中考物理考点分类训练-固体压强计算

中考物理考点分类训练——固体压强计算1．（2021湘潭模拟）将质量为240g、底面积为480cm2的物理书平放在水平课桌中央，水平桌面的面积为4800cm2，则书对课桌的压力和压强为（g取10N/kg）（）A．2.4N50Pa B．24N50Pa C．2.4N5Pa D．240N500Pa2．（2021益阳模拟）把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2。把甲放在乙的上面，如图所示，则乙对桌面的压强为（）A．p1+p2 B． C．+ D．3．（2021永州模拟）如图所示，轻质杠杆上的OA：OB＝4：1，放在水平地面上的物体甲底面积为100dm2，其重量为150N；物体乙（悬空）的重量为200N，则当杠杆保持水平平衡时，则物体甲对水平地面的压强大小为Pa。4．（2021铁岭模拟）将质地均匀的长方体木块平放在水平地面上，所受重力为60N，当受到水平向右16N的拉力时，刚好做匀速直线运动，当拉力增加到25N时，木块向右做加速运动，此时木块受到的摩擦力为N。如图所示，若沿虚线竖直方向将其分割为体积3：1的两块，则它们对地面的压强比为。5．（2021重庆模拟）静止放置在水平地面上的正方体A和B（如图所示），A、B的密度之比为1：2，高度之比为2：1；那么物体A、B的质量之比为。若沿着竖直方向各自切割下相同的比例n后，再把切去部分分别放在对方剩余部分上，则此时物体A和B对地面的压强之比为3：8，那么这个切割的比例n＝。6．（2021白银模拟）如图甲所示，一个足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，圆柱体A重25N，高20cm，置于容器底部，A的上端连接一轻质弹簧（不计质量和体积），弹簧的另一端与不可伸长的细线相连，细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦）与B相连，弹簧受力每改变1N，长度改变1cm。圆柱体B的重力为20N，A、B底面积均为100cm2，缓慢向容器中加水，B对桌面的压力F随容器中水的体积V之间的关系如图乙所示。加水前，A对容器底的压强是Pa，当加水体积为V2时，容器中水的深度是cm。7．（2021株洲模拟）复习阶段，物理老师发动大家创新物理复习方法。于是小翔同学“发明”了自传式物理复习法。下面是他《自传》中的几道问题，请结合自己的情况完成：（1）我步行上学时的速度是1.2。（2）我之所以能够前进，是因为我的脚受到了地面的摩擦力，这个摩擦是（选填“静摩擦”、“滑动摩擦”或“滚动摩擦”）。（3）有一次上学，我的脚被一个木桩绊住了，由于，我向前跌倒，还好没有受伤。来到学校后，看到悬挂在校门上的红灯笼在不停的左右摆动，我想这时的红灯笼受到的作用。（填“一定是平衡力”或“一定是非平衡力”）（4）放学途中，我买了一瓶550mL的某品牌的饮用矿泉水，为了防止瓶子下滑，我用更大的力握住水瓶，则手对瓶子的摩擦力将。（填“变大”“变小”“不变”）（5）把这瓶水喝了一半后，水的密度（填“变大”“变小”“不变”），剩余的水深10cm，则剩余水的对瓶底的压强Pa，剩余水的对瓶底的压力N（瓶子的底面积为5×10﹣3m2）。（6）我的质量是65kg，每只脚与地之间的接触面积大约是200cm2，因此我在水平路面上走路时对地面的压力是N，压强是Pa．（g取10N/kg）8．（2021张家界模拟）阅读以下材料，回答相关问题。单板滑雪单板滑雪（即滑板滑雪）又称冬季的冲浪运动，单板滑雪选手用一个滑雪板而不是一双滑雪板，利用身体和双脚来控制方向。1994年国际滑联（FIS）将滑板滑雪定为冬奥会正式项目。无论你是个顶级高手还是第一次踏上滑雪单板，你的滑雪体验直接与你的装备质量相关，好的装备会增加你滑雪的乐趣。滑雪装备可划分为两大部分，一是硬件﹣﹣用于滑雪，包括滑板、靴子和固定器；二是软件﹣﹣使你保持温暖，如夹克、裤子、头盔等。滑板的底板材料主要由塑料或高分子尼龙材料制成，高分子材料的底板更为光滑。应如何选择一块合适的滑板呢？合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和体重来选择，大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近（如图1所示）。宽度是挑选单板的另一个非常重要的因素，基本原则是：当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘。单板滑雪主要有U形池比赛和障碍追逐赛等。平昌冬奥会男子障碍追逐赛的比赛场地海拔落差约为230m，路线长度约为1200m。