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文档简介
第772章综合复习计算题
一、计算题
1.如图所示的平底薄孽容器,底面积为5xlOTmI,质量为O.Skg。容器内装有1kg的水,水的深度
是16cm,放在水平地面上,g取10,V/kg。求:
(1)水对容器底的压力Fo
(2)此时容器对地面的压强po
2.如图,两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,小明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,水平
方向仅受阻力和牵引力的作用。已知车轮与地面的接触总面积是40cmZ平衡车和小明的总质量为
80kg,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,求:
(1)平衡车和小明受到的总重力;
(2)小明驾驶平衡车在水平方向匀速行驶时,平衡车受到的牵引力大小是多少;
(3)小明站在平衡车上静止于地面时,平衡车对地面的压强是多少?
3.现有一辆总质量为51的卡车,在水平公路上匀速行驶时,已知地面对它的摩擦阻力是它木身重力
的0.2倍。求:
(1)求该卡车的重力是多少?
(2)此时汽车发动机的牵引力多大?
(3)若车以80km/h的速度匀速直线运动时,受到的空气阻力是200N,则此时汽车发动机的牵引
力多大?
4.比亚迪公司推出了如图所示的新能源硬派越野牛仰望U8,小明的爸爸参观年展时试驾了该车,该
乍在平直公路上以54km/h的速度匀速行驶了3000m,已知车轮与水平地面总接触面积为0.4nA试驾
时车和人总质量为3.6x18kg。求:
(1)该车匀速行驶了多长时间?
(2)试驾过程中,该车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
5.用大小为10牛的水平方向的推力F使重力为20牛的物体在5秒内匀速运动4米,求这段时间里
物体推力F做的功W和功率Pc
6.如图是某俱乐部的一款新型四轮越野车,满载时总质量为600kg,每个车轮与地面接触的面积为
0.05m2o该四轮越野车满载时在水平地面上做匀速宜线运动,20min行驶了6km。已知该越野车在运
动过程中受到的阻力为车重的0.4。(g®10N/kg)求:
(I)该越野车在水平地面上匀速运动的速度;
(2)当越野车满载并静止在水平地面上时,车轮对地面的压强;
(3)该越野车匀速行驶6km的过程中,发动机的输出功率。
7.负压救护车是一款利用技术手段使车内气压低于外界大气压的特种车辆,空气在自由流动时只能
由车外流向车内,这样在救治和转运患者时,可以最大限度地减少医务人员交叉感染的机率。一辆负
压救护车在平直公路上以60km/h的速度将病人运送到医院,用时lOmir。已知该救护车连同车上人员
总质量为2t,行驶时阻力为车重的0.1S倍,g取lON/kg。求:
(I)此次运送过程救护车行驶的路程;
(2)救护车匀速行驶时的牵引力;
(3)按照卫生部标准,负压舱内外气压差在10〜30P;之间,经测量发现,该车负压舱0.9m?
的面积上内外气体压力差为18N,通过计算判断负压舱内外气压差是否符合标准。
8.某一型号的汽车,在牵引力F的作用下,5min内汽车沿着平直的路面匀速直线行驶了9000m,在
此过程中,汽车受到的阻力f是1000N。在这段时间内,求:
(1)汽车牵引力F的大小?
(2)牵引力F所做的功?
(3)牵引力F做功的功率?
9.如图所示,容器中装有水,其中hl=Im,h2=60cm,容器底面积S=40cm,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)在距离容器底20cm的A点处有一个小孔,面积为S=2cm,若要堵注该小孔不给水流出,需
要用多大的压力。
10.新能源汽车以其环保和节能的特点逐渐获得人们的青睐。在平直的公路上,某新能源汽车在1000N
牵引力作用卜匀速行驶了1800m,耗时60s。求该新能源汽车在这段时间内:
(1)牵引力所做的功;
(2)汽车发动机的功率。
11.杠杆平衡时,动力R大小为20N,动力臂h为0.8m,阻力臂b为0.4m,求阻力F2的大小。
12.按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强应控制在7X1()5以内。如图所示,有
•辆空车质量为2XIO?灯的汽车,在某次实际营运中装货lxIO,必,汽车共有6个车轮,每个车轮
与水平地面的接触面积为0.02m:,g取lON/kg,问:
(1)本次营运中,这辆汽车对路面的压力有多大?
(2)本次营运中,这辆汽车对路面的压强有多大?是否超过行业标准?
