【正文】 時艦底受到海水的壓強． (海水密度為 103kg/m3) (3)艦隊通常采用前后縱向編隊形式前行，而不是 “ 并排 ” 前行．請僅利用流體壓強與流速的關系進行解釋． 解： (1)護衛(wèi)艦滿載時受到的浮力 F浮 ＝ G排 ＝ m排 g＝ 4053 103kg 10N/kg＝ 107N (2)滿載時艦底受到海水的壓強 p＝ ρ gh＝ 103kg/m3 10N/kg 5m＝ 104Pa (3)根據在流體中，流速越大的位置壓強越小可知，并排前行時，兩艦艇間流速快壓強小，外側壓強大，兩艦艇可能發(fā)生碰撞事故，采用前后縱向編隊形式前行能有效防止這種情況發(fā)生． 2． [2022宜昌中考 ]2022年 4月 26日上午，中國第二艘航空母艦 001A在大連船廠舉行下水儀式．據外界猜測， 001A的排水量可達 6萬噸， “ 標準排水量 ” 是指人員武器齊備，但不包含燃油、滑油、備用鍋爐水在內的排水量． [第 (1)、 (2)小問計算中 g取 10N/kg， ρ海水 ＝ 1 103kg/m3] (1)若該航空母艦標準排水量 6萬噸，則此狀態(tài)下航空母艦所受到海水的浮力是多少？ (2)若裝載燃油、滑油、備用鍋爐水共 ，則航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大了多少 N？滿載后排開海水的體積是多少 m3? (3)已知印度洋的海水密度小于太平洋的海水密度．當這艘航空母艦滿載時從太平洋到印度洋時 (不考慮燃油、食物、淡水等物資的消耗，艦體浸水部分當作長方體 )， ① 艦身會 (選填 “ 上浮一些 ” 、 “ 下沉一些 ” 或“ 保持不變 ” )． ② 其排水量將 (選填 “ 變大 ” 、 “ 變小 ” 或 “ 不變 ” )． ③ 艦底受到海水的壓強將 (選填 “ 變大 ” 、 “ 變小 ”或 “ 不變 ” )． 下沉一些 不變不變 解： ( 1) 航空母艦標準排水量 6 萬噸 ， 處于漂浮 ， 受到的浮力 F?。?G排＝ m排g ＝6 104 103kg 10N / kg ＝ 6 108N( 2) 航空母艦滿載受到的浮力 ， 因為漂浮 ， F浮′ ＝ G排′ ＝ m排′ g ＝ ( m排＋ m ) g ＝(6 104 103kg ＋ 1. 8 104 103kg) 10N / kg ＝ 7. 8 108N航空母艦受到的浮力比標準排水量時增大 Δ F?。?F浮′ － F?。?7. 8 108N － 6 108N ＝1. 8 108N由 F浮＝ ρ液gV排可得 ， 滿載后排開水的體積 V排＝F浮′ρ海水g＝7. 8 108N1 103kg/ m3 10N / kg＝7. 8 104m33． [2022呼和浩特中考 ]如圖所示，一實心正方體鋁塊浸沒在密度為 103kg/m3的油中，其質量為 ， 上表面與液面相平行，上、 下 表面的深度分別為 h1和 h2， 且 2h1＝ h2＝20cm， 求： (1)鋁塊上表面處的液體壓強； (2)若使鋁塊在圖示位置處于靜止狀態(tài) ， 還應使其在豎直方向受到一個多大的力； (3)若圖中正方體是由密度為 103kg/m3的合金制成 ， 且處于懸浮狀態(tài) ， 則該正方體空心部分體積是多少？ 解： ( 1) 鋁塊上表面所處的深度 h 1 ＝ 10c m ＝ 0. 1m鋁塊上表面處的液體壓強 p 1 ＝ ρ gh 1 ＝ 0. 9 103kg/ m3 10N / kg 0. 1m ＝ 900 P a( 2) 正方體鋁塊的邊長 L ＝ h 2 － h 1 ＝ 20c m － 10c m ＝ 10c m正方體鋁塊的體積 V ＝ L3＝ ( 0. 1m )3＝ 1 10－3m3正方體鋁塊浸沒時受到的浮力 F?。?ρ gV排＝ ρ gV ＝ 0. 9 103kg/ m3 10N / kg 1 10－3m3＝ 9N因鋁塊靜止時處于平衡狀態(tài) ， 受到的力為平衡力 ， 所以 ， 應使其在豎直方向受到的力 F ＝ G － F浮＝ mg － F?。?2. 7kg 10N / kg － 9N ＝ 18N( 3) 合金處于懸浮狀態(tài)時受到的浮力和自身的重力相等 ， 則合金的質量m ′ ＝G ′g＝F浮g＝9N10N / kg＝ 0. 9kg正方體中合金的體積 V ′ ＝m ′ρ ′＝0. 9kg3. 6 103kg/ m3＝ 2. 5 10－4m3空心部分的體積 V空＝ V － V ′ ＝ 1 10－3m3－ 2. 5 10－4m3＝ 7. 5 10－4m34． [2022樂山中考 ]如圖甲所示，圓柱形容器中盛有適量的水，其內底面積為 個正方體花崗巖，將花崗巖從容器底部開始緩慢向上提起的過程中，彈簧測力計的示數 F與花崗巖下底距容器底部的距離 h的關系如圖乙所示． (g＝10N/kg)求： (1)在花崗巖未露出水面前所受水的浮力大??； (2)花崗巖的密度； (3)從開始提起到花崗巖完全離開水面，水對容器底部減小的壓強． 