比赛沿途分布着雪丘、跳跃点和急转弯，单板滑雪的参赛选手要通过自己的各种技术越过障碍来完成比赛，最先冲过终点的选手获胜。U形池赛场地为U形滑道，长120米，宽15米，深3.5米，平均坡度18度。比赛时运动员在U形滑道内滑行，并利用滑道做各种旋转和跳跃动作。裁判员根据运动员腾空高度、完成动作的难度和效果评分。单板滑雪的主要动作有跃起抓板、跃起非抓板、倒立、跃起倒立、旋转等。在2018年2月平昌冬奥会上，我国女选手刘佳宇发挥出色，为中国夺得了女子单板U形池项目的银牌。请回答下列问题：（1）图2所示是障碍追逐赛的选手腾跃到空中的瞬间。他在空中下落过程中，重力做功越来越（填“快”或“慢”）。（2）如图3所示，中国选手刘佳宇向上腾空跃起到最高点的过程中，她的动能和能之间会发生相互转化。（3）小强要去玩单板滑雪，他的身高为170cm，体重为600N，穿40码的鞋。你会帮他从下列三种型号的滑板中选择型号的滑板？请估算小强在进行单板滑雪时对雪地的压强，并写出估算过程。型号①：长度约100cm，宽度约21cm；型号②：长度约150cm，宽度约25cm；型号③：长度约170cm，宽度约28cm。9．（2021大连模拟）小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01m2，所受阻力是其总重的0.02倍（g＝10N/kg）。求：（1）正常行驶的自行车对路面的压强；（2）自行车行驶1000米动力所做的功；（3）自行车行驶的功率。10．（2021衡阳模拟）我市共享单车系统正式运行以来，深受广大市民的喜爱。质量为50kg的小明坚持（在水平地面）骑自行车上学，骑行时双轮接触地面面积共10cm2．g取10N/kg，自行车的相关数据见表。求：（1）车架材料的密度。（2）小明骑行时自行车对水平地面的压强。11．（2021岳阳模拟）一个用金属制成的卡通小人放在水平桌面上如图所示，它是实心体，小王很想知道它究竟是由什么材料制成的，于是设法测得了它的质量1.78×103g，体积为2×10﹣4m3，脚着地的总面积是4×10﹣4m2．（g取10N/kg）（1）通过计算和查表判断卡通人可能是由何种物质制成的？（2）卡通小人的重力是多少？（3）卡通小人对桌面的压强是多少？12．（2021铁岭模拟）水平地面上有一个质量为1千克、底面积为2×10﹣2米2的薄壁容器，容器内盛有质量为4千克的水，水深0.3米。求：①水的体积V水。②水对容器底部的压强p水。③容器对地面的压强p容。13．（2021烟台模拟）随着电热水器的不断改进，电热水壶深受人们的喜爱（如图所示），它的容积为3.8L，壶身和底座的总质量是1.2kg，底座与水平桌面的接触面积为250cm2，装满水后水深21cm。（g取10N/kg）求：（1）电热水壶壶嘴与壶身的液面是相平的，这是利用了原理。（2）电热水壶中水的质量是多少？（3）水对电热水壶底部的压强是多少？（4）此时桌面受到的压强是多少？14．（2021常德模拟）2020年11月19日，我国内蒙古通辽市的降雪达暴雪等级，如图所示是一辆除雪车正在消除路面积雪的场景，已知该除雪车的额定功率是120kW，质量是5×103kg，车轮与水平地面的总接触面积是0.25m2。（g取10N/kg）（1）除雪车对水平地面的压强是多少？（2）当除雪车以额定功率进行除雪作业时，在平直的路面上以5.4km/h的速度匀速前进了1.5km，求除雪车所做的功和受到的阻力。（3）若除雪车实际工作时的功率为P，在时间t内把质量为m的雪举起装到高为h的运雪车上，试写出此过程中除雪车效率的表达式。15．（2021辽阳模拟）如图是一台质量为5×103kg的新型双轮柴油压路机，某次道路维修中，以2.4km/h的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程受到的平均阻力是总重的0.3倍。求：[g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg]（1）该压路机静止在水平路面上，对路面的压强为2×106Pa，则压路机与地面的接触面积是多少m2？（2）维修道路过程中，压路机的输出功率是多少？（3）若维修道路过程中发动机效率为40%，这一过程要消耗多少柴油？16．（2021丹东模拟）如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的汽车，其质量为1.5t，车轮与地面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，消耗汽油2kg，这一过程中汽车发动机的输出功率为46kW，求：（汽油热值为q汽＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）（1）汽车在该路段的速度。