13.如图所示,质量均为0・4千克的薄壁圆柱形容器A和B放在水平地面上,底面积分别为2x10-2
米2和1x10=米2。容器人中盛有米米高的水,容器B中盛有质量为米千克的酒精。(p*0.8x103
千克/米3)求:
(1)容器A中水对容器底的压强p水;
(2)容器B中酒精的体积V潜精;
(3)容器B对水平地面的压强PB。
14.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1N,高10cm,底面积为2xl(Pm2;杯内水
重2N,水深8cm。g取lON/kg。求:(p水=1.0xl()3kg/m3)
(1)水对杯底的压强;
(2)水杯对桌面的压强。
15.杭州亚运会用机器狗为运动员运输铁饼。如图所示,质量为18kg的机器狗背着一个铁饼,静止
站立在水平地面上,脚与地面接触总面积为200cnP,此时机器狗对地面的压强为104Pa。机器狗某次
运送铁饼过程中,以3.5m/s的速度直线匀速运动,将铁饼运送到105m远的指定场地,此过程机器狗
的驱动力所做的功为4200J。求:
(1)铁饼的质量;
(2)机器狗在运送铁饼过程中驱动力的功率;
(3)机器狗在运送铁饼过程中的驱动力。
16.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板,如图所示,已知
桶壁上最长的木板长0.5m,最短的木板长桶底内部底面积().O5m2,空桶的质量2kg(忽略圆
桶外壁的厚度,。京=1♦。xlO'g/m?,°=10丹/心)。求:
(I)空桶对水平地面的压力;
(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强;
(3)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压力。
17.如图甲所示,质量为40kg的小荣同学站在高台上竖直向上匀速拉动绳子,脚与地面的总接触面
积为0.04m2,现改变G物,计算并绘出机械效率n与GM1勺关系图像如图乙所示,不计绳重和摩擦,
求:
(1)动滑轮的重力G尔
(2)当G构=120N时,若此1寸人在10s内将物体提升了2m,则此时拉力的功率;
(3)若人站的位置能承受的最大压强为12500Pa,则该滑轮组所能提升物体的最大机械效率。
18.一长方体物块与一轻杆相连,轻杆两端与物块和底面积为100cm2容器底紧密相连,如图甲所示。
现往容器缓慢倒入适量的水,产受力大小与倒入水的体积关系如图乙所示,求:
(1)当加水体积为500cm3时,水对容器底的压强;
(2)物块A的密度;(保留一位小数)
(3)加水llOOcn?时杆对容器底的作用力大小。
19.加图所示,工人站在水平地面上,用滑轮组提升物体A,工人对绳子的自由端施加将直向下的技
力F为500N,物体A被竖直匀速提升1m,用时10s,动滑轮的重力为150N。不计绳重和轴陞擦。
(1)画出图中工人的受力示意图;
(2)求绳端拉力的功率;
(3)求物体A的重力;
(4)求该滑轮组的机械效率。
20.如图所示,重为80N的正方体物块A置于水平地面上,通过细绳系于轻质杠杆80c的8端,
杠杆可绕。点转动,且。C—30&在C端用F=10MI勺力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡。
(绳重不计,g取ioN/Ag)求:
A
77777/77777777777"
(1)8端细绳的拉力?
(2)物体A对地面的压力?
21.积极参加体育锻炼不仅可以强身健体,还可以提高学工效率。如图是小伟同学参加跳绳比赛时
的情境,已知小伟的质量是50kg。求解下列问题:
(g取10N/kg,鞋底与水平地面接触总面积为400cm2)
(1)小伟站在操场上,对水平地面的压强。
(2)估计小伟跳1次绳克服重力所做的功。
22.如图所示,水平地面上有一底面积为1.5'10-2狂的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个棱长为
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。giR10N/kg,p水
33
=1.0xl0kg/mo求:
(1)此时容器底受到水的压力;
(2)此时物块受到的浮力;
23.在提倡“低碳生活”的今天,自行车成为人们“绿色出行”的首选匚具,越来越多的年轻人喜欢自行
车运动。质量为40kg小明为了响应号召,每天都坚持骑自行车上学。自行车的相关数据如表。g取
10N/kg,试求:
(1)匀速行驶时,小明对自行车的动力为多大?
(2)小明行驶过程中,车轮对地面的压强是多大?
(3)小明骑行过程中能载体货物最多是多少千克?
