2024-2025学年沪粤版(2024)八年级物理下册期末[真题]
专项练习 05 计算题
一、计算题
1.(2024八下·湛江期末)我国“奋斗者”号(如图所示)载人潜水器曾在马里亚纳海沟10909米深处成功坐底;“奋斗者”总体积约30m3,潜水器外侧加挂8块压舱铁(体积忽略不计),保证潜水器下潜开展工作,求:(海水密度取ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是多少?
(2)在海面下104m深处时它底部一个表面积为600cm2的观察窗受到的海水压力是多少?
(3)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是多少?
2.(2024八下·香洲期末)如图所示,某工地使用滑轮组搬运建筑材料,此滑轮组在1min内将重力为1.8×104N的建筑材料匀速提升了10m,钢丝绳拉力F所做的功是2.4×105J,求:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)此过程滑轮组的机械效率。
3.(2024八下·潮阳期末)人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为,它与地面的接触面积为,将餐菜送到远的顾客桌上需要,求:(g取)
(1)送餐机器人的移动速度;
(2)送餐机器人的重力;
(3)若送餐机器人托着的餐菜,求此时机器人对水平地面的压强。
4.(2024八下·博罗期末)体重600N的李师傅在装修施工时,利用如题图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦。求:
(1)绳子自由端移动的速度;
(2)动滑轮的重力;
(3)他最多可以提起多重的物体。
5.(2024八下·惠州期末) C919 是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为8×104kg,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积为1m2。g取10N/kg)求:
(1)该飞机受到的重力;
(2)该飞机静止时对水平跑道的压强;
(3)该飞机以800km/h匀速直线飞行 18min 所通过的距离.
6.(2024八下·揭西期末)如图,在一次抢险任务中,抢险队员用滑轮组拖动了一辆质量为6000kg的故障车,该车车轮与地面的总接触面积为0.1m2,车受到的阻力是车重的0.05倍。队员用滑轮组和水平拉力F,在30s内使车匀速直线移动了5m。(g取10N/kg,不计滑轮重、绳重及摩擦)
(1)求车对地面的压强。
(2)求车受到的阻力。
(3)求需要的水平拉力F。
(4)求拉力F的功率。
7.(2024八下·大埔期末)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。g取10N/kg,水的密度是。求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力。
8.(2024八下·封开期末) 如图甲所示,我国古代劳动人民在工地上运送巨木的情景。他们通过横杆、支架、石块等,将巨木的一端抬起,垫上圆木,以便将其移到其他地方。架在支架上的横杆属于杠杆,简化示意图如图乙所示,横杆上拴巨木悬绳 A点与支架 O 间的距离为 0.5m,工人们在杠杆上等效施力作用点 B 与支架 O 的距离为 2m。请分析:
(1)支架下端垫有底面积较大的石块,有什么作用?
(2)若工人们在横杆上 B 点竖直向下施加的合力 F1为 800N,求此时横杆上悬绳对巨木产生的拉力 F2大小;
(3)如果他们无法将巨木抬起,请你提出一个有可能抬起巨木的改进方案,并简述其中的物理学原理。
9.(2024八下·天河期末)小明要自制一个刻度均匀、量程为0-5N的测力计:
甲 乙
(1)小明在一根橡皮筋和两根弹簧中挑选合适的材料,三种材料的拉力和伸长量关系如图甲,他应该选择哪种材料?请说明不选另外两种材料的理由.
(2)选好材料后,小明参考图乙测力计样品进行刻度标注,准备测量相关数据,请你帮他设计一个记录数据的表格.
