初中物理计算题复习：浮力与简单机械综合体验

1.如图甲所示，渗水井的排水管的管口，恰好被一块底面积S为0.2m2，厚度d为0.2m的圆柱形石块A盖严，渗水井中有深度h为0.5m的水不能排放，小明站在地面上准备通过滑轮组将石块取出．当石块刚刚被水平提起，且水未排出时，小明对绳子的拉力为F1，地面对小明的支持力为N1；水被全部排出，当石块匀速上升时，小明对绳子的拉力为F2，地面对小明的支持力为N2，滑轮组的机械效率η为80%，小明拉绳的功率为P，石块上升的路程随时间变化的图象如图乙所示．已知：小明所受重力G为800N，N1：N2=1：3，g取10N/kg，不计绳的质量，不计滑轮与轴的摩擦．求：

（1）水未排出时，水对石块顶部的压力F；

（2）石块A的密度ρA；

（3）小明拉绳的功率P．

2.在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2 m3，密度为10×103kg/ m3的贵重物体，现用如图21所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6 m / s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa，（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg）求：

（1）物体的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；

（4）物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；

甲 乙 8 200 100 0 2 4 6 s /m F /N

（5）牵引车行驶了30s 时，牵引车对绳子的拉力。

3.小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中，他所用拉力F 与绳子自由端移动的距离s 的关系图象如图乙所示。其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%。每个滑轮等重，不计绳重、摩擦和水的阻力。求：

（1）物体在空中上升1m ，小雨做的功是多少？

（2）每个滑轮的重力是多少？

（3）物体的密度是多少？

4.考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界，随着水下考古工作的进行，一些重要文物近日陆续出水重见天日，关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟打捞沉船，实验中用实心立方体A 代替沉船，已知A 的体积为0.1m 3，质量为280kg （设整个过程A 均为匀速直线运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪，水流等因素的影响）

（1）A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m 3）

（2）若A 完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%，那么A 完全打捞出水面后，

岸上钢绳的拉力F 为多大？

（3）若A 完全打捞出水面后，以0.1m/s 的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F 的功率．

5.用滑轮组与电动机结合使用可节省人力，提高工作效率．如图所示，是一业余打捞队打捞某密封箱子的示意图，已知电动机工作时拉绳子的功率为1100W保持不变，箱子质量300kg、体积0.1m3，每个滑轮重200N，水深6m，水面离地面4m，将箱子从水底提到地面时，用时间24s（不计绳重、摩擦和水的阻力，取g=10N/kg）．求：

（1）箱子在水底时下表面受到水的压强．

（2）电动机把箱子提升到地面做的总功．

（3）整个打捞过程中，滑轮组机械效率的最大值．

（4）整个打捞过程中，箱子上升的最大速度．

6.如图所示，物体A质量为1kg，挂在动滑轮上，弹簧测力计拉力的方向竖直向上，动滑轮的重、绳的重和大小均不计，且不考虑一切摩擦，g取10N/kg．求：

（1）物体A静止在空气中时，弹簧测力计的示数是多少？

（2）若物体A刚好浸没在水中静止时，弹簧测力计的示数为3N，则物体A受到的浮力是多少？

（3）物体A的密度是多少？