第九章 压强 计算题一
一、计算题
1.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。瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg)。求:
(1)倒立放置时,瓶盖所受水的压强;
(2)倒立放置时,瓶盖所受水的压力;
(3)倒立放置时,矿泉水瓶对桌面的压强。
2.网上购物带动了快递业的发展,包裹的分拣常需借助传送带。已知长方体包裹长50cm,宽30cm,高10cm,质量为15kg。如果包裹平放在水平传送带上(如图),则对传送带的压强为多少?(g取10N/kg)
3.如图所示是某种品牌的小汽车,下表是小汽车的有关参数.
总质量 600kg 牵引力的额定功率 40 kW
每个轮胎与地面的接触面积 50 cm2 每行驶100 km耗油量 10L
汽油密度 0.75×103kg/m3 ******** *******
请选择有关参数求解下列问题.(g取10 N/kg)
(1)小汽车行驶100 km,它的耗油量为多少千克?
(2)小汽车静止在水平路面上时,它对路面的压力、压强分别是多大?
(3)若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶,速度为90 km/h,则10 min内牵引力做了多少功?行驶过程中受到的阻力是多大?
5.国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65 mm,活塞长55 mm,正常工作时,做功冲程中燃气对活塞的平均压强为9.58×105Pa,飞轮的转速是1500r/min.求:
(1)汽油机正常工作时做功的功率.(不计摩擦损失)
(2)如果正常工作时每分钟需要消耗15 g汽油,那么该汽油机把内能转化为机械能的效率是多大?(汽油的热值为4.6×107J/kg)
6.海水有着惊人的压强,深度每增加10 m,压强就要增加1.03×105Pa.海洋最深的地方是太平洋的马里亚纳海沟,声呐探测的回声时间是15.8 s.海洋考察证实,这里仍生存着深海鱼等多种海洋生物.请你根据以上的信息,求:
(1)海水的密度;
(2)海沟的深度;
(3)马里亚纳海沟沟底深海鱼所承受的海水压强;
(4)若能捕捞到这种深海鱼,能否进行人工养殖?说明理由.(取声音在海水中的传播速度=1 450 m/s,g=10 N/kg)
8.如图所示,图钉帽的面积为1cm2,钉尖的面积是0.05mm2,手指对图钉帽的压力是10N,墙面能承受的最大压强为4×106Pa。求:
(1)求手指对图钉帽的压强;
(2)求图钉尖对墙的压强;
(3)能否将图钉压入墙面。
9.(10分)如图(a)所示是HG2004家用蒸汽电熨斗的示意图和铭牌,使用时储水器中的水滴入气室,加热的铁质底板使水迅速汽化变成蒸汽,从底板喷出.
(1)求电熨斗正常工作时的电流._______
(2)熨烫前(未加水),电熨斗自然平放在衣服上,求它对衣服的压强._____
(3)汽熨前先预热,使底板的温度从20℃升高到220℃,温控开关自动断开.已知底扳的质量为lkg,铁的比热容为0.46×103J/(kg.℃),求预热过程底板吸收的热聩._________
(4)汽熨时,滴A汽室的水汽化带走热量,当底板温度降到190℃时,温拄开关自动闭合,当加热到220℃时又断开,如此反复,著蒸汽电熨斗按如图(b)所示的程序工作,熨一件衣服用时l0min.求共消耗的电能.____________
10.新疆是个美丽的地方,新疆的天池更是以她高山湖泊的特点著称。
(1)刚从雪山上流下的夹杂着冰雪的水的温度接近于________℃。天池湖面海拔约1 900 m ,面积约5× 10 6 m 2 ,最深处约 120m 。若取海平面处的大气压强是10 5 Pa,在海拔3 000 m 范围内,每升高 10 m ,大气压强减小100 Pa。那么,湖水表面的大气压强是________Pa;大气对湖面的压力是________N;湖底由水的重力产生的最大压强约是________Pa。
(2)某游客在天池的山底对着一个山崖喊话,经过0.4s后听到回声,该游客距离山崖________m(声速取 340 m /s)。现有两缆车从山底匀速向山顶运动,缆车甲相对于山的速度大于缆车乙相对于山的速度,以缆车甲为参照物,缆车乙向 _____运动;缆车乙在匀速上山的过程中机械能________(填“守恒”或“不守恒”)。
(3)“悬泉飞瀑”是天池著名的景观之一。瀑布四周雾气缭绕,雾气是水蒸气________形成的小水滴。炎热的夏季,这里依然凉爽宜人,这是因为水的________很大。有时我们站在瀑布旁边,________(填“面朝”或“背朝”)太阳,能看到美丽的彩虹。
11.2017年5月23日,“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,如图19所示。若将“蛟龙”号下潜看作直线运动,它在 2h内下滑了4km。“蛟龙”号 重为2×105N,海水的密度取1×103kg/m3。“蛟龙”号在下潜到4km的过程中,求:
(l)它下潜的平均速度_____:
(2)它所受重力做的功_____:
(3)它到达4km处受到海水的压强_________
12.一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机,活塞的面积为80cm2,活塞行程为125mm,第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是1.96×106Pa,飞轮的转速是1200r/min,这台发动机的功率是多大?
13.“每天锻炼一小时,幸福生活一辈子”的健康理念被人们接受,引导广大市民走向全民健身行列.如图所示是某型号健身器的结构简化图,每个滑轮质量为.小刚质量为,他竖直向下拉手柄,将的配重匀速向上拉. 配重上升了,不计绳重和摩擦, .求:
手柄移动的速度____;
小刚做功的功率______;
若小刚站立时,鞋底与地面的接触面积为,配重被匀速拉起时,他对地面的压强是多少_____?
14.现代城市人口密度越来越大,交通越来越拥堵.易步车(如图甲)以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具.某品牌易步车的部分参数如下表所示,质量为的雯雯从家骑行该品牌易步车上学(如图乙),以最大速度匀速行驶到达学校,行驶中易步车所受阻力为人和车总重的倍,设该过程中电机始终以额定功率工作.(取).
求:(1)雯雯的家到学校的距离.
(2)雯雯在水平路面上骑易步车时,车对地面的压强.
(3)雯雯上学过程中,易步车的效率.
15.如图是一自主水下航行器,某科研机构按一定比例做了一个缩小的仿真模型,质量为.水平地面上有一质量为足够高的长方体平底薄壁容器,长,宽,内装有深度为的水.再将该模型缓慢放入水中静止时,有的体积露出水面.求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水至悬浮,容器底部受到水的压强比模型未放入水中时增大多少?(取)
16.一辆从铜仁到梵净山的旅游大巴车,车与乘客的总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.3m2。该大巴在某段平直公路上匀速行驶6km,用时5min。(g取10N/kg)求:
(1)该大巴车行驶的速度_____;
(2)该大巴车对水平地面的压强____;
(3)若该大巴车发动机的额定功率为120kw,求发动机的牵引力_____。
17.如图所示,正方体物体 A,边长 20cm,质量为 6Kg,用滑轮组拉物体A沿水平方向匀速直线移动,在4秒内物体移动了0.8米,拉力F做的功为12焦。动滑轮的重为3牛。(不计绳重及滑轮摩擦,g 取 10N/kg)求:
(1)拉力的功率
(2)物体 A 对水平面的压强
(3)滑轮组的机械效率
18.我国首台自主设计、自主集成的“蛟龙”号载人潜水器,设计最大下潜深度为7000米。已顺利完成5000米级海试主要任务。(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)若“蛟龙”号以0.6m/s的平均速度下潜100min时,下潜深度是多少?____
(2)当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时,受到的浮力多大?__________
(3)当“蛟龙”号下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强多大?__________
19.建设工地的压桩机常会用到一种如图所示长方体混凝土块。求:
(1)混凝土块的体积
(2)混凝土块的质量
(3)混凝土块受到的重力
(4)混凝土块平放时对地面的压强。(混凝土的密度为2.8×103kg/m3)
20.小理同学的质量为50kg,他站立在承平地面时,双脚鞋底与地面接触面积约为0.04m2.求:
(1)小理同学的重力;
(2)小理同学对地面的压强。
21.一个体重为500N的中学生,双脚站立在水平地面上的着地面积为0.05m2.(取g=10N/kg),求:
(1)该中学生的质量.
(2)他双脚站立时对水平地面的压强.
22.两个正方体甲和乙,边长分别是5 cm和10 cm,甲重10 N,乙重30 N。如将甲放在乙的上面正中央,求乙对地的压强和甲对乙的压强;
23.在封冻的冰面上,若人的每只鞋底面积是125 cm2,体重为500 N的人恰好可以通过,如果每只鞋底面积是175 cm2,体重为500 N的人最多可以负重多少通过冰面?
24.如图所示,放在水平桌面上的塑料杯子的质量不计,向杯中倒入200 g的水,水深20 cm;再轻轻放入质量为40 g的木块,木块静止后漂浮,水面升高了4 cm(水未溢出,g=10 N/kg)。求此时:
(1)水对杯子底部的压强为多少___?
(2)木块受到的浮力是多少___?
(3)杯子底部对水平桌面的压力是多少____?
25.质量为50千克的小明坚持骑自行车上学,小明的自行车相关数据见表.求:
车架材料 碳纤维
车架体积/m3 2.5×10﹣3
车架质量/kg 5
整车质量/kg 10
单轮接触面积/m2 5×10﹣4
(1)车架材料的密度.
(2)小明骑自行车时对地面的压力和压强.
26.如图所示,一个梯形水槽的底面积S=100 cm2,里面盛有深为10 cm的水,求水对底面的压强和水对底面的压力.
27.在海滩发现罪犯清晰站立的脚印.公安人员立即用蜡浇铸了鞋模,蜡鞋模的平均厚度为3 cm.质量为675 g,又经过测试达到脚印同样深度的压强为1.5×104 Pa,ρ蜡=0.9 g/cm3,g=10 N/kg. 求:
(1).蜡鞋模的体积?
(2).蜡鞋模的面积?
(3).罪犯的质量大约是多少?
28.如图1所示小雨用200N的拉力利用滑轮组在空中匀速提升密度为3×103kg/m3的物体A,此时机械效率为90%(不计绳重、摩擦和水的阻力),
求
(1)物体A重为多少?