10.(2024八下·罗湖期末)如图所示,不吸水的圆柱体物体A的底面积为,高为0.1m,质量为0.3kg。现用细线把物块A悬挂于水平放置的容器正上方,往底面积为的容器里加适量水后,物块A有一半的体积浸入水中,容器内水深为0.2m,(,g取10N/kg)求:
(1)此时水对容器底部的压强;
(2)物块A下表面受到的液体压力大小;
(3)若将细线剪断,物体A静止后受到的浮力大小。
11.(2024八下·黄埔期末)2024年5月1日,中国人民解放军海军福建舰(简称福建舰)出海开展首次航行试验。如图所示,福建舰是中国完全自主设计建造的第三艘航空母舰,长三百多米,宽七十多米,排水量8万余吨。海水密度取1×103kg/m3,g=10N/kg,求:
(1)距离水面10m深度的船体受到海水的压强;
(2)福建舰排开水的质量为8×104t时受到的浮力及此时排开海水的体积;
(3)当一架舰载机从福建舰起飞后,福建舰受到的浮力大小如何变化,为什么
12.(2024八下·黄埔期末)小明想知道某口服液的密度是多少,他进行了如图的测量。已知瓶底和电子秤的接触面积为,,。求:
(1)这种口服液的密度;
(2)整瓶口服液的重力;
(3)这瓶口服液对电子秤的压强。
13.(2024八下·端州期末)弹簧测力计悬挂着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图所示,求:(不考虑液面变化,g取10N/kg)
(1)物块浸没在水中受到的浮力;
(2)物块的体积;
(3)物块浸没在水中后,将它继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压强。
14.(2024八下·汕头期末)我国自主研制的“奋斗者号”深海潜水器,成功潜入马里亚纳海沟,其深度达一万米。潜水器质量达到36.05t,当它悬停在浅海水域中某一位置时,海水的密度ρ取1.03×103kg/m3,求此时的“奋斗者号”:
(1)受到海水的浮力多大;
(2)体积为多少m3;
(3)要下潜到海水密度达到1.08×103kg/m3的深海区域进行作业,需要增加自重多少kg。
15.(2024八下·江门期末)如图所示,这是我国某品牌新能源汽车,该款汽车既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t,静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为,,g取。求该车满载时:
(1)在水平地面上静止时,它对水平地面的压强是多少?
(2)漂浮在水中时,排开水的体积是多少?
(3)若以的速度在平直公路上匀速直线行驶了100m,在这个过程中受到的阻力恒为,则汽车克服阻力做功是多少?
16.(2024八下·光明期末)如图甲所示,工人师傅将一块5m长的木板搁在水平地面和车厢之间构成斜面,车厢距离地面高1.5m,工人师傅用时10s把重为1000N的木箱从斜面底端沿斜面拉上车厢,在此过程中,恒定拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示,求:
(1)拉力做功的功率;
(2)拉力的大小;
(3)该斜面的机械效率。
17.(2024八下·龙湖期末)如图,我国自行研制成功的“蛟龙”号深海载人潜水器,满载时,总质量约22吨,体积约为20m3,当它完成下潜任务返回母船时,需要“向阳红09”上的电动机带动吊索将它缓慢匀速拉起(不计水对它的阻力),此过程历时4个小时,若以某次下潜深度7200米到“蛟龙”号刚露出水面为止(“蛟龙”号高度忽略不计);(ρ海水=1×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)“蛟龙”号下潜至7200m深的位置时,受到海水的压强;
(2)吊索将潜水器从7200m深度拉至刚露出水面,拉力所做的功;
(3)吊索拉力对潜水器做功的功率;
18.(2024八下·龙湖期末)重500N的小京自制如图的健身器材来锻炼身体,用细绳系在轻杆(杆重不计)的O点,将轻杆悬挂起来,先在杆的A端悬挂重为100N的正方体重物,然后双脚站立,(双脚与地面接触的总面积约为0.04m2),在B端施加竖直向下的力,缓慢拉动轻杆至水平位置。已知AO长1.5m,OB长0.5m,不计连接处摩擦,(g取10N/kg)求:
(1)小京不拉B端,双脚站立时对地面的压强;
(2)当轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力。
19.(2024八下·增城期末)溢水杯中装满水(水面与溢水口齐平),水深为10cm,用数显式测力计和轻质细线悬挂一个重7.2N的物块轻轻地放入溢水杯内,待物块静止时如图1,测力计测得拉力为1.2N。取,,求:
(1)物块浸没在水中时受到的浮力?
(2)物块浸没在水中后,排开的水的体积?
(3)将物块取出擦干后,放入液体B中,物块静止在如图2所示的位置。求液体B的密度?
