【暑假冲刺练习】专题复习11:压强(计算题)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、计算题
1.中国的火星探测器天问一号及其火星车即将登陆火星,已知此火星车的质量为270kg,从公布的图片中我们可以看到此火星车有六个轮子,每个轮子与地面的接触面积为200cm2。另外通过前期的研究我们还知道:质量相同的物体火星上的重力为地球重力的2/5(g=10N/kg)。求:
(1)此火星车在火星上的重力;
(2)此火星车在火星上行驶时,对火星水平表面的压强。
2.如图所示,有一底面积为200cm2且足够高的轻质薄壁容器甲(重力忽略不计),其内装有深度为10cm深的水,将一内部呈蜂窝状的空心小球乙浸没于水中,甲容器对地面的压强变成了1300Pa,(制造乙物体的材料不吸水,该材料密度为2g/cm3,顶部有一小孔,内部蜂窝为连通状态);待液面稳定后,将乙取出称量得其质量为0.7kg,(不考虑物体表面带水)求:
(1)未放入物体时水对容器底部的压强;
(2)乙物体的质量大小;
(3)乙物体放入甲容器后,待液面稳定后水对容器底部的压强增大了多少。
3.如图所示,在质量为2kg的薄壁容器内装有6kg的水,容器底面积为200cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.8m2。求:(g取10N/kg)
(1)容器底对桌面的压强;
(2)水对A点的压强;
(3)假若A点有一个10cm2的小洞,至少需要用多大的力才能堵上?
4.如图所示,某品牌汽车总质量1.5t,每个车轮与地面的接触面积为150cm2,该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.1倍,求:
(1)汽车静止时对地面的压强;
(2)汽车匀速行驶时受到的牵引力。
5.深中通道是世界级的“桥、岛、隧、地下互通”集群工程,2024年项目建成后,中山到深圳可跨江直达,车程从两个小时缩减至半个小时以内。深中通道的海底隧道部分,由32节巨型长方体沉管组成,每节沉管长165m,宽46m,高10.6m,重达8万吨,如图所示。沉管隧道全线最深管节——第9个管节(E9),在深40米的水下水平放置并完成精准对接(沉管上表面距水面40m)。g取10N/kg,海水的密度取。求:
(1)一节沉管所受的重力;
(2)E9节沉管在水下刚完成对接时,沉管上表面受到海水的压强:
(3)E9节沉管在水下刚完成对接时,沉管上表面受到海水的压力。
6.为迎接即将到来的“五一”假期,小明全家准备自驾蓝山湘江源出行旅游。已知小车满载质量为1.5t,如图甲所示,当小车行至一水平路段,若此时车辆做直线运动,运动过程中受到的阻力恒为车子总重的0.2倍,小车的速度与时间的关系如图乙所示,求:
(1)10-15s内,小汽车行驶的路程
(2)10-15s内,小汽车受到的牵引力;
(3)若小轿车静止时车轮与地面的接触总面积为,则地面受到的压强。
7.如图所示,一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水,容器的底面积为。求:
(1)容器对桌面的压强;
(2)容器底受到液体的压强;
(3)水对容器底部的压力。
8.如图所示,边长分别为、和的实心正方体、、放置在水平地面上,已知的密度为,物体、、对地面的压强相等。求:
(1)物体对地面的压强为多大?
(2)物体的密度为多少?
(3)若将叠在上方,此时对地面压强为多大?
(4)现将物体分别放置于物体、上方,为了放上物体后、对水平地面的压强相等,可以将物体或沿水平方向切下它原体积的几分之几?第问不用写过程,结果用分数表示。
9.如图所示,小倩同学提了的水给树苗浇水,已知桶自身质量为,桶的底面积是桶的厚度不计,桶中水深为,提水时手的受力面积为。求:
(1)水对桶底的压强是多大?
(2)水对桶底的压力是多大?
(3)提水时手受到的压强是多大?
