精品文档---下载后可任意编辑类型 1：力学综合计题题1．(2024，德州)如图所示是蓝鳍金枪鱼－21 型自主式水下航行器的示意图，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机 MH370 的过程中发挥了较大的作用。航行器质量约为 750 kg，体积约为 1 m3，可潜入水下 4 500 m 深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体。(海水密度 ρ 海水＝1.03×103 kg/m3，g 取 10 N/kg)求：(1)航行器下潜至水下 3000 m 深处时，所受海水的压强和浮力。(2)航行器停留在水下 3 000 m 深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析推断航行器的浮沉情况。(3)航行器完成水下 3 000 m 作业后返航，在它上浮 2 000 m 的过程中，海水浮力对航行器所做的功是多少？解：(1)由液体压强公式得 p＝ρ 海水gh＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×3 000 m＝3.09×107 Pa，由阿基米德原理，得 F浮＝ρ 海水gV 排＝1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3＝×104 N (2)由题意知，航行器发动机关闭后，在海水中只受浮力和重力，由重力的计算公式，得 G＝mg＝750 kg×10 N/kg＝7.5×103 N，因为 F 浮>G，所以航行器在海水中将上浮 (3)由题意知，航行器在海水中上升距离 s＝2 000 m，由功的计算公式，得 W＝F 浮s＝1.03×104 N×2000 m＝×107 J2．(2024，陕西)在缺水地区，需要时刻储备生活用水。如图所示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池。A是一个底面积为 100 cm2的方形塑料盒，与塑料盒连接的直杆可绕固定点 O 转动，当蓄水量达到 2.4 m3时，活塞 B堵住进水管，注水结束，水位为 H。(水的密度是 1.0×103 kg/m3，g 取 10 N/kg)(1)注水的过程中，随着水位上升，水对水池底部的压强逐渐__变大__。(2)注水结束时，水池中水的质量是多少？此时塑料盒浸入水中的深度是 10 cm，塑料盒所受的浮力是多大？(3)若在塑料盒内放入质量为 0.3 kg 的物体，注水结束时水位 H 升高了多少？解：(2)水池中水的质量 m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×2.4 m3＝×103 kg，塑料盒排开水的体积 V 排＝Sh＝100 cm2×10 cm＝103 cm3＝10－3 m3，塑料盒受到的浮力 F 浮＝ρ 水gV 排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10－3 m3＝10 N (3)物体重力 G＝mg＝0.3 kg×10 N/kg＝3 N，注水结束时，塑料盒受到的浮力应增加 3 N，塑料盒排开水的体积增加值 ΔV′＝＝＝3×10－4 m3，水位 H 升高了 Δh′＝＝＝0.03 m＝...