（2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强。（3）在这一过程中汽车受到的阻力。（4）在这一过程中汽车发动机的效率。17．（2021河南模拟）为了方便人们出行，重庆开通了环线四轮公交车，若该公交车的总质量为4×103kg（已包括了车上的司机、乘客），每个轮胎与地面的接触面积为0.1m2，车匀速行驶时所受的阻力是车总重的0.2倍，公交车在牵引力的作用下，在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200m。求：（1）公交车静止时，对水平地面的压强是多少？（2）2min内牵引力所做功的功率是多少？18．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。19．（2021抚顺模拟）如图是中国制造的全球最大的水陆两栖飞机AG600，它的最大起飞质量是53.3t，最大航程为4500km，静止时与地面的接触总面积为0.5m2，发动机的功率为9000kW．求：（1）飞机以最大起飞质量静止在水平地面时，对地面的压强是多少？（2）若AG600在天空匀速直线航行450km用时0.5h，则飞机所受到的阻力多大？（3）若AG600在天空匀速航行450km消耗煤油1350kg，则发动机的效率是多少？（取q煤油＝4×107J/kg）20．（2021攀枝花模拟）如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m．用它把质量为2×103kg、底面积为0.5m2的货位G匀速提起（g＝10N/kg）．求：（1）起吊钱，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为多少千克？（3）若起重机吊臂前端是由如图甲所示的滑轮组组成，动滑轮总重1000N，绳重和摩擦不计。如果拉力的功率为6kW，则把2×103kg的货物匀速提高10m，拉力F的大小是多少？需要多少时间？滑轮组机械效率是多少？（保留一位小数）21．（2021广州模拟）小明用滑轮组提升物体，绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图线a所示，物体上升的高度随时间变化的关系如图线b所示。已知物体的质量为500g，物体与地面的接触面积为100cm2，所用动滑轮的总重为0.5N，绳子自由端的拉力F为1.5N。（g取10Nkg）在0~2s的过程中，求：（1）拉力F的功率；（2）滑轮组的机械效率；（保留一位小数）（3）若不计绳重及摩擦，小明用1N拉力拉绳子时，物体对地面的压强。22．（2021金昌模拟）为了改善路况，专家研究出来一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某同学为了测试该材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试，如图（甲）所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压力F变化的过程如图（乙）。电源电压24V，定值电阻R0＝20Ω。求：（1）压力为零时，电流表的示数。（2）经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力？（3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0～1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少？2021年中考物理考点分类训练——固体压强计算参考答案1．（2021湘潭模拟）将质量为240g、底面积为480cm2的物理书平放在水平课桌中央，水平桌面的面积为4800cm2，则书对课桌的压力和压强为（g取10N/kg）（）A．2.4N50Pa B．24N50Pa C．2.4N5Pa D．240N500Pa【答案】A。2．（2021益阳模拟）把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2。把甲放在乙的上面，如图所示，则乙对桌面的压强为（）A．p1+p2 B． C．+ D．【答案】B。3．（2021永州模拟）如图所示，轻质杠杆上的OA：OB＝4：1，放在水平地面上的物体甲底面积为100dm2，其重量为150N；物体乙（悬空）的重量为200N，则当杠杆保持水平平衡时，则物体甲对水平地面的压强大小为Pa。