1、題型復習(四) 綜合計算題 第1講 力學計算力學計算題是通過物理定律、公式的運用與計算，對題目給的物理量進行數(shù)學運算，得到所需的答案.力學計算題主要包括壓強與浮力的綜合計算；含有簡單機械的綜合計算；有關機械效率的綜合計算題. 從命題形式上看，綜合題它往往借助生產(chǎn)生活中的實物或事件為載體，從不同的角度挖掘其中所隱含的物理過程，最后求解出某些相關的問題.題型之一 有關壓強和浮力的綜合題這類計算題往往將密度、固體壓強、氣體壓強及浮力的計算綜合交織在一起考查，解答這類題時首先要選出正確的計算公式；二是要正確理解公式中物理量的意義；最后整體分析與單獨分析相結合. （2014重慶B）如圖甲所示，水平旋轉的

2、平底柱形容器A的底面積為200 cm2，不吸水的正方體木塊B重為5 N，邊長為10 cm，靜止在容器底部，質量體積忽略的細線一端固定在容器底部，另一端固定在木塊底面中央，且細線的長度為L5 cm，已知水的密度為1.0103 kg/m3.求：（1）甲圖中，木塊對容器底部的壓強多大？（2）問容器A中緩慢加水，當細線受到拉力為1 N時，停止加水，如圖乙所示，此時木塊B受到的浮力是多大？（3）將圖乙中與B相連的細線剪斷，當木塊靜止時，容器底部受到水的壓強是多大？點撥：根據(jù)木塊B的所受的重力和邊長，結合固體壓強的公式計算出木塊對容器底部的壓強；對木塊進行受力分析，列出平衡等式，求出木塊在水中受到的浮力；

3、繩子剪斷后，木塊在水中處于漂浮狀態(tài)，求出此時木塊排開水的體積，然后再求出排開水的高度，進而求出容器底部所受水的壓強. m1. （2013聊城）如圖甲所示，彈簧測力計下面掛一實心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處.如圖乙是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關系的數(shù)據(jù)圖像.已知水=1.0103 kg/m3，g取10 N/kg.求：（1）圓柱體的重力.x k b 1（2）圓柱體浸沒時受到的浮力.（3）圓柱體的密度.（4）圓柱體在剛浸沒時下表面受到的水的壓強.2. （2014汕尾）如圖所示為某種型號潛水艇，其

4、體積為510 m（海水密度近似取1.010kg/m，g取10 N/kg）.求： （1）它在潛入到水下執(zhí)行任務時所受浮力； （2）它潛入到水下200 m時，它的一個面積為1.2 m的艙蓋所受海水的壓強和壓力.3. （2013重慶）2013年5月12號是母親節(jié)，小明陪父母一起去商場，想送給母親節(jié)日禮物，在商場中媽媽看上了既美觀又實用的茶幾魚缸，如圖甲所示.現(xiàn)將該魚缸放在水平地面上，已知魚缸內的底面積是0.8 m，所裝水的深度為0.5 m.一條質量為100 g的金魚懸浮在魚缸水中，如圖乙所示，g取10 N/kg.（1）金魚受到的浮力是多大？ （2）水對魚缸底部的壓力是多大？4. （2014玉林）如圖

5、所示，體積為500 cm的長方體木塊浸沒在裝有水的柱形容器中， 細線對木塊的拉力為2 N，此時水的深度為20 cm.（g取10 N/kg），求：（1）水對容器底的壓強；（2）木塊受到水的浮力；（3）木塊的密度；（4）若剪斷細線待木塊靜止后，將木塊露出水面的部分切去，要使剩余木塊剛好浸沒在水中，在木塊上應加多大的力？xk|b|15. （2014廣安）如圖所示，一個圓柱形容器的底面積是10 dm2，裝入一定量的水.現(xiàn)將 一個方木塊放入容器中，木塊漂浮在水面上，水未溢出，木塊浸入水中的體積是6 dm3， 這時水的深度為8 dm.（g取10 N/kg，水=1.0103 kg/m3）求： （1）木塊受到

6、的浮力是多大？ （2）放入木塊后，容器底部受到水的壓力是多大？6. （2014黔西南）汕昆高速公路“冊亨-興義”其中有一隧道長4 km，小汽車以100 km/h 的速度通過，所用的時間是多少小時？如果小汽車油箱裝滿油的容積是10-2m3，質量 7.1kg，油的密度是多少？如果油的深度是20 cm，油對油箱底所產(chǎn)生的壓強是多少？7. （2014黃岡）2014年4月14日，為尋找失聯(lián)的MH370航班，啟用了“藍鰭金槍魚-21” （簡稱“金槍魚”）自主水下航行器進行深海搜尋.其外形與潛艇相似（如圖甲所示），相關 標準參數(shù)為：體積1 m3、質量750 kg，最大潛水深度4 500 m，最大航速7.4

7、km/h （不考慮海水密度變化，密度取1.0103 kg/m3，g取10 N/kg）. （1）假設“金槍魚”上有面積為20 cm2的探測窗口，當它由海水中2 000 m處下潛至 最大潛水深度處，問該探測窗口承受海水的壓力增加了多少？ （2）“金槍魚”搜尋任務完成后，變?yōu)樽灾貢r恰能靜止漂浮在海面上，此時露出海面體積 為多大？ （3）若上述漂浮在海面的“金槍魚”，由起重裝置將其勻速豎直吊離海面.起重裝置拉力的 功率隨時間變化的圖像如圖乙所示，圖中P3=3P1.求t1時刻起重裝置對“金槍魚”的 拉力（不考慮水的阻力）.題型復習(四) 綜合計算題第1講力學計算題型之一有關壓強和浮力的綜合題例1（1）F