自行车净重200N
单轮与地面接触的面积50cm2
轮胎承受的最大气压200000Pa
车轮直径0.61m
匀速行驶过程中的总阻力总重力的0.05倍
24.如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有五分之三的体积浸入水中,然后
在其上表面放一块小柱体,小柱体放在木块上面时对木块的压强为2000Pa,如图乙所示,静止时方木
块刚好能全部浸入水中。(gflZION/kg)求:
(1)甲图中木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)小柱体的底面积。
乙
25.薄壁柱型容器A放在水平桌面上,底面积为So;容器中有密度为2Po的某种液体。一长方体物块
B的重力为Gi,底面积为Si,密度为po。一轻质细杆与物块B中央固定在一起,如图所示,当物块
B的底面刚好与液面接触时,压力作用在细杆上,使其缓慢向下移动,直至物块B浸入液体中的深度
为自身高度时,停止下移。求:
(1)当物块B的底面刚好与液面接触时,细杆对物块B的拉力;
(2)当物块B浸入液体中的深度为自身高度的时,物块B所受浮力;
(3)当物块B的底面刚好与液面接触,直至将其浸入液体中的深度为自身高度的时,液体对容器
底部压强的变化量。
26.如图所示,棱长为10cm的实心正方体悬浮在某液体内部,液体对正方体上表面的压力B=8N,
下表面压力F2=16N,求:
(1)该正方体所受浮力;
(2)正方体的密度;
(3)上表面距离液面的深度h。
27.如图所示,一个边长为10cm的正方体竖直悬浮在某液体中,上表面受到液体的压力R为5N,
下表面受到液体的压力F2为13N,前后及两侧受到液体的压力相等。(g取10N/kg)。求:
T
(i)正方体受到的浮力;
(2)正方体上表面受到液体的压强;
(3)该液体的密度。
28.南宁轨道交通3号线是南宁市第三条建成运营的轨道交通线路,标志色为锦绣紫(锦绣邕城)。
地铁3号线专用列车匀速从市博物馆站到总部基地行驶的路程为2700m,列车所受到的阻力为
4
2x10No求这段路程中:
(1)列车所受到的牵引力;
(2)列车牵引力所做的功;
(3)列车牵引力做功的功率。
29.如图所示,一个体积3xl(T;m\重18N的木球,被固定在水池底部的细线系住,浸没于水中。g
(2)画出木球的受力分析示意图;
(3)细线对木球的拉力。
30.某工人利用如图所示的滑轮组提升重900N的物体,物体在18s内匀速上升了3m,绳子末端的拉
力为400N,不计绳重和摩擦,求:
(1)工人做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)若用此滑轮组匀速吊起另一物体时,该滑轮组的机械效率达到90%,求此时物体的重力。
31.如图所示,是某起重机滑轮组向上提升货物的示意图。货物的重力为1.2xlO4M与水平地面的
接触面积为L2ml起重机用时50s将货物由地面匀速提升20m。试求:
(1)提升货物前,货物对水平地面的压强是多大?
(2)钢丝绳自由端的移动速度是多少?
(3)起重机对货物做的有用功是多少?
(4)请你提出一条提高该滑轮组机械效率的建议.
32.一辆质量为6000kg的小汽车在平直的公路上行驶,其i,-C图象如图所示,前10s通过的路程为
120m,第l()s时速度达到2()m/s,汽车受到的阻力为车重的0.06倍。求:
(1)前10s内汽车的平均速度;
(2)小汽车车轮与地面的接触总面积约为0.1m2,汽车静止时对地面的压强是多大;
(3)10~20s汽车匀速行驶时的牵引力做功的功率。
33.如图所示,置于水平工作台面上的卷扬机,其质量为50kg,工作时做功的功率恒为1000W。现
用卷扬机通过一个动滑轮匀速竖直提升重为4500N的物体A,经过2s物体A被竖直匀速提升了40cm
(不计绳重和摩擦,取g=10N/kg)。求:
卷扬机
工作台
(1)滑轮对物体A所做的功;
(2)动滑轮的机械效率;
(3)卷扬机对绳子的拉力。
34.某同学利用家里的电子秤、玻璃杯、金属块、水、酱汕、细线等器材,探究“浮力大小是否与液
体密度有关”的实验。(水的密度为10X1。3妞//)他们利用调好的电子秤进行了以卜.操作:
①烧杯中装适量水,用电子秤称出烧杯和水的质量,如图甲所示为250g;
②将金属块悬挂在细线上,让其浸没在水中,电子秤示数如图乙所示为35()g;
③烧杯中装适量酱油,用电子秤称出烧杯和酱油的质量,如图内所小为260g;
④将金属块悬挂在细线上,让其浸没在酱油中,甩子秤示数如图丁所示为375g;
求:(1)金属块在浸没在水中所受浮力;
(2)金属块的体积;
(3)酱油的密度;
35.如图所示,实心正方体A漂浮在水面上,现小明通过滑轮组拉动A,使A向下运动。已知A的
边长为1m,密度为0.5x103kg/m3,动滑轮重为1xlO^A,小明拉绳子的功率为1.2x1。3卬且保持不
变,不计绳重、摩擦和水的阻力。求:
(1)A漂浮在水面上时下底面受到水的压强;
(2)A向下运动的最小速度;
(3)A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值。
36.中国自行研制的国之重器“新光华”号半潜船有两个足球场那么大,是海上的“大力神叉车”,也是
我国最大、世界第二大的10万吨级半潜船,它通过本身压水舱中压载水的调整,把装货甲板潜入水
中,以便将所要承运的不可分割的特大件货物(如驳船、游艇、舰船、钻井平台等)从指定位置浮入
半潜船的装货甲板上,定位后排放压水舱中压载水,直至半潜船上浮至预定的水线,如图甲所示,“新
光华,,号半潜船,在运载货物时通常采用两种方式:一是如图乙所示的“非浮载”方式;二是为了运载
更重货物时,采用的如图丙所示的“浮载”方式,其主要参数如表:(海水密度取汉地玉以!",1节
=1.8km/h)
总长/m22.5船宽68
设计吃水/m18.6最大下潜吃水/m30
最大载货(非浮载)/万吨7最大载货(浮载)/万吨10
发动机输出功率/kWI.6X106最大航速/节14.5
(1)“新光华”号半潜船处在最大下潜状态时,船底所受海水的压强为多少Pa?
