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文档简介
2021年中考物理专题复习:压强计算尖子生练习题汇编
1.两个密度均为3g/cm3实心圆柱体A和B叠放在一起,并且完全接触,放在水平地面上,
如图所示。已知:A、B两圆柱体的高分别为10cm、8cm,A的底面积为50cm2,A与B的
底面积之比为2:1。求:
(1)A对B的压力大小;
(2)A对B的压强大小;
(3)若将B放在A上,则前后两种情况圆柱体对地的压强之比。
2.某同学家中最近购买的一辆小轿车,以下是关于该车的一些基本参数和某次匀速行驶时
测得的的有关数据,如下表所示,求:
小轿车总质量1.6t
静止时轮胎与地面接触的总面积1600cm2
轮胎能承受的最大压强2.5x105pa
匀速行驶过程中的总阻力总重的0.05倍
⑴小轿车的重力G;
(2)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的牵引力F;
(3)小轿车静止于水平路面时,小轿车对地面的压强p。
3.小明家买了一个既美观又实用的茶几,茶几的中间摆了一个鱼缸,茶几摆放在客厅水平
地面上。其部分参数如下表所示,请计算:
茶几的质量/kg50
鱼缸的质量/kg8
鱼缸注水的体积/m30.03
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鱼缸注水后的深度/m0.2
鱼缸的底面积/m?0.1
茶几支撑柱的数量/个4
茶几每个支撑柱的面积/n?0.02
(1)鱼缸所注入的水的质量?
(2)此时水对鱼缸底部的压力?
(3)此时茶几对水平地面的压强?
4.有一质量为120g的圆柱形空玻璃瓶,按如图所示方式放置在表面积为0.In?的水平桌面
上,瓶子的底面积为1.5xIO-,n?。当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为Q45kg。求:
(1)玻璃瓶所受的重力;
(2)装满水时,水对玻璃瓶底的压强;
(3)装满水后玻璃瓶对水平桌面的压强。
5.小明买了一辆自行车体验骑行的乐趣,若小明与自行车的质量总和为60kg,轮胎与地面
接触的总面积为20cm\在水平路面上骑行10km用时30min,求:
(1)小明和自行车的总重力;
(2)小明骑行过程中的平均速度;
(3)骑行中自行车对水平路面的压强。
6.某品牌平衡车的质量为20kg,每个车轮与地面的接触面积为20cm\可以改装成四轮卡
丁车,改装配件质量为40kg,其中轮胎规格与原平衡车相同,改装前后,车辆最大车速均
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为20km/h,使用者小明质量为60kg,驾驶这辆平衡车匀速通过一段长为2km的平直路段,
这一过程中平衡车的输出功率1000W,求:
(1)小明至少需要多少min才能通过该路段?
(2)平衡车在这一过程中所做的功多大?
(3)同样是小明驾控车辆,改装前后车辆对水平路面压强的变化量是多少?
7.水平地面上有一个木箱,其质量为50kg,底面积为500cm2,推着它匀速直线运动时受到
的摩擦力是自身重力的0.2倍。求:(g=10N/kg)
(1)木箱受到支持力;
(2)木箱所受的推力:
(3)若在木箱上加一个竖直向下的压力,此时木箱对水平地面的压强为16000Pa,求这个压力
的大小。
8.一个风和日丽的早上,佩奇在家自己动手做奶茶,她将煮好的奶茶倒入如图甲所示的玻
璃杯中,已知玻璃杯重2.7N,杯的底面积为5xl0-3m2,杯里有6x10-4m3的奶茶,奶茶到杯
底的高度为0.1m(=1.05xlO^kg/m3),求:
(1)奶茶对杯底的压强;
(2)奶茶对杯底的压力;
(3)再往里加入重为1N的黑糖珍珠,如图乙所示,此时玻璃杯对水平桌面的压强。
9.如图甲所示是使用汽车打捞水池中重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个质量均
匀分布的正方体重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=01m/s向右运动。图乙是
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此过程中汽车拉力厂随时间f变化的图像。t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮
的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)水池中水的深度;
(2)整个打捞过程中汽车的最小功率;
(3)在打捞之前,重物沉在池底时对池底的压强。
10.如图所示,边长分别为0.2m和0.3m的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A
的密度为2xl(Pkg/m3,物体B的质量为13.5kg。求:
①物体B的密度。
②物体A对水平地面的压强。
③若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的
