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文档简介
专题07四种压强的计算
.命题趋势
一
压强在初中物理中占有重要地位,是学习液体压强、气体压强、浮力等知识的基础,也是中考
中必考的一个知识点,近几年在压强的考查难度增大,出现了与浮力综合压强变化类题目,解
题方法多变。中考中对压强的考查形式不同,选择、填空、实验、计算都有出现,形式灵活多
样。
»重难诠程
.-1_I----一
压强现象包含固体、静态液体、静态气体和流体(流动的固体或气体)四种类型,解题时切勿混淆不同类
型压力和压强的规律,公式法是解这类辨析题常用的方法。
注意的问题:
(1)计算固体压强时,一定要找准对应的压力和受力面积。
(2)计算液体压强时,要注意高度与深度的区别。
(3)计算液体对物体压力时,一般先求出液体压强p,再利用公式计算液体压力F。
1、固体压强的计算
(1)公式P=£适用所有压强的计算。
S
(2)计算时单位要统一,压力F单位为N,面积S单位为压强P单位是Pa(N/itf)。
(3)固体压强的计算,需要确定压力、面积,要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点,正确判
断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同。
2、液体压强的计算
(1)公式p=Pgh既可以计算液体的压强,还可以计算质地均匀的柱形固体对水平面的压强;
※计算液体压强时,P是指液体密度,计算固体对水平面压强时,P是指固体密度。
(2)计算时单位要统一,密度P单位为kg/m"重力常数g单位为N/kg,高度h的单位为m,压强p单位
是Pa(N/m2)o
(3)液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容
器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。
3、气体压强的计算
(1)气体压强没有专门计算公式,但可以通过平衡状态分析,转化为相等的固体或者液体压强进行计算。
(2)气体压强与液体压强类似,都具有流动性,对浸没其中的物体各个方向都有压强的作用,而且气体压
强随海拔升高而降低。
4、流体压强的计算
(1)利用公式p=£的变形公式F=pS进行计算,一般算出压强差和面积,然后进行计算。
S
(2)液体和气体都具有流动性,统称为流体,如:空气、水等;流体流动时的压强称作流体压强,空气和
水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
重难通关练
选择题(共11小题)
1.(2023•从化区二模)如图是某水坝的示意图,水坝左侧水面高,hi=h2<h3o水在A、B和C三点产生
的压强分别为pA、pB和PC,则()
A.PA<PB=PCB.PA=PC>PBC.pA>pB=pCD.pA=pC<pB
【答案】D
【解答】解:根据图示可知,B的深度是最深的,A和C点的深度相同,根据p=pgh可知,水在A、B
和C三点产生的压强关系为:PA=PC<PB»
故选:D。
2.(2023•花都区二模)如图所示,水平桌面上有两个规则容器(均不考虑杯底和杯壁的厚度)。已知圆柱
体容器的底面直径及长方体容器的底面边长都为20cm,它们的高度相同。当两容器都装满同种液体时,
圆柱体容器底所受到的液体压强为pi,受到液体的压力为Fi;长方体容器底所受到的液体压强为p2,受
到液体的压力为F2,则()
A.pi=p2;F1<F2B.pi=p2;F1=F2
C.pi<p2;F1<F2D.pi>p2;F1=F2
【答案】A
【解答】解:两容器都装满同种液体时,液体的深度相同,液体的密度相同,根据p=pgh可知,容器底
部受到液体的压强相同,即pi=p2;
圆柱体容器的底面直径及长方体容器的底面边长都为20cm,则长方体容器的底面积大;容器底部受到的
压强相同,根据F=pS可知,长方体容器底部受到的压力大,即:FI<F2«
故选:Ao
3.(2023•东莞市模拟)如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体,甲试管竖直放
置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙,则下列判断正确的是()
A.p甲>p乙B.p甲=pz,C.p甲<p乙D.无法确定
【答案】A
【解答】解:由题意可知,两试管中所装的液体的质量相等,即01甲=01乙,
由图可知,乙管是倾斜的,则乙管中所装的液体体积比较大,即V甲<V乙,
由p=T可知,p(p>p乙,
因液体的深度相同,所以,由p=pgh可知,p(?>p乙。