(2)半潜船处在最大下潜状态时,船底面积为1dm?船板所受海水的压力约为多少?
(3)若半潜船以最大非浮载装货时,船和货物排开海水的体积为Vi。该半潜船在某次工作中为了
运载更重的货物,采取了浮载方式装货,当达到最大浮载时,船和货物所排开海水的体积为V2,则此
时船和货物所排开海水的体积增大多少?
船
楼
建
筑
物
£面
图
37.家在农村的小强,为家里设计了如图所示的向楼上搬运粮食的装置,粮食及桶总质量为50kg,小
强爸爸质量为70kg,双脚站立在楼上台阶面上,与水平台阶面接触面积为400cm2,一段时间内将粮
食及桶缓缓匀速提升了4m。不计滑轮和绳的重量及绳与滑轮之间的摩擦,图中拉力的方向近似认为
是竖直方向。求:
(1)小强爸爸拉绳子的力;
(2)提升粮食及桶所做的功;
(3)小强爸爸工作时对水平台阶面的压强。
38.如图所示为我国生产的一款水陆两栖观光车,它既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中航行。
该车的总质量是L2xl04kg,空载静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为02A.求:
(1)该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强。
(2)该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力。
(3)该车在水中以36km/h的速度匀速直线航行5min,此时发动机输出功率为I80kW,观光
车航行过程中受到的阻力。
39.底面积为0.03米2的平底鱼缸放在水平桌面中央,容器内装有体积为5x103米3的水,水深为
0.1米。求:
(1)水的质量m水;
(2)水对鱼缸底部的压力F水;
(3)把重为1牛的小鱼放入鱼缸后,如图所示,关于鱼缸对桌面压力增加量AF来和水对鱼缸底部
压力增加量AF水,甲乙两同学分析过程如下:
甲同学:鱼缸静止在水平桌而上,鱼缸对桌面的压力大小等于鱼缸的总重力,放入小鱼后,总重力
增加1牛,所以AF桌等于1牛;
乙同学:水对鱼缸底部的压刀大小等于水的重力,放入小鱼后,小鱼排开了I牛的水,相当于增加
了1牛的水,所以4F木等于1牛。
请你判断两位同学的说法是否正确,错误的请说明埋由。
40.如图甲所示,水平桌面上放置底面积为50cm2,质量为800g的薄壁容器,容器内装有20cm深的
某种液体。弹簧测力计下悬挂一边长为10cm的正方体物块,从液面缓慢浸入液体过程中弹簧测力计
示数F与物块浸入液体中深度h的关系图像如图乙所示。(容器的厚度忽略不计,容器内的液体没有
溢出)求:
(1)物块的密度;
(2)液体的密度;
(3)物块浸没后且没与容器底部接触,容器对水平桌面的压强。
41.如图所示重力为500N的工人用的滑轮组将重200N的石块在10s内缓慢匀速提升5m,滑轮组的
机械效率为80%,工人双脚与地面的接触面积为5()0cm2。(不计绳重和摩擦,g取10N/kg)试求:
(1)滑轮组对石块做了多少功?
(2)人对滑轮组的拉力是多少?
(3)人匀速提升石块时对地面的压强是多少?
42,均匀实心圆柱体A和盛有适量水的薄壁圆柱形容器置于水平地面上,它们的底面积分别为2s和
3S,圆柱体A的质量为m。若容器高为0.12米、底面积为3x10-2米2,现沿水平方向从圆柱体A
上方截取一部分A4放入水中,截取部分心的质量为4.8千克,分别测出A4放入容器前后,容器对水
平臬面的压强P之、水对容器底部的压强p«,如下表所示。
容器对桌面、水对容器底压强A4放入前A乂放入后
P睿(帕)24503430
P木(帕)9801176
(1)求&4放入容器后水的深度;
(2)求圆柱体A密度的最大值。
43.一辆质量为1200叼的汽车在水平路面上匀速直线运动,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,求:
(1)汽车受到的牵引力:
(2)如汽车轮胎与水平面总共的接触面积是则汽车对水平路面的压强是多少?
44.底面积为S。的圆柱形薄壁容器内装有密度为p。的液体,横截面积为&的圆柱形木块由一段非弹
性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图所示,已知细线所能承受的最
大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为po的液体,直到细线刚好被拉断为止,请解答下列问题:
(1)画出细线刚好伸直时,木块在竖直方向上的受力示意图.
(2)导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式.
(3)求出细线刚好被拉断时与细线拉断后容器中液面恢复稳定时,容器底部所受液体压强的变化
量.