压强为与PB'相等,求出对应的丫的取值。
11.如图所示,圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。甲的质量为4千克,乙容
器的底面积为2x10-2m2,内有0.2米深的水。
(1)求甲对地面的压力F甲;
(2)求水对乙容器底部的压强p水;
(3)将甲浸没在乙容器的水中,容器对桌面的压强p乙为2940Pa,通过计算说明容器中的水有
无溢出。
甲
12.如图甲、乙所示,水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器,现将两个完全相同的圆柱
形金属块(重120N、高20cm、底面积lOOcnP)分别置于柱形容器底部。其中,乙图的金属块
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与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量)。取8=10N/kg»
(1)计算甲图中金属块对容器底部的压强。
(2)乙图中,向容器内加水至液面高度为10cm,求金属块对容器底部的压力。(取大气压强
po=l.OXlO5Pa)
(3)若向甲图中容器内加水,画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F
随容器中液面高度h变化的图像(需标注相应的数据)。
13.电动汽车是全球正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保等优点,重庆本土车企
重庆长安汽车股份有限公司一直致力于电动汽车的研发和生产,并在该领域的研发已处于世
界一流水平,如图是一辆停放在水平地面上的长安逸动新能源电动汽车,其质量为1.6x103kg,
该车匀速直线行驶时,所受摩擦力是车重的0.2倍,每个轮胎和地面的接触面积为2xl(12m2.求:
(1)车匀速行驶过程中受到的牵引力;
(2)静止时,车对水平地面的压强.
14.一个边长为5cm的正方体铁块,质量为790g,已知铁的密度为。铁=7.9x10、kg/n?,
g=10N/kg,求:
(1)铁块的重力;
(2)平放在水平地面上时,铁块对地面的压强;
(3)通过计算判断该铁块是空心还是实心的?若是空心的,则空心部分体积是多少?
15.如图,平底柱形容器放置于水平桌面上,容器重10N,底面积200cm2,内装有5kg的
水。将一边长为10cm的正方体物体放入水中,静止时恰好悬浮于水中。求:
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(1)物体受到的浮力;
(2)容器对桌面的压强。
16.如图所示是正在航拍的无人机。起飞前,放在地面上要确保四脚着地;启动后,利用遥
控器可控制它运动和工作。无人机的参数如下表,求:(g取10N/kg)
机身质量m/kg2.4一只脚着地总面积S/cn?2.5
电池充满后储存电能W/J36000最大水平速度u/(m・sT)5
机身尺寸/mm400x300x200最大上升速度v/(m・sT)1
(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要多长时间?
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是多少?
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是多少?
17.如图所示,铁桶重为40N,桶的底面积为200cm2,往桶里倒入12kg的水,水的深度为
15cm,平放在面积为1m2的水平台面上(g=10N/kg)。求:
(1)水对桶底的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)台面受到桶的压强。
18.如图所示,“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。登月前,在水平
地面上进行测试月球车匀速直线行驶90m用时30min,月球车的质量为135kg,车轮与地面
接触的总面积为L5xl()-2m2,g取lON/kg。求:
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(1)测试时,月球车行驶的速度;
(2)测试时,月球车对水平地面的压强;
(3)登月后,月球车在月球上的质量。
19.如图所示,水平桌面上有一个薄壁溢水杯,底面积是8xl(Pm2,装满水后水深0」5m,
总质量是1.2kg。把一个木块(不吸水)轻轻放人水中,待木块静止时,从杯中溢出水的体
积是100mL。求:(水的密度夕=1.0x1()3kg/m3,g取10N/kg)
(1)放入木块前,水对溢水杯底的压强;
(2)木块受到的浮力;
(3)放人木块后,溢水杯对桌面的压强。
20.如图是救治和转运传染病等特殊疾病专用的负压救护车,其满载时,质量是3300kg轮
胎与地面接触总面积0.2nP,救护车发动机的功率是150kW。如果该救护车以60km/h的速
度到30km远的地方救治病人:
(1)救护车静止时,对水平路面的压强是多少?