故选:Ao
4.(2023•蓬江区一模)小明将一只质量为1kg的平底水桶放在水平地面上,如图所示,己知该水桶的底面
积为5Xl()2m2,桶内装有50cm深的水,水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N,g取10N/kg,下列
判断中正确的是()
A.水对桶底的压强为5Xl()5pa
B.水对桶底的压力为280N
C.桶对地面的压力为290N
D.桶内水的质量为29kg
【答案】C
【解答】解:A、水桶内水深h=50cm=0.5m,水对桶底的压强为:p=pgh=lX103kg/m3X10N/kgX0.5m
=5X103Pa,故A错误;
B、由p=]■可得,水对桶底的压力F=pS=5Xl()3paX5X10-2m2=250N,故B错误;
C、地面受到水桶的压力大小为:F'=F+40N=250N+40N=290N,故C正确;
,
D、水和水桶的总重力为:G,S=F=290N;
水和水桶的总质量为:=吗M-=29kg;水的质量为:m水=m总-m桶=29kg-lkg=28kg,
glON/kg
故D错误。
故选:Co
5.(2022•广州)如图1,连通器中的水静止,此时水面上方a、b处的气压为paO、pbo。在b上方持续水平
吹气,水面稳定后如图2所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,若大
气压保持不变,则()
图1图2
A.pc>pdB.pa>pbC.paO>paD.pbO=pb
【答案】B
【解答】解:吹气前,该装置为连通器,连通器的水静止不流动时,水面是相平的,水面上方的压强是
相同的,所以paO=pbO;
在b上方持续水平吹气,b中液面的上方的空气的流速变大,压强变小,所以pa>pb;
由于b处的流速变大,压强变小,所以pbO>pb;
此时左侧两管相当于是一个连通器,液体密度相同,C、d处深度相同,所以pc=pd;
综上所述,B正确。
故选:Bo
6.(2023•汕头二模)如图所示,U形管中左边装水右边装某种油,当液体不流动时,相关参数如图所示,
B.该油的密度为0.8Xl()3kg/m3
C.将右边试管内倒出3cm的油可以使左右液面相平
D.向左边试管内加入一部分水,当液体不流动时可能使左右液面相平
【答案】B
【解答】解:A、该U形管上端开口、下端连通,可看作是连通器,故A错误;
B、以U形管右边水和油的分界面作一水平线,则U形管两侧液体产生的压强相等,即p左=p右,由图
知h水=12cm=0.12m,h油=15cm=0.15m,
由液体压强公式可得:p水gh水=p油gh油,
代入数据有1.0X103kg/m3><0.i2mX10N/kg=p油X0.15mX10N/kg;
解得pM=0.8X103kg/m3,故B正确;
CD、连通器中装有同种液体静止时,液面相平,无论左侧添加还是右侧倒出,两侧的液体种类不同,密
度不等,液面不可能相平,故CD错误。
故选:B。
7.(2023•福田区校级模拟)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法
切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最大的是()
【解答】解:将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,对桌面的压力F=G=mg,现分别按照图示的
方法切去一半,则对桌面的压力变为原来的工,四种切法中的压力相同,
2
由图可知,A中剩余阴影部分受力面积最小,由p=^可知,A中剩余阴影部分对桌面压强最大。
故选:Ao
8.(2023•南海区模拟)如题图所示是三个用同种材料制成的形状不同的实心柱体,放在同一个水平桌面上,
下列说法中正确的是()
A.密度的关系PA<PB<PCB.压强的关系PA=PB=PC
C.压力的关系FA<FB<FCD.重力的关系GA>GB>GC
【答案】B
【解答】解:A.由于三个实心柱体是用同种材料制成的,则PA=PB=PC,故A错误;
B.三个柱体密度相同,根据
SSSS
又三个柱体的高度相同,所以压强关系为PA=PB=PC,故B正确;
C.由图可知,三实心柱体的底面积关系为SB>SA>SC,
由F=pS可知,三实心柱体对水平桌面的压力关系为FB>FA>FC,故C错误;
D.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,则重力的关系为GB>GA>GC,故D错误。
故选:Bo
9.(2023•罗湖区校级四模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装