(2)当重为500N的小雨把浸没在水中的物体A匀速提升时,他对水平地面的压强为1.6×104Pa,求小雨和地面间的受力面积;
(3)当把物体换为同种材料的B,将B以恒定速度从水中提升过程中,小雨拉力的功率与时间的变化图象如图2所示,求小雨在空中提升物体B时的机械效率.
29.小雨用如图甲所示的滑轮组,提升物体A,若将A匀速提高2m做的有用功为2160J,
求:
(1)物重GA=?
(2)若此时滑轮组机械效率为90%(不计绳重和摩擦),小雨的体重为640N,小雨与地面接触面积为4×10﹣2m2,则小雨对地面的压强P地=?
(3)如图乙所示,若利用此滑轮组从水下缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为0.3m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,小雨对水平地面的压力为120N,则正方体B的密度ρB=?
30.小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城,选择动车组D2503次列车出行.经查询,D2503次列车时刻表如表.若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上,牵引力恒为2.8×105N,供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W.
请你根据以上信息,解决下列问题:
若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2m2,求此行李箱对水平行李架的压强____.
若某大型柴油客运汽车全年所消耗的内能与D2503次列车从太原南站至某站运行时牵引力所做的功相等,客运汽车全年消耗柴油2.4t,所用柴油热值为4.2×107J/kg.该动车组列车将总功转化为机械能的效率为80%,求D2503次列车从太原南站至某站路途中消耗的电能为多少焦耳______?
31.(12分)如图所示,在质量为1 kg的容器内装有5 kg的水,容器底面积为100 cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.9 m2)(g取10 N/kg).求:
(1)容器底对桌面的压力.__________
(2)容器底对桌面的压强.___________
(3)水对A点的压强.___________
(4)水对容器底部的压强.__________
32.用60N的压力作用在1cm2的面积上,所产生的压强是 _______Pa。如果保持受力面积不变,要产生6×106 Pa 的压强,施加的压力应为_________ N。
33.如图所示为一个电热水壶,放置在水平桌面上.壶身和底座的总质量是0.5kg,底座与水平桌面的接触面积为1.5×10﹣2m2,在水壶内装入重10N的水后,水的深度为0.12m.g取10N/kg,求:
(1)水对壶底的压强.
(2)水壶对水平桌面的压强.
34.如图所示,底面积为10?2米2、高为0.4米长方体甲(ρ甲=2×103千克/米3)和底面积为2?10?2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上。乙容器足够高,内盛有0.1米深的水。
(1)求甲的质量m甲。
(2)求水对乙容器底部的压强p水。
(3)现沿水平方向将长方体甲截取一定的厚度,并将截取部分竖直放入乙容器中,使得水对容器底部的压强最大,且长方体甲对地面的压强减少量最小,请求出甲对地面的压强减少量。
35.质量为50千克的小明坚持骑自行车上学,小明的自行车相关数据见下表。求:
(1)车架材料的密度。
(2)小明骑自行车时对地面的压力和压强。
36.如图所示,A为正方体物块,边长为4cm,砝码质量为280g,此时物体A刚好有2cm露出液面。若把砝码质量减去40g,则物体A刚好全部浸入液体中,则物体A的密度为_______ g/cm3(取10N/kg)
37.如图所示,密度为ρ1、半径为r的半球体,放在盛有密度为ρ2的液体的容器的底部,它与容器底部紧密接触(即半球体的平面与容器底面之间无液体)。此时液面高度为H,问半球体对容器底部的压力为________?大气压强为p0。(球的体积公式为)
38.如图甲所示为汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图,其中电源两端的电压为24V不变,R0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表),R为压敏电阻,它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示.油箱的横截面积为20dm2,油箱加满汽油时深度为0.4m.此时油量指示表的示数在最大值处.(已知:ρ汽油=0.7×103kg/m3,取g=10N/kg,q汽油=3.0×1010J/m3)
请解答下列问题:
(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻R阻值是多大?定值电阻R0阻值是多大?
(2)当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针所对应的电流值是多少?
(3)当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油,汽油完全燃烧放出的热量有30%,转化成汽车的有用功,则行驶过程中汽车受到的阻力多大?
39.柱形轻质薄壁容器的底面积为1×10?2米2,如图所示,内盛0.2米深度的水后置于水平地面上。
① 求容器底部受到水的压强p水。
② 现将一块质量为1.5千克、体积为1×10?3米3的物体完全浸没在容器的水中后,测得容器底部受到水的压强为2450帕。求此时容器对水平桌面的压强p容。
40.如图所示,薄壁柱形容器甲静止在水平地面上,容器底面积为S,内盛有质量为2千克的水。
①求水的体积V水。
②求水对容器底部的压力F水。
③若圆柱体乙的体积为V乙,密度为2ρ水,现将其沿水平方向截去一部分,并将截去部分浸没在甲容器的水中(水不溢出),使水对容器底部压力的增加△F水等于乙剩余部分对地面的压力F乙’,求乙截去的体积△V。(用字母表示)
41.如图所示,水平地面上置有轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙。甲的底面积为0.01米、高为0.3米,盛有0.2米深的水;乙的底面积为0.005米、高为0.8米,质量为8千克.
①求水对甲底部的压强;
②求乙的密度;
③若在乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去部分竖直放在甲容器内,此时水对容器底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力,求甲容器对地面压强的变化量.
42.如图所示,某薄壁柱形容器中装有质量为2千克的水,放在水平地面上,容器的质量为1千克,底面积为0.01米。求:
(1)容器内水的体积;
(2)容器对桌面的压强;
(3)若把一个实心均匀的小球放入水中,小球浸没并且沉底,水没有溢出。如果水对容器底部压强与容器对地面压强的比值在放入小球前后保持不变,求小球的密度.
43.五一节,小明一家去公园游玩,看到如图所示的新型太阳能电动观光车,该车的整车质量为400kg.(g 取l0N/kg)
(1)若车上人的总质量是200kg,车轮与地面的接触总面积为0.05m2,则观光车静止时对水平地面的压强是多大?
(2)观光车以18km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,观光车行驶的功率1kw,则5min内观光车克服阻力做的功是多少? 观光车受到的平均阻力是多大?
44.带鱼生活在深海中,长期承受巨大的压力,已经习惯了.水底的压力比岸上大得多,带鱼上岸后,由于压力急减,它的内脏膨胀爆裂,就会导致死亡.因此我们见不到活的带鱼.假如一条带鱼全身面积约0.08m2,生活在200m深的海洋里.(海水密度取1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
①带鱼受到的压强是多少?
②它周身受多大的压力?
45.如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m ,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。
问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小华双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
46.如图所示,柱形容器A和均匀实心圆柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10-3米3的水,B受到的重力为250牛,B的底面积为5×10-2米2。求:
① A中水的质量m水。
② B对水平地面的压强pB。
③ 现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的厚度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比hB?∶h水为2∶3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求:B的密度ρB。
47.如图所示,一个高为1m、底面积为0.5m2的轻质薄壁圆柱形容器放在水平地面上,且容器内盛满水。
(1)求水对容器底部的压强p;
(2)若将一个体积为0.05m3的实心小球慢慢地放入该容器中,当小球静止时,发现容器对水平桌面的压强没有发生变化。求小球质量的最大值m球最大
48.如图所示,高为1米、底面积为0.5米2的轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上,且容器内盛满水
⑴求水对容器底部的压强p
⑵若将一个体积为0.05米3的实心小球慢慢地放入该容器中,当小球静止不动时,发现容器对水平地面的压强没有发生变化 求小球质量的最大值m球最大
49.2016年9月3日,天安门阅兵式上展示的两栖步兵战车具有水上打击目标和运送的功能,战车的质量为20 t,着地总面积为4m2 。求:(取g=10N/kg)
(1)战车停在水平地面上时,对水平地面的压力。
(2)战车在天安门接受检阅时,对水平地面的压强(不计车上人的质量)。
(3)在一次水上演习中,战车某处受到水的压强为1.5×104Pa,则该处的深度为多少?
50.我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平。2010年7月下水的“蛟龙号”深海潜水器,是我国自主研制的。若“蛟龙号”潜水器下潜至7000m,( g取10N/kg)求:
(1)它受到的水的压强是多少?
(2)若观察窗面积为300cm2,海水对观察窗的压力大约是多少?
51.如图所示,底面积为10?2米2、高为0.4米长方体甲(ρ甲=2×103千克/米3)和底面积为2?10?2米2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上。乙容器足够高,内盛有0.1米深的水。
(1)求甲的质量m甲。
(2)求水对乙容器底部的压强p水。
(3)现沿水平方向将长方体甲截取一定的厚度,并将截取部分竖直放入乙容器中,使得水对容器底部的压强最大,且长方体甲对地面的压强减少量最小,请求出甲对地面的压强减少量。
52.质量为50千克的小明坚持骑自行车上学,小明的自行车相关数据见下表。求:
(1)车架材料的密度。
(2)小明骑自行车时对地面的压力和压强。
53.如图所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器中盛有质量为4千克的水.
①求水的体积;
②求0.1米深处水的压强;
③现有质量为4千克的物体,其底面积是容器的一半。若通过两种方法增大地面受到的压强,并测出压强的变化量,如下表所示.
根据表中的信息,通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出溢出水的重力,若无水溢出请说明理由.
54.如图所示,甲、乙两个质量均为2千克的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10-3米2,乙的体积为0.8×10-3米3。求:
①乙的密度ρ乙;
②甲对地面的压强p甲;
③若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值。
55.某游泳池浅水区的水深为1米,求水对该处池底的压强p水。
56.如图所示,底面积分别为0.02米2和0.01米2的柱形容器甲和乙置于水平桌面上,容器受到的重力均为10.8牛,容器甲中水的深度为0.2米,容器乙中酒精的深度为0.3米。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)求:
①酒精对容器乙底部的压强p酒。
②容器甲对水平桌面的压强p甲。
③为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等,小明设计的方案是:只向容器甲中倒入体积为ΔV1的水;小华设计的方案是:只从容器乙中抽出体积为ΔV2的酒精。请计算或ΔV2其中任意一个的大小。
57.小文骑自行车上学,他在水平路面上5 min匀速骑行了2 000 m,已知小文的质量为50 kg,骑行时轮胎与地面的接触面积为8 cm2,阻力大小是重力的0.02倍,g=10 N/kg。表格中是他的自行车的一些数据,根据以上条件计算:
(1)碳纤维车架的密度是多大?
(2)他骑行时自行车对路面的压强是多大?
(3)他骑行时克服阻力做功的功率是多大?