(2)救护车到达目的地行驶的时间是多少?
(3)若救护车沿直线匀速行驶,则救护车受到的阻力是多少?
21.一^^游泳池水深2m,池底面积为200m2(g取10N/kg,p*=1.0x103kg/m3),,求:
⑴池底受到水的压强;
(2)池底受到水的压力。
22.如图1所示,一个质量分布均匀的正方体放在水平地面上,已知正方体的质量为8kg,
底面积为4xl(y2m2。求(g=10N/kg)
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(1)该正方体的重力;
(2)该正方体对地面的压强;
(3)现把该正方体按如图2所示的做法截成完全相等的8个小正方体后,取出其中一个放在
水平地面上,求这个小正方体对地面的压强。
23.某容器盛有足量的水放在水平桌面上,现将体积为1.25x10叫靖,质量为0.4kg的实心正
方体放入水中,正方体不断下沉直到沉底,如图所示。(已知p水=LOxl03kg/m\g=10N/kg)
求:
.
(1)正方体受到的重力的大小。
(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小F浮。
(3)容器底部对正方体的支持力的大小。
(4)正方体对容器底部的压强大小。
24.某学校组织学生到工厂的锅炉车间进行参观,活动中工厂的锅炉技术师傅介绍了锅炉的
一些配套设备及工作原理。请你利用所学知识对一些设计数据进行计算。
(1)图甲为锅炉冷水自控装置,水箱与锅炉构成了连通器。水箱内的浮球C和活塞B及连杆
OC构成了一个杠杆,控制进水管中水的流出。当杠杆呈水平状态时,浮球的一半浸入水中,
活塞B刚好顶住进口管的出水口。如果浮球C的体积为500cm3,OC=25cm,0£>=lcm,活
塞B的横截面积为lxl0/m2。则进水管中水的压强是多大?(杠杆、塞子和浮球的质量均不
计)
(2)图乙为锅炉保险,安全压强/,的大小为1.2xl05pa。当蒸汽压力产生的压强超过安全压强
值时,铁锤A被顶起,排出部分蒸汽。若铁锤A的底面积为lxl(y3m2,则铁锤A的质量不
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能超过多少千克?(铁锤A上方的气压po=l.OxlO5Pa)
25.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,并不取决于桶壁上最长的那块木板,而恰
恰取决于桶壁上最短的那块。如图所示,已知桶壁上最长的木板长为0.4m,最短的木板长
为0.1m,桶底内部底面积为600cm2(忽略圆桶外壁的厚度)。
(1)若空桶的质量为3kg,则桶对水平地面的压强为多少?
(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强约为多少?
(3)桶底受到水的压力约为多少?
26.如图所示是一款新研发的机器人。若机器人质量为2kg,与地面的接触面积是lxlO-3m2,
牵引力大小为40N机器人在水平地面上沿直线行走8m,用时20s求:
(1)机器人的速度;
(2)机器人的功率;
(3)机器人静止时对水平地面的压强。
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27.如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时的路程随时间变化的图像。求:
(1)骑车者前进200m路程所用的时间为多少;
(2)跑步者的速度为多少;(保留一位小数)
(3)如果骑自行车的人质量为48kg,自行车质量为12kg,车胎与地面总接触面积为40cm2,
则人骑自行车的时候,自行车对地面的压力和压强分别是多少。(本题g取10N/kg;1cm2
=10-4m2)
28.2020年4月20日,公安部交通管理局部署:将在全国开展“一盔一带”安全守护行动。
据权威部门测试,骑行者发生意外时,安全头盔可以防止85%的头部伤害。如图所示,是
小华爸爸佩戴安全头盔在平直的路面上以18km/h的速度匀速行驶的情景,电动车电动机的
输出功率为600W,车轮与地面的总接触面积为200cm2,电动车、人及头盔总质量为
130kg,g取10N/kg。求:
(1)电动车、人及头盔的总重;
(2)电动车对路面的压强;
(3)电动车匀速行驶时受到的阻力。