有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是()
①容器对桌面的压力:F,>Fi
②液体的密度:PT=P乙
③液体对容器底部的压强:p甲>PL
A.只有①和③B.只有①和④C.只有②和③D.只有③和④
【答案】D
【解答】解:(1)水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,容器的质量相等,根据G=mg可
知二者的总重力相等,因为容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,故容器对桌面的压力F甲
=F玄,故①错误;
受力面积相同,根据p=_|■可知,两容器对桌面的压强相等,即pN=p/,故④正确;
(2)从图中可知乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为液体质量相同,根据p=,可知p,>p乙,
因两容器中液体的深度相同,根据p=p液gh知,液体对杯底的压强p甲〉pz.,故②错误,③正确;
故选:D。
10.(2023•金平区一模)两个用同一种材料制成且完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌
面上,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示,若它们分别在水平方向拉力F1和F2的作用下
沿桌面做匀速直线运动,速度分别为v和2v,容器底部受到液体的压强分别为pi和p2,下列关系正确
的是()
A.pi=p2、F1=F2B.pi>p2>F1<F2
C.pi<p2>F1>F2D.pi>p2>F1=F2
【答案】D
【解答】解:
容器内装有质量和深度均相同的液体,由图知两液体的体积关系为V1VV2,根据P=g可知,P1>P2;
由p=p液gh可知,pi>p2;
由题可知两容器的质量相同,装有液体的质量相同,则它们的总重力相等,它们对水平桌面的压力相等,
又容器材料相同(接触面的粗糙程度相同),所以两容器受到摩擦力的大小相等;因为在水平方向拉力
Fi和F2的作用下容器沿桌面做匀速直线运动,所以拉力与摩擦力平衡,则Fi=F2=f。
由上分析知,ABC错误,D正确。
故选:D。
11.(2023•东莞市模拟)如图所示,甲、乙两个立方体(V甲〉V乙)分别放在水平地面上,它们对地面的
压强相等。若把甲放在乙上面,乙对地面的压强增加pi;若把乙放在甲上面,甲对地面的压强增加P2,
则pi、P2的大小关系是()
A.pi<p2B.pi=p2C.pi>p2D.无法判断
【答案】C
【解答】解:甲、乙两立方体V^>V乙,则他们的底面积$甲>$乙,则史>1,包<1,
S乙S甲
由题意知,甲、乙两物体对地面的压强相等,即p=m甲名,吃8,则mTg=pS甲、mz,g=pS
S甲S乙
若把甲放在乙上面,乙对地面的压强增加:
G甲m甲gpS甲
pi=----=------=------>p,
S乙S乙S乙
若把乙放在甲上面,甲对地面的压强增加:
G乙m乙gPS乙一
P2=--=—=-=———<p,
S甲S甲S甲
所以pi>p2,ABD不符合题意,C符合题意。
故选:Co
二.填空题(共10小题)
12.(2023•金平区校级三模)如图所示,茶壶是一种连通器(填写物理模型名称),茶壶盖上留有小
孔的目的是防止其中的茶水在大气压作用下难以倒出来,若茶壶内装有10cm深的茶水,则茶壶底
部受到茶水的压强为1000Pa。(茶水密度p=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】连通器;大气压;1000
【解答】解:
(1)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平;
(2)由当水由茶壶向外流出时,壶内的水面上方的空间增大,气体压强减小,小于外界大气压,若不及
时增大壶内气压,水在外界大气压的作用下就不会流出来,因此在壶盖上增加一个小孔,是为了利用大
气压将茶水倒入杯中的;
(3)茶水深10cm的地方受到茶水压强为:p=pgh=1X103kg/m3X1ON/kgX0.1m=1OOOPao
故答案为:连通器;大气压;1000。
13.(2023•龙湖区校级二模)如图所示,紫砂壶的壶嘴和壶身相连通,这是应用连通器的实例。制成
壶的紫砂泥密度为2.5X103千克/米3,它表示每立方米该紫砂泥的质量为2.5X103千克。若壶和水
的总质量为0.5kg,壶底与桌面的接触面积为5义10一3平方米,壶对水平桌面的压强为1000帕。
【答案】连通器;质量;1000。
【解答】解:(1)紫砂壶的壶嘴和壶身上端开口、下端连通,这是应用连通器的实例;