58.如图为一种工作椅,工作椅上表面光滑且始终保持水平。上面放置一长为3 m的刻度尺。刻度尺的右端与椅子右端对齐,左端A与靠背B相距也是3 m。已知刻度尺的质量为600 g,刻度尺的底面积为300 cm2。求:(g取10 N/kg)
(1)刻度尺的重力是多少?
(2)刻度尺以2 m/s的速度向左匀速滑动,经过多长时间刻度尺撞上靠背?
(3)刻度尺以大小为1 m/s的速度弹回,向右匀速滑行。若刻度尺对工作椅的压强为p,则从刻度尺刚弹离靠背起计时,过了4 s,压强p为多大?请在图乙中画出0至4 s压强p与时间t关系的图象。
59.如图所示,容器中盛有水,其中h1=100 cm,h2=60 cm,容器底面积S=20 cm2。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力。(g取10 N/kg)
60.小明往墙上按图钉,已知图钉帽的面积为1cm2,图钉尖的面积是5×10-4cm2,手指对图钉帽的压力是20N,求图钉对墙的压强和手对图钉帽的压强?
61.如图所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m ,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。
问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小华双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
62.如图所示装置,绳重及摩擦不计.装卸工人将重为的货物提至高处,人对绳的拉力为,货物在内匀速上升了.
(1)若物体的底面积为,静止在地面上时对地面的压强是多大?
(2)请在图上画出绳子的绕法.
(3)求滑轮组的机械效率.
(4)如果所提重物是,要把重物提升,用时,求拉力做功的功率.
63.如图所示,四冲程汽油机活塞面积为5×10-3m2,汽油燃烧产生的高温高压气体对活塞的压强为8×105Pa,汽油机正常工作10min所做的功为1.8×106J.求:
(1)高温高压气体对活塞产生的压力是多少?
(2)该汽油机的功率是多少?
64.“武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任务。“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空、反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰。(海水的密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)满载时,“武汉号”受到的浮力有多大?
(2)若舰底某处距海面的深度为8m,则该处受到海水的压强是多少?
(3)“武汉号”在巡航时,通过舰载雷达发现了目标。若雷达发出电磁波经2×10-4s收到了回波,则目标距军舰的距离是多少?
65.如图所示.将底面积为100cm2,容器内装有重45N,深40cm的水.
求:距容器底10cm的A处水的压强;(g取10N/kg)
66.2017年5月5日14点, 在上海浦东机场第四跑道成功首飞,这标志着具有完全自主知识产权的中国大型民用客机已经振翅翱翔.下表是的部分参数。
客座数(两级/单级)
最大起飞重量() 最大着陆重量
最大设计航程() 巡航速度
(1)有一个前起落架,两个主起落架,每个起落架上个轮子,所以一共个轮子,每个轮子平均着地面积为当它等待起飞时对地面的压强多大?(保留一位)
(2)着陆重量是飞机着陆所允许的最大重量,它通常比最大起飞重量小,因为飞机落地的时候有较大的垂直速度.如果飞机遇到紧急情况需要迫降时,通常采用应急排油,或在机场上空盘旋,以消耗燃油,达到安全着陆要求.若一架起飞不久的紧急迫降,需要再燃烧的燃油后才能安全降落.已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是,飞行时受到的阻力为,飞机使用航空燃油的热值灵.
问:①读作马赫,也就是声速()的倍, __________.
②飞机发动机完全燃烧燃油放出的能量是__________ .
③的燃油使以巡航速度飞行的飞机能飞多长时间?
67.如图甲中的A、B是两只用同种材料制成的体积都是1.5×10-2m3、质量都是1kg的桶.
(1)在搞卫生时,你会选用哪只桶来提水?请说明理由.
(2)一桶水的重力G水=?(g取10N/kg)
(3)如图乙将一桶水匀速提离地面0.2m,人对水做了多少功?
(4)如图乙提水时,如果提手与手的接触面积为1×10—3m2,则手受到的压强是多大?
68.如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为1 dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为100 g,容器的下底面积为100 cm2,高为12 cm.求:
(1)水对容器底部的压力和压强;
(2)容器对桌面的压力和压强.
69.如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10-3 m3的水,B受到的重力为250 N,B的底面积为5×10-2 m2.
(1)求A中水的质量.
(2)求B对水平地面的压强.
(3)现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的高度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比hB′∶h水为2∶3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B的密度ρB.
70.中国首艘国产航母001A于2017年4月26日正式下水(如图).下水方式采用了漂浮式下水,这也是现代航母建造中普遍使用的下水方式.漂浮式下水是打开闸门让海水注入船坞(停泊、修理或制造船只的地方),船依靠浮力浮起后驶离船坞.(海水密度取1.0×103kg/m3)问:
(1)航母001A设计满载排水量约7万吨,那么它满载时受到的浮力是多少?
(2)水面下4m处海水产生的压强是多少?
(3)一位质量为60kg的歼15舰载机飞行员来到航母的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积是0.04m2,则他双脚站立时对甲板的压强是多少?
71.超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成.它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示.某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10﹣8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=3×108Pa.已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=1.0×103kg/m3.求:
(1)高速“水箭”对切割面的压力;
(2)水刀正常工作5min消耗的电能;
(3)每分钟从喷嘴喷出的水的质量;
72.如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm上升到30cm.(g取10N/kg)求:
(1)金属块未放入水中时(如图甲所示),容器底部受到的水的压强.
(2)金属块的密度.
(3)金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数.
(4)金属块浸没水中后(未与底部接触,如图乙所示),容器对桌面的压强.
73.重力为200N、边长为20cm的正方体静止在水平地面上.用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦.求:
(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
74.如图甲所示的平底薄壁玻璃杯,底面积为3×10m2,装满水后水深0.1m。现将一个5×10m的木块缓慢放入水中,静止后木块有的体积浸在水中(如图乙)。水的密度是1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。求:
(1)放入木块前水对杯底的压强是多少?
(2)放入木块后木块所受的浮力是多少?
(3)放入木块后水对杯底的压力是多少?
75.如图所示,质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80 cm2,内装1.5 L的水,已知g=10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3求:
(1)容器对水平地面的压强;
(2)水对容器底部的压力.
76.按照规定,我国载货货车的轮胎对地面的压强应控制在7×105 Pa,某型号货车部分参数如下表所示,司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上以10 m/s的速度匀速行驶.(g取10 N/kg,ρ沙=2.5×103 kg/m3)
(1)车厢内所装沙子的质量是多少?
(2)货车轮胎对地面的压强是多少?是否超载?
77.重力为5500N、体积为0.1m3的一只密封箱子沉没于水面下5m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞箱子,求:
(1)5m深处水产生的压强;
(2)箱子完全浸没在水中时受到的浮力;
(3)箱子在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2×103N,求滑轮组的机械效率。
78.如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D,长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连,物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3,底面积为0.04m2,高1 m ,物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部受到水的压强大小;
(2)当物块A的顶部刚没入水面时,物块A所受的拉力大小;
(3)若水位发生变化,当电子秤的示数为55 N时,求物块A浸入水中的深度。
79.海秀快速路一期工程已经通车,快速路东起国兴大道西段,西至长滨路,长约14km,正常行驶时最高限速80km/h,最低限速50km/h。按照我国道路建设标准,快速路路面所受压强不得超过106Pa。求:
(1)若驾驶小轿车从快速路国兴大道西段至长滨路最快需要几分钟?
(2)下表是某型号载重汽车的部分参数。该载重车辆在海秀快速路行驶时,最多可以装运多少吨货物 ?(g=10N/kg)
(3)请你运用所学物理知识,说明海秀快速路为什么要设最高限速和最低限速。(各写出一条即可)
80.小刚和家人在逛公园时,发现园艺工人正在用一个奇怪的工具修剪树枝(如图甲所示).在交谈中师傅告诉他这个工具叫做“高剪”,使用时用“高剪”头部钩住高处要剪断的树权,拉动绳子,就可以轻松地剪断树枝了.图乙为高剪的头部照片,你能说出它使用了哪些物理知识吗?
81.某电动观光车的技术参数如下表:
根据以上技术参数,解答下列问题:(g取10 N/kg)
(1)若每个人的质量为60 kg。则满载时车对地的压强是多少?
(2)求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×103m所用的时间;
(3)若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×103 N,求观光车匀速行驶5×103m过程中,牵引力所做的功.
82.如图,小女孩质量50kg,脚与地的接触面积为400cm2,AB=OB,小女孩将边长为0.1m,密度为8×103kg/m3的正方体在20s内匀速提高了0.2m,(不计杠杆重、滑轮重和摩擦,g取10牛/千克).求:
(1)小女孩所用拉力是多少?
(2)绳子自由端移动的距离是多少?
(3)小女孩拉动绳子的过程中,对地面的压强是多少?
83.举世瞩目的我国三峡大坝全线建成,蓄水完成后,三峡大坝船闸上游最高水位是175m,下游最低水位是62m,水位相差113m,由113m的水柱产生的压强是多少帕?三峡大坝船闸能让大型轮船顺利通过大坝,船闸全长6.442km,轮船至少需2.5h才能通过,则轮船通过三峡船闸的平均速度约是多少km/h.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
84.如图所示为一辆“东风”运油车,车自身质量7000kg,罐体有效容积8m3,设计最高时速90km/h,完成一次运输任务后,该车沿平直路面匀速行驶,从距驻地45km处的加油站以最快速度返回。若返回途中运油车受到的牵引力大小是1.0×104N,运油车全部轮胎与地面接触面积为0.35m2,g取10N/kg。通过计算回答:
(1)该运油车返回驻地用了多少时间?
(2)此时运油车对路面的压强多大?
(3)返回途中牵引力做了多少功?
85.如图所示,A、B为用铁制成的正方体实心物体,A物体重21N,B物体重为79N、B物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动,(已知ρ铁=7.9×103kg/m3)求:
(1)物体B对A的摩擦力fA和地面对B的摩擦力fB的大小;
(2)物体B对地面的压强。
86.平底茶壶的重力为6N,底面积是50cm2,内盛重力为8N的开水,放置在面积为0.1m2的水平桌面中央。试求:
⑴水对茶壶底部的压力;
⑵茶壶对桌面的压强。
87.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=20m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口面积为4cm2。求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?
88.公式推导:一个实心圆柱体竖立在水平桌面上,已知圆柱体的密度为ρ,高度为h,试推导该圆柱体对桌面的压强p=ρgh.