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29.质量为40kg的小明同学骑自行车上学,在水平路面上匀速行驶,有关数据如表所示,
求行驶过程中:
自行车净重200N
轮胎与地面接触的总面积50cm2
轮胎承受的最大压强2.0x105Pa
车轮直径0.61m
匀速行驶过程中的总阻力总重力的1/20倍
(1)自行车的牵引力;
(2)车轮对地面的压强;
(3)小明骑行时能载的最大货物重。
30.如图所示,两个均匀的实心正方体甲和乙放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。
甲的质量为2千克,体积为1x10-3米3。
(1)求甲的密度〃用。
(2)求甲对水平地面的压强p甲。
(3)若甲、乙各自对水平地面的压强相等,小骋同学现分别在两物体上沿竖直方向截去质量
相同的部分并分别放在对方剩余部分的上方,此时甲、乙对地面的压强分别为0用‘、
则「单少乙'()(选填“大于”、“等于”或“小于叽(第③题不需要计算过程,请直接在空
格内填写结果)
乙
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答案
1.解:(1)A体积为
23
VA=SAhA=50cmxlOcm=500cm
A质量为
33
mA=pVA—3g/cmx500cm=1500g=1.5kg
A重力为
GA=mAg=15kgx1ON/kg=15N
由题可知A对B的压力大小等于A重力,所以压力Fi=15No
(2)B的底面积为Su=25cm2,所以A对B的压强
F15N
8=—L=——,=6000Pa
1L-42
SB25xl0m
(3)前后两种情况圆柱体对地的压强之比
GA+GB
2
p2_SH__50cm_2
p3G.+GBSH25cm21
F
答:(1)A对B的压力大小15N;
(2)A对B的压强大小6000Pa;
(3)若将B放在A上,则前后两种情况圆柱体对地的压强之比2:1。
2.(1)小轿车的重力
G=mg=1.6x103kgx1ON/kg=1.6xlO4N
(2)匀速行驶时,小轿车的牵引力等于所受的摩擦力,即
F=/^0.05G=0.05x1.6x1(^N=SOON
(3)静止于水平路面时,小轿车对地面的压强
F=G=1-6x10^5pa
SS1600x1(T4m3
答:(1)小轿车的重力G为ISxlON;
(2)小轿车在匀速行驶过程中,所受到向前的岸引力F为800N;
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(3)小轿车静止于水平路面时,小轿车对地面的压强p为l()5pa。
3.(1)根据题意,鱼缸注水的体积为O.O3m3,则注水的质量为
m-pV=1.0x103kg/m3xO.O3m3--30kg
(2)根据液体压强公式,水对底部的压强为
p=pgh-1.0xlO3kg/m3xlON/kgx0.2m=2000Pa
则水对底部的压力为
F=pS=2000Pax0.2m2=200N
(3)茶几对水平地面的压力等于茶几重量、鱼缸重量、水重量之和,即
q=G茶+%+6水=(m茶+%+而水)g=(50kg+8kg+30kg)x1ON/kg=880N
茶几与地面的总接触面积为
22
S=nS0=4x0.02m=0.08m
则茶几对水平地面的压强为
G&880N
P―—―=---7=11000Pa
S0.08m2
答:(1)鱼缸所注入的水的质量是30kg;
(2)此时水对鱼缸底部的压力是200N;
(3)此时茶几对水平地面的压强是UOOOPa。
4.解:(1)玻璃瓶受到的重力
G",=/g=120x1CT'kgx1ON/kg=1.2N
(2)装满水时,水的质量
“水=m&-m空=0.45kg-0.12kg=0.33kg
水受到的重力
G水=机水8=0.33kgxlON/kg=3.3N
因玻璃瓶为圆柱形,则水对玻璃瓶底的压强
3.3N=2.2x104
P水
S1.5xlO-3m2
(3)瓶子装满水后,瓶子和水的总重
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G总=m&g=0.45kgxlON/kg=4.5N
瓶子对水平地面的压强
£=4.5N=3xio,pa
S1.5xl0*3m2
答:(1)玻璃瓶所受的重力是L2N;
(2)装满水时,水对玻璃瓶底的压强是2.2x10'pa;
(3)装满水后玻璃瓶对水平桌面的压强是3xl()3pa。
5.(1)小明和自行车的总重力
G=mg=60kgx10N/kg=6(X)N