45.如图所示,足够高的薄壁柱形容器A置于水平地面上,A中盛有体积为4x深度为0.2m
的水。已知。水=L0xl04g/mMg取9.8N/kg。
(1)求容器A中水的质量m水;
(2)求容器A中水对容器底部的压强P*
(3)现将一块底面积为IX1。7巾2的均匀实心圆柱体B浸没在水中,液体对容器底部压强的
增加量AP4=490Pc,容器对地面压强的增加量=735P”求圆柱体B的密度
A
46.如图所示,两个完全相同的底面积为lOOcmz的轻质薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上(容器
足够高),另有两个外形完全相同的圆柱体甲、乙,其底面积为50cm2。A中盛有深度为0.5m的水,
?3
B中放置圆柱体乙,已知水的密度p4;=lxlOkg/m,g取10N/kg求:
(1)容器A中的水对容器底部的压强;
(2)容器A中水的质量;
(3)若将圆柱体甲放入盛有水的容器A中,并向放置圆柱体乙的容器B中加入质量为5kg的水;
分别测出容器对水平桌面的压强变化量Ap部、水对容器底部的压强变化量Ap水,如下表所示;清根据
表中的信息,求出圆柱体乙的密度。
容器对水平桌面的压强变化量ApV帕水对容器底部的压强变化量翻水/帕
A60003000
B50006800
47.如图甲所示的地面清洁机,重为30N,与水平地面的接触面积是100cnA机器在水平地面上运
动时:机器受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图乙所示,机器的运动速度v随时间t的
变化关系如图内所示。(g取lONkg)求:
甲
(1)该机器对水平地面的压强;
(2)第50s至悌100s内牵引力做的功;
(3)第50s到第100s的运动过程中,牵引力的功率。
48.如图所示,将一物体挂在弹簧测力计的挂钩上,测出物体的重力为I0N,把物体浸没在圆柱形容
器的水中(水未溢出),静止时则力计的示数为6N,已知容器的底面积为lOOcm?(g=10N/kg)求:
(1)物体浸没在水中时所受的浮力;
(2)物体的密度;
(3)物体浸没在水中时,水对容器底部增大的压强。
答案解析
1.【答案】(1)8N;(2)3x103Pa
2.【答案】(1)800N;(2)80N;(3)2x105Pa
3.【答案】(1)解:该卡车的重力是G=mg=5x103kgxiON/kg=5x
答:求该卡车的重力是5x10,N:
(2)解:汽车做匀速直线运动,它受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,此时汽车发动机
的牵引力大小为F二f=0.26=0.2x5x10^:1x104A
答:此时汽车发动机的牵引力为lx104M
(3)解:若车受到的空气阻力是200N,则牵引力、地面阻力、空气阻力三力平衡,此时汽车发动
机的牵引力为F=f+Fg=lx10,N+200N=10200”
答:若车受到的空气阻力是20CN,则此时汽车发动机的牵引力为10200M
【解析】【分析】1)卡车的质量为5x103kg根据G=mg计算卡车的重力
2)物体做匀速直线运动,所以阻力等于牵引力,F=r=0.2G
3)根据物体做匀速直线运动可知,此时牵引力、地面阻力、空气阻力三力平衡,所以牵引力为
F="上
4.【答案】(1)200s;(2)9x1伊Pa
5.【答案】解:推力F做的功W=Fs=10Nx4m=40)
推力F的功率p邛=梨=8卬
答:这段时间里物体推力F做的功W为40J,功率P为8W,
【解析】【分析】根据力和距离的乘积计算做功多少;功和时间的比值,计算功率。
6.【答案】(1)5m/s;(2)3x104pa;(3)l.lxl^W
7.【答案】(1)lOkni;(2)3000N:(3)负压舱内外气压差符合标准
8.【答案】(1)解:汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力F大小
F=f=1000A
答:牵引力F大小为1000N
(2)解:牵引力F做的功W二Fs二1000JVX9000m=9X106J
答:牵引力F做的功为9x106)
(3)解:牵引力F做功的功率p=!£=凯骞Z=3x
t5x60$
答:牵引力F做功的功率为3X10”。。
【解析】【分析】(1)根据二力平衡,利用摩擦力计算牵引力;(2)根据力和力的方向上移动距离的
乘积计算做功多少;(3)功和时间的比值计算功率大小。
9.【答案】(1)解:水对容器底的压^Mpg/inLOxloaM/maxlON/kgxlmnl.OxiaPa
(2)解:S=40rm:=4x10-3m:
水对容器底的压力F=PS=1.0x10^。x4x10-Jm2=40AI
(3)解:A点处小孔的深度h=lm-0.2m=0.8m
水对该小孔的压强P1=pgh=1.0xKflkg/m3xION/kgx0.8m=8x103P,
32
堵注小孔的压力Fi=PlSl=8x10P0x2xlO^m=1.6/V
【解析】【分析】1)据题可知h尸1m,根据公式P=pgh计算水对容器底的压强;
2)容器的底面积为S=40cnE根据压力公式P=F/S计算水对容器底的压力:
3)据题可知A点处小孔的深度h=Im-0.2m=0.8m,根据压强公式P=pgh计算A点压强,根据
压力公式F=Ps计算A点的压力
10.【答案】(1)1.8xlO6J;(2)3x1(^W
11.【答案】解:由杠杆的平衡条件得1山=&匕
代入数据得20Nx0.8m二F?x0.4rr
解得F2=40N
答:阻力F2的大小为40N。
【解析】【分析】杠杆处于平衡状态,结合动力、动力臂、阻力、阻力臂,利用杠杆的平衡条件分析
求解即可。