【答案】100。4．（2021铁岭模拟）将质地均匀的长方体木块平放在水平地面上，所受重力为60N，当受到水平向右16N的拉力时，刚好做匀速直线运动，当拉力增加到25N时，木块向右做加速运动，此时木块受到的摩擦力为N。如图所示，若沿虚线竖直方向将其分割为体积3：1的两块，则它们对地面的压强比为。【答案】16；1：1。5．（2021重庆模拟）静止放置在水平地面上的正方体A和B（如图所示），A、B的密度之比为1：2，高度之比为2：1；那么物体A、B的质量之比为。若沿着竖直方向各自切割下相同的比例n后，再把切去部分分别放在对方剩余部分上，则此时物体A和B对地面的压强之比为3：8，那么这个切割的比例n＝。【答案】4：1；。【解析】（1）由正方体体积公式V＝h3可知，＝＝＝，又因为＝，由m＝ρV可知：＝×＝×＝；（2）由（1）知＝＝，＝＝＝，若沿着竖直方向各自切割下相同的比例n后，再把切去部分分别放在对方剩余部分上，则它们对地面的压力分别为：FA＝（1﹣n）GA+nGB＝（1﹣n）×4GB+nGB＝（4﹣3n）GB，FB＝（1﹣n）GB+nGA＝（1﹣n）GB+4nGB＝（1+3n）GB，受力面积分别为：SA′＝（1﹣n）SA＝4（1﹣n）SB，SB′＝（1﹣n）SB，由p＝可知：＝×＝×＝，而＝，则：＝，解得：n＝。6．（2021白银模拟）如图甲所示，一个足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，圆柱体A重25N，高20cm，置于容器底部，A的上端连接一轻质弹簧（不计质量和体积），弹簧的另一端与不可伸长的细线相连，细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦）与B相连，弹簧受力每改变1N，长度改变1cm。圆柱体B的重力为20N，A、B底面积均为100cm2，缓慢向容器中加水，B对桌面的压力F随容器中水的体积V之间的关系如图乙所示。加水前，A对容器底的压强是Pa，当加水体积为V2时，容器中水的深度是cm。【答案】1500；25。【解析】解：（1）根据图示可知，加水前（A离地前），B对桌面的压力为10N，由于压力与支持力是一对相互作用力，因此B受到竖直向上的支持力也为10N；此时B受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力和拉力，因此绳子对B的拉力：FB＝GB﹣FB支＝20N﹣10N＝10N；由于力的作用是相互的，所以弹簧的拉力大小也为10N，此时A受到竖直向上的拉力、支持力以及重力，则FA支＝GA﹣FA＝25N﹣10N＝15N，故A对容器底的压力为15N，则A对容器底部的压强：pA＝＝＝1500Pa；（2）根据图乙可知，当A完全淹没时，B对桌面的压力最大，此时A受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×100×20×10﹣6m3＝20N，此时A受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和弹簧的拉力，则弹簧的拉力F＝GA﹣F浮＝25N﹣20N＝5N，即弹簧测力计的长度将减小5cm，物体A将上升5cm，因此当加水体积为V2时，容器中水的深度为20cm+5cm＝25cm。7．（2021株洲模拟）复习阶段，物理老师发动大家创新物理复习方法。于是小翔同学“发明”了自传式物理复习法。下面是他《自传》中的几道问题，请结合自己的情况完成：（1）我步行上学时的速度是1.2。（2）我之所以能够前进，是因为我的脚受到了地面的摩擦力，这个摩擦是（选填“静摩擦”、“滑动摩擦”或“滚动摩擦”）。（3）有一次上学，我的脚被一个木桩绊住了，由于，我向前跌倒，还好没有受伤。来到学校后，看到悬挂在校门上的红灯笼在不停的左右摆动，我想这时的红灯笼受到的作用。（填“一定是平衡力”或“一定是非平衡力”）（4）放学途中，我买了一瓶550mL的某品牌的饮用矿泉水，为了防止瓶子下滑，我用更大的力握住水瓶，则手对瓶子的摩擦力将。（填“变大”“变小”“不变”）（5）把这瓶水喝了一半后，水的密度（填“变大”“变小”“不变”），剩余的水深10cm，则剩余水的对瓶底的压强Pa，剩余水的对瓶底的压力N（瓶子的底面积为5×10﹣3m2）。（6）我的质量是65kg，每只脚与地之间的接触面积大约是200cm2，因此我在水平路面上走路时对地面的压力是N，压强是Pa．（g取10N/kg）【答案】（1）m/s；（2）静摩擦；（3）惯性；一定是非平衡力；（4）不变；（5）不变；1000；5；（6）650；3.25×104。