(2)小明骑行过程中的平均速度
10km
20km/h
(3)骑行中自行车对水平路面的压强
答:(1)小明和自行车的总重力是600N;
(2)小明骑行过程中的平均速度2()km/h;
(3)骑行中自行车对水平路面的压强3(X)(XX)Pa。
6.(1)小明通过该路段需要的时间至少为
t=s=2km=
v20km/h
(2)平衡车所做的功
W=Pt^1000Wx6x60s=3.6x105J
(3)改装前,车与小明的总重力
Gi=m车g+"z人g=20kgx10N/kg+60kgx10N/kg=800N
此时,车对水平路面的压强
改装后,车与小明的总重力
G2="?车'人'g=(20kg+40kg)x10N/kg+60kgx1ON/kg=1200N
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此时车对水平路面的压强
〃=0=2=1200N=1.5xl()5pa
2
S2S24x20x10-4m2
压强的变化量
△p=pi-02=2x105Pa-1.5x105Pa=5x104Pa
答:(口小明至少需要6min才能通过该路段;
(2)平衡车在这一过程中所做的功是3.6xl05j;
(3)改装前后车辆对水平路面压强的变化量是5xl0」Pa。
7.(1)根据G=〃2g可得:物体受到的重力为
G=mg=50kgx10N/kg=500N
木箱放在水平地面上,支持力等于重力,故木箱受到支持力为500N。
(2)因为木箱做匀速直线运动,所以水平方向二力平衡,故推力等于摩擦力,即
尸声0.2G=0.2X500N=100N
木箱所受的推力为100N。
(3)木箱对水平地面的压强为16000Pa,由得木箱对水平地面的压力
F=pS=16000Pax500x10-4m2=800N
据题意,木箱对水平地面的压力等于木箱重力与对木箱压力之和,故这个压力为
F5=F-G=800N-500N=300N
这个压力为300N。
答:⑴木箱受到支持力为500N;
(2)木箱所受的推力推力为100N;
(3)若在木箱上加一个竖直向下的压力,此时木箱对水平地面的压强为16000Pa,这个压力的
大小为300No
8.(1)根据液体压强公式可知,奶茶对杯底的压强
P奶茶=P奶茶gh-1-05xl0?kg/m?x1ON/kgx0.1m=1.05xl03Pa
3
奶茶对杯底的压强是1.05xlOPao
(2)从图甲可以看到,奶茶对杯底的压力并不等于其自身的重力,奶茶对杯底的压强知道,
并且杯底的底面积也知道,根据压强公式可知
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F奶茶-p奶茶S=1.05x103Pax5x10-3m2=5.25N
奶茶对杯底的压力5.25N。
(3)玻璃杯重2.7N,奶茶的体积是6xl(Hm3,密度是1.05x1(^kg/n^,奶茶的质量
小茶=。奶茶V奶茶=105xl03kg/m3x6x10斗«?=0.63kg
奶茶的重力
G奶茶==0.63kgx10N/kg=6.3N
黑糖珍珠的重力是1N,那么此时玻璃杯对水平桌面的压力
F=G坡+G奶茶+G2=2.7N+6.3N+1N=1ON
此时玻璃杯对水平桌面的压强
F10N°s3c
p=一=-------:~-=2xlO3Pa
S5xl0-3m2
玻璃杯对水平桌面的压强是2'lO'Pa。
答:(1)奶茶对杯底的压强是1.05xI()3pa;(2)奶茶对杯底的压力是5.25N;(3)再往里加入
重为1N的黑糖珍珠,如图乙所示,此时玻璃杯对水平桌面的压强是2'l()3pa。
9.⑴由图乙可知,正方体重物在:=30s时上表面刚开始露出水面,在f2=40s时,刚好
全部露出水面,因此水池中水的深度
h=s=vt2=0.lm/sx40s=4m
(2)汽车的功率
由于汽车以恒定的速度向右运动,因此当拉力F最小时,汽车的功率最小,重物浸没在水
中时浮力最大,则拉力最小,此时重物受到的浮力
%=0超/=。水gV=1.0xl03kg/m3xl0N/kgxIm3=1X104N
最小拉力
心小=G—£孚=4.5x1O,N—1x1(/N=3.5xIO,N
整个打捞过程中汽车的最小功率
展小=心小丫=3.5x104Nx0.1m/s=3.5xl()3w
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(3)重物的横截面积
S=lmxlm=lm2