(2)制成壶的紫砂泥密度为2.5X103千克/米3,它表示的物理意义是:每立方米该紫砂泥的质量为2.5
X103千克;
(3)壶对水平桌面的压力:F=G=mg=0.5kgX10N/kg=5N,
壶对水平桌面的压强为:p=—=------^―—-=1000Pao
s5X10-V
故答案为:连通器;质量;1000。
14.(2023•茂名三模)如图所示,某同学做托里拆利实验时,实验过程中管口不离开水银面,此时此地大
气压的值为700mm高水银柱。这实验可能在高原(选填“高原”、“海平面”或“井底”)做
的。
【答案】700;高原。
【解答】解:根据托里拆利实验的原理可知,大气压与管内水银柱压强是相等的,而实验中,测得管中
水银柱的高度为70cm,实验过程中管口不离开水银面,则此时此地大气压的值为700mm高水银柱。
由于在标准大气压下,托里拆利实验的水银柱高度应为760mm,而该实验的水银柱高度小于760mm,则
该环境下大气压小于标准大气压,而气压与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压越低。因此该实验可
能在高原做的。
故答案为:700;IWJ原。
15.(2023•蓬江区校级二模)“蛟龙”号载人潜水器在马里亚纳海沟下潜后成功返回,在3小时内“蛟龙”
号载人潜水器竖直下潜至4800m处,该处海水压强是4.8义人7Pa,“蛟龙”号下潜的平均速度为1.6
km/h。“蛟龙”号在返回过程中,它表面受到海水的压强变小(选填“变大”、“不变”或“变小”).(取
P海水=lX103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】4.8X107;1.6;变小。
【解答】解:(1)潜水器在4800m处受到的压强:
p=p海水gh=lX103kg/m3X10N/kgX4800m=4.8X107Pa;
(2)已知下潜深度h=4800m=4.8km,时间t=3h;
则平均速度:v=b=.4・8km.=].6km/h;
t3h
(3)“蛟龙”号在返回过程中,深度减小,由p=p液gh可知,它表面受到海水的压强变小。
故答案为:4.8X107;1.6;变小。
16.(2023•茂南区二模)如图甲所示,将半瓶矿泉水放在水平面上,水深10cm,则水对杯底的压强为1
X103Pa,将瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上,则瓶对桌面的压强变大,瓶中水对瓶盖的压力
比正放时水对瓶底的压力变小(后两空选填“变大”“不变”或“变小”)(g=10N/kg)o
甲乙
【答案】1X103;变大;变小。
【解答】解:水对杯底的压强为p=pgh=L0X103kg/m3xi0N/kgX10X102m=lXl()3pa。
当瓶子翻过来瓶口向下倒立在桌面上时,瓶对桌面的压力不变,受力面积变小,由p=E可知,压强变
s
大。
瓶子正方时,瓶子可看成规则形状,水对瓶底的压力等于水的重力,当瓶子倒放时,有一部分水的重力
由两个侧壁分担,导致水对瓶盖的压力小于水的重力,所以瓶中水对瓶盖的压力比正放时水对瓶底的压
力小。
故答案为:IX103;变大;变小。
17.(2023•广州)(1)如图1,用力把重力G=3N的测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力F=50N,
与桌面的接触面积Si=lX10-4m2,桌面的面积S2=0.5m2,用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强
(2)如图2,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压大于B点的气
压(选填“大于”、“等于"、“小于”);用气压计测出A点的气压是9.9Xl()4pa,该气压值等于9.9m
高的静止水柱所产生的压强(水的密度为IXICPkg/nr5,g取10N/kg)。
【答案】(1)p=—;5X105;(2)大于;9.9o
S1
【解答】解:(1)用力把测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力为F=50N,
测力计对桌面的压强为:p=2—=一50」=5Xl()5pa;
Si1X1Q-V
(2)流体流速小的位置压强大,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压大于B点的气压;
用气压计测出A点的气压是9.9X104Pa,根据p=pgh可得,水柱的高度:h=L=
gP
-—9><104pa—=9.9m。
lON/kgXlX103kg/m3
故答案为:⑴p=上-;5X1O5;(2)大于;9.9o