8．（2021张家界模拟）阅读以下材料，回答相关问题。单板滑雪单板滑雪（即滑板滑雪）又称冬季的冲浪运动，单板滑雪选手用一个滑雪板而不是一双滑雪板，利用身体和双脚来控制方向。1994年国际滑联（FIS）将滑板滑雪定为冬奥会正式项目。无论你是个顶级高手还是第一次踏上滑雪单板，你的滑雪体验直接与你的装备质量相关，好的装备会增加你滑雪的乐趣。滑雪装备可划分为两大部分，一是硬件﹣﹣用于滑雪，包括滑板、靴子和固定器；二是软件﹣﹣使你保持温暖，如夹克、裤子、头盔等。滑板的底板材料主要由塑料或高分子尼龙材料制成，高分子材料的底板更为光滑。应如何选择一块合适的滑板呢？合适的滑板长度应依赖于使用者的滑雪方式、身高和体重来选择，大多数人需要的滑板竖立在地面上时应该达到使用者的下巴或嘴唇附近（如图1所示）。宽度是挑选单板的另一个非常重要的因素，基本原则是：当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘。单板滑雪主要有U形池比赛和障碍追逐赛等。平昌冬奥会男子障碍追逐赛的比赛场地海拔落差约为230m，路线长度约为1200m。比赛沿途分布着雪丘、跳跃点和急转弯，单板滑雪的参赛选手要通过自己的各种技术越过障碍来完成比赛，最先冲过终点的选手获胜。U形池赛场地为U形滑道，长120米，宽15米，深3.5米，平均坡度18度。比赛时运动员在U形滑道内滑行，并利用滑道做各种旋转和跳跃动作。裁判员根据运动员腾空高度、完成动作的难度和效果评分。单板滑雪的主要动作有跃起抓板、跃起非抓板、倒立、跃起倒立、旋转等。在2018年2月平昌冬奥会上，我国女选手刘佳宇发挥出色，为中国夺得了女子单板U形池项目的银牌。请回答下列问题：（1）图2所示是障碍追逐赛的选手腾跃到空中的瞬间。他在空中下落过程中，重力做功越来越（填“快”或“慢”）。（2）如图3所示，中国选手刘佳宇向上腾空跃起到最高点的过程中，她的动能和能之间会发生相互转化。（3）小强要去玩单板滑雪，他的身高为170cm，体重为600N，穿40码的鞋。你会帮他从下列三种型号的滑板中选择型号的滑板？请估算小强在进行单板滑雪时对雪地的压强，并写出估算过程。型号①：长度约100cm，宽度约21cm；型号②：长度约150cm，宽度约25cm；型号③：长度约170cm，宽度约28cm。【答案】解：（1）他在空中下落过程中，速度越来越快，由P＝＝＝Gv可知，重力做功越来越快；（2）刘佳宇向上腾空跃起到最高点的过程中，质量不变，速度变小，高度变高，则动能减小，重力势能增大，她的动能和重力势能之间会发生相互转化；（3）40码鞋的长度约为25cm，当使用者横向站在滑板上时，人的靴子底长度应该与滑雪板宽齐平或稍稍超过其边缘，所以，滑板的宽度约为25cm，选择型号为②的滑板，小强在进行单板滑雪时对雪地的压力约为F＝G＝600N，受力面积S＝150cm×25cm＝3750cm2＝0.375m2，对雪地的压强p＝＝＝1600Pa。答：（1）快；（2）重力势；（3）②；小强在进行单板滑雪时对雪地的压强为1600Pa。9．（2021大连模拟）小东积极投入到“绿色环保、低碳出行”的新潮流中，他尽量减少驾驶机动车辆外出，坚持骑自行车上下班。小东和自行车的总质量是80kg。当小东以5m/s的速度在平直的公路上骑行时，自行车着地面积为0.01m2，所受阻力是其总重的0.02倍（g＝10N/kg）。求：（1）正常行驶的自行车对路面的压强；（2）自行车行驶1000米动力所做的功；（3）自行车行驶的功率。【答案】解：（1）自行车对水平路面的压力为：F压＝G＝mg＝80kg×10N/kg＝800N；自行车对路面的压强为：p＝＝＝8×104Pa；（2）因为自行车匀速行驶，所以动力与阻力平衡，则F＝f＝0.02G＝0.02×800N＝16N；自行车行驶1000m动力做的功为：W＝Fs＝16N×1000m＝1.6×104J；（3）由P＝＝＝Fv得，自行车行驶的功率为：P＝Fv＝16N×5m/s＝80W。答：（1）正常行驶的自行车对路面的压强为8×104Pa；（2）自行车行驶1000米动力所做的功为1.6×104J；（3）自行车行驶的功率为80W。10．（2021衡阳模拟）我市共享单车系统正式运行以来，深受广大市民的喜爱。质量为50kg的小明坚持（在水平地面）骑自行车上学，骑行时双轮接触地面面积共10cm2．g取10N/kg，自行车的相关数据见表。求：（1）车架材料的密度。（2）小明骑行时自行车对水平地面的压强。【答案】解：（1）车架材料的密度：ρ＝＝＝2×103kg/m3；（2）小明骑行时自行车对地面的压力：F＝G总＝（m人+m整车）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N，自行车对地面的压强：p＝＝＝6×105Pa。