在打捞前,重物沉在池底时,受到重力、水对物体的浮力、池底对重物的支持力;根据力的
作用是相互的,重物对池底的压力
444
/TE=/^=G-/^=4.5X10N-1X10N=3.5X10N
则此时对池底的压强
p=F=3.5xlO-N=35xlQ4pa
S1m2
答:(1)水池中水的深度是4m;
(2)整个打捞过程中汽车的最小功率是3.5xl()3w;
4
(3)在打捞之前,重物沉在池底时对池底的压强是3.5x10Pao
10.(1)物体B的密度
也=13.5kg=*33
305Wk/m
VB(0.3m)9
(2)物体A对水平地面的压强
PA-PA^A=ZxlO'kg/nr'x9.8N/kgx0.2m=392()Pa
(3)若在正方体A、3上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面
的压强为P;与4相等,则有
P'A=P'B
即
幺(匕-V)g/B(%-v)g
SASB
代入数据解得
V=0.005625m3
答(1)物体B的密度是0.5xl03kg/m3;
(2)物体A对水平地面的压强是3920Pa;
(3)在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积0.005625m3后,A、B剩余部分对水平
地面的压强为PA'与PB'相等。
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11.(1)因为物体放在水平面上时对水平面压力等于物体重力,所以甲对地面压力
Ep=GT=mpg=4kgx9.8N/kg=39.2N
(2)由题知,乙容器内有0.2m深的水,所以水对乙容器底部的压强
p水=2那//=1.0x1O'kg/m3x9.8N/kgx0.2m=1960Pa
(3)由题知,乙容器的底面积为2x102m2,将甲浸没在乙容器的水中,若水没有溢出,则容
器对桌面的压强
=3
p/=4G';G"=+G」=0遥〃+等=1.0x10'kg/mx9.8N/kgx0.2m+0,=3920Pa
SS乙S乙S乙2x10
因为p1>2940Pa,所以容器中有水溢出。
答:(1)求甲对地面的压力F甲为39.2N;
(2)求水对乙容器底部的压强p水为1960Pa;
(3)容器中有水溢出。
12.(1)甲图中金属块对容器底部的压力等于金属块的重力
F=G=120N
金属块的底面积
S=100cm2=0.01m2
由得,金属块对容器底部的压强
3
F120N
p==1.2xlO4Pa
S0.01m2
(2)乙底部用蜡密封,加入水后,乙不受浮力,对乙受力分析,容器对乙的支持力等于乙的
重力加上大气压力,大气压力
产人气=52
p()5=1.0xl0Pax0.01m=1000N
金属块对容器底部的压力
心=6乙+五大气=120N+1000N=1120N
⑶没有加水时,对容器底部的压力等于120N;向甲容器中加水,在水的深度从0升高到20cm
的过程中,排开水的体积增大,由阿基米德原理可知,物体受到的浮力逐渐变大,金属块对
容器底部的压力逐渐变小,物体刚好浸没时,由阿基米德原理可知,金属块受到的浮力
,液g%=1.0x103kg/m3x10N/kgx0.2mxO.OIm2=20N
第18页共29页
此时金属块对容器底部的压力
,
f;t;=120N-20N=100N
至容器装满水的过程中,金属块受到的浮力不变,金属块对容器底部大的压力仍为100N,
故从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的
图像如图所示
答:(1)甲图中金属块对容器底部的压强为L2xlO4Pa;
(2)金属块对容器底部的压力为1120N;
(3)从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力尸随容器中液面高度h变化的
图像如图所示
13.(1)汽车的重力
G=mg=1.6x103kgx1ON/kg=1.6x104N,
因该车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,车匀速行驶时
受到的阜引力:
RO.2G=0.2x1.6x104N=3.2xlO3N;
(2)车对地面的压强:
生G1.6X104N.
p=—--------------------=2xlO5Pa.
SS4x2xW2m2
答:(1)车匀速行驶过程中受到的牵引力是3.2X10W
(2)静止时,车对水平地面的压强是2xlQ5pa.