20.(2024八下·东莞期末)如图,一辆在东莞黄旗山智能巡回清扫的5G无人环卫车,其质量为360kg,车与地面接触的总面积为0.2m2,在水平地面上工作时,该环卫车匀速直线行驶的速度为2m/s;所受阻力是车重的0.2倍,求:(g取10Nkg)
(1)环卫车受到重力的大小;
(2)环卫车静止时对水平地面的压强;
(3)环卫车在水平地面上匀速行驶时受到牵引力的大小。
21.(2024八下·大埔期末)用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示。从此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块未与水底接触)。物块下放过程中,弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水的深度h的关系如图乙所示。g取10N/kg,水的密度是。求:
(1)物块受到的重力;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力。
22.(2024八下·丰顺期末)一辆小车,总质量为1200kg,轮胎与地面接触的总面积为0.12m2,在水平路面上做匀速直线运动的过程中,受到的阻力是车重的0.05倍。(g取10N/kg)求:
(1)小车所受的重力;
(2)发动机提供给小车的牵引力的大小;
(3)静止时,小车对地面的压强。
23.(2024八下·江门期末)2024年6月2日,我国嫦娥六号探测器着陆月球背面,开启了世界首次月球背面“挖宝”之旅。图甲是探测车在采集月壤样本时的情景,机械臂可以简化为图乙中绕O点转动的杠杆,,不计机械臂自身重,当采集质量为0.1kg的月壤时(月球上g取),求:
(1)质量为0.1kg的月壤在月球上的重;
(2)在A点至少需要施加拉力的大小。
24.(2024八下·从化期末)电动新能源汽车是我国正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保等特点。如图所示,某款电动汽车的质量为2200,汽车停在水平地面上时,轮胎与地面的接触总面积是0.04;在水平面上匀速向右直线行驶,受到的阻力是电动汽车重力的0.2倍(g取10),求:
(1)用“●”表示汽车,请你在虚线框内画出汽车匀速行驶时所受的阻力;
(2)电动汽车的重力;
(3)静止时汽车对水平地面的压强;
(4)电动汽车在水平面上匀速行驶时受到的牵引力大小?
25.(2024八下·番禺期末)如图甲,重为200N,底面积为0.2m2的物体A放在水平路面上,在120N的水平拉力F1的作用下沿直线匀速移动了s1=1m的距离。如图乙,改用滑轮组拉动同一物体A在同一路面匀速移动相同的距离时,绳子自由端移动了3m,绳子自由端的拉力F2为50N。完成以下小题:
(1)当物体静止在水平地面时,物体对水平地面的压强是多少?
(2)用滑轮组匀速拉动物体移动1m的过程中:
①在图乙中画出滑轮组正确的绕线方式;
②滑轮组对物体A所做的有用功是多少?
③滑轮组的机械效率是多少?
26.(2024八下·大埔期末)在斜面上将一个重150N的物体从底端匀速拉到顶端(如图所示),沿斜面向上的拉力为50N,斜面长1.2m、高0.3m,求:
(1)拉力所做的功;
(2)斜面的机械效率。
27.(2024八下·汕头期末)如图所示,面积为1m2的水平桌面正中央放着一个平底鱼缸,内外底面积均为 100cm2; 缸内有3kg的水和一条 100g的鱼, 水的深度为20cm, 忽略鱼缸厚度和质量,求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
28.(2024八下·潮南期末)如图所示,双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上以2m/s的速度匀速行驶,两车轮与地面的接触的总面积为,已知平衡车的质量为10kg,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取10N/kg。求:
(1)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力;
(2)小红驾驶平衡车时对地面的压强;
(3)平衡车牵引力的功率。
29.(2024八下·端州期末)为了环保出行,减少拥堵,现在城市里很多上班族选择电动车作为上下班的交通工具。如图所示是某品牌的折叠电动车,其质量为20kg。出厂测试时,质量为60kg的小明骑该车在平直的公路上匀速行驶7.2km用了20min,此时电动车车轮与地面的总接触面积为4×10-3m2,受到的阻力f为总重的0.05倍。(g取10N/kg,空气阻力忽略不计)求:
(1)测试时该车匀速行驶时的速度为多少m/s
(2)测试时这台折叠电动车匀速行驶时对地面的压强为多少Pa
(3)测试时这台折叠电动车所受的阻力为多少N
30.(2024八下·连州期末)中国已成为机器人与智能装备产业全球最大应用市场。如题图所示是送餐机器人在水平地面静止时的情景,送餐机器人总质量60kg, 与地面接触的总面积为0.01m2。求:
(1)该送餐机器人所受的总重力;
(2)该送餐机器人对水平地面的压力;
(3)该送餐机器人对水平地面的压强。
31.(2024八下·福田期末)小明家中有如图所示的晾衣杆套组,查询说明书得知晾衣杆(含动滑轮)总质量为2kg。晾衣前,小明用体重计测得衣服的质量为6kg。挂好衣服后,晾衣杆水平,摇动手柄使晾衣杆匀速上升1m,用时5s。不计绳重、衣架重力及摩擦(取10N/kg)。求:
(1)摇柄端绳子的拉力?
