在水中所受浮力；

（2）A露出水面前，滑輪組的機(jī)械效率；

（3）若人的重力為625N,與水平地面的接觸面積為500cm2,人對(duì)地面的壓強(qiáng)。

8.（2022?貴州黔東南?統(tǒng)考中考真題）如圖所示，是某工作隊(duì)用滑輪組從水中打撈正方體物體M

的情景。物體M的棱長(zhǎng)為1m,密度為2.8xl03kg/m3,用7500N的拉力F將物體M以0.5m/s的速

度勻速提升2m。忽略繩重、繩與滑輪的摩擦和滑輪與軸的摩擦。（p水=1.0xl03kg/m3,g取10N/kg）

求：

（1）物體M上升后，還未露出水面時(shí)受到的浮力；

（2）物體M上表面在水面下0.2m時(shí)，它的下表面受到水的壓力;

（3）物體M上升后，在未露出水面前，此滑輪組的機(jī)械效率。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力減小了多少;

（2）小金屬板的密度；

（3）當(dāng)小金屬板浸沒(méi)水中后，水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)。

一、計(jì)算題

（1）物體N的密度「；

（2）物體M的質(zhì)量/；

2.(2023春?重慶?九年級(jí)重慶南開(kāi)中學(xué)?？茧A段練習(xí))如圖所示，一個(gè)重力為6N,密度為6g/cm3

的合金塊，懸掛在輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)，O為支點(diǎn)，OA長(zhǎng)10cm,此時(shí)合金塊浸沒(méi)在某種液體中。杠桿

右邊B點(diǎn)吊著重力為0.7N的物體，OB長(zhǎng)70cm,杠桿在水平位置平衡。不計(jì)繩重及轉(zhuǎn)軸處摩擦，

求：

(1)合金塊的體積；

(2)A端受到繩子的拉力大小;

(3)該液體密度為多少。

3.（2023春?山東泰安?九年級(jí)東平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí)）小明用長(zhǎng)方體泡沫塑料A、三腳

架和燈泡等制作了一個(gè)航標(biāo)燈模型（如圖虛線框中部分），總重為4N,A底部與浮子B用細(xì)繩相連。

航標(biāo)燈模型靜止時(shí)A浸入水中的深度始終為6cm，排開(kāi)水的重力為6N。浮子B的體積為2.5xl04m3,

水位上升時(shí)，浮子B下降；水位下降時(shí)，浮子B上升。不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦，水的密度為

lxl03kg/m3,g取10N7kg,求：

（1）泡沫塑料A底部受到水的壓強(qiáng)；

（2）細(xì)繩對(duì)A的拉力；

（3）浮子B的質(zhì)量。

4.（2023?江蘇蘇州?蘇州中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）用如圖所示的滑輪組將重100N的物體勻速提升2m,

拉力F為50N；如果將該滑輪組與其它部件組合成一監(jiān)控水庫(kù)水位的模擬裝置（如圖所示），整個(gè)模

擬裝置是由長(zhǎng)方體A和B、滑輪組、輕質(zhì)杠桿CD、電子秤等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已