题文

我国改造航母“瓦良格”号时为了打捞一沉入海水中的物体A，采用了车吊滑轮组来完成此项任务，如图甲所示，在整个打捞过程中F1始终作匀速运动．图乙是拉物体A绳子受力F2与物体下表面上升高度h的关系图象．已知F1=2.5×105N，绳重、摩擦忽略不计．（海水密度取1.0×103kg/m3）求： （1）物体A浸没在海水中时受到的浮力 （2）未提升之前物体A下表面受到海水的压强 （3）物体A的密度 （4）物体未露出水面之前滑轮组的机械效率．

题型：计算题  难度：中档

答案

解：（1）由图乙可知物体A浸没在海水中，F2=5.6×105N，离开水面后，F2'=6.4×105N， 所以物体在海水中受到的浮力： F浮=F2'﹣F2=6.4×105N﹣5.6×105N=8×104N （2）未提升之前物体A下表面所处的深度h=12m， p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×12m=1.176×105Pa （3）由图乙知，物体重G=F2'=6.4×105N，物体的质量： m==≈6.5×104kg， ∵F浮=ρ水V排g=ρ水V物g ∴V物==≈8.2m3 ρ物==≈0.79×103kg/m3 （4）由图知，n=3，滑轮组的机械效率： η==== 求滑轮组η=====≈75%

据专家权威分析，试题“我国改造航母“瓦良格”号时为了打捞一沉入海水中的物体A，采用了车..”主要考查你对  浮力及阿基米德原理，液体压强的计算，浮力的应用，滑轮（组）的机械效率，重力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力及阿基米德原理液体压强的计算浮力的应用滑轮（组）的机械效率重力的计算

考点名称：浮力及阿基米德原理

• 浮力：
  （1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
  （2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
  （3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
  阿基米德原理：
  （1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
  （2）公式：，式中ρ_液表示液体的密度，V_排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。

• 浮力大小跟哪些因素：
  有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。

• 阿基米德原理的五点透析：
  (1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。
  
  (2)G_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。
  
  (3)V_排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V_排=V_物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V_排<V_物。
  
  (4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。
  
  (5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ_液应该为ρ_气。
  
  控制变量法探究影响浮力大小的因素:
       探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出浮力的大小。
  例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：
  问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?
  问题2：浮力大小与哪些因素有关?
  为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验，
  (1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力；