10.如图所示,平底茶壶(茶壶的厚度不计)的质量是400g,底面积是,内盛质量为0.6kg、深度为12cm的水,放置在水平桌面上。(g取10N/kg,)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
11. 如图所示,容器底面积为,装满水后容器和水总重60N,水面高0.2m,不计容器壁的厚度。(,g取10N/kg)求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)现将一重5N的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.3kg的水溢出,求此时容器对桌面的压强。
12.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖和瓶底与桌面的接触面和分别是和,瓶重和瓶厚均忽略不计。(,g取10N/kg)。求:
(1)正立放置时水对瓶底的压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
13.2020年11月10日,“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度约10000m。求:(海水密度用ρ=1×103kg/m3代替,g取10N/kg)
(1)潜水器成功坐底,受到海水的压强;
(2)此时“奋斗者号”载人潜水器60cm2的表面上受到多大的海水压力;
(3)1个标准大气压约等于1×105Pa,则下潜1×104m的载人潜水器承受的海水压强相当于多少个标准大气压。
14.如图所示,港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。一辆质量为1.6t的小车在水平桥面上做匀速直线运动时,受到的阻力是车重的0.05倍,小车与桥面接触的总面积为0.04m2,求:
(1)小车受到的重力;
(2)小车受到的牵引力;
(3)小车对水平桥面的压强。
15. 如图所示为我国自主研发的氢燃料车,它的核心技术已跻身于世界先进行列。该车使用氢气代替汽油,在高压条件下,用160L(1L=1×10-3m3)的储氢罐储存2kg的氢气。一次加气可行驶230km,最高速度可达120km/h。整车质量为1600kg,如果每个轮胎与地面的接触面积为400cm2。g取10N/kg。求:
(1)整车的重力;
(2)储氢罐储存2kg氢气时,氢气的密度;
(3)该车静止时对水平地面的压强。
16.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克,该坦克具有潜渡功能(即:坦克可以完全钻入水中,沿河底从水下通过),坦克总质量为42t,坦克顶部离地面的高度为2.3m,每条履带与地面的接触面积为。(人与其他物体质量忽略不计,g取10N/kg,河水的密度约为)。请利用给出的数据,求:
(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(2)坦克在深为5m的河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是多少?
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是多少?
答案解析部分
1.【答案】(1)解: 此火星车在火星上的重力G=mg'=270kg× ×10N/kg=1080N;
(2)解:此火星车在火星上行驶时,对火星水平表面的压力F=G=1080N,
对火星水平表面的压强
【解析】【分析】1)据题可知,物体的质量为270kg,根据重力公式G=mg计算物体的重力
2)据题可知物体的重力等于压力,受力面积为 200 ×10-4m2×6.根据P=F/S计算压强
2.【答案】(1)解: 未放入物体时水对容器底部的压强为:p水=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
(2)解: 容器中水的重力为:G水=ρ水gSh=103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.1m=20N
放入乙后的总重力为: F=p现S=1300Pa×0.02m2=26N
乙的重力为: G乙=F-G水=26N-20N=6N
乙的质量为:
(3)解: 乙物体中盛装水的体积为:
m吸=m现-m乙=0.7kg-0.6kg=0.1kg
乙物体体积为:
乙物体放入甲容器后,水面上升的高度为:
V=V乙-V吸=300cm3-100cm3=200cm3
h==1 cm=0.01m
乙物体放入甲容器后,水对容器底部增大的压强为: p=ρ水gh=103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa
【解析】【分析】(1)根据p=ρgh计算未放入物体时水对容器底部的压强;
(2)根据F=pS计算甲容器对地面的压力变化量,乙物体的重力等于甲容器对地面压力的变化量,根据计算乙物体的质量;
(3)乙从水中取出称量得出的质量与乙物体的质量差等于浸入乙物体的水的质量,根据计算浸入乙的水的体积,根据计算乙的体积,两体积之差即为乙放入甲中后,液面上升的体积,根据计算液面上升的高度,根据p=ρgh计算水对容器底部增大的压强。
3.【答案】(1)解: 容器底对桌面的压强为:
(2)解: 水对A点的压强为:
pA=ρghA=103kg/m3×10N/kg×(1m-0.35m)=6500Pa
(3)解: 要堵上小洞,至少需要用的力为:F=pAS=6500Pa×10×10-4N=6.5N
【解析】【分析】(1)根据G=mg求容器和水的总重力,容器对水平桌面的压力大小等于容器和水的总重力,根据求容器底对桌面的压强;
(2)由图可知A处水的深度,根据p=ρgh求水对A点的压强;
(3)根据求A处10cm2的小洞受到的水的压力,堵住小洞的力等于水的压力。
4.【答案】(1)解: 汽车静止时对地面的压强为:
(2)解: 汽车匀速行驶时受到的牵引力为:F=f=kmg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1500N
【解析】【分析】(1)根据G=mg得出汽车的重力,根据F=G得出汽车对地面的压力,根据得出汽车对地面的压强;
(2)根据f=0.1G得出该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力,因为车在水平公路上匀速行驶,所以车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据F牵=f得出汽车匀速行驶时受到的牵引力。
5.【答案】(1)解: 一节沉管所受的重力:
(2)解: 由已知得沉管上表面受到海水的压强:
(3)解: 沉管上表面的面积:
由知道,上表面受到海水的压力:
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算一节沉管的重力;
(2)根据 计算沉管上表面受到海水的压强;
(3)首先根据S=ab计算沉管上表面的面积,然后根据F=pS计算上表面受到的压力。
6.【答案】(1)解: 根据图乙可知,10-15s内物体以30m/s的速度做匀速直线运动,
则运动的路程:
(2)解: 小汽车满载时受到的重力:为;
因10-15s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,
(3)解:地面受到的压强为:
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算小汽车行驶的路程;
(2)根据G=mg计算出小汽车满载时的重力,再根据平衡力的知识F=f=0.2G计算它受到的牵引力;
(3)汽车静止时对地面的压力等于重力,根据 计算地面受到的压强。
7.【答案】(1)解:水的重力为:G水=m水g=600×10-3kg×10N/kg=6N,
容器对桌面的压力:F1=G容器+G水=2N+6N=8N,
容器对桌面的压强:
(2)解:水对容器底部的压强:p2=ρ液gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×10×10-2m=1000Pa;
(3)解:水对容器底部的压力:F2=p2S=1000Pa×40×10-4m2=4N。
【解析】【分析】(1)容器对桌面的压力等于容器的重力加上水的重力,利用求出容器对桌面的压强。
(2)已知容器中水的深度,根据p2=ρ液gh求出水对容器底部的压强;
(3)知道容器的底面积,根据F=pS求出水对容器底的压力。
8.【答案】(1)解: 正方体对水平地面压强,
对地面的压强,
答:物体对地面的压强为;
(2)解: 物体、对地面压强相同,则,
则物体的密度为,
答:物体的密度为;
(3)解: 由题意知,物体的重力为,
物体的重力为,
因此将叠在上方,此时对地面压强,
答:此时对地面压强为;
(4)解: 将物体分别放置于物体、中央,增加的压强
,
物体比物体压强多,
物体、对地面压强相同,物体的密度为,
应切下的高度,
则,应将物体沿水平方向切下它原体积的。
答:可以将物体或沿水平方向切下它原体积的。
【解析】【分析】(1)由正方体对水平地面压强可得对地面的压强;
(2)根据物体、对地面压强相同可得物体的密度;
(3)由可得物体的重力和物体的重力,由可知将叠在上方此时对地面压强;
(4)由知将物体分别放置于物体、中央增加的压强,由可得物体的密度和应切下的高度,从而得出应将物体沿水平方向切下它原体积的比例。
9.【答案】解: 桶内水深:,水对桶底的压强:;答:水对桶底的压强是;(2水对桶底的压力是多大?【答案】解:由可得,水对桶底的压力:;答:水对桶底的压力是;(3提水时手受到的压强是多大?【答案】解: 提水时手受到的压力:,提水时手受到的压强:。答:提水时手受到的压强是。
(1)解: 桶内水深:,水对桶底的压强:;
答:水对桶底的压强是;
(2)解:由可得,水对桶底的压力:;
答:水对桶底的压力是;
(3)解: 提水时手受到的压力:,
提水时手受到的压强:。
答:提水时手受到的压强是。
【解析】【分析】(1)知道桶内水深,根据p=ρ液gh求出水对桶底的压强;
(2)知道水对桶底的压强和桶的底面积,根据F=pS求出水对桶底的压力;
(3)提水时手受到的压力等于水和桶的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,又知道提水时手的受力面积,根据 求出提水时手受到的压强。
10.【答案】(1)解: 水对茶壶底部的压强:
(2)解: 水对茶壶底部的压力:
(3)解: 茶壶对桌面的压强:
【解析】【分析】解决本题的关键是知道:计算固体压强时要先求压力再求压强,计算液体压力时要先计算压强后计算压力,知道茶壶内的水深,根据p=ρgh求出水对茶壶底部的压强;又知道茶壶的底面积,根据F=pS求出水对茶壶底部的压力;茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,根据求出茶壶对桌面的压强。