答：（1）车架材料的密度为2×103kg/m3；（2）小明骑行时自行车对水平地面的压强为6×105Pa。11．（2021岳阳模拟）一个用金属制成的卡通小人放在水平桌面上如图所示，它是实心体，小王很想知道它究竟是由什么材料制成的，于是设法测得了它的质量1.78×103g，体积为2×10﹣4m3，脚着地的总面积是4×10﹣4m2．（g取10N/kg）（1）通过计算和查表判断卡通人可能是由何种物质制成的？（2）卡通小人的重力是多少？（3）卡通小人对桌面的压强是多少？【答案】解：（1）卡通小人的质量m＝1.78×103g＝1.78kg，制成卡通人材料的密度：ρ＝＝＝8.9×103kg/m3，由表格数据可知，卡通人可能是由铜物质制成的；（2）卡通小人的重力：G＝mg＝1.78kg×10N/kg＝17.8N；（3）卡通小人对桌面的压力：F＝G＝17.8N，卡通小人对桌面的压强：p＝＝＝4.45×104Pa。答：（1）通过计算和查表可知卡通人可能是铜物质制成的；（2）卡通小人的重力是17.8N；（3）卡通小人对桌面的压强是4.45×104Pa。12．（2021铁岭模拟）水平地面上有一个质量为1千克、底面积为2×10﹣2米2的薄壁容器，容器内盛有质量为4千克的水，水深0.3米。求：①水的体积V水。②水对容器底部的压强p水。③容器对地面的压强p容。【答案】解：①由ρ＝可得，V水＝＝＝4×10﹣3m3；②水对容器底部的压强：p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m＝2940Pa；③容器对地面的压强：p容＝＝＝＝2450Pa。答：①水的体积为4×10﹣3m3；②水对容器底部的压强为2940Pa；③容器对地面的压强为2450Pa。13．（2021烟台模拟）随着电热水器的不断改进，电热水壶深受人们的喜爱（如图所示），它的容积为3.8L，壶身和底座的总质量是1.2kg，底座与水平桌面的接触面积为250cm2，装满水后水深21cm。（g取10N/kg）求：（1）电热水壶壶嘴与壶身的液面是相平的，这是利用了原理。（2）电热水壶中水的质量是多少？（3）水对电热水壶底部的压强是多少？（4）此时桌面受到的压强是多少？【答案】解：（1）电热水壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴的水面和壶身的水面保持相平；（2）水的体积：V＝3.8L＝3.8×10﹣3m3，由ρ＝可得，电热水壶中水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×3.8×10﹣3m3＝3.8kg；（3）壶内水的深度：h＝21cm＝0.21m，水对电热水壶底部的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.21m＝2.1×103Pa；（4）壶对桌面的压力：F＝G＝mg＝（3.8kg+1.2kg）×10N/kg＝50N，受力面积：S＝250cm2＝2.5×10﹣2m2；此时桌面受到的压强：p′＝＝＝2×103Pa。答：（1）连通器；（2）电热水壶中水的质量是3.8kg；（3）水对电热水壶底部的压强是2.1×103Pa；（4）此时桌面受到的压强是2×103Pa。14．（2021常德模拟）2020年11月19日，我国内蒙古通辽市的降雪达暴雪等级，如图所示是一辆除雪车正在消除路面积雪的场景，已知该除雪车的额定功率是120kW，质量是5×103kg，车轮与水平地面的总接触面积是0.25m2。（g取10N/kg）（1）除雪车对水平地面的压强是多少？（2）当除雪车以额定功率进行除雪作业时，在平直的路面上以5.4km/h的速度匀速前进了1.5km，求除雪车所做的功和受到的阻力。（3）若除雪车实际工作时的功率为P，在时间t内把质量为m的雪举起装到高为h的运雪车上，试写出此过程中除雪车效率的表达式。【答案】解：（1）除雪车对地面的压力为：F＝G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，除雪车对地面的压强为：p＝＝＝2×105Pa；（2）除雪车的速度为：v＝5.4km/h＝1.5m/s，除雪车前进的距离为：s＝1.5km＝1500m，根据v＝得除雪车所用的时间：t＝＝＝1000s，除雪车做的功：W＝Pt＝120×103W×1000s＝1.2×108J，根据W＝Fs知除雪车的推力为：F＝＝＝8×104N，即受到的阻力f＝F＝8×104N；（3）除雪车做的总功W总＝Pt，克服雪的重力做的有用功为W有＝Gh＝mgh，除雪车的效率η＝＝。