12.【答案】⑴1.2X105N;(2)lxlO6Pa,超过了行业标准
13.【答案】(1)lOOOPc
(2)2x107M
(3)2000Pa
14.【答案】(1)800Pa;(2)1500Pa
15.【答案】(1)2kg;(2)MOW;(3)40N
16.【答案】(I)解:空桶对水平地面的压力F=G.=mg=2kgxl°N/kg=26
答:空桶对水平地面的压力为20N;
(2)解:当桶装足够多的水时,,水的深度是h=0.1m
此时桶底受到水的压强p=P处=1.0x103kp/m3xIQN/kgx0.1m=103PG
答:当桶装足够多的水时,桶底受到水的压强为lO^Pa;
(3)解:由p=g可知,桶底受到水的压力F=p5=103Pax0.05m2=50N
答:当桶装足够多的水时,柚底受到水的压力为50N。
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力,结合水平面上物体的重力计算压力;
(2)根据液体密度和深度,可以计算液体压强大小;
(3)根据压强和受力面积的乘积计算压力。
17.【答案】(1)30N;(2)30W;(3)90%
18.【答案】(1)解:由乙图可知,当AV在。〜500cm③时,杆受力不变,则物体未接触水面,当加水
500cn】3时,容器中的水深:h=^==5E=0.05m,
5lOOcm2
水对容器底的压强:p=pgh=1.Ox1()3kg/m3x1ON/kgxO.O5m=500Pa;
答:当加水体积为500cm3时,水对容器底的压强为500Pa;
(2)解:分析图乙可知,当AV在。〜500cm③时,物体未接触水面,此时物体的重力为IN;当AV
在500d4到900cm3时,物体浸没到水中的深度为h,位于b点时,浮力等于重力,为IN;AV从900cm3
到U00cm3时,物体浸没在水中的深度增加,即此时c点时物体排开水的体积为b点时的g倍,
则c点时所受的浮力为b点时的1,即1.5N。由FkpgV排得:
焦XI叫心''
此时V扑=V^=1.5xlO“m3,
物体A的质量为:m='=10;;:7=。」,
物体A的密度为:0==15x1:a/m3=067x103kg/cm].
答:物块A的密度为0.为xlMkg/cn?;(保留一位小数)
(3)解:加水UOOcn?,物体A受到的浮力为1.5N,自身重力为1N,杆对物体向下的拉力为:F=F
浮-G=1.5N-1N=O.5N,
山于力的作用是相互的,则轻柠对容器底的拉力为0.5N。
答:加水UOOcn?时杆对容器底的作用力为0.5N。
【解析】【分析】Q)根据公式p=pgh,可求出压强;
(2)根据公式F浮=pgV郴、m=「Sp=£,可求出密度;
(3)根据公式F=F部-G,可求出杆对容器底的作用力。
19.【答案】(1);(2)150W;(3)I350N;(4)90%
20.【答案】(1)解:根据杠杆平衡条件可得
F®xOB=FcxOC
则B端细绳的拉力
F.=F:L0c=1°Nx3LOB=30A
LOBLOB
(2)解:绳子对物体A的拉力
F.=Fm=30N
物体A对地面口压力
F^=F^=G-F/=80N-3QN=50N
【解析】【分析】(1)知道两力臂的大小关系和F的大小,利用杠杆的平衡条件求B端细绳的拉力;
(2)物体A对地面的压力等于A受到的重力减去绳对物体的拉力,据此求物体A对地面的压力。
21.【答案】(1)1.25xl()4Pa;(2)25J
22.【答案】(1)60N;(2)10N;(3)400cm3
23.【答案】解:(1)小明的重力:
Gi.=mAg=40kgx10N/kg=400N
人和自行车的总重力;
G=G人+G,=400N+200N=600N
山题可知,匀速行驶过程中的总阻力:
f=().O5G=O.()5x6()()N=3ON
由于自行车匀速行驶,则小明对自行车的动力:
F后f=30N
(2)小明行驶过程中,车轮对地面的压力为600N,受力面积
S=50cm2x2=100cm2=10-2m2
行驶时自行车对地面的压强
F600N~
p=s=io^=6xl^fl
(3)已知轮胎承受的最大压强为
p>=2.0x105Pa,
轮胎承受的最大压力:
F尸p大S=2.OxIO5Pax]O-2m2=2xl()3N
则自行车还能运载货物的最大重力:
Gi=F>--G=2x103N-600N=1400N
自行车还能运载货物的最大质量
Gi1400/V
可=10N/kg=140kg
答:(1)匀速行驶时,小明对自行车的动力为30N;
(2)小明行驶过程中,车轮对地面的压强是6xlO』Pa;
(3)小明骑行过程中能载的货物最多是140kgo
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算重力;结合摩擦力和重力的乘积计算摩擦力;
(2)根据p=(,计算压强:
(3)根据F=pS,计算压力;利用m=(,计算质量。
24.【答案】(1)6N;(2)0.6xl03kg/m3;(3)2xl0^m2
25.【答案】(1)Gi;(2)2G);(3)也
3。
26.【答案】(1)8N;(2)0.8x103^/m3;(3)10cm
27.【答案】(1)解:根据题意可知,正方体上表面受到液体的压力卜尸5N,下表面受到液体的压力
F2=13N,正方体受到的浮力为/=13N-5N=8N
答:正方体受到的浮力为8N。
(2)解:根据题意可知,正方体边长为a=10cm=0.1m
正方体上表面面积为5=a*==0.0bn:
正方体上表面受到液体的压强为p二号二威-二S00Pa
答:正方体上表面受到液体的压强为500Pa。
(3)解:根据题意可知,正方体的体积为V茕=a3=(0.1m)3=lxlOTm?
