如图甲，在钢绳拉力的作用下石料从水面上方匀速直线下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像，若不计空气和水的阻力，其中ρ水=1.0×103kg/m3 ， g取10N/kg，求：

1. 如图甲，在钢绳拉力的作用下石料从水面上方匀速直线下降，直至全部没入水中。图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图像，若不计空气和水的阻力，其中ρ_水=1.0×10³kg/m³ ， g取10N/kg，求：

(1) 石料的体积是多少？

(2) 石料的密度是多少？

【考点】

密度公式的应用; 阿基米德原理; 物体的浮沉条件及其应用;

【答案】

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解答题困难

1. “同济飞鱼”是我国制造的一款水空跨域巡航器原型机，它在空中可以像无人机一样飞行，入水后像潜水器一样运行（如图甲所示），它的质量为1.63kg，可在水下巡游约40min。已知g取10N/kg，水的密度ρ水＝1.0×103kg/m³。

(1) “同济飞鱼”在水中巡游时，下沉时浮力将（填“增大”“减小”或“不变”）。

(2) 在某次测试“同济飞鱼”的“打捞”功能的试验中，“同济飞鱼”悬挂着一个实心物块A从水面以下匀速上升，直至实心物块A匀速提升到距水面一定的高度，如图乙所示；测试过程中，绳的拉力随时间t变化的图象（不计水的阻力），如图丙所示。

求：①实心物块A重力多大？

②实心物块A浸没在水中时受到的浮力是多大？

③其密度是多少？

解答题困难

2. 校园科技节举行自制潜水器项目比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型，其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计。内部由工作舱和水舱构成，两个舱之间密封不连通，注射器与水舱通过塑料软管相连，移动注射器活塞改变水舱中的空气体积从而改变水量，实现潜水艇的沉浮。设计要求：

(1) 潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换；
项目化小组讨论结果：为保证潜水艇正常工作，应尽可能提高工作舱的体积。

如图甲位置，向外拉动注射器活塞，则潜水器将（选填“上浮”或“下沉”）。

(2) 已知该小组同学采用的材料总质量为0.5千克，体积为800厘米³。他们设计了四种方案的工作舱和水舱的体积，如表格所示。请根据设计要求，通过计算选择最合适的方案。（g取10N/kg）

方案	工作舱体积/厘米³	水舱体积/厘米³
1	550	250
2	500	300
3	480	320
4	450	350

解答题困难

3. 如图所示，弹簧测力计下面挂一实心圆柱体，将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降（其底面始终与水面平行），使其逐渐浸没入水中某一深度处。如图是整个过程中，弹簧测力计的示数F与圆柱体下降距离h变化关系的图像。（g取10N/kg）求：

(1) 圆柱体的重力为多少牛；

(2) 圆柱体浸没时受到的浮力；

(3) 圆柱体的密度。

解答题普通