答：（1）除雪车对水平地面的压强2×105Pa；（2）除雪车所做的功为1.2×108J，受到的阻力是8×104N；（3）除雪车效率的表达式η＝。15．（2021辽阳模拟）如图是一台质量为5×103kg的新型双轮柴油压路机，某次道路维修中，以2.4km/h的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程受到的平均阻力是总重的0.3倍。求：[g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg]（1）该压路机静止在水平路面上，对路面的压强为2×106Pa，则压路机与地面的接触面积是多少m2？（2）维修道路过程中，压路机的输出功率是多少？（3）若维修道路过程中发动机效率为40%，这一过程要消耗多少柴油？【答案】解：（1）该压路机静止在水平路面上，对路面的压力：F＝G＝mg＝5×103kg×10N/kg＝5×104N，由p＝可得，压路机与地面的接触面积：S＝＝＝0.025m2；（2）维修道路过程中，压路机的速度：v＝2.4km/h＝m/s，因压路机匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，压路机的牵引力：F′＝f＝0.3G＝0.3×5×104N＝1.5×104N，压路机的输出功率：P＝＝＝F′v＝1.5×104N×m/s＝1×104W；（3）由P＝可得，发动机牵引力做的功：W＝Pt＝1×104W×10×60s＝6×106J，由η＝×100%可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝1.5×107J，由Q放＝mq可得，消耗柴油的质量：m′＝＝＝0.375kg。答：（1）压路机与地面的接触面积是0.025m2；（2）维修道路过程中，压路机的输出功率是1×104W；（3）若维修道路过程中发动机效率为40%，这一过程要消耗0.375kg的柴油。16．（2021丹东模拟）如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的汽车，其质量为1.5t，车轮与地面接触的总面积为750cm2，该车在水平路面上匀速直线行驶13.8km，用时10min，消耗汽油2kg，这一过程中汽车发动机的输出功率为46kW，求：（汽油热值为q汽＝4.6×107J/kg，g取10N/kg）（1）汽车在该路段的速度。（2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强。（3）在这一过程中汽车受到的阻力。（4）在这一过程中汽车发动机的效率。【答案】解：（1）汽车在该路段的速度：v＝＝＝23m/s；（2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：F压＝G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，对地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；（3）由P＝＝＝Fv可得汽车的牵引力：F＝＝＝2000N，因汽车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以，在这一过程中汽车受到的阻力f＝F＝2000N；（4）牵引力做的有用功：W有用＝Fs＝2000N×13.8×103m＝2.76×107J，汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽q汽＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×108J，在这一过程中汽车发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。答：（1）汽车在该路段的速度为23m/s；（2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为2×105Pa；（3）在这一过程中汽车受到的阻力为2000N；（4）在这一过程中汽车发动机的效率为30%。17．（2021河南模拟）为了方便人们出行，重庆开通了环线四轮公交车，若该公交车的总质量为4×103kg（已包括了车上的司机、乘客），每个轮胎与地面的接触面积为0.1m2，车匀速行驶时所受的阻力是车总重的0.2倍，公交车在牵引力的作用下，在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200m。