89.如图所示,水平地面上有一底面积为1.5 0×l0-2m2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。(g= 10N/kg)求:
(1)此时容器底受到水的压力。
(2)此时物块受到的浮力和物块的质量。
(3)细线剪断后,物块静止时浸入水中的体积。
90.物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其中探头A是一个高为0.1m,重为5N的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平,压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示,A与B间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为4.5V,小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量研究.(导线重力与体积均不计,g取10N/kg)求:
(1)当把探头A刚好全部浸没到池水中时,探头A底部受到的压力为1N,探头A的底面积为多少?
(2)用手拉住导线,将探头A缓慢下降到池水中某一深度(探头A不接触池底),此时电流表的示数为0.3A,探头A底部所在处水的深度h为多少?
(3)用手拉住导线,将探头A下降到水深为2.6m的水平池底(但不与池底密合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数是多少?
91.如图所示,质量均为6千克的实心均匀圆柱体甲、乙竖放在水平地面上。
① 若甲的密度为6×103千克/米3,求甲的体积V甲。__________
② 若乙的底面积为6×10-3米2,求乙对地面的压强p乙。_________
③ 若甲的密度和底面积为4ρ和2S,乙的密度和底面积为5ρ和S,为使甲、乙对地面的压强相等,可以在它们上部分别沿水平方向截去相同的___________(选填“高度”、“体积”或“质量”),并写出选择以上截取部分的理由________。
92.一个底面积为0.01米2的轻质容器内装有2.5×10-3米3的酒精,深度为0.3米。(已知ρ酒=0.8×103千克/米3)求:
① 酒精的质量m。
② 酒精对容器底部的压力F。
③ 容器对桌面的压强p。
93.在水平地面上有一装有特殊液体的圆柱形桶,圆桶与地面的接触面积为0.8m2,筒内液体的密度为0.8×103kg/m3,液面飘有一个质量为4×10﹣3kg的塑料浮子,桶内液面上方空气和大气相通,整个桶(含液体、浮子)的总质量为96kg.
(1)求圆桶对地面产生的压强;
(2)求塑料浮子排开液体的体积;
(3)若工人师傅利用如图所示滑轮组将圆桶沿竖直方向匀速提升0.5m,滑轮组的机械效率为80%,求该过程中工人师傅所做的总功.
94.电动汽车是国家正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。如图所示,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,其质量为1.6×103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2 m2,g取10 N/kg。求:
(1)车对地面的压力;
(2)车对地面的压强。
95.重为8N的物体挂在弹簧测力计下面,浸没到如图所示圆柱形容器的水中,此时弹簧测力计的示数为6N,已知容器底面积为100cm2。求:
(1)物体受到的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没水中后,容器对水平桌面增大的压强。
96.如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手托住乒乓球,然后,从漏斗口向下吹气,将手移开,乒乓球却不会下落,为什么?
97.冰壶比赛是冬奥会的重要项目.冰壶由花岗岩凿磨而成,质量约为19kg,与冰道接触的底面积约为0.02m2,冰壶的体积约为8×10-3m3.(g取10N/kg)求:
(1)冰壶的密度
(2)冰壶对水平冰道的压强.
98.如图中平底茶壶的质量是0.4kg,底面面积是4×10-3m2.内盛0.6kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为l m2的水平桌面中央.试求:(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力(2)茶壶对桌面的压强.(g=10N/kg)
99.99.如图甲所示,水平桌面上有一底面积为5.0×10-3m2的圆柱形容器,容器中装有一定量的水,现将一个体枳为5.0×10-5m3的物块(不吸水)放入容器中,物块溧浮在水面上,浸入水中的体积为4.0×10-5m3.求:
(1)物块受到的浮力;
(2)物块的质量;
(3)如图乙所示,用力F缓慢向下压物块,使其恰好完全浸没在水中(水未溢出).此时水对容器底的压强比物块被下压前增加了多少?
100.2017年央视春晚桂林分会场的节目令人难忘,不论从舞台的搭建,还是从灯光的运用以及演员的表演来看,都无可挑剔.
(1)据专家介绍,临江而建的观众席平台每1㎡的承重标准达到了4000N,由此可知,观众席平台能承受的压强可达多少帕斯卡?
(2)如图所示,在空中表演的舞蹈演员,由钢丝绳牵引着随音乐上下或左右移动.若演员向上移动4m所用的时间为10s,则移动的平均速度是多少?
101.如图甲所示,一个底面积为75cm2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F1=15N:底面积为120cm2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F2=7.5N;然后,将物体A竖直向上移动8cm(忽略绳重和附在物体表面上水的重力.ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)物体A竖直向上移动8cm前后,水对容器底压强的变化量.
102.如图所示,A、B为用铁制成的正方体实心物体,A物体重21N,B物体重为79N、B物体在20N的水平拉力F作用下沿水平地面向右匀速运动,(已知ρ铁=7.9×103kg/m3)求:
(1)物体B对A的摩擦力fA和地面对B的摩擦力fB的大小;
(2)物体B对地面的压强。
103.平底茶壶的重力为6N,底面积是50cm2,内盛重力为8N的开水,放置在面积为0.1m2的水平桌面中央。试求:
⑴水对茶壶底部的压力;
⑵茶壶对桌面的压强。
104.如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=20m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口面积为4cm2。求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?
105.公式推导:一个实心圆柱体竖立在水平桌面上,已知圆柱体的密度为ρ,高度为h,试推导该圆柱体对桌面的压强p=ρgh.
106.用细线竖直拉着一长方体物体,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,所受浮力F随下降高度h的变化关系如图所示,求:
(1)物块的重力;
(2)物块受到的最大浮力;
(3)当物块刚好完全浸没时,物块下表面受到水的压强.
107.经济建设中永达大量机械设备,某种起重机结构如图所示,A处时动滑轮,B、O处时定滑轮,D是柱塞(起重时柱塞沿竖直DC方向对吊臂C点有支撑力),E是卷扬机.作用在动滑轮A上共有3股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动你动滑轮A提升重物,起重机的吊臂OCB可以看做杠杆,且OB:OC=5:1,用该起重机将浸没在水中的长方体集装箱匀速提出(忽略水的阻力),放在水平地面上,集装箱质量为4×104kg、底面积为10m2、高为2m.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)浸没在水中的集装箱受到的浮力;
(2)当集装箱放在水平地面上,起重机未对集装箱施力时,集装箱对地面的压强;
(3)若集装箱在水中被提升2m(没露出水面),集装箱受到的拉力所做的功;
(4)当集装箱被提起且仍浸没在水中时,若起重机立柱DC对吊臂C点竖直向上的作用力为2×106N,起重机的滑轮组的机械效率.(吊臂、定滑轮、钢丝绳的重力以及轮与绳的摩擦不计)
108.2017年5月23日,“蛟龙”号载人潜水器在世界最深处的马里亚纳海沟首潜告捷,如图所示,若将“蛟龙”号下潜看作直线运动,它在2h内下潜4km,“蛟龙”号重2×105N,海水的密度取1×103kg/m3. “蛟龙”号在下潜的过程中,求:
(1)它下潜的平均速度;
(2)它所受重力做功;
(3)它到达4km处受到海水的压强。
109.儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5 m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,塑料球和球内气体的质量共计为15 kg,若某次游戏中游戏者的质量为55 kg,求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的体积为多少立方米?
(3)水面下10 cm深处水对塑料球的压强为多少帕?
110.在打捞某古船前,有关部门安排了一艘探测船.求:(已知:海水的密度约1.0×103kg/ m3;声音在海水中声速约1500m/s;g取10N/kg)
(1)漂浮在港口的探测船,排开海水的质量为5×106kg.它受到的重力是多少?
(2)探测船用声呐竖直向下发出超声波信号,0.2s后收到古船反射的回波.则:
①古船在海面下的深度约是多少?
②古船受到海水的压强约是多少?
111.111.111.钓鱼岛自古以来就是中国的固有领土,如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛附近巡航。(海水密度取1.02×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)若该船的声呐探头距海面深度为10 m,则该声呐探头受到海水的压强是多少?
(2)该船满载时排开海水体积为3 000 m3,此时船受到的浮力和重力各是多少?
112.从2016年开始,省会兰州和部分地区的大街小巷出现了一批体积小、节能环保的知豆纯电动车,如图所示为正在充电的知豆。知豆空车时整车质量为670kg、额定输出功率为9kW。设该车行驶过程中受到的阻力是车重的0.05倍。(g=10N/kg)请问:
(1)该车静止在水平地面上,轮胎与地面的接触总面积为时,则空车时该车对地面的压强多大?
(2)若该车载人后总质量为800Kg,该车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度多大?
(3)小丽家距学校大约7200m,小丽爸爸开知豆送小丽去学校路上用时10min,兰州市城市道路限速40km/h,请计算说明小丽爸爸是否驾车超速?
113.113.骑行是青少年最喜爱的运动项目之一,如图所示是小明的山地车及相关数据。某次骑行,小明沿着平直的公路匀速行驶3km,耗时10min。求:
(1)停放时,山地车对水平地面的压强;
(2)若在该路段骑行时受到的平均阻力为20N,小明骑行时的功率。
114.如图所示,一平底玻璃杯,重1.5N,底面积为20cm2,内盛水重2.5N,杯内水深10cm,求:
(1)水对杯底的压力;
(2)杯对桌面的压强.(g取10N/kg)
115.容器中间用隔板分成左右两部分,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。如图甲所示,容器中没有加入水。如图乙是左右两边都加入水后,橡皮膜的形状发生了变化,这说明左边的水对橡皮膜的压强_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)右边的水对橡皮膜的压强,请你画出右边边容器水面的位置。画图的依据是_____________________________________。
116.质量 2000kg 的大象四只脚站在水平地面上,大象脚掌与水平地面的接触总面积是 0.05m2求:
(1)大象对地面的压力是多大?(g=10N/kg)
(2)大象对地面的压强是多大?
117.某大学的两位研究生设计发明的“都市蚂蚁”概念车,如图所示.这款概念车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵.航模社的同学想将此车改成“水陆两栖蚂蚁车”,已知“都市蚂蚁”概念车的主要参数如表.(g=10N/kg)
(1)若每位乘员的质量均为60kg,求乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大?
(2)若“都市蚂蚁”车受到的牵引力为200N,以5m/s的速度匀速行驶1×104m,则在此过程中“都市蚂蚁”车做的功为多少?发动机的输出功率为多大?