11.【答案】(1)解:水对容器底部产生的压强为
答:水对容器底部产生的压强为;
(2)解:水对容器底部的压力为
答:水对容器底部的压力为;
(3)解:溢出水的重力为
此时容器对桌面的压强为
答:现将一重5N的实心小球轻轻地放入容器中,静止后有0.3kg的水溢出,此时容器对桌面的压强为。
【解析】【分析】
(1)利用公式计算出水对容器底部产生的压强。
(2)利用公式计算出水对容器底部的压力。
(3)利用公式计算出溢出水的重力,再利用公式计算出此时容器对桌面的压强。
12.【答案】解:(1)根据图示可知,正立放置时,h1=10cm=0.1m,
正立放置时水对瓶底的压强:p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
(2)由V=Sh可得,瓶子内的水的体积:V=S1h1=2.8×10-3m2×0.1m=2.8×10-4m3,
由可得,瓶内水的质量:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg;水的重力:G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N;
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力矿泉水瓶对桌的压力:F=G水=2.8N;
此时的受力面积为:S2=8×10-4m2
矿泉水瓶对桌面的压强:。
答:(1)正立放置时水对瓶底的压强为1×103Pa;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为3.5×103Pa。
【解析】【分析】 (1)根据p=ρgh求正立放置时水对瓶底的压强;
(2)求出瓶子内的水的体积;根据G=mg=ρ水Vg求水的重力,瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力,找出此时的受力面积,根据求矿泉水瓶对桌面的压强。
13.【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】【分析】(1)根据p=ρgh求出潜水器受到海水的压强;
(2)根据求出载人潜水器表面受到的海水压力;
(3)根据求出载人潜水器承受的海水压强相当于受到的标准大气压的个数。
(1)根据p=ρgh可得,潜水器成功坐底,受到海水的压强为
(2)根据可得,此时“奋斗者号”载人潜水器60cm2的表面上受到的海水压力为
(3)1个标准大气压约等于1×105Pa,则下潜1×104m的载人潜水器承受的海水压强相当于受到的标准大气压的个数为
14.【答案】(1)解: 小车受到的重力为
答:小车受到的重力为1.6×104N;
(2)解: 匀速直线运动时,受力平衡,所以牵引力为
答:小车受到的牵引力为800N;
(3)解: 小车对水平桥面的压强为
答:小车对水平桥面的压强为4×105Pa。
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出小车受到的重力 ;
(2) 因为小车做匀速直线运动,受力平衡, 由F=f=0.05G求出小车受到的牵引力;
(3)根据求出小车对水平桥面的压强。
15.【答案】(1)解:整车的重力G车=m车g=1600kg×10N/kg=1.6×104N
答:整车的重力为1.6×104N;
(2)解:储氢罐储存2kg氢气时,氢气的体积V=160L=0.16m3
氢气的密度
答:储氢罐储存2kg氢气时,氢气的密度为12.5kg/m3;
(3)解:该车静止时对水平地面的压力F=G车=1.6×104N
4个轮胎的接触面积S=4×400cm2=1600cm2=0.16m2
该车静止时对水平地面的压强
答:该车静止时对水平地面的压强为1×105Pa。
【解析】【分析】(1)已知整车的质量,由G车=m车g可求得整车的重力。
(2)已知质量与体积,由密度公式可以求出氢气的密度。
(3)该车静止时对水平地面的压力等于其重力,已知每个轮胎与地面的接触面积,可求得4个轮胎的接触面积,由可求得该车静止时对水平地面的压强。
16.【答案】解:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力F=G=mg=42×103kg×10N/kg=4.2×105N;受力面积S=2×2m2=4m2;坦克对地面的压强
(2)坦克顶部所处的深度h=5m-2.3m=2.7m;坦克顶部受到水的压强;
(3)由 知道,舱门受到水的压力。
答:(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强是1.05×105Pa;
(2)坦克在深为5m的河水中潜渡时,坦克顶部受到液体压强是2.7×104Pa;
(3)坦克在深为5m的河水潜渡时,在坦克顶部、面积为的水平舱门受到的河水的压力是2.16×104N。
【解析】【分析】(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压力等于重力,即F=G=mg;受力面积S=4m2;根据压强公式F=PS计算坦克对地面的压强;
(2)坦克顶部所处的深度h=2.7m;根据压强公式P=ρgh计算坦克顶部受到水的压强;
(3)由 计算舱门受到水的压力