(2)拉力做功的功率?
(3)该过程中晾衣杆套组的机械效率?
答案解析部分
1.解:(1)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×104m=1.03×108Pa;
(2)观察窗受到的海水压力
F=pS=1.03×108Pa×600×10-4m2=6.18×106N;
(3)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力
F浮=ρgV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×30m3=3.09×105N。
答:(1)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的海水压强是1.03×108Pa;
(2)它底部一个表面积为500cm2的观察窗受到的海水压力是6.18×106N;
(3)“奋斗者”号在海面下104m深处受到的浮力是3.09×105N
(1)根据p=ρgh,计算液体压强的大小;
(2)根据F=pS,计算压力的大小;
(3)根据F浮=ρ液gV排,计算浮力的大小。
2.解:(1)滑轮组做的有用功:W有=Gh=1.8×104N×10m=1.8×105J;
(2)拉力做功的功率:;(3)滑轮组的机械效率:。
答:(1)滑轮组做的有用功为1.8×105J;
(2)拉力F做功的功率为4000W;
(3)此过程滑轮组的机械效率为75%。
(1)利用W有=Gh求有用功;
(2)利用W总=Fs求拉力做的总功;利用求拉力做功的功率;(3)利用求滑轮组的机械效率。
3.(1)解:由,送餐机器人的移动速度为:
;
(2)解:由G=mg,送餐机器人的重力:
;
(3)解:由,送餐机器人托着的餐菜,则总质量:,
机器人对水平地面的压力:,
此时机器人对水平地面的压强:;
(1)由即可求出机器人移动速度;
(2)利用G=mg求出送餐机器人的重力;
(3)利用G=mg求出餐菜的重力,机器人对水平地面的压力等于机器人和餐菜的总重力,根据得出此时机器人对水平地面的压强。
(1)送餐机器人的移动速度
(2)送餐机器人的重力
(3)送餐机器人托着的餐菜,总质量
机器人对水平地面的压力
此时机器人对水平地面的压强
4.(1)解:S绳=nS物=3×10m=30m
v绳=s绳/t=30m/20s=1.5m/s
答:绳子自由端移动的速度1.5m/s;
(2)解:G动=nF-G物=3×200N-500N=100N
答:动滑轮的重力100N;
(3)解:最大拉力为李师傅的重力600N,G最大=nF-G动=3×600N-100N=1700N
答:他最多可以提起多重的物体1700N
1)具体可知,缠绕在动滑轮的绳子数为3,所以绳子的移动速度为物体移动速度的3倍,物体移动速度为10m/20s=0.5m/s,所以绳子的速度为1.5m/s
2)根据题目可列,本题中n=3,F拉=200N,G物=500N,据此计算滑轮重
3) 最大拉力为李师傅的重力600N,G最大=nF-G动
5.(1)解:飞机受到的重力:G=mg=8×104kg×10N/kg=8×105N。
(2)解:飞机静止时对水平地面的压力:F=G=8×105N,
对水平地面的压强:
(3)解:以800km/h匀速直线飞行18min=0.3h,
由知,所通过的距离s=vt=800km/h×0.3h=240km。
(1)知道飞机的质量,利用G=mg求其重力。
(2)飞机静止时对水平地面的压力和自身的重力相等,根据求出对水平地面的压强。
(3)根据速度的公式计算。
6.(1)解: 车对地面的压力大小等于车的重力,即
车对地面的压强:
(2)解:由题意知,车受到的阻力是车重的0.05倍,即
(3)解:由图知,动滑轮上的绳子股数n=3,不计滑轮重、绳重及摩擦时,需要的水平拉力:
(4)解:拉力端移动的距离:s=ns车=3×5m=15m,拉力F的功率:
7.解:(1)由图乙可知,当块下表面与水面刚好接触时,弹簧测力计的示数F=18N,
由二力平衡条件可知,物块的重力G=F=18N;