(3)上述乘载两人的“都市蚂蚁”车进入水中后若能浮在水面上,则“都市蚂蚁”车受到的浮力是多大?
118.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示),相关标准参数为:体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).
(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少?
(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?
(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).
119.质量为2.3t的太阳能飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2,g取10N/kg。求:
(1)飞机停在水平地面时对地面的压强大小;
(2)当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以108 km/h的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小;
(3)若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量相当于多少千克航空燃油完全燃烧时释放的能量。航空燃油的热值取4×107J/kg。
120.儿童乐园有一个孩子们热衷的“水上行走球”游乐项目。游戏者被关进了一个直径2.5 m的大塑料球中,充气后封闭起来,然后连人带球被推进水中,游戏者在球中玩耍时,球始终浮在水面,如图所示。已知水的密度为1.0×103 kg/m3,塑料球和球内气体的质量共计15 kg,若某次游戏中游戏者的质量为55 kg,g取10 N/kg。求:
(1)塑料球在水中所受的浮力是多少?
(2)塑料球排开水的体积为多少立方米?
(3)水面下10 cm深处水对塑料球的压强为多少帕?
参考答案
1. 1.04N 3500Pa
【解析】(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强为:
瓶盖所受水的压力:
(2)根据瓶正立时计算水的重为:
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
答案为:(1). 1.04N (2).1300Pa (3).3500Pa
点睛:重点是压强、压力计算,要注意的是求液体对瓶盖的压力时,应先求出压强再求压力,不可根据水的重求压力,二者是不等的。
2.(1) 1300Pa;(2) 1.04N;(3) 3500Pa。
【解析】 (1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:p=ρgh倒立=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300Pa,由p=可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:F=pS瓶盖=1300Pa×8×10?4m2=1.04N;(2)由左图可知,矿泉水瓶内水的体积:V=S瓶底h正立=28cm2×10cm=280cm3,由ρ=可得,水的质量:m水=ρV=1.0g/cm3×280cm3=280g=0.28kg,瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:F′=G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N,(3)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:p′==3500Pa.
点睛:(1)由图可知,倒立放置时水的深度,根据p=ρgh求出瓶盖所受水的压强,又知道瓶盖的面积,根据p=求出倒立放置时瓶盖所受水的压力;(2)由图可知,正立放置时矿泉水瓶内水的深度,根据V=Sh求出水的体积,利用ρ=求出水的质量,根据G=mg求出水的重力即为倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力,根据p=求出倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
3.1000Pa。
【解析】长方体包裹与传送带的接触面积:S=0.5m×0.3m=0.15m2,包裹对传送带的压力:F=G=mg=15kg×10N/kg=150N,包裹对传送带的压强:p==1000Pa.
4. 7.5 kg 6 000 N 3×105Pa 2.4×107J 1.6×103N
【解析】 (1)消耗汽油体积:V=10L=10×10?3m3,m=ρV=O.75×103kg/m3×10×10?3m3=7.5kg,(2)∵小汽车静止在水平路面上,∴F=G=mg=600kg×10N/kg=6×103N,S=4×50cm2=200cm2=200×10?4m2,p==3×105Pa;(3)10min内汽车牵引力做功:W=Pt=40000w×600s=2.4×107J,∵P=Fv,v=90km/h=90×13.6m/s=25m/s,∴F= =1600N.∵汽车匀速行驶,∴小汽车在行驶过程中受到的阻力f=F=1600N.
点睛:(1)由表中可知,100km消耗汽油的体积,利用密度公式求消耗的质量;(2)小汽车静止在水平路面上,对路面的压力等于汽车重,求出受力面积(4轮胎与地面的接触面积),利用压强公式求汽车对地面的压强;(3)知道汽车牵引力的额定功率,利用W=Pt求10min内汽车牵引力做的功;知道汽车牵引力的额定功率,利用P=Fv求牵引力大小,由于汽车匀速行驶,小汽车在行驶过程中受到的阻力。
5. 2184W 19%
【解析】(1)转速n=1500转/分=25转/s;① 活塞面积 作用在活塞上的平均压力,③ 一个做功冲程中燃气对活塞做的功,④
功率 将②、③、④代入⑤式得:
???
(2)汽油机的效率
答:(1)这种汽油机满负荷工作时做功的功率为2184W
(2)汽油机把内能转化为机械能的效率是19%.
【点睛】此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算.在计算功率和效率时要注意对应关系。
6.(1)1.03×103kg/m3 (2)11 455m (3)1.18×108Pa (4)略
【解析】(1)深度每增加10 m,压强就要增加1.03×105Pa.结合得:
;
(2)海沟的深度为:
(3)马里亚纳海沟沟底深海鱼所承受的海水压强:
;
(4)深海鱼已经适应海底的高压环境,体内也有与外界平衡的高压强,若捕捉到后,在上升的过程中,海水压强变小,身体内部压强大,此压强差会导致鱼体内器官或身体本身破裂而死亡,所以不可能再到海面上进行养殖。
故答案为:(1)1.03×103kg/m3 (2)11455m (3)1.18×108Pa (4)不可能进行人工养殖,因为海底和海平面的巨大压强差,会使深海鱼到不了水面就会死亡。
点睛:重点是有关液体压强的计算,注意公式的灵活运用,公式中知道压强、密度、深度中的任意两个量,可求出第三个量,即要能运用公式的变形求解。
7.错误一:水对壶底的压力不等于其重力,应改为:P1=ρ水gh1=1.0╳103kg/m3╳10N/kg╳0.12m=1200 pa,F1=P1S1=1200 pa╳40╳10-4 m2=4.8N,错误二:茶壶跟桌面之间的受力面积是茶壶的底面积,而不是桌面面积。应改为:P2=F2/S2=10N/40╳10-4 m2=2500 pa。
【解析】 (1)茶壶形状不规则,水对茶壶底部的压力不等于水的重力。改正:水对茶壶底部的压强:P1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa,水对茶壶底部的压力:F=P1S=1200Pa×40×10?4m2=4.8N.(2)错在计算茶壶对水平桌面的压强时的接触面积,接触面积不是桌面的面积而是茶壶的底面积。改正:茶壶对水平桌面的压强P==2500Pa.
点睛:(1)先求出水对茶壶底部的压强,再根据公式F=PS求出水对茶壶底部的压力.(2)茶壶对水平桌面的压力等于茶壶与水的重力之和,接触面积为茶壶底面积,根据公式P=可求茶壶对桌面的压强。
8.(1)105pa ; (2)2╳108 pa (3) 能
【解析】(1)∵图钉帽受到的压力为F=10N,图钉帽的面积为S帽=1cm2=1×10?4m2,∴图钉帽受到的压强为:P1==1.0×105Pa. (2)墙壁受到的压力为F=10N,钉尖的面积为S尖=0.05mm2=5×10?8m2,墙壁受到的压强为:P2==2×108Pa. (3)∵图钉尖对墙的压强是2×108Pa>4×106Pa,∴能将图钉压入墙面。
点睛:(1)知道手指对图钉帽的压力和手指与图钉帽的接触面积,可利用公式P=计算手指对图钉帽的压强。(2)固体能够传递压力,当用力按图钉钉帽时,图钉将外力大小和方向不变的进行传递.又知道图钉尖与墙的接触面积,可利用公式P=计算图钉尖对墙的压强。(3)已计算出图钉尖对墙的压强,又知道墙面能承受的最大压强,进行比较即可判断。
9. 5A 1000Pa 9.2×104J 4.95×105J.
【解析】 (1)由P=UI可得,电熨斗正常工作时的电流:I=5A;(2)熨烫前(未加水),电熨斗自然平放在衣服上时,对衣服的压力:F=G=mg=1.6kg10N/kg=16N,它对衣服的压强:p==1000Pa;(3)预热过程底板吸收的热量:Q吸=cm(t?t0)=0.46×103J/(kg?℃)×1kg×(220℃?20℃)=9.2×104J,(4)由图示可知,20s内电熨斗加热15s,则10min内的加热时间:t1=15s=450s,由P=可得,10min烫一件衣服共消耗的电能:W=Pt=1100W×450s=4.95×105J.
点睛:(1)电熨斗正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出正常工作时的电流;(2)熨烫前(未加水),电熨斗自然平放在衣服上时,对衣服的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,受力面积等于底板面积,根据p=求出它对衣服的压强;(3)知道底板的质量和初温、末温以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出预热过程底板吸收的热量;(4)由图示可知,20s内电熨斗加热15s,据此求出10min内的加热时间,根据W=Pt求出10min烫一件衣服共消耗的电能。
10. 0 8.1×10 4 4.05×10 11 1.2×10 6 68 下 不守恒 液化 比热容 背朝
【解析】(1)刚从雪山上流下的水,是冰雪和水的混合物,所以此时的温度接近于0℃.
根据题意可以知道,天池湖面压强的变化量是:
所以此时湖水表面的大气压强为:
大气对湖面的压力是:
湖底由水的重力产生的最大压强是:
(2)山底的游客到山崖的距离为:
因为缆车甲的大于缆车乙的速度,所以缆车甲为参照物,即把甲车看作是静止的,其缆车乙相对于甲车是向下运动的;
在缆车乙的上升过程中,其动能不变,而重力势能变大,即机械能变大,所以乙车上升过程是其它形式能转化为机械能的过程,即该过程机械能不守恒.
(3)雾是由空气中的水蒸气遇冷变成的一些小液滴,所以是液化;
据公式知,当太阳辐射相同的情况下,因为该地区的水很多,即因为水的比热容大,即水的温度变化小,所以在夏季,其它地区炎热而在瀑布边感觉到凉爽;
因为彩虹的形成要经过两次折射和一次(或两次)反射形成的,所以只有背对太阳才能看到.
因此,本题正确答案是: (1). 0 8.1×10 4 4.05×10 11 1.2×10 6 (2). 68 下 不守恒 (3). 液化 比热容 背朝
11. 2km/h 8×105J 4×107Pɑ
【解析】 (1)已知下潜深度h=4km,时间t=2h;则v==2km/h;(2)“蛟龙”号在下潜的过程中重力做的功W=Gh=2×105N×4m=8×105J;(3)受到的压强p=ρ海水gh=1×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa;
点睛:(1)根据路程和时间代入平均速度得出结论;(2)根据W=Gh求出所受重力做的功;(3)根据p=ρ液gh计算海水的压强。
12.78.4kW
【解析】已知p=1.96×106Pa,活塞面积S=80cm2,,由 得,燃气对活塞的平均压力为: .活塞做功一次的路程,一个做功冲程中燃气对活塞做的功: .飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动1200周,要对外做功600次,由于是四汽缸则燃气对活塞做的总功为: ,而t=1min=60s,则柴油机的功率为: .