正方体悬浮在液体中,则『.=丫也由公式F产=4得出液体的密度为
P『弟="10・3黑10".=。・8x10"加
答:该液体的密度为0.8xl03kg/m\
【解析】【分析】(1)根据物体上下表面受到的压力差,计算浮力;
(2)利用压力和受力面积的比值,计算压强;
(3)根据浮力和排开液体的体积,可以计算液体密度。
28.【答案】(I)解:列车匀速运动,受到的牵引力和阻力是平衡力F=£=2x10^;
答:列车所受到的牵引力是2XI()4N;
(2)解:列车牵引力所做的功:W=Fs=2xl04Nx2700m=5.4xl07J;
答:歹U车牵弓I力所做的功是5.4X107J;
(3)解:列车牵引力做功的功率:「=早=5[骞7]=九5x1胪卬。
答:列车牵引力做功的功率4.5XI0SW。
【解析】【分析】(1)匀速运动对牵引力等于阻力。
(2)列车牵引力所做的功利用公式W=Fs即可求出。
(3)上一问求出了功,直接除以时间就可以算出功率。
29.【答案】(1)解:由题可知,小球浸没在水中,小球排开液体的体积为V分V=3xl(T3m3
则小球受到的浮力为F小p水V,,g=1,Ox103kg/m3x3x10-,m^10N/kg=3ON
答:木球受到的浮力为30N;
⑵解:木球受到竖直向下的重力G,沿绳子向下的拉力F拄和竖直向上的浮力F浮的作用。作用点
画在重.心。木球的受力分析如图所示:
答:木球的受力分析示意图见解析;
(3)解:因木球静止,处于平衡状态,在竖直方向上受力平衡,故有F;尸Fj;,+G木
则拉力为F产F浮-G本=30N-18N=12N
答:细线对木球的拉力是12No
【解析】【分析】Q)由F;产p木gV昌可求出小球在水中受到的浮力。
(2)木球受到竖直向下的重力和拉力、竖直向上的浮力三个力的作用。
(3)根据F朽F拉+G木可求出细线对木球的拉力。
30.【答案】(1)200W;(2)3C0N;(3)2700N
31.【答案】(I)lxlO4Pc;(2)0.8m/3;(3)2.4x10s;;(4)增大提升建材的重力
32.【答案】(1)12m/s
(2)6000Pa
(3)7.2x104W
33.【答案】(1)解:根据题意知道,物体上升的高度h=40cm=0.4m
滑轮对物体A做的有用功W#J=Gh=4500Nx().4m=1800J
答:滑轮对物体A做的功是1800J;
(2)解:卷扬机拉力做的总功Wxi=Pt=1000Wx2s=2000J
动滑轮的机械效率q=X100%嬲X100%=90%
答:动滑轮的机械效率是90%;
(3)解:由图知道,n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2xO.4ni=O.8m
由WE=FS知道,卷扬机的拉力F=Q=
=2500N
答:卷扬机对绳子的拉力为25CUN。
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功;
(2)根据功率和时间的乘积,计算总功,有用功和总功的比值,计算机械效率;
(3)根据功和距离的比值,计算力的大小。
34.【答案】(1)IN:(2)lxlO4m3;(3)1.15xlO3kg/m3
35.【答案】(1)解:已知实心正方体A的边长为1m,则A的底面积为=
A的体积为I%=lmxl7nxlm=lni3
由P=£知道,A的质量m#=p4V4=05x103kg/mlxIm3=500kg
A的重力
GA=mAg-500kgxION/kg=5000A
A康浮在水面上时下底面受到水的压力等于A此时的浮力,即尸三=F*=Gr=5000N
A漂浮在水面上时下底面受到水的压强为》=^=SOOOV=5
p37
答:A漂浮在水面上时下底面受到水的压强为5000Pa;
(2)解:由F尊=4^〃*知道,当A完全浸没时的浮力最大,绳子对物体A拉力最大,A浸没在水
中受到的浮力F/==1.0x103kg/m3xlON/kgxlms=1x104A
且从图中看出,绳子的股数n=3n=3,故小明对绳子的拉力
F=;(F--G节+G/=;(1x104N-5000N+1x103/V)=2000A