(2)当物块完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数F'=10N不变,
则物块完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F'=18N-10N=8N。
答:(1)物块受到的重力为18N;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力为8N。
(1)根据图乙读出物块没有浸入水中时弹簧测力计的示数,根据二力平衡条件得出物块的重力;
(2)根据图乙读出物块完全浸没在水中弹簧测力计的示数,根据称重法F浮=G-F'求出物块完全浸没在水中受到的浮力。
8.(1)在支架下端垫有底面积较大的石块,是增大受力面积,减小支架对地面的压强
(2)由题可知,AO=0.5m,BO=2m,F1=800N,由杠杆平衡条件得
(3)解:可缩短横杆上悬绳与支架之间的距离,以减小阻力臂;或者用另一根硬棒绑在横杆上起到增长横杆的作用,以增大动力臂;或者再增加几个人在横杆右端往下压,以增大动力;或者另外请人在巨木下方同时用撬棒抬巨木,以减小阻力。
9.(1)由图甲可知,当拉力是5N时,橡皮筋A和弹簧C已经超过了弹性限度,不能使用,弹簧B没有超过限度,能使用,选择弹簧B。
(2)如下表
钩码重G/N 0 1 2 3 4 5
弹簧长度L/cm
(1)根据当拉力是5N时是否超过弹性限度进行分析;
(2)制作弹簧测力计时,需要记录钩码的总重力和弹簧的长度。
10.解:(1)水对容器底部的压强
(2)A的体积为
当A浸入一半体积时,A排开水的体积为
A受到的浮力为
即A 底部受到的液体压力大小;
(3)剪断细线后,若A完全浸没,则 A排开水的体积为
此时 A 所受浮力;
重力
故 A最终会漂浮,A静止后受到的浮力为。
答:(1)水对容器底部的压强为2×103Pa;
(2)A底部受到的液体压力大小为2N;
(3) 静止时 A所受浮力为 3N。
(1)根据p=ρ水gh求出水对容器底部的压强;
(2)根据p=ρ水gh求出物块A下表面受到的液体的压强;
利用F=pS求得物块A下表面受到的液体压力大小;
(3)由密度公式算出物体A的密度,判断出物体A静止后的状态,进而判断出若将细线剪断,物体A静止后受到的浮力的大小。
11.解:(1)距离水面10m深度的船体受到海水的压强:
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa;
(2)根据阿基米德原理可知,福建舰受到的浮力:
F浮=G排=m排g=8×104×1000kg×10N/kg=8×108N;
由ρ=mV可知,福建舰排开海水的体积:;
(3)福建舰始终漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,福建舰受到的浮力等于自身的总重力,当一架舰载机从福建舰起飞后,福建舰的总重力减小,所以福建舰受到的浮力减小。
答:(1)距离水面10m深度的船体受到海水的压强为1×105Pa;
(2)福建舰排开水的质量为8×104t时受到的浮力为8×108N;此时排开海水的体积为8×104m3;
(3)福建舰始终漂浮在海面上,根据物体的浮沉条件可知,福建舰受到的浮力等于自身的总重力,当一架舰载机从福建舰起飞后,福建舰的总重力减小,所以福建舰受到的浮力减小。
(1)根据p=ρgh求出距离水面10m深度的船体受到海水的压强;
(2)根据阿基米德原理求出福建舰受到的浮力;根据密度公式求出福建舰排开海水的体积;
(3)根据物体的浮沉条件判断福建舰受到的浮力的变化情况。
12.解:(1)已知某口服液的体积V=10mL=10cm3,由图乙和丙可知,口服液的质量m=20.0g-8.6g=11.4g,所以口服液的密度;(2)已知整瓶口服液的质量m'=20.0g=0.02kg,则重力G=m'g=0.02kg×10N/kg=0.2N;
(3)已知瓶底和电子秤的接触面积S=0.2cm2=2×10-5m2,这瓶口服液对电子秤的压力F=G=0.2N,所以这瓶口服液对电子秤的压强。
答:(1)这种口服液的密度为1.14g/cm3;