解： ( 1) 由圖乙可知 ， 花崗巖的重力 G ＝ 5. 6N ，花崗巖在未露出水面前彈簧測力計的拉力 F ＝ 3. 6N所以花崗巖所受水的浮力 F?。?G － F ＝ 5. 6N － 3. 6N ＝ 2N(2) 花崗巖未露出水面前排開水的體積 V排＝ V物＝F浮ρ水g＝2N1. 0 103kg/ m3 10N / kg＝ 2 10－4m3花崗巖的質量 m ＝Gg＝5. 6N10N / kg＝ 0. 56k g花崗巖的密度 ρ ＝mV物＝0. 56k g2 10－4m3＝ 2. 8 103kg/ m3( 3) 花崗巖離開水面后 ， 水面下降的高度 Δ h ＝V排S容器＝2 10－4m3100 10－4m2＝ 0. 02m水對容器底部減小的壓強 Δ p ＝ ρ水g Δ h ＝ 1. 0 103kg/ m3 10N / kg 0. 02m ＝ 200 P a考點 3 以滑輪、杠桿為依托的計算 【例 3】 [2022泰安中考 ]如圖是工人利用滑輪組提升重為 810N物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為 ， 工人拉力 F的功率為90W， 物體上升 10s拉力 F克服滑輪組的摩擦做的功是 60J， 不計繩重．求： (1)工人拉繩子的速度； (2)滑輪組的機械效率； (3)滑輪組中的動滑輪的重力． 解： ( 1) 由圖可知 ， n ＝ 3 ， 繩端移動的速度 v繩＝ n v物＝ 3 0. 1m / s ＝ 0. 3m / s( 2) 根據 P ＝Wt＝Fst＝ F v 可得 ， 工人的拉力 F ＝Pv繩＝90W0. 3m / s＝ 300N滑輪組的機械效率 η ＝W有用W總 100% ＝GhFs 100% ＝GnF 100% ＝810N3 300N 100% ＝ 90%( 3) 重物上升的高度 h ＝ v物t ＝ 0. 1m / s 10s ＝ 1m拉力做的有用功 W有用＝ Gh ＝ 810N 1m ＝ 810J拉力做的總功 W總＝ Fs ＝ F nh ＝ 300N 3 1m ＝ 900J提升動滑輪做的額外功 W動額＝ W總－ W有用－ W f＝ 900J － 810J － 60J ＝ 30J由 W動額＝ G動h 可得 ， 動滑輪的重力 G動＝W動額h＝30J1m＝ 30N1 ．功 、 功率計算的一般步驟( 1) 確定做功的是哪個力．( 2) 明確做功的力使物體移動的距離．( 3) 運用公式 W ＝ Fs ， 計算所做的功．( 4) 明確做功的時間 ， 運用公式 P ＝Wt計算功率．2 ． 機械效率的計算步驟 ( 以滑輪組為例 )( 1) 計算有用功：克服物體的重力所做的功： W有＝ Gh .( 2) 計算總功：拉力所做的功： W總＝ Fs .( 3) 計算機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.3 ． 涉及的主要公式速度 ： v ＝st； 密度 ： ρ ＝mV； 重力 ： G ＝ mg ； 壓強 ： p ＝FS、 p ＝ ρ gh ； 浮力 ： F?。?ρ液gV排、F?。?G － F 、 F浮＝ G物( 漂浮或懸浮 ) ； 杠桿平衡條件 ： F 1 l 1 ＝ F 2 l 2 ； 滑輪 (組 ) ： F ＝1n( G物＋ G動) 、s ＝ nh ；功： W ＝ Fs ；功率： P ＝Wt、 P ＝ F v ；機械效率： η ＝W有W總＝GhFs.押題訓練 1． [2022襄陽中考 ]質量為 60kg的工人用如圖甲所示的滑輪組運送貨物上樓 ，滑輪組的機械效率隨貨物重力變化的圖象如圖乙 ， 機械中摩擦力及繩重忽略不計． (g＝ 10N/kg) (1)影響滑輪組機械效率的因素之一是 . (2)若工人在 1min內將貨物勻速向上提高了 6m， 作用在鋼繩上的拉力為 400N， 求拉力的功率． (3)求動滑輪受到的重力． (4)該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時 ， 此滑輪組的機械效率最大值是多少？ 物重（或動滑輪重） 解： ( 2) 由圖可知 ， n ＝ 3 ， 則繩端移動的距離 s ＝ nh ＝ 3 6m ＝ 18m拉力做的功 W ＝ Fs ＝ 400N 18m ＝ 7200J拉力的功率 P ＝Wt＝7200J60s＝ 120W( 3) 由圖乙可知 ， 物重 G ＝ 300N 時 ， 滑輪組的機械效率 η ＝ 60% ，因機械中摩擦力及繩重忽略不計 ， 克服物重做的功為有用功 ， 克服動滑輪重力和物重做的功為總功 ，所以 ， 滑輪組的機械效率 η ＝W有W總＝Gh? G ＋ G動? h＝GG ＋ G動＝300N300N ＋ G動＝ 60%解得： G動＝ 200N( 4) 已知工人的質量為 60kg ， 則該工人豎直向下拉繩子自由端運送貨物時 ， 繩子的最大拉力 F大＝ G人＝ m人g ＝ 60kg 10N / kg ＝ 600N由 F ＝1n