S1
18.(2023•中山市校级模拟)如图甲所示,一个底面积为20cm2、高度为10cm的杯子装满水时,水对杯子
底部的压强为1000Pa,水对杯子底部的压力为2N;如图乙所示,若把一个木球A轻轻放入水
中,静止以后木球漂浮在水面,则此时水对底部的压力将不变(选填“变大”、“变小”或“不变”;
p水=1.0义103kg/m3,g取10N/kg)=
【答案】1000;2;不变。
【解答】解:水对杯子底部的压强为:p=p水gh=1.0Xl()3kg/m3><i0N/kgX0.1m=1000Pa;
水对杯子底部的压力:F=pS=1000PaX20X104m2=2N;
若把一个木球A轻轻放入水中,静止以后木球漂浮在水面,杯子内水的深度不变,由p=pgh可知水对
杯子底部的压强不变,由F=pS可知水对杯子底部的压力不变。
故答案为:1000;2;不变。
19.(2023•东莞市二模)如图所示,将装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,
则倒立时水对瓶盖的压强是」i2QPa(已知水的密度是1.0Xl()3kg/m3,取g=10N/kg);若正立时水
对瓶底的压强为pi,瓶子对桌面的压强P3,倒立时水对瓶盖的压强为P2,瓶子对桌面的压强P4,则P1
=P2,则P3<P4(后两空选填”或
【答案】1800;=;<o
【解答】解:(1)由图可知,倒立放置时,水深h=18cm=0.18m,
水对底部的压强为:p;K=p水gh=lXl()3kg/m3xiON/kgXO.18m=18OOPa;
(2)由于矿泉水瓶是装满水的密闭矿泉水瓶,则正立和倒立放置时水的深度不变,由p=p水gh可知,
水对瓶底的压强相等,即:P1=P2;
(3)瓶子对水平桌面的压力等于瓶子和水的重力大小,则正立和倒立放置时,瓶子对桌面的压力不变,
由于倒立放置时桌面的受力面积减小了,根据P=^可知倒立放置时水瓶对桌面的压强变大,即:P3V
P4o
故答案为:1800;=;<o
20.(2023•新会区二模)如图所示,两个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其
内分别装有甲、乙两种液体,它们的液面在同一水平面上,这时两容器对桌面的压强相等。如果两容器
对桌面的压力分别为F甲、F乙;两种液体的密度分别为p甲、p乙;两种液体对容器底的压强分别为p甲、
PA那么它们之间的关系是:F-=Fz;。甲<p7*p用<p/,。(以上选填“〉”、“=”或
【解答】解:(1)两容器对桌面的压强相等,底面积相同,由p=]可得,两容器对桌面的压力F单=F
乙;
(2)因为它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,
所以两种液体体积:V^>V乙;-------------①
因为容器对桌面的压强相等,容器底面积相同
所以桌面受压力相等,而F=G,两个容器质量相同(容器重相同)
所以两种液体重力相同(质量相同)-------------②
由①②根据密度公式p=@可知:pT<P乙;
(3)因为液面在同一水平面上,h相同
所以由液体压强公式p=pgh可知:p甲<p乙;
故答案为:=;<;<o
21.(2023•德庆县二模)如图,潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船是运动(选
填“静止”或“运动”)的,当潜到海下20m深度时,潜水员受到海水的压强为2.06X1Q5Pa,在海
33
下能看到阳光,是因为阳光进入海水时发生了折射。(g取10N/kg,p»7K=l.03X10kg/m)
【答案】运动;2.06X105;折。
【解答】解:潜水员从装备船进入海水往下深潜,对于潜水员来说,装备船与潜水员之间有位置的变化,
所以对于潜水员来说,装备船是运动的;
当潜到海下20m深度时,潜水员受到海水的压强为:
p=p海水gh=1.03X103kg/m3><K)N/kgX20m=2.06义105Pa;
在海下能看到阳光,是因为阳光从空气中进入海水时发生了折射。
故答案为:运动;2.06X105;折。
三.计算题(共9小题)
22.(2023•广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为8X104kg,
静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为In?,g取10N/kg。求该飞机:
(1)受到的重力;
(2)静止时对水平跑道的压强;
(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。
【答案】⑴受到的重力8X1()5N;