(2)整瓶口服液的重力为0.2N;
(3)这瓶口服液对电子秤的压强为104Pa。
(1)根据图乙和丙求出口服液的质量,已知其体积,根据密度公式求口服液的密度;
(2)已知整瓶口服液的质量,根据公式G=mg求重力;
(3)根据压强公式求口服液对电子秤的压强。
13.解:(1)由图像可知,物体的重力为10N,完全浸没在水中时,弹簧测力计的示数为5N,则物块浸没在水中受到的浮力为
;
(2)由可知,物体的体积为
;
(3)由图像可知,长方体物块的高为;
物体的底面积为;
物体下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压力为;
物块对容器底部的压强。
答:(1)物块浸没在水中受到的浮力为5N;
(2)物块的体积为;
(3)物块浸没在水中后,将它继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压强为。
(1)由图可知:h=0cm时,物块从盛水的烧杯上方缓慢下降未浸入水中,根据二力平衡知识可知:物块重力大小等于弹簧测力计的拉力,即G=F示=10N;
h=15cm后,物块浸没在水中,已知物块的重力、弹簧测力计示数,由称重法F浮=G-F示可求出物块浸没在水中受到的浮力;
(2)浸没时物块体积V=V排;已知物块浸没在水中受到的浮力,根据阿基米德原理可求出物块浸没时排开水的体积,进而得出物块的体积;
(3)由图可知:长方体物块的高度h高=15cm-5cm=10cm;已知物块的体积,由体积公式可求出物块的底面积;
物块浸没在水中后,缓慢下降知容器底部,当弹簧测力计示数为零时,对此时物块受力分析可知:物块受到重力、浮力、容器底对物块的支持力;
根据二力平衡知识可知:容器底对物块的支持力F支=G-F浮;物块对容器底部的压力F大小等于容器底对物块的支持力F支,已知支持力F支,即可求出压力F的大小;
已知压力、受力面积,由压强公式可求出物块对容器底部的压强。
14.(1);(2)35m3;(3)
15.解:(1)在水平地面上静止时,它对水平地面的压强是;
(2)漂浮在水中时,车受到的浮力为;排开水的体积是
;
(3)汽车克服阻力做功是。
答:(1)在水平地面上静止时,它对水平地面的压强是;
(2)漂浮在水中时,排开水的体积是;
(3)汽车克服阻力做功是。
(1)在水平地面上静止时,汽车对水平地面的压力等于重力,即F=G,根据压强公式计算汽车对地面的压强。
(2)漂浮在水中时,车受到的浮力等于重力,即,根据浮力公式计算排开水的体积;
(3)汽车匀速运动时,阻力等于牵引力,即F牵引=f,根据W=fs计算克服阻力做功。
16.解:(1)由图乙可知,10s内,拉力做的功为,拉力做功的功率为
(2)拉力的大小为
(3)该斜面的机械效率为
答:(1)拉力做功的功率为;
(2)拉力的大小为;
(3)该斜面的机械效率为。
(1)根据,计算功率的大小;
(2)根据做功多少,利用,计算拉力大小;
(3)利用,计算斜面的机械效率。
17.解:(1)“蛟龙”号下潜至7200m深的位置时,受到海水的压强:
ρ=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7200m=7.2×107Pa;
(2)“蛟龙”号全部浸没受到的浮力是:
F浮=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×20m3=2×105N;
“蛟龙”号受到的重力是:
G=mg=2.2×104kg×10N/kg=2.2×105N,
因为吊索将“蛟龙”号拉起时做匀速直线运动,
所以吊索对“蛟龙”号的拉力:
F=G-F浮=2.2×105N-2×105N=2×104N,
拉力做的功:W=Fs=2×104N×7200m=1.44×108J;
(3)吊索拉起“蛟龙”号用时:t=4h=14400s
吊索拉力对做功的功率:。
答:(1)“蛟龙”号下潜至7200m深的位置时,受到海水的压强为7.2×107Pa;
(2)吊索将潜水器从7200m深度拉至刚露出水面,拉力所做的功为1.44×108J;