第19页共29页
14.(1)铁块的重力为
G=;ng=790xl0-3kgxl0N/kg=7.9N
(2)平放在水平地面上时,铁块对地面的压强为
〃=£=?=、7竺=3.16x103pa
2
SL5?xl0Tm2
(3)铁块的体积为
V=Z?=(5cm)3=125cm
质量为790g的铁的体积
p铢7.9g/cm,
…实
故该铁块是空心的,空心部分的体积为
%=V-%=125cm3-100cm3=25cm3
答:⑴铁块的重力7.9N;
(2)平放在水平地面上时,铁块对地面的压强为3.16xl(ypa;
(3该铁块是空心的,则空心部分体积25cm3。
15.(1)根据物体的浮沉条件可知
。物~P水
4孚-G-mg-夕水%=L0xIO,kg/m3x0.lmx0.1mx0.1mxl0N/kg=10N
G物+G容+G水_1ON+ION+5kgx10N/kg
=3500Pa
200xl0-4m2
答:(1)物体受到的浮力为ION;
(2)容器对桌面的压强为35()0Pa。
第20页共29页
16.(1)无人机从地面飞到离地20m高处,需要的时间
s20m“
t=-=------=20s
vlm/s
(2)飞机的重力
G=mg=2.4kgxl()N/kg=24N
无人机从20m高处降落到地面,重力做功
W=G/z=24Nx20m=480J
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强
FG24N
P-y-y-4x2.5xl0-4m2=2.4x104Pa
答:(1)无人机从地面飞到离地20m高处,至少要20s;
(2)无人机从20m高处降落到地面,重力做功是480J;
(3)无人机停放在水平地面上时对地面的压强是2.4x104Pa«
17.解:(1)水对桶底的压强
P=Pgh=1-Ox103kg/m3x1ON/kgxO.15m=1500Pa
(2)S=200cm2=2.0x10-2m2,由〃=(■知道,桶底受到水的压力
kJ
F=pS=1500Pax2.0x10-2m2=30N
(3)台面受到的压力
F=G桶+G水=G水g=40N+12kgxlON/kg=40N+120N=l60N
台面受到的压强
F'160N
p'———,,=8000Pa
S2xl0-2m2
答(1)水对桶底的压强1500Pa;
(2)桶底受到水的压力30N;
(3)台面受到桶的压强8000Pa»
18.(1)测试时,月球车行驶的速度
s90m八八「
v=-=-----------=0.05m/s
t30x60s
(2)月球车受到的重力
G=mg=135kgxlON/kg=1350N
月球车对水平地面的压力
第21页共29页
F=G=1350N
月球车对水平地面的压强
(3)质量是物体的一种属性,与位置无关,登月后,月球车在月球上的质量不变,为135kg。
答:(1)测试时,月球车行驶的速度是0.05m/s;
(2)测试时,月球车对水平地面的压强是9xlO4Pa;
(3)登月后,月球车在月球上的质量是135kg。
19.(1)水对溢水杯底的压强
p-pgh-1.0xIO*kg/m,x1ON/kgx0.15m=1500Pa
(2)由阿基米德原理可得木块所受的浮力
E浮=2%出=1.0x103kg/m3xlOOxl06m3x1ON/kg=IN
(3)因为木块漂浮在水面上,所以
所以此时溢水杯对桌面的压力
F=G+G木-G排=G=mg=1.2kgxlON/kg=12N
答:(1)放入木块前,水对溢水杯底的压强为1500Pa;
(2)木块受到的浮力为1N;
(3)放入木块后,溢水杯对桌面的压强是1.5x1()3pa。
20.(1)救护车静止时,对水平路面的压力
F压=G=mg=3300kgx1ON/kg=3.3x104N
对水平路面的压强
第22页共29页
_F_3.3xlQ4N
&=1.65x105pa
P~~S~0.2m2
(2)由可得v=士救护车到达目的地行驶的时间
t
s30km八,OH
t=-=----------=0.5h=1800s
v60km/h
(3)车的行驶速度
片@m/s
3.6
因为车匀速前进,阻力跟荤引力是一对大小相等的平衡力,根据尸=&可得阻力
,口P15OxlO3W八小z
八七二==9X10N
——m/s
3.6