(2)静止时对水平跑道的压强8Xl()5pa;
(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离是240km。
【解答】解:(1)飞机受到的重力:
G=mg=8X104kgX10N/kg=8X105N;
(2)飞机静止时对水平地面的压力:
F=G=8X105N,
对水平地面的压强:
5
F=8X10N=8X1Q5pa;
S1m2
(3)以800km/h匀速直线飞行18min=0.3h,
由丫=三知,
t
所通过的距离s=vt=800km/hX0.3h=240kmo
答:⑴受到的重力8X105N;
(2)静止时对水平跑道的压强8Xl()5pa;
(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离是240km。
23.(2023•南海区校级三模)双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,下表是某种型号电动平
衡车的主要技术参数。质量为45kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,行驶时所受的阻力为总
重的0.15倍。平衡车在平直的路面上匀速行驶的过程中,求:(g取10N/kg)
平衡车的质量15kg
轮胎与地面的总接触面积25cm2
车轮直径0.2m
(1)人和平衡车总的重力多少牛?
(2)所需的牵引力为多少?
(3)平衡车对地面的压强为多少?
【答案】(1)人和平衡车总的重力为600N;
(2)所需的牵引力为90N;
(3)平衡车对地面的压强为2.4Xl()5pa。
【解答】解:(1)人和车的总质量为:m=45kg+15kg=60kg,
总重力为:G=mg=60kgX10N/kg=600N;
(2)车在平直的路面上匀速行驶,受到的牵引力等于阻力为:F牵=f=0.15G=0.15X6()0N=90N;
(3)水平地面上受到的压力等于重力为600N,受力面积为:S=25cm2=2.5X103m2,
则地面受到的压强是:p=£=——MON=2.4X是5pa。
s2.5X10~3m2
答:(1)人和平衡车总的重力为600N;
(2)所需的牵引力为90N;
(3)平衡车对地面的压强为2.4Xl()5pa。
24.(2023•白云区一模)按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强控制在7X105pa以内。广
州市交警大队集中开展道路交通安全百日整治专项行动,交警在某路段对一辆自重15t的六轴(如图)
石料车进行稽查,载满石料使货车总质量达80t,该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2(g取10N/kg,
设轮胎与地面的接触面积不变)。求:
(1)该车总重力是多少?
(2)通过计算说明该车是否符合汽车工业的行业标准?
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载石料多少吨?
【答案】(1)该车总重力是8X105N;
(2)该车不符合汽车工业的行业标准;
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重41吨。
【解答】解:⑴货车总质量为:m=80t=8X104kg;
该车总重力为:G=mg=8X104kgX10N/kg=8X105N;
(2)该车对水平地面的压力等于车的总重力,所以压力为:F=G=8X105N;
5
该车对水平地面的压强p三/X104.」义io6pa>7><i()5pa;
S0.8mz
由此可知,该车不符合汽车工业的行业标准。
(3)根据p=*可知,该车对地面的最大压力为:F大=p大S=7Xl()5paxo.8m2=5.6X1()5N;
车对地面的压力和车的总重力相等,则车和货物的最大总质量为:
_G大_尸大_5.6X1Q5N
=5.6X104kg=56t;
m大一~T~~T10N/kg
所以这辆车最多载重为:111载=111大-m自=56t-15t=41t。
答:(1)该车总重力是8X1()5N;
(2)该车不符合汽车工业的行业标准;
(3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多装载货物重41吨。
25.(2023•蓬江区校级模拟)小芳同学买了一个平底玻璃杯,经测算,玻璃杯的质量为0.3kg,底面积为2
X10-3m2,放在水平桌面上。在玻璃杯内装有0.3kg的水,水深12cm,如图所示。(取g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压强是多少帕?