8、=G=5 N，S=0.1 m0.1 m=0.01 m2=500 Pa；（2）木塊B現(xiàn)在在水中受到豎直向上的浮力和豎直向下的重力、拉力，在這三個力的作用下處于靜止狀態(tài)，故F浮=G+F拉=5 N+1 N=6 N；（3）據(jù)（2）可知F浮=6 N；故此時木塊浸入水中的體積是：F浮=gV排，V排=F浮/（g） =6 N/(1 000 kg/m310 N/kg)=0.000 6 m3；故此時木塊浸入水中的深度是：h=V/S=0.000 6 m3/0.01 m2 =0.06 m=6 cm；故此時液面的總高度是：h=6 cm+5 cm=11 cm；故此時杯中水的體積是：V=0.02 m20.11 m-0.00

9、0 6 m3=0.001 6 m3將圖乙中與B相連的細線剪斷，當木塊靜止時，木塊恰好處于漂浮狀態(tài)，即此時F浮=G物=5 N；V排=F浮/（g） =5 N/(1 000 kg/m310 N/kg)=0.000 5 m3；故此時水和木塊浸入水中的總體積是：V=0.001 6 m3+0.000 5 m3=0.002 1 m3；所以此時的液體的深度是：h=0.002 1 m3/0.02 m2 =0.105 m；故此時容器底部所受的壓強是：p=gh=1 000 kg/m310 N/kg0.105 m=1 050 Pa.針對訓練1.（1）由圖像可知，當h=0時，彈簧測力計示數(shù)為12 N，此時圓柱體處于空氣

10、中，根據(jù)二力平衡條件可知，G=F拉=12 N；（2）圖像中CD段是圓柱體完全浸入水中的情況，此時圓柱體受到的拉力F=4 N，則圓柱體受到的浮力F浮=G-F=12 N-4 N=8 N.（3）圓柱體完全浸入水中時根據(jù)F浮=水gV排得：V物=V排=810-4 m3，由公式G=mg可求出物體的質量m=1.2 kg，新$課$標$第$一$網(wǎng)則圓柱體密度物=1.5103 kg/m3.（4）由圖像可知，不考慮水面上升，圓柱體在剛浸沒時，物體又下降4 cm，則下表面所處的深度為h=4 cm=0.04 m，因此剛浸沒時下表面受到的液體壓強p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.04 m=400 Pa

11、.2.（1）因為潛水艇排開海水的體積等于潛水艇的體積V=5103 m3，所以潛水艇受到的浮力：F浮=gV排=1.0103 kg/m310 N/kg5103 m3=5107 N（2）海水對潛水艇外殼的壓強：p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg200 m=2106 Pa由得，F(xiàn)=pS=2106 Pa1.2 m2=2.4106 N3.（1）因為金魚懸浮，所以它受到的浮力等于總重力：F=G=mg=0.1 kg10 N/kg=1 N；（2）水對魚缸底部的壓強:p=gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.5 m=5103 Pa，水對魚缸底部的壓力:來源:學+科+網(wǎng)Z+X+X+KF=pS

12、=5103 Pa0.8 m2=4103 N.4.（1）水對容器底的壓強：p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg2010-2 m=2 000 Pa；（2）根據(jù)阿基米德原理得：F浮=水gV排=水gV木=1.0103 kg/m310 N/kg0.000 5 m3=5 N；（3）此時木塊受到三個力的作用，向上的是浮力，向下的重力和拉力，即F浮=G+F拉；故G=F浮-F拉=5 N-2 N=3 N；故其質量是m= =0.3 kg；由密度的計算公式=600 kg/m3；（4)剪刀剪斷后,F浮=G木=3 N此時,V排=F浮/（水g）=3/（1.0103 kg/m210 N/kg）=310-4 m3

13、切去后,G木=木V木g=木V排g=0.6103 kg/m3310-4 m310 N/kg=1.8 N應加的力的大小為:F=F浮-G木=3 N-1.8 N=1.2 N5.（1）因為V排=V=6 dm3=610-3 m3，所以F浮=水gV排=1 000 kg/m310 N/kg610-3 m3=60 N；（2）h=8 dm=0.8 m，則水對容器底的壓強：p=水gh=1 000 kg/m310 N/kg0.8 m=8103 Pa.故F=pS=8103 Pa1010-2 m2=800 N.6.（1）由v=st得小汽車通過隧道的時間：t=0.04 h；（2）油的密度：=0.71103 kg/m3；（3

14、）油對油箱底所產(chǎn)生的壓強：p=gh=0.71103 kg/m39.8 N/kg0.2 m=1391.6 Pa.7.（1）海面下2 000 m處的壓強：p1=gh1=1.0103 kg/m310 N/kg2 000 m=2107 Pa；下潛至最大潛水深度處壓強：p2=gh2=1.0103 kg/m310 N/kg4 500 m=4.5107 Pa；增加的壓強：p=p2-p1=4.5107 Pa-2107 Pa=2.5107 Pa；由F=pS得探測窗口承受海水的壓力增加：F=pS=2.5107 Pa2010-4 m2=5104 N.（2）由于“金槍魚”搜尋任務完成后，靜止漂浮在海面上，所以有F浮=G.又由F浮=V排g，G=mg，得V排g=mg，V排=0.75 m3 露出海