求：（1）公交车静止时，对水平地面的压强是多少？（2）2min内牵引力所做功的功率是多少？【答案】解：（1）公交车的重力：G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N，车静止时对水平地面的压力：F压＝G＝4×104N，对水平地面的压强：p＝＝＝1×105Pa；（2）公交车受到的阻力为：F阻＝0.2G＝0.2×4×104N＝8×103N，车匀速行驶，拉力和阻力是一对平衡力，所以牵引力F牵＝F阻＝8×103N，牵引力做功：W＝F牵s＝8×103N×1200m＝9.6×106Jt＝2min＝120s，则2min内牵引力所做功的功率：P＝＝＝8×104W。答：（1）公交车静止时，对水平地面的压强是1×105Pa；（2）2min内牵引力所做功的功率是8×104W。18．（2021济宁模拟）两轮自平衡电动车作为一种新兴的交通工具，备受年轻人喜爱（如图所示），下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。（1）图中平衡车轮胎与地面的总接触面积为0.01m2，求此时地面受到的压强（g＝10N/kg）（2）若电动机以额定功率工作，求锂电池充足一次电最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为96N，最多能连续行驶17.28km，求电动车工作的效率。【答案】解：（1）平衡车静止时对地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，此时地面受到的压强：p＝＝＝2×104Pa；（2）锂电池充足一次电储存的电能：W电＝UIt＝48V×12A×3600s＝2.0736×106J，由P＝可得，最多可骑行的时间：t′＝＝＝5760s；（3）电动车在平直的公路上匀速行驶处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，则牵引力F＝f＝96N，牵引力做的功：W＝Fs＝96N×17.28×103m＝1.65888×106J，电动车工作的效率：η＝×100%＝×100%＝80%。答：（1）地面受到的压强为2×104Pa；（2）锂电池充足一次电最多可骑行的时间为5760s；（3）电动车工作的效率为80%。19．（2021抚顺模拟）如图是中国制造的全球最大的水陆两栖飞机AG600，它的最大起飞质量是53.3t，最大航程为4500km，静止时与地面的接触总面积为0.5m2，发动机的功率为9000kW．求：（1）飞机以最大起飞质量静止在水平地面时，对地面的压强是多少？（2）若AG600在天空匀速直线航行450km用时0.5h，则飞机所受到的阻力多大？（3）若AG600在天空匀速航行450km消耗煤油1350kg，则发动机的效率是多少？（取q煤油＝4×107J/kg）【答案】解：（1）飞机以最大起飞质量静止在水平地面时，对地面的压力：F＝G＝mg＝53.3×103kg×10N/kg＝5.33×105N，则对地面的压强：p＝＝＝1.066×106Pa；（2）由P＝可得，飞机在天空匀速直线航行时牵引力做的功：W＝Pt＝9000×103W×0.5×3600s＝1.62×1010J，由W＝Fs可得，飞机的牵引力：F′＝＝＝3.6×104N，因飞机匀速直线航行时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，飞机所受到的阻力：f＝F′＝3.6×104N；（3）1350kg的煤油完全燃烧放出的热量：Q放＝m煤油q煤油＝1350kg×4×107J/kg＝5.4×1010J，则发动机的效率：η＝×100%＝×100%＝30%。答：（1）飞机以最大起飞质量静止在水平地面时，对地面的压强是1.066×106Pa；（2）若AG600在天空匀速直线航行450km用时0.5h，则飞机所受到的阻力为3.6×104N；（3）若AG600在天空匀速航行450km消耗煤油1350kg，则发动机的效率是30%。20．（2021攀枝花模拟）如图乙所示是一种起重机的简图，为了保证起重机起重时不会翻倒，在起重机右边配有一个重物m0；已知OA＝12m，OB＝4m．用它把质量为2×103kg、底面积为0.5m2的货位G匀速提起（g＝10N/kg）．求：（1）起吊钱，当货物静止在水平地面时，它对地面的压强是多少？（2）若起重机自重不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，右边的配重m0至少为