(3)吊索拉力对潜水器做功的功率为104W。
(1)知道深度,利用p=ρgh求“蛟龙号”潜水器潜到7000m时受到海水的压强;
(2)根据G=mg算出“蛟龙”号受到的重力,根据平衡力算出吊索对“蛟龙”号的拉力,根据W=Fs算出拉力做的功;
(3)根据算出吊索拉力对做功的功率。
18.解:(1)小京双脚站立时与地面的接触面积为S=0.04m2,小京站立时对地面的压力为F=G=500N,
小京对地面的压强:;(2)杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,阻力FA大小等于物体自身的重力,即FA=G=100N,OB是动力臂,小京对杠杆的拉力FB为动力,根据杠杆平衡条件可得FA×OA=FB×OB,
则小京对轻杆的拉力:。
答:(1)小京不拉B端,双脚站立时对地面的压强为1.25×104Pa;
(2)当轻杆在水平位置静止时,小京对轻杆的拉力为300N。
(1)已知小京双脚站立时与地面的接触面积,小京站立时对地面的压力等于自身重力,根据压强公式计算此时小京对地面的压强;
(2)杠杆在水平位置平衡,O是杠杆支点,AO是阻力臂,阻力FA大小等于物体自身的重力,OB是动力臂,小京对杠杆的拉力为动力,根据杠杆平衡条件求出小京对杠杆的拉力。
19.解:(1)根据称重法测浮力,浮力为
(2)根据阿基米德原理,排开的水的体积为
(3)物体处于悬浮状态,则有
根据阿基米德原理,液体B的密度为
答:(1)物块浸没在水中时受到的浮力为;
(2)物块浸没在水中后,排开的水的体积;
(3)液体B的密度。
(1)称重法求出物块浸没在水中时受到的浮力 ;
(2)根据阿基米德原理求出物块浸没在水中后,排开的水的体积;
(3)根据重力公式求出物体的质量,根据密度公式求出物体的密度,根据物体的浮沉条件可知液体B的密度。
20.解:(1)重力
(2)压强
(3)匀速行驶时,牵引力等于阻力,即
答:(1)3600N;(2);(3)720N。
(1)根据G=mg算出环卫车受到重力的大小;
(2)根据F=G可知环卫车对地面的压力大小,然后根据公式求出压强的大小;
(3)对环卫车进行受力分析,由平衡条件可以求出环卫车的牵引力。
21.(1)解:由图可知,物块未浸入水中时,即深度为0时,测力计的拉力即为物体的重力,
则重力为:
(2)解:如图,物体浸入水中后,受到浮力,所以拉力减小,当拉力不变时,说明物体已全部浸没在水中,所以物块完全浸没在水中受到的浮力为:
(1)根据测力计可以直接测量物体的重力;
(2)根据得出所受浮力的大小;
(3)根据阿基米德原理求出物体的体积;根据密度公式求出密度。
22.(1)小车所受的重力为
;
(2)汽车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,发动机提供给小车的牵引力的大小为
;
(3)静止时,小车对地面的压强为
。
(1)根据得出小车所受的重力;
(2)小车在水平路面上做匀速直线运动,处于平衡状态,根据得出发动机提供给小车的牵引力;
(3)静止时,根据F =G得出小车对地面的压力,根据得出小车对地面的压强。
23.解:(1)质量为0.1kg的月壤在月球上的重为;
(2)根据杠杆平衡条件得;解得,在A点至少需要施加拉力的大小为。
答:(1)质量为0.1kg的月壤在月球上的重为;
(2)在A点至少需要施加拉力的大小为。
(1)质量为0.1kg的月壤,根据G=mg计算在月球上的重力;
(2)根据杠杆平衡条件,计算在A点至少需要施加拉力的大小为。
24.解:(1)汽车向右匀速直线运动,摩擦力方向与相对运动方向相反,所以摩擦力方向水平向左,如图所示
(2)电动汽车的重力
(3)静止时汽车对水平地面的压强
(4)电动汽车在水平面上匀速行驶时受到的牵引力等于汽车受到的阻力,故牵引力为
答:(1)汽车匀速行驶时所受的阻力如图所示
(2)(2)电动汽车的重力为;
(3)静止时汽车对水平地面的压强为;
(4)电动汽车在水平面上匀速行驶时受到的牵引力大小为。
(1)摩擦力的方向与运动方向相反,汽车向右匀速直线运动,所以摩擦力方向水平向左
