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1、力学计算专题力学计算专题复习一复习一【例题】边长L10cm的正方体金属块，质量m1200g，用弹簧测力计挂着浸入水中，金属块静止时弹簧测力计的读数如图甲所示（g取10N/kg）。求：（1）金属块的密度；（2）请在图乙画出金属块的受力示意图（以点代表金属块）；（3）金属块受到的浮力；（4）金属块露出液面的体积；（5）金属块底部受到的压力和压强；（6）把金属块直接放入水后，金属块沉入水底，如图丙所示，求沉入水底的金属块受到的支持力。水水甲4N4N 乙水水丙1.边长L10cm的正方体金属块，质量m1200g，用弹簧测力计挂着浸入水中，金属块静止时弹簧测力计的读数如图甲所示（g取10N/kg）。求：（
2、1）金属块的密度；（2）请在图乙中画出金属块的受力示意图（以点代表金属块）；（3）金属块受到的浮力；水水甲4N4N 乙(1)1.2103 kg/m3mv1200g103m3 1.2kg103m3(2)金属块的受力示意图如图所示。(3)金属块静止静止F合合0根据受力平衡条件 得GF拉拉F浮浮则 F浮GF拉mgF拉1.2kg10N/kg 4N8N解：解：乙GF拉F浮1.边长L10cm的正方体金属块，质量m1200g，用弹簧测力计挂着浸入水中，金属块静止时弹簧测力计的读数如图甲所示（g取10N/kg）。求：（4）金属块露出液面的体积；（5）金属块底部受到的压力和压强；水水甲4N4N(4)根据阿基米德
3、原理F浮浮 液液V排排g 得 则 V露VV排1.0103m30.8103m30.2103m3 V排 0.8103m3F浮液g8N1.0 103kg/m3 10N/kg(5)浸在液体中的物体受到的浮力等于液体对物体上、下浮力等于液体对物体上、下 表面的压力差表面的压力差。则 F浮浮F下下F上上F下F浮F上8N08N根据压强公式 得 P F SP 8102 Pa 8N102 m2 方法二：方法二：根据（4）中已求的V排 得金属块浸入水中的深度根据公式 P 水水gh得金属块下表面所受的压强P根据公式 FPS 得金属块下表面所受的压力F hL V排排 V*求解力学求解力学问题的问题的基本基本思路思路1
4、.对物体进行受力分析，画出受力示意图；2.根据受力平衡条件 F合0，列等式；*回归回归到到“二力平衡二力平衡”的的思维思维。*浮力浮力计算问题计算问题的的解题解题方法方法1.根据“受力平衡条件”，列等式求解；2.利用阿基米德原理求解。F浮G排m排g液V排g1.边长L10cm的正方体金属块，质量m1200g，用弹簧测力计挂着浸入水中，金属块静止时弹簧测力计的读数如图甲所示（g取10N/kg）。求：（6）把金属块直接放入水后，金属块沉入水底，如图丙所示，求沉入水底的金属块受到的支持力。沉入水底的金属块的受力示意图如图所示。金属块静止静止F合合0根据受力平衡条件 得GF支支F浮浮且 F浮浮 液液V排
5、排g 1.0 103kg/m3103m310N/kg 10N 则 F支GF浮12N 10N2N解：解：F支GF浮【能力提升】图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后2min就把物体吊上了地面。已知A的重力2104N，A上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）求：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；（2）长方体A的体积；（3）长方体A的密度；（4）长方体A完全离开水面后，钢缆绳的拉力F1对A做的功露出水面前露出
6、水面前露出露出离开水面离开水面离开水面后离开水面后(1)长方体A未露出水面时的受力示意图如图所示。长方体A匀速匀速上升F合合0根据受力平衡条件 得GF1F浮浮则 F1GF浮2104N1104N1104N 乙GF1F浮 V排排 1m3F浮液g1104 N1.0 103kg/m3 10N/kg【能力提升】(2)根据阿基米德原理F浮 液V排g得(3)根据公式 Gmg 得 m 2103 kgG g2104 N10N/kg 2103 kg/m3mv2103 kg 1m3(4)WF1SF1Vt 2104 N0.1m/s2min 2.4105 J【综合能力】图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底沿竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图像。A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6103N。滑轮组的机械效率为75.已知A的重力2104N，A上升的速度始终为0.1m/s。（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响）求：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；（2）长方体A的体积；（3）长方体A的密度；（4）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率。