如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的露出液面，不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛，木块边长为0.1米，容器底有一阀门K。求：

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1. 如图所示，正方体木块漂浮在水面上，有总体积的 $\text{[math]}$ 露出液面，不可伸长的悬绳处于松弛状态。已知绳子能承受的最大拉力为5牛，木块边长为0.1米，容器底有一阀门K。求：

(1) 木块漂浮时受到的浮力。

(2) 木块的密度是多少。

(3) 打开阀门使水缓慢流出，当细绳断裂前一瞬间关闭阀门，此时木块排开水的体积。

【考点】

密度公式的应用; 二力平衡的条件及其应用; 阿基米德原理;

【答案】

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解答题困难

1. 2021年4月25印度尼西亚的一艘排水量1390吨的潜艇在海下300m处断裂，通过水下搜索发现了海面下850m处的失事潜艇。应印方要求，我国派出排水量为7000吨的军舰协助施救。发现水下有一块排水体积为20m³的残骸，假设残骸被军舰上的起重机匀速向上拉起。已知海水密度为1.03×10³kg/m³。求：

（1.）此潜艇残骸在海底受到的浮力多大？（写出计算过程）

(1) 残骸向上拉的过程中（未出水）浮力。（填“变大”、“变小”或“不变”）。

(2) 已知起重机的拉力为1.2×10⁸N求该残骸的密度。（写出计算过程）

解答题困难

2. 如图甲所示，一个边长为1m的正方体静止在湖底，上表面离水面深度为h。现用一根粗细和重力不计的绳子，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示。（g取10N/ kg， $\text{[math]}$ ）求：

(1) 物体在露出水面前受到水的浮力是多少牛？

(2) 物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少牛？

(3) 物体的密度是多少千克/米³？

解答题困难

3. 如图是小明设计的“空气浮力演示器”：将一空心金属球挂在弹簧测力计上并保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为5×10^﹣3米³。（细线的重力忽略不计）

(1) 用气泵向装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？。

(2) 制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10^﹣5米³的金属材料，求该金属材料的密度。

(3) 小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克/米³ ，现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克/米³ ，能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。

解答题困难