答:这台柴油机的功率是78.4kW.
【点睛】此题考查热机中压力、功、功率的计算,关键是对公式和公式变形的理解和应用.在计算过程中要注意单位的换算。
13.
【解析】解: 由图可知,健身器是由两个定滑轮和一个费力的动滑轮组成(绳子的拉力作用在动滑轮的挂钩上),
则手柄下降的距离: ,
手柄移动的速度: ;
小刚对配重做功: ,
动滑轮上升的高度: ,
小刚对动滑轮做功: ,
小刚所做的总功: ,
小刚做功的功率: ;
手柄对小刚向上的拉力: ,
小刚所受重力: ,
小刚对地面的压力: ,
小刚对地面的压强: 。
答: 手柄移动的速度为;
小刚做功的功率是;
若小刚站立时,鞋底与地面的接触面积为,配重被匀速拉起时,他对地面的压强是.
14.(1);(2);(3).
【解析】(1)根据表格数据知道,易步车的最大速度是:v=18km/h=5m/s,
由v=s/t知道雯雯的家到学校的距离是:s=vt=5m/s×10×60s=3000m;
(2)车和雯雯的总重力是:G=(m人+m车)g=(60kg+20kg)×10N/kg=800N,
雯雯在水平路面上骑易步车时,车对地面的压力和自身的重力相等,所以P=F/S=G/S=800N/2×25×10?4m2=1.6×105 Pa;
(3)因易步车匀速行驶时受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,牵引力做的功是:
W=F′s=fs=0.1Gs=0.1×800N×3000m=2.4×105 J,
根据P=W/t知道消耗的电能是:W电=Pt=500W×10×60s=3×15 J,
所以,易步车电机的效率是:η=W/W电×100%=2.4×105J/3×105J×100%=80%
点睛:本题考查的是速度公式和重力公式、压强公式、做功公式、效率公式的应用,解题的关键是从表格中获取有用的数据和知道水平面上物体的压力等于自身的重力,计算时要注意单位的换算。
15.(1);(2);(3)
【解析】试题分析:
(1)利用阿基米德原理求出的排开液体的体积.
(2)容器对水平地面的压力等于容器和模型重力的和,根据公式可求容器对水平地面的压强.
(3)根据模型放入容器中充水悬浮时液面的变化进行分析,再利用压强公式求解.
试题解析:
(1),
由得:
(1)
.
.
(3)
点睛:本题考查了阿基米德原理以及压强公式的运用,正确使用阿基米德原理与压强公式以及它们的变形公式是中考必考题型,综合性较强,难度较大.
16. 72km/h 3×105 Pa 6000N
【解析】该大巴车行驶的速度v==72km/h=20m/s
该大巴车对水平地面的压力F=G总=9000kg =90000N
该大巴车对水平地面的压强
P===300000Pa 因为大巴车做匀速运动根据P=FV得F===6000N
17.(1)3W;(2)1500P;(3)80%
【解析】(1)由题可知,拉力F的功率: ;
(2)物体A对地面的压力: ,受力面积,物体?A?对水平面的压强;
(3)克服动滑轮重做的额外功,有用功,机械效率.
答:(1)拉力的功率为3W;
(2)物体?A?对水平面的压强为1500Pa;
(3)滑轮组的机械效率为80%.
【点睛】此题主要考查的是学生对总功、功率、额外功、有用功和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,知道克服摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键。
18. 3600m 3.0×105N 5×107Pa
【解析】解答:(1)以0.6m/s的平均速度下潜100min时,下潜深度h=vt=0.6m/s×100×60s=3600m;当“蛟龙”号排开海水的体积为30m3时,受到的浮力:F浮=G排=ρ海水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×30m3=3×105N;下潜至5000m深度时,其壳体受到海水的压强p=ρ海水gh′=1×103kg/m3×10N/kg×5000m=5×107Pa.
点睛:知道下潜速度和时间,利用s=vt求下潜深度;当潜水器下潜时,知道排开海水的体积,根据阿基米德原理F=G排=ρ液gV排求出所受的浮力;已知下潜的深度和海水的密度,根据p=ρgh求出潜水器壳体受到的海水的压强.
19.(1)0.25m3;(2)700kg;(3)7000N;(4)见解析所示
【解析】解答:(1)混凝土块的体积为V=1m×0.5m×0.5m=0.25m3;
(2)混凝土块的质量m=ρV=2.8×103kg/m3×0.25m3=700kg;
(3)混凝土块受到的重力G=mg=700kg×10N/kg=7×103N;
(4)混凝土块平放时对地面的压力F=G=7×103N,S=1m×0.5m=0.5m2;
混凝土块平放时对地面的压强P=?==1.4×104Pa.
20.(1)500N;(2) 1.25×104Pa;
【解析】解答:(1)G=mg=50kg×10N/kg=500N;
(2)F=G=500N; P=?==1.25×104Pa.
21.见解析所示
【解析】 (1)根据G=mg,该中学生的质量为:m=?=?=50kg;
(2)∵在水平地面上,∴学生对地面的压力:F=G=500N,学生站立时着地面积:s=0.05m2,根据P=??,双脚站立时对地面的压强:P=?==1×104Pa.
22.见解析所示
【解析】(1)s乙=0.1m×0.1m=0.01m2,乙对地面的压力F=G=G甲+G乙=10N+30N=40N,
乙对地的压强P1=?=?=4000Pa.(2)s甲=0.05m×0.05m=0.0025m2,甲对乙的压力F甲=G甲=10N,
甲对乙的压强P2== =4000Pa.
23.见解析所示
【解析】体重为500N的人对冰面的压力:F=G=500N,冰面承受的最大压强:
p===4×104Pa,每只鞋底面积是175cm2时,允许通过的最大压力:
F′=pS′=4×104Pa×175×10?4m2=700N,△G=F′?G=700N?500N=200N.
24. )2.4×103Pa 0.4 N 2.4 N
【解析】(1)因为水的深度是:h=0.2m+0.04m=0.24m,所以,水对杯子底部的压强是:
p=ρgh=1000kg/m3 ×10N/kg×0.24m=2.4×103Pa ;
(2)因为静止后木块漂浮在水面,所以,木块受到的浮力是:
F浮=G木=mg=0.04kg×10N/kg=0.4N;
(3)根据题意知道,杯子底部对水平桌面的压力是:F=G木+m水g=0.4N+0.2kg×10N/kg=2.4N。
点睛:本题考查的是液体压强、浮力、压力的计算,要知道物体漂浮时受到的浮力等于自身的重力,难度不大。
25. 2×103kg/m3 588N
【解析】(1)根据题意知道,车架材料的密度是:ρ===2×103kg/m3;
(2)小明骑行时自行车对地面的压力是:F=G总=(m人+m整车)g=(50kg+10kg)×9.8N/kg=588N
小明骑自行车时对地面的压强是:p===5.88×105Pa。
26.980 Pa 9.8 N
【解析】解:由液体压强公式P=ρgh可得,水对底面的压强
根据可得,水对底面的压力
答:水对底面的压强为980Pa,水对底面的压力为9.8N。
点睛:计算液体压力时要先计算压强后计算压力。
27.(1)750 cm3(2)250 cm2(3)75 kg
【解析】解:(1)由可得,蜡鞋模的体积
(2)由V=Sh可得,.蜡鞋模的面积
(3)由可得,罪犯站立时对地面的压力为
人站立时,对地面的压力等于其重力,故G=F=750N,
所以罪犯的质量约
答:(1)蜡鞋模的体积为750cm3;(2)蜡鞋模的面积为250cm2;(3)罪犯的质量大约是75kg;
28. 540N 0.04m2 80%
【解析】(1)由图可知n=3,已知用滑轮组在空中匀速提升物体A时机械效率为90%,
则由机械效率公式η=η====可得,物体A的重:
GA=ηnF=90%×3×200N=540N;
(2)不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮的重:
G动=3F﹣GA=3×200N﹣540N=60N;
由ρ=和G=mg可得,物体A的体积:
VA====0.018m3;
物体A浸没在水中受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.018m3=180N,
把浸没在水中的物体A匀速提升时,将动滑轮和物体A看作一个整体,受向下的总重力、向上的浮力和3段绳子向上的拉力,
根据力的平衡条件可得:3F拉+F浮=GA+G动,
所以,此时小雨所用的拉力为:
F拉=(GA+G动﹣F浮)=×(540N+60N﹣180N)=140N;
由于力的作用是相互的,小雨会受到绳子向下的拉力,
此时小雨对地面的压力:F压=G人+F拉=500N+140N=640N;
由p=可得,小雨和地面间的受力面积:
S===0.04m2;
(3)B物体在没有露出水面之前,不计绳重、摩擦和水的阻力,
根据前面的方法可得绳端受到的拉力:F1=(GB+G动﹣F浮′);
B物体露出水面以后,绳端受到的拉力: F2=(GB+G动);
根据图2的功率与时间的变化图象可知,B物体在没有露出水面之前,拉力的功率为P1=110W;B物体露出水面以后,拉力的功率为P2=150W;
因以恒定速度提升B物体,则根据P===Fv可得:
P1=F1v=(GB+G动﹣F浮′)v=110W﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
P2=F2v=(GB+G动)v=150W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
③÷④可得: =﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
而B物体与A物体材料相同,则B物体的重力:GB=ρBgVB=ρAgVB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
B物体浸没在水中受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=ρ水gVB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤,
⑤÷④可得===,所以,F浮′=GB﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥已经求得G动=60N,将⑥式代入③式解得GB=240N;不计绳重、摩擦,则小雨在空中提升物体B时的机械效率:
η′====×100%=80%.