(2)玻璃杯对桌面的压强是多少帕?
【答案】(1)水对杯底的压强是1200Pa;
(2)玻璃杯对桌面的压强是3Xl()3pa。
【解答】解:(1)水对杯底的压强:
p水=p;Kgh水=1X103kg/m3X10N/kgX12X10-2m=1200Pa;
(2)杯对桌面的压力为:
F=G总=(m水+m杯)g=(0.3kg+0.3kg)X10N/kg=6N;
杯对桌面的压强为:
p=—=---------------=3X103Pao
-32
s2X10m
答:(1)水对杯底的压强是1200Pa;
(2)玻璃杯对桌面的压强是3Xl()3pa。
26.(2023•茂南区校级模拟)节能环保的电动汽车已成为很多家庭购车的首选。如图所示为一辆电动汽车,
其质量为1600kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2Xl()3m2,汽车在水平路面匀速直线行驶时,发
动机的牵引力是3200N。(g取10N/kg)求:
(1)汽车的重力是多少N?
(2)汽车对水平路面的压强是多少Pa?
(3)分析说明在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是多少N?
【答案】(1)汽车的重力是1.6X1()4N;
(2)汽车对水平路面的压强是2X106Pa;
(3)在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是3200N。
【解答】解:(1)汽车的重力为:
G=mg=1600kgX10N/kg=1.6X104N;
(2)汽车对地面的压力:F=G=1.6X104N,
汽车对地面的压强:
4
p=F=1,6X1QN^2XLO6PA;
S4X2X10-3m2
(3)因为汽车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即f=F=3200N。
答:(1)汽车的重力是ISXIO'N;
(2)汽车对水平路面的压强是2Xl()6pa;
(3)在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是3200N。
27.(2023•汕头二模)空气质量数据显示,新能源电气混合公交车上市后的几个月内,盐城市PM2.5数值
相比同期呈现明显降低的趋势。某款新能源公交车满载时总质量为83静止在水平地面上,对地面的压
强是2Xl()5pa。g=iON/kg。求:
(1)公交车满载时的总重力。
(2)轮胎与地面接触的总面积。
(3)若在lOmin内匀速行驶了9km,公交车运动的速度是多少米/秒?
【答案】(1)公交车满载时的总重力为8X1()4N;
(2)轮胎与地面接触的总面积0.4m2;
(3)若在lOmin内匀速行驶了9km,公交车运动的速度是15米/秒。
【解答】解:(1)公交车满载时的总重力为:
G=mg=8000kgX10N/kg=8X104N;
(2)公交车满载时静止在水平地面上,对地面的压力:
F=G=8X104N,
由p=]可得轮胎与地面接触的总面积:
S=£=8X10,=。田;
P2X105Pa
(3)公交车运动的速度:
v=&=.=i5/s。
t10X60sm
答:(1)公交车满载时的总重力为8X1C)4N;
(2)轮胎与地面接触的总面积0.41,;
(3)若在lOmin内匀速行驶了9km,公交车运动的速度是15米/秒。
28.(2023•东莞市校级二模)某科考小组在水平松软的地面上发现了一头大象四足站立时留下的足印,他
们测量了足印的深度,并测出每个足印的面积约为4X1(T2m2。他们将一根圆柱形均质金属棒竖直放置
在同样的地面上,发现均质金属棒在地面上留下的压痕深度正好与大象
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