全章高频考点专训
LK版 八年级下
专训2 压强的综合计算
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1.【中考?湘西州】狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式,阿拉斯加雪橇犬因为耐寒、耐力好而能够胜任这一工作。现有一雪橇及货物总质量为200 kg,设雪地能承受的最大压强为5 000 Pa,地面对雪橇的摩擦力为重力的0.1倍。(g取10 N/kg)
(1)试求雪橇面积最小应为多少?
(2)如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50 N的拉力,至少需要多少只雪橇犬才能拉动雪橇?
2.【中考?永州】永州市燕子快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户,创新了无人机快递服务。该公司无人机有关信息如下表,g取10 N/kg,求:
无人机自重(含电池)G机
160 N
最大升力F
260 N
最大飞行速度v
54 km/h
脚架与水平地面接触面积S
10-2 m2
(1)无人机送货时最多能装载多少千克的货物?
(2)现要将货物送到27 km的地方,最快需要多少分钟?
(3)当无人机载着40 N货物降落在水平地面上时,对地面产生的压强是多大?
3.【中考?眉山】如图所示,质量为200 g、底面积为20 cm2的薄壁容器中盛有800 g水。将容器放置在水平地面上,容器内水深h为30 cm,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,则:
(1)水对容器底部的压力为多少?
解:容器内水深h=30 cm=0.3 m,
水对容器底部的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa,容器底面积S=20 cm2=20×10-4 m2
水对容器底部的压力F=pS=3 000 Pa×20×
10-4 m2=6 N。
(2)容器对地面的压强为多少?
4.【中考?锦州】如图所示,平底烧瓶的底面积为
50 cm2,内装400 mL煤油,煤油的深度为10 cm,烧瓶放置在表面积为100 dm2的水平桌面上,烧瓶自重和容器的厚度均可忽略不计,g取10 N/kg,
煤油的密度ρ煤油=0.8×103 kg/m3。求:
(1)煤油对烧瓶底的压力。
【点拨】已知煤油的深度h,可用公式p=ρ煤油gh算出煤油对烧瓶底的压强,再利用公式F=pS计算煤油对烧瓶底的压力。
解:煤油的深度h=10 cm=0.1 m,煤油对烧瓶底的压强p=ρ煤油gh=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=800 Pa。
烧瓶底面积S=50 cm2=50×10-4 m2,
煤油对烧瓶底的压力F=pS=800 Pa×50×
10-4 m2=4 N。
(2)桌面受到的压强。
解:煤油的体积V=400 mL=400 cm3=4×10-4 m3,
煤油的质量m煤油=ρ煤油V=0.8×103 kg/m3×4×
10-4 m3=0.32 kg,
煤油的重力G煤油=m煤油g=0.32 kg×10 N/kg=3.2 N,
5.学习了大气压的知识以后,小明对大气压通常有1.0×105 Pa这么大存有疑问,想亲自证实一下。
(1)小明买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10 cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8 L水,经过计算,他认为塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请写出计算过程和
判断依据。(g取10 N/kg)
解:大气对吸盘的压力:F=pS=105 Pa×10×
10-4 m2=100 N,
水的重:G=mg=ρVg=1.0×103 kg/m3×8×
10-3 m3×10 N/kg=80 N,因为G<F,所以水桶不会把吸盘拉下。
(2)当小明把水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了,是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。
解:吸盘内的空气没有完全挤出(或吸盘的气密性不好)
6.在标准大气压下水的沸点是100℃,如果气压增大,沸点也会升高,家用高压锅就是应用这个原理设计的。已知水的沸点跟气压的关系如图所示。测得锅盖出气孔的直径为4 mm,压在出气孔上的
限压阀质量为80 g,请你通过计算
并对照图象判断:用该高压锅烧水,
水温最高可以达到多少?(g取10 N/kg)
解:限压阀刚要被顶起时,其受力情况为:重力G阀、大气的压力F0、锅内气体的压力F内,它们之间存在平衡关系:
即G阀+F0=F内。则有:80×10-3 kg×10 N/kg+1.0×105 Pa×3.14×(2×10-3 m)2=p内×3.14×(2×
10-3 m)2,解得p内≈1.64×105 Pa。
由图象可得此时高压锅内水的沸点约为115 ℃。
7.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定的托盘测力计上(如图所示)。无风时,托盘测力计示数为15 N;当迎面吹着飞机的风速达到20 m/s时,托盘测力计的示数为7 N,可以
判定飞机受到了一个新的力。根据
你的分析,飞机受到的该力的大小
为多少?方向如何?
解:飞机受到的该力的大小F=F1-F2=
15 N-7 N=8 N。方向为竖直向上。
8.随着时代的进步,轿车的车速和性能有了较大提升,某轿车外形如图所示,它的质量是1 800 kg,四个轮子与水平地面的总接触面积是0.08 m2。
(1)根据轿车外形分析,若轿车静止时对水平地面的压力为F1,行驶时对水平地面的压力为F2,则F1________(填“等于”“大于”或“小于”)F2。
【点拨】轿车静止时对水平地面的压力F1=G,轿车行驶时对地面的压力F2<G,则F1大于F2。
大于
(2)若轿车行驶时,对水平地面的压强为1.5×105 Pa。求此时轿车上下表面受到的空气的压力差?(g取10 N/kg)
解:轿车行驶时对地面的压力F=pS=1.5×
105 Pa×0.08 m2=1.2×104 N,
轿车重力G=mg=1 800 kg×10 N/kg=1.8×104 N。此时轿车上下表面受到的空气的压力差ΔF=G-F=1.8×104 N-1.2×104 N=6×103 N。