29. 1080N 6000Pa 6×103kg/m3
【解析】(1)根据W有=Gh可知,物体A的重力为:GA===1080N;
(2)根据η=可知,总功为:W总===2400J;因为重物由3段绳子承担,
根据W总=Fs可知,小雨对绳子的拉力为:F====400N;
因为G人=640N,
所以小雨的地面的压力为:F压=640N﹣400N=240N;
小雨对地面的压强P地===6000Pa;
(3)根据p=ρgh可知,
物体B浸入液体中的深度h===0.2m,
物体排开水的体积V排=S′h=(0.3m)2×0.2m=0.018m3,
物体受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.018m3=180N,
小雨对绳子的拉力F拉′=G﹣F″=640N﹣120N=520N,
根据F=(G+G动)可知,
动滑轮重G动=3F拉﹣GA=3×400N﹣1080N=120N,
根据F=(G﹣F浮+G动)可知,
物体B的重力GB=3F拉′﹣G动+F浮=3×520N﹣120N+180N=1620N,
根据G=mg=ρVg可知,
物体B的密度ρB==
=6×103kg/m3.
30. 500Pa 1.26×1011J
【解析】(1) 行李箱对水平行李架的压力:F.(2)大型柴油客运汽车全年所消耗的内能:Qmqkg4.2×107J/kgJ, D2503次列车从太原南站至某站运行时牵引力所做的功:WJ, 求D2503次列车从太原南站至某站路途中消耗的电能:EJ.
31. 60N 6000Pa 6.5× 103 104
【解析】解答:(1)容器底对桌面的压力是F=G=mg=(1kg+5kg)×10N/kg=60N;
(2)容器底对桌面的压强是P==6000Pa;
(3)A点的深度h=100cm?35cm=65cm=0.65m,
水对A点的压强是PA=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.65m=6500Pa=6.5× 103 Pa,
(4)水对容器底部的压强是P底=ρgH=1000kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa= 104 Pa,
32. 6×105 Pa 600N
【解析】解答:(1)60N的压力作用在1cm2的面积上产生的压强:p1==6×105Pa,
(2)保持受力面积不变,要产生6×106Pa的压强,则由压强公式得:压力F2=p2S=6×106Pa×1×10?4m2=600N,
点睛:(1)知道压力和受力面积,根据压强公式求出产生的压强;(2)知道受力面积和压强,根据压强公式求出压力.
33. 1200Pa 1000Pa
【解析】解:(1)由液体压强公式p=ρgh可得,水对壶底的压强:
。
(2)壶身和底座的总重力:
G壶=m壶g=0.5kg×10N/kg=5N,
水壶对水平桌面的压力:
F=G水+G壶=10N+5N=15N,
水壶对水平桌面的压强:
答:(1)水对壶底的压强为1200Pa;
(2)水壶对水平桌面的压强为1000Pa。
34.① 8kg;② 980Pa ;③3920Pa
【解析】(1)甲的体积为:
质量为:
(2)水对乙容器底部的压强为:
(3)水的体积为:
当长方体甲截取部分放入乙中时,因为甲的密度大于水的密度,所以甲会沉底,则甲的四周空隙部分,即水的面积为:
所以水柱此时最高为: ,
即截取甲的高度为0.2m,超过此高度时,水面不再升高,
则甲减小的压强为:
答案:① 8kg;② 980Pa ;③3920Pa
点睛:重点是密度公式和液体压强公式的应用,难点在最后一问,关键是根据甲和乙的面积差求出水柱的高度,超过此高度时,水面不会再升高。
35.(1)2×103kg/m3;(2)5.88×105Pa
【解析】(1)车架材料的密度:
(2)对地面的压力:
对地面的压强为:
答案:重点是密度公式和压强公式的应用,注意求压强时,表格中给的是单轮与地面的接触面积,而自行车有两个轮子,所以不要忘了受力面积要乘以2。
36.5g/cm3
【解析】根据题意知道,当砝码的重力是G码=280g×10N/kg=2.8N时,A受到的有重力G,浮力F浮和绳子的拉力F,且F=G码,由平衡条件知道F+F浮=G,当砝码的重力是G码'=240g×10N/kg=2.4N时,A受到的浮力为F浮',由平衡条件知道F'+F浮'=G,因为A为正方体物块,边长为4cm,开始刚好有2cm露出液面,后来A刚好全部浸入液体中,所以F浮= F浮'/2 =0.4N,即物体A的重力是:G=2.8N+0.4N=3.2N,物体A的质量是:m=0.32kg=320g,根据题意知道,A的体积是:V=4cm3=64cm3,所以A的密度是: =5g/cm3。
点睛:本题考查的是密度公式、重力公式、阿基米德原理、物体浮沉条件的应用等,要注意木块刚好全部浸入水中前后浮力的变化。
37.ρ2gHπr2+(ρ1﹣ρ2)gπr3
【解析】若半球体的下表面下有液体,则下表面受到的液体压力应是:F下=p下S=ρ2 gHπr2,球的体积V=4πr3/3,此时半球体受到的浮力应是:F浮,所以,此时液体对半球体上表面的压力是:F上=F下-F浮,故原题中半球体对容器的底部的压力是:F压=F上+mg=
点睛:本题考查的是浮力的计算,液体压强的计算,密度公式的应用以及压力的计算,解题的关键是物体的受力分析。
38.(1)10Ω, 30Ω;(2)当0.2A;(3)1000N.
【解析】解答:(1)由题意,装满油时,压敏电阻受到的压强:p=ρgh=0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m=2.8×103Pa;受到的压力:F=pS=2.8×103Pa×10×10?4 m2=2.8N;装满油时,压敏电阻受到的压力为2.8N,由图乙知,压敏电阻为10Ω,油量指示表的示数在最大值处,即电路中的电流I=0.6A,根据欧姆定律I,电路的总电阻:R总==40Ω,根据电阻的串联,定值电阻阻值:R0=R总?R压=40Ω?10Ω=30Ω;(2)当油箱内汽油用完时,压敏电阻上受到的压力为0,由图示图象可知,此时压敏电阻阻值:Rx1=90Ω,电路电流:I1==0.2A;(3)汽油完全燃烧释放的热量:Q=qV=3.0×1010J/m3×10×10?3m3=3.0×108J,汽车做功:W=Qη=3.0×108J×30%=9×107J,汽车的路程:s=vt=90km/h×1h=90km=9×104m,汽车的牵引力:F==1000N,汽车做匀速直线运动,由平衡条件可知,阻力:f=F=1000N。
点睛:(1)已知油的密度和深度,根据p=ρgh求压敏电阻受到的压强;根据F=pS求受到的压力;由图乙知装满油时压敏电阻受到的压力对应的电阻大小,根据油量指示表的示数在最大值处,由欧姆定律求电路的总电阻,由根据电阻的串联,求定值电阻阻值,(2)当油箱内汽油用完时,由图可知压敏电阻上受到的压力为0时对应的压敏电阻阻值,根据串联电阻的规律和欧姆定律求出电路电流;(3)由燃烧值公式求出汽油完全燃烧释放的热量,然后求出汽车做功,应用功的计算公式求出汽车的牵引力,再应用平衡条件求出阻力.
39.① 1960帕; ②2940帕
【解析】(1)p水ρ水gh水1×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m1960Pa.(2)底部受到水的压强:P2450Pa,根据液体压强公示P gh得:水的深度:h0.25m,
水的体积VShV物1m2m1×10?3m30.0015m3,水的重力:G水m水g 水V水g1.0kg/m30.0015m39.8N/kg14.7N,G物m物g1.5kg9.8N/kg14.7N,容器对水平桌面的压力:F G水 G物14.7N14.7N29.4N,此时容器对水平桌面的压强p容2940Pa.
40.①2×10-3m3 ②19.6N ③2/3 V乙
【解析】解答:①由ρ=可得,水的体积,V水==2×10?3m3;②根据P=可得水对容器底部产生的压力F=Ps=ρ水gh水S=ρ水gV水=G水=2kg19.6N③设乙截去的体积是△V则剩余体积为V乙-△V,此时乙剩余部分对地面的压力F乙=2ρ水(V乙-△V)g,水对容器底部压力的增加△F水=2ρ水△Vg-ρ水g△V,依题意得
2ρ水(V乙-△V)g =2ρ水△Vg-ρ水g△V解得△V=V乙
41.①1960Pa ②2×103kg/m3 ③4410Pa
【解析】①水对容器底部的压强: ;
②乙的体积,乙的密度
③由于ρ乙=2×103kg/m3大于ρ水,在乙上方沿水平方向切去一部分竖直放在容器甲内静止后木块处于容器底部状态;既然处于底部状态,当满足水对容器底部的压力等于乙剩余部分对地面的压力时,水会溢出,甲容器应该是满水,故水对容器的压力为乙剩余部分对地面的压力,乙剩余部分对地面的压力也29.4N,所以切去部分重为, , , ,切去部分竖直放在甲容器内,由于甲容器只有0.3m高, 所以会排走水的体积为0.001m3, ,所以甲容器对地面压强的变化量
故答案为:①1960Pa ②2×103kg/m3 ③4410Pa
【点睛】本题为力学综合题,考查了学生对重力公式、密度公式、液体压强公式、压强定义式的掌握和运用。
42.(1)2×10-3 (2)2.9×103Pa (3)1.5×103kg/m3
【解析】①v2;②容器对地面的压力:FGmg(1kg+2kg)×9.8N/kg29.4N,容器对地面的压强:PPa;③放入小球前,水对容器底部压强:P1 水gh 水gρ水g1960Pa, 设小球的质量为m,放入小球后, 则容器对地面压强的增加量:△p,水对容器底部压强的增加量: ρ水△hgρ水g,由题知,△p1:△pP1:P,即ρ水g: 1960N:2940N,解得: 物1.5×103kg/m3
点睛:知道水的质量和水的密度,利用密度公式ρ=求水的体积;求出水和容器的总重,容器对地面的压力等于水和容器的总重,知道受力面积,利用压强公式P=求容器对地面的压强。
43.(1)1.2×10 5Pa;(2)3×105J 200N
【解析】(1)车对地面的压力为:
压强为:
(2)5min内观光车克服阻力做的功:
行驶的距离为:
根据,
受到的平均阻力为:
答案:(1) (2) 200N
点睛:重点是压强、功的计算和根据功的大小计算阻力,第二问中先根据功率和时间计算功的大小,注意单位要统一,再根据计算阻力的大小,注意阻力和动力是平衡力,所以相等。
44.①2×106Pa;②1.6×105N.