答:(1)救护车静止时,对水平路面的压强是65x105N;
(2)救护车到达目的地行驶的时间是1800s;
(3)若救护车沿直线匀速行驶,则救护车受到的阻力是9X103N。
21.解:(1)池底受到水的压强
p=p*gh—1.Ox103kg/m3x10N/kgx2m=2x104Pa
(2)池底受到水的压力
F=pS=2xl04Pax200m2=4xl06N
答:(1)池底受到水的压强是2xl04pa;
6
(2)池底受到水的压力是4xl0No
22.(1)正方体的重力为
G=mg=8kgxlON/kg=80N
(2)该正方体对地面的压强为
FG80N
=2xlO3Pa
y-7-4xl0-2m2
(3)把该正方体按如图2所示的做法截成完全相等的8个小正方体后,取出其中一个放在水
平地面上,则小正方体的质量变为原来反,面积变为原来的:,小正方体对地面的压强
为
第23页共29页
1
G
尸8-
=一--1G1
1=x-=—p=lxlO3Pa
srS2s2
4-
答:⑴正方体的重力为80N;
(2)该正方体对地面的压强2x1。3Pa;
(3)小正方体对地面的压强1x103pa。
23.(1)正方体的重力
G=mg=0.4kgxlON/kg=4N
(2)正方体浸没在水中
%=V=L25xl()Tm3
则
”=P水g/=LOxl()3kg/n?xION/kgx1.25x10-4m3=1.25N
(3))正方体沉在底部,由于处于静止状态,则受力平衡,即
G=N+E浮
所以
N=G—凡=4N—1.25N=2.75N
(4)由于支持力与压力是一对相互作用力,则可知正方体对容器底部的压力F=N=2.75N,正方
体的边长
L=折=^/l2SxlO^m3=0.05m
则正方体对容器底部的压强
F2.75N
=l.lxlO3Pa
~S~(0.05m)2
答:(1)正方体受到的重力的大小是4N。
(2)正方体浸没在水中受到的浮力的大小尸浮为1.25No
(3)容器底部对正方体的支持力的大小是2.75No
(4)正方体对容器底部的压强大小是l.lxlO3Pa,
24.(1)浮球的一半浸入水中,由阿基米德原理可知,此时浮球受到的浮力
第24页共29页
33500m
%=04%=l.Ox10kg/mxlON/kgx=2.5N
因不计浮球的质量,所以浮球给连杆的力等于浮球受到的浮力,由杠杆平衡条件可知
Fcx0C-FDXOD
即
2.5Nx25cm=%x1cm
解得
心=62.5N
进水管中水对活塞的压力等于FD,所以进水管中水的压强
F_F_62.5N
D=6.25x105Pa
P水=SSlx10-4m?
(2)在安全压强下,蒸汽对铁锤的压力
F蒸气=pS铁锤=1.2xl05paxlxl0-3m2=120N
铁锤上方的气体对铁锤的压力
FQ=Po>^«=L0xl05paxlxl(r3m2=100N
铁锤受到重力、蒸汽对铁锤的压力和铁锤上方的气体对铁锤的压力,它们之间的关系为
与+G=F蒸气
所以
G=/r—冢=120N—100N=20N
铁锤的质量
“以至L=2kg
glON/kg
答:(1)进水管中水的压强是6.25xlO5Pa;
(2)铁锤A的质量不能超过2千克。
25.解:(1)空桶对水平地面的压力为
F=G=,wg=3kgx10N/kg=30N
桶与地面的接触面积为
第25页共29页
S=600cm2=6xlO-2m2
桶对地面的压强为
F30N
=500Pa
P-y-6xl0-2m2
(2)当桶装足够多的水时,水的深度为
h=L最短=°,1m
桶底受到水的压强为
p'-pgh=1.0x103kg/m3x10N/kgxO.lm=1.0xl03Pa
(3)由〃=(可知,桶底受到水的压力为
F'=//S=1000Pax6xl0-2m2=60N
答:(1)桶对水平地面的压强为500Pa;
(2)桶底受到水的压强为1.0xl03pa;
(3)桶底受到水的压力约为60N。
26.(1)机器人的速度为
s8m..,
u=—=-----=0.4m/s
t20s
(2)机器人的功率由公式,=史可得
t
p=Fv=40Nx0.4m/s=16W
(3)机器人静止时对水平地面的压力为
F=
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