航天员使用浮力水槽模拟失重进行训练，航天员身穿训练服进入水槽，通过在训练服内配置铅块，使人处于悬浮状态，从而模拟失重，已知一套训练服净质量为25kg，航天员质量为70kg，穿上训练服后的总体积为并保持不变， g取10N/ kg，则：

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1. 航天员使用浮力水槽模拟失重进行训练，航天员身穿训练服进入水槽，通过在训练服内配置铅块，使人处于悬浮状态，从而模拟失重，已知一套训练服净质量为25kg，航天员质量为70kg，穿上训练服后的总体积为 $\text{[math]}$ 并保持不变， $\text{[math]}$ g取10N/ kg，则：

(1) 若航天员身穿不配置铅块的训练服进入水槽，静止时受到的浮力是多大?

(2) 当航天员站在蓄有4m深水的池底时，他对池底的压强为1250Pa，航天员每只脚着地的面积为 $\text{[math]}$ 训练服内配置的铅块的质量是多大?

(3) 若航天员在地面上最大能举起136N的物体，则航天员在水中最大能举起质量为多少千克的实心铁球(铁球不露出水面) $\text{[math]}$

【考点】

二力平衡的条件及其应用; 压强的大小及其计算; 浮力大小的计算;

【答案】

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解答题困难

1. 一带阀门的圆柱形容器，底面积是300cm² ，装有13cm深的水．正方体A边长为12cm，重25N，用细绳悬挂放入水中，有六分之一的体积露出水面，如图所示．试求：

(1) 此时A受到的浮力和容器底受到的压强

(2) 若细绳所能承受的最大拉力是14.92N，通过阀门K缓慢放水，当绳子刚要被拉断的瞬间，求容器中液面下降的高度．（取g=10N/kg）

解答题困难

2. 如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A，容器中水的深度为40cm时，物块A刚好完全浸没在水中。容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，打开阀门B，使水缓慢流出，当物块A有2/5的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B。弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量△L关系如图乙所示。(水的密度为ρ_水=1.0×10³kg/m³ ，不计弹簧所受的浮力，物块A不吸水)。求

(1) 打开阀门前物块A受到的浮力；

(2) 物块A的密度；

(3) 弹簧恰好处于自然伸长状态时，水对容器底部压强。

解答题困难

3. 高压锅能加快炖煮食物的效率，可以将被蒸煮的食物加热到100"C以上，在高海拔地区，利用高压锅可避免因水沸点降低而不易煮熟食物的问题。高压锅的锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部分气体。

(1) 高压锅工作时，限压阀受到向下的力为：外界大气压力与自身重力；它受到向上的力为：内部气体压力。当限压阀被顶起，此时悬浮的限压阀受到向上的力与向下的力大小（填“相等”或“不相等”）。

(2) 高压锅是根据液体沸点随气压的增大而升高工作的。若高压锅出气孔的横截面积S约为1.2X10^-⁵m² ，压在出气孔上的限压阀受到的重力为0.84N。通过计算并对照图像说明，利用高压锅烧水时，最高温度大约是多少?

(3) 高压锅内胆设有最高水位线，使用时注意不能将食物装得过满。在使用时若将食物装入过多，像米粒、豆类这种黏性很强的食物容易膨胀，沸腾的时候米粒或者豆皮可能会造成安全隐患。

解答题普通