(2) 电动汽车的质量为2200 ,根据G=mg计算汽车的重力
(3)静止时汽车对水平地面的压力等于重力, 轮胎与地面的接触总面积是0.04 ,根据P=F/S计算静止时汽车对水平地面的压强
(4)电动汽车在水平面上匀速行驶时,处于平衡状态,所以牵引力等于汽车受到的阻力
25.解:(1)当物体静止在水平地面时,物体对水平地面的压力为
F=G=200N
物体对水平地面的压强为
(2)①物体移动1m的过程中,绳子自由端移动了3m,所以与动滑轮相连的绳子股数为
故图乙中滑轮组正确的绕线方式如图:
②滑轮组对物体A所做的有用功为
W有=F1s1=120N×1m=120J
③拉力做的总功为
W总=F2s2=50N×3m=150J
滑轮组的机械效率是
答:(1)当物体静止在水平地面时,物体对水平地面的压强是1000Pa;
(2)①滑轮组正确的绕线方式见解析;
②滑轮组对物体A所做的有用功是120J;
③滑轮组的机械效率是80%。
(1)当物体静止在水平地面时,物体对水平地面的压力等于重力等于200N, 底面积为0.2m2 ,根据P=F/s计算物体对水平地面的压强
(2)①物体移动1m的过程中,绳子自由端移动了3m,所以缠绕在动滑轮的绳子数为3,故图乙中滑轮组正确的绕线方式如答案图
②滑轮组对A的拉力为120N,物体移动距离为1m,根据W=Fs计算W有=F1s1,
③绳子的拉力为50N,绳子段移动距离为3m,根据W=Fs计算拉力做的总功,根据η=W有/W总计算滑轮组的机械效率
26.解:(1)拉力所做的功为
(2)物体重力所做的功为
斜面的机械效率为
答:(1)拉力所做的功为60J;
(2)斜面的机械效率为75%。
(1)利用W=Fs求拉力所做的总功;
(2)斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
27.(1);(2);(3)
28.解:(1)平衡车的重力
小红的重力
小红驾驶平衡车时的牵引力
(2)小红驾驶平衡车时对地面的压强
(3)平衡车牵引力的功率
答:(1)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为400N;
(2)小红驾驶平衡车对地面的压强为;
(3)平衡车牵引力的功率为100W。
(1)G= mg求出平衡车的重力;根据平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,可求得平衡车受到的阻力,因为平衡车在平直的路面上匀速行驶,所以平衡车的牵引力等于其阻力;
(2)平衡车对地面的压力等于小红和平衡车的总重力,受力面积等于平衡车两轮与地面接触的总面积,利用求出平衡车对地面的压强。
29.解:(1)由题意可知,小明骑该车在平直的公路上匀速行驶7.2km用了20min,所用时间为
;
根据速度公式可知,测试时该车匀速行驶时的速度;
(2)测试时这台折叠电动车匀速行驶时对地面的压力,大小等于这台电动车的重力和小明的重力之和,即
;
对地面的压力为800N;此时电动车车轮与地面的总接触面积为4×10-3m2,则根据压强公式可知,对地面的压强;
(3)测试时这台折叠电动车,小明骑在上面,由(2)解析可知,这台电动车的重力和小明的重力之和为800N,而受到的阻力f为总重的0.05倍,则阻力大小。
答:(1)测试时该车匀速行驶时的速度为6m/s;
(2)测试时这台折叠电动车匀速行驶时对地面的压强为2×105Pa;
(3)测试时这台折叠电动车所受的阻力为40N。
(1)根据速度公式计算速度;(2)小明骑电动自行车对地面的压力等于人和自行车的总重力,根据F=G=mg求出其大小;根据求出小明骑车行驶时对地面的压强;
(3)根据电动车受到的阻力与总重的关系计算出阻力。
30.解:(1)机器人总重力
(2)机器人对水平地面的压力
(3)机器人对水平地面的压强
(1)根据G=mg可求得该送餐机器人所受的总重力;
(2)根据当物体自由静止在水平地面时,压力的大小等于重力的大小,可得该送餐机器人对水平地面的压力;
(3)根据压强公式可得该送餐机器人对水平地面的压强。
31.(1)20N;(2)16W;(3)75%