【解析】(1)带鱼受到的压强:
(2)根据得,受到的压力为:
答案:①2×106Pa;②1.6×105N
45. 400N 8m/s 2.67×105 当小华双脚站立时,她对冰面的压强减小。因为双脚站立时,在压力不变,脚与冰面的接触面积增大
【解析】(1)小华受到的总重力: ;
(2)小华滑行的平均速度: ;
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压力: ,单脚滑行时对冰面的压强:
.当小华双脚站立时,她对冰面的压强减小。因为双脚站立时,在压力不变,脚与冰面的接触面积增大。
答:(1)小华受到的重力是400N;
(2)小华滑行的平均速度是8m/s;
(3)小华单脚滑行时对冰面的压强是2.67×105Pa.当小华双脚站立时,她对冰面的压强减小。因为双脚站立时,在压力不变,脚与冰面的接触面积增大。
【点睛】本题考到了重力计算公式,速度的计算,压强的计算以及影响压强大小的因素等等,其中重力计算公式是关键。
46.①6千克;②5×103帕;③1.5×103kg/m3
【解析】解答:(1)水的体积:V水=6×10?3m3,根据ρ可得水的质量:m水=ρ水V水=1×103kg/m3×6×10?3m3=6kg;(2)B对水平地面的压力:FB=GB=250N,B对水平地面的压强:pB==5000Pa;(3)剩余部分对地面的压强:p′B=ρBgh′B水对容器底的压强:p水=ρ水gh水,h′B:h水=2:3,因为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,所以ρBgh′B=ρ水gh水,ρB=ρ水=×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3
答:(1)A中水的质量为6kg.(2)B对水平地面的压强为5000Pa.(3)B的密度为1.5×103kg/m3.
点睛:(1)知道水的体积和密度,利用m=ρV求水的质量;(2)B对水平地面的压力等于B的重力,利用压强公式求B对水平地面的压强;(3)求出剩余部分对地面的压强pB′=ρBghB′,而水对容器底的压强p水=ρ水gh水,由题知,为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,hB′:h水=2:3,据此求B的密度.
47.(1)9800Pa;(2)50kg
【解析】解答:(1)水对容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3××1m=9.8×103Pa;⑵?当小球静止时,容器对地面的压强是?相等的?,小球放入该容器静止时容器对水平桌面的压强没有发生变化,说明小球处于漂浮或悬浮状态,悬浮时小球所受浮力最大,即此时重力最大,G最大=F浮=水gv排=?1.0×10?3?kg/cm39.8N/kg0.05m3=490N
?球的最质量为m最大==50kg
点睛:掌握漂浮或悬浮时物体所受浮力等于其排开液体的重力是解答本题的关键。
48.(1)9800Pa;(2)50kg
【解析】(1)水对容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0103kg/m39.8N/kg1m=9800Pa;(2)若将一个体积为0.05米3的实心小球慢慢地放入该容器中,当小球静止不动时,发现容器对水平地面的压强没有发生变化,则说明小球放入容器中水溢出后与原来的重力相同,即小球的重力等于溢出水的重力,小球处于漂浮或悬浮,当溢出水的体积最大时,小球的质量最大,此时小球在水中悬浮,V排V球0.05m3,m球m排水V排1.0kg/m350kg.
49. 2x105N 5x104N 1.5m
【解析】(1)∵战车在水平地面上,∴战车对水平地面的压力:F=G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N,战车对水平地面的压强:P=5×104Pa;
(2)由p=ρgh,可得h==1.5m,
50. 7x107pa 2.1x106N
【解析】(1)潜水器受到海水的压强为p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×7000m7×107Pa;
(2)S=300cm2=0.03m2.则P 得:观察窗受到的压力为F=pS=7×107Pa×0.03m2=2.1×106N.
51.① 8kg;② 980Pa ;③3920Pa
【解析】(1)甲的体积为:
质量为:
(2)水对乙容器底部的压强为:
(3)水的体积为:
当长方体甲截取部分放入乙中时,因为甲的密度大于水的密度,所以甲会沉底,则甲的四周空隙部分,即水的面积为:
所以水柱此时最高为: ,
即截取甲的高度为0.2m,超过此高度时,水面不再升高,
则甲减小的压强为:
答案:① 8kg;② 980Pa ;③3920Pa
点睛:重点是密度公式和液体压强公式的应用,难点在最后一问,关键是根据甲和乙的面积差求出水柱的高度,超过此高度时,水面不会再升高。
52.(1)2×103kg/m3;(2)5.88×105Pa
【解析】(1)车架材料的密度:
(2)对地面的压力:
对地面的压强为:
答案:重点是密度公式和压强公式的应用,注意求压强时,表格中给的是单轮与地面的接触面积,而自行车有两个轮子,所以不要忘了受力面积要乘以2。
53.①4×10-3m3 ②980Pa ③有水溢出,G水=13.72N
【解析】试题分析
①已知水的密度和质量,利用密度公式变形计算水的体积;
②已知水的密度和深度,利用液体压强公式计算0.1米深处水的压强;
③将将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,利用压强公式计算出物体垫在容器下方时的受力面积,进而可求得容器的底面积,然后再根据压强公式计算出增大的压力,与将物体放入容器中实际增大的压力比较即可判断是否有水溢出.
试题解析
①水的体积:
.
②0.1米深处水的压强:
.
③设物体的底面积为S,将物体垫在容器下方时,
对地增加的压力: .
物体的底面积:
因为物体的底面积是容器的一半,所以容器的底面积: .
将物体放入容器中,增大的压力应为:
,
如果将物体放入容器中无水溢出,则实际增大的压力为:
.
,所以,有水溢出,
溢出水的重力为:
.
点睛:此题考查压强大小的计算,同时考查密度公式、重力公式的应用,综合性强,难题较大.
54.见解析所示
【解析】试题分析
①已知质量和体积,应用公式: 即可求出乙的密度ρ乙.
②已知质量,可求出甲对地面的压力,再根据算出压强.
③将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等,根据算出Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值.
试题解析
①乙的密度: .
②自由放在水平面的物体压力大小等于重力,
所以甲对地面的压强: .
③甲的底面积是乙的1.5倍,即,
因为将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等,即
所以: ,解得:
所以: .
点睛:本题考查压强的比较,关键是知道将切去部分交换叠放在剩余部分上后,只能利用分析物体对桌面的压强变化.
55.9.8×103帕
【解析】试题分析
根据液体压强公式求出水对该处池底的压强p水.
试题解析
水对该处池底的压强:
56.①2352帕 ;②2500帕;③5×10-4米3
【解析】试题分析
①已知酒精的深度,根据公式?可求酒精对容器底部的压强.
②已知水的深度和容器的底面积,可求水的体积,再利用公式可求甲容器中水的质量.再利用求甲容器对桌面的压强.
③先算出水对甲容器的压强,再算出二者的加强差,通过压强公式,算出抽取的酒精的深度,在算出抽出酒精的体积.
试题解析
①酒精对容器乙底部的压强:
.
②水的体积: .
水的重力: .
容器甲对水平桌面的压强: .
③水对容器甲底部的压强:
.
所以压强差为: .
所以应抽出酒精的深度:
因此,抽出酒精的体积: .
点睛:本题考查了学生对密度公式、重力公式、固体压强公式、液体压强公式的掌握和运用,知识点多、综合性强,分析时要求灵活选用公式.
57.(1) 1.8×103 kg/m3。(2) 7.5×105 Pa。(3) 80 W。
【解析】解答:(1)碳纤维车架的密度:ρ==1.8×103kg/m3;(2)小文的质量m人=50kg,车的质量m车=10kg,小红与车的总重力:G总=m总g=(m人+m车)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,他骑行时自行车对路面的压力:F=G总=600N;水平地面受到的压强:
p==7.5×105Pa;(3)由题意可得,骑车时受到的阻力:f=0.02G总=0.02×600N=12N,因为她匀速骑行,所以骑车的动力F=f=12N,骑自行车所做的功:
W=Fs=12N×2000m=24000J,时间t=5min=300s,骑车功率:P==80W.
点睛:从表中数据可知碳纤维车架的质量和体积,利用密度公式即可求得其密度;水平地面所受的压力等于车子和运动员的重力,根据公式可求水平地面受到的压强;知道小文和车的质量,可求总重力,该路段阻力为总重力的0.02倍,可求阻力;由于匀速骑行,受到的阻力和动力是一对平衡力,大小相等,利用W=Fs求功,知道时间,利用功率公式求骑行功率.
58. 6 N 1.5 s 300 Pa
【解析】(1)根据题意知道,刻度尺的质量是:m=600 g=0.6kg,所以刻度尺的重力是:G=mg=0.6kg×10N/kg=6N;
(2)因为刻度尺左端A与靠背B相距s=3m,由v=s/t知道,刻度尺撞上靠背的时间是:t=s/v=3m/2m/s=1.5s;
(3)刻度尺反弹回来直到尺子右边沿和椅子右边沿对齐的时间是:t′=s′/v′=3m/1m/s=3s,在此过程中,尺子对椅子的压强是不变的,且压强是:p=F/S=G/S=6N/0.03m2=200Pa;
接下来的1s,露在椅子外面的长度是:s″=v′t″=1m/s×1s=1m,
尺子此时在椅子上的长度是:L=L尺-s″=3m-1m=2m,
设尺子和椅子的接触面积为S′,则3m/2m=0.03m2/S′,故S′=0.03m2×2m/3m=0.02m2 ,
所以此时尺子对椅子的压强是:p′=F/S′=G/S′=6N/0.02m2=300Pa;
故0至4 s压强p与时间t关系的图象如图:
点睛:本题考查的是对重力、速度、压强计算公式的理解和掌握,解题的关键是明确尺子在移动过程中接触面积的变化。
59. 10 000 Pa 20 N
【解析】(1)根据题意知道,水对容器底部的压强:p底 =ρgh1 =1000kg/m3 ×10N/kg×1m=10000Pa;
(2)水对容器底部的压力:由p=F/S可得,F=p底S=10000Pa×20×10-4 m2 =20N
点睛:本题考查压力、压强等的计算,关键是公式的灵活运用,关键是水的深度的计算,难度不大。
60. 4×108Pa 2×105Pa
【解析】, , ,
; .
答:图钉对墙的压强为4×108Pa;手对图钉帽的压强为2×105Pa.
【点睛】本题主要考查固体对压力的传递特点及熟练应用压强公式.解题关键是明确固体在处于平衡状态时,能够等值的传递外加压力,但压强的传递是非等值的,它随受力面积的变化而变化.在压力一定的情况下,压强的大