八年级下学期专题训练：50.力学计算综合练习
1.2018年9月13日，“鲲龙”AG600在荆门漳河水上机场完成了水上低、中速滑行任务。（如图甲）“鲲龙”翱翔九天，畅游四海，这是一艘会飞的船。“鲲龙"AG600采用悬臂式上单翼、前三点可收放式起落架、单船身水陆两栖飞机布局形式，选装4台国产涡桨6发动机，机长37米、翼展38.8米、机高1
2.1米（外部尺寸与波音737相当），最大起飞重量5
3.5吨。“鲲龙”AG600工作水域要求长1500米，宽200米，深2.5米。具有航程远、续航时间长的特点，在不高于两米海浪的海况执行着水救援任务。“鲲龙”可在水源与火场之间多次往返投水灭火，单次汲水最大为12吨，只需要20秒就可完成。可在距离树梢30到50米高度处进行投水。单次投水救火可覆盖20米×200米的面积，即可对4000余平方米火场进行有效扑灭。
（1）“混龙”可以飞行的原理是，若该飞机以最大起飞质量在空中水平速直线飞行，求飞机机翼产生的最大升力？
（2）在机翼两侧下方各装有一个浮筒，设计要求单侧浮简的三分之一在水中至少要产生4×104N的浮力才能防止侧翻，机翼才不被巨浪卷入水中，求每个浮筒的体积不得小于多少立方米？
（3）投水灭火后“龙”回到水面畅游时，“鲲龙”号所受浮力是多少？如“鲲龙”下底面平均入水深度2m，则“鲲龙”吃水面积约为多少？
2.底面积为0.2m2高为1米的柱形容器，容器重为200N，容器中装满水。AB为一轻质杠杆，始终保持水平平衡，OA=1m，0B=2m，AC为一始终处于竖直状态的轻质硬质细杆，与柱体C相连，且始终与C上表面垂直。物体C的底面积为0.1m2，C的上表面与液面相距0.2m，下表面与容器底相距0.3m，一质量为50kg 的人站在水平地面且举起手来作用在杠杆B点，与地面接触面积为0.05m2，未放水时，人对地面的压强为12000Pa，容器以每秒5kg的速度从底部向外放水，细杆AC能承受的最大拉力为200N.求：
（1）物体C的密度。
（2）细杆AC刚好不受力时，容器对地面的压强。
（3）人对地面的压强与放出液体m的关系式，并定量做出p-m图象。（表述更清楚点）
3.小雨的体重为600N，当他使用如图甲所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.0lm3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103Pa.已知小雨与地面的接触面积为400cm2.当他用此滑轮组在空气中
匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%已知重物A重物B所受重力之比GA:GB=5：12，若不计绳重和摩擦，g=10/kg。求：
（1）提升重物A时小雨对地面的压力。
（2）物体A的密度。
（3）用该滑轮组在水中拉物体B（重物始终未出水面），小雨拉绳子所用拉力做的功与绳子自由端移动的距离关系图象如图乙所示，现用该滑轮组在某液体中（重物始终未画出）匀速提升物体B，已知此时滑轮组的机械效率是64%，求该液体的密度。
4.如图，杠杆在水平位置平衡，物体M1重为500N，OA:OB=2：3，每个滑轮重为20N，滑轮组的机械效率为80%，在拉力F的作用下，物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m.（杠杆与绳的自重摩擦均不计）求：
（1）物体M2的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）物体M1对水平面的压力.
5.如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式“提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知罐笼的底面积是1.6m2，被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升了20s，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。不计动滑轮和钢丝绳的重及摩擦。求：
（1）拉力F的大小：
（2）提升机在提升建筑材料时的机械效率
（3）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强。
6.如图甲所示2018年5月13日中国海军第一艘国产001A型航母，离开港口，进行首次海试。该航母满载排水量65000吨，它的总功率1.8×108W，最大舰长315米，舰宽75米，飞行甲板长300米、宽70米，最高航速约54km/h.如图乙所示是我国自主研发的航母舰载飞机歼-15首次成功降落在“辽宁舰”甲板上。（g=10N/kg、水的密度为1×103kg/m3）问：
（1）该航母训练平台上虽然没有帮助飞机起飞的弹射装置，但飞机跑道前端设计了向上翘起的滑跃式甲板，如图乙所示，滑跃式甲板可以保证飞机从12°左右的甲板起飞，这个角度可以达到最佳动能势能比，由于滑跃，飞机上倾，将一部分动力变为上升力，即能保证飞机有足够大的动能的同时，还能获得重力势能；舰载机为了顺利升空，最好是（选填“顺风、“逆风”或“无风”）时起飞.
（2）航空母舰满载时受到浮力为多少？
（3）如果航母总功率全部用来提供它向前的牵引力，当航母以最高航速54km/h航行1小时，它产生的牵引力是多少？若这种状态下匀速航行1000km，牵引力做的功是多少？
（4）某次巡逻演习中航母通过声呐发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行。4架歼-15（如图丙所示）立即升空投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击，并成功将敌潜艇击沉。如图丁为感应式浅水水雷在水中待命时示意图，假设欲使水雷悬浮在水中，需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103kg/m3、质量为31.25kg的物体，求水雷的密度？（细绳的体积和质量忽略不计）
7.如图甲所示，将边长为10cm的立方体木块A放入水中，有3/5的体积露出水面，将金属块B放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出水面的高度h1为2cm，如图乙所示，再用轻质细线将金属块捆绑在木块中央，放入水中静止后测出此时木块露出水面高度h2为3cm，如图丙所示（g取10N/kg）。求：
（1）木块在图甲中受到的浮力；
（2）图甲中木块底部受到的压强；
（3）金属块的密度。
8.如图所示，用滑轮组从H=10m深的水中匀速提起底面积为0.04m2、高2m的实心圆柱体，该物体的密度是2.5g/cm3，在水中匀速提起该物体时，滑轮组的机械效率为80%，绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F 为1100N，不计摩擦和绳重。求：
（1）圆柱体的重力；
（2）圆柱体浸没在水中时受到的浮力；
（3）将圆柱体匀速提升，当它上表面与水面刚好接触时，装置所做的额外功；
（4）判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，若被拉断，绳子被拉断时，圆柱体留在水中的体积。
9.上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头，图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机，其简化示意图如图甲中所示，它由控制室、水平横梁AB以及两个竖直的支架CD和EF组成。运输船中不同位置有数个密封的水舱，向这些水舱加水或减水，能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中，运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。