由P=¥=?=FI
3
可得绳子自由端向下运动的最小速度”P1.2X10IV=0.6m/s
“3
则A向下运动的最小速度f=jXQ.6m/s-0.2m/s
答:A向下运动的最小速度为0.2m/s;
(3)解:当A完全浸没时绳子对物体A拉力最大,A向下运动过程中的有用功最大,为
W^=F/1/i=(F^-G^
总功卬闫=^=之年产一弓学+G#3A=/产-G/A
滑轮组机械效率的最大值
斯(卿『物
WF,-GiFG104iV-5000N
加83.3%
104AF-5000N+1000IV
答:A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为83.3%。
【解析】【分析】(1)根据物体的边长计算体积和面积;利用密度和体积的乘积计算质量,结合质
量计算重力;根据压力和受力面积的比值计算压强;
(2)根据液体密度和排开的体积,计算浮力大小,结合滑轮组上物体受到的力计算绳子的拉力;根
据功率和绳子的拉力,可以计算速度,根据滑轮组的绳子股数,计算物体的速度;
(3)根据物体受到的力和距离的乘积计算有用功,利用绳子的拉力和距离的乘积计算总功,根据有
用功和总功的比值,计算机械效率。
36.【答案】(1)3xlO5Pa;(2)3000N;(3)3xiO4m5
37.【答案】(1)解:此装植承担物重的绳子的股数为n=2,粮食及桶总重力为
G-mg=50kgxIQN/kg=500A
不计滑轮和绳的重量及绳与海轮之间的摩擦,小强爸爸拉绳子的力为F==;xSOON=250N
(2)解:提升根食及桶所做的功为W=G/i=500Nx4m=2000)
(3)解:小强爸允工作时对水平台阶面的压力为
F^=G4+F=m,g+F-70kgxION/kg+2SON=9505/
对水平台阶面的压强为》950N4
"丁"OxlOTm?=2.375xlOPa
【解析】【分析】(1)此装置承担物重的绳子的股数为〃=2,由G=mg计算出粮食及桶总重力;不计
滑轮和绳的重量及绳与滑轮之间的摩擦,由F=3c计算出小强爸爸拉绳子的力。
(2)由卬=6力计算出提升粮食及桶所做的功。
(3)由F三■=G4+F=m<9+F计算出小强爸爸工作时对水平台阶面的压力;由’计算出对水
平台阶面的压强。
38.【答案】(I)解:该车空载静止时对水平地面的压力:F=G=mg=1.2x1(^kgx1()N/kg=1.2x1()^N
该车空载静止时对水平地面的压强:p您=6x105pg
答:该车空载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是6xl()5pa
(2)解:该车空载时在水中航行处于漂浮状态,则该车空载时在水中航行受到的浮力:F浮
=G=1.2x|O5N
答:该车空载(驾驶员质量忽略不计)在水中航行时,受到的浮力是L2xl(TN
(3)解:该车在水中航行过程中发动机输出功率:P=18OkW=1.8xlO5W
该车在水中航行的速度:v=36km/h=10m/s
根据公式P=Fv可知,发动机的牵引力为:F=C=1.8xWN
viwn/s
因为车匀速直线运动,受到的阻力与牵引力是〜对平衡力,大小相等,所以f=F=1.8xlO,N
答:观光车航行过程中受到的阻力是L8xlO』N.
【解析】【分析】(I)对于求空载静止在水平地面上的压强,先根据重力公式求出车对地面的压力(等
于车的重力),再用压力除以接触面积得到压强。
(2)因为车在水中航行时漂浮,所以浮力等于重力,直接求出重力即可得到浮力。
(3)先将速度单位换算成米每秒,根据功率公式P二Fv可求出牵引力,因为车匀速航行,阻力与牵
引力平衡,所以阻力等于牵引力。
39.【答案】(1)水的质量巾求=。或人=1.。xl/kg/mSx5x107^=5%
答:水的质量为5kg;
(2)水对鱼缸底部的压力
Fq==P处勺卢f=1xlQ3kg/m3x9.8N/kgxO.lmx0.03m2=29.4A
答:水对鱼缸底部的压力为29.4N;
(3)甲正确.乙错误°
水对鱼缸底部压力增加帚dF工=dp/先=p/4/忘
鱼的重力==p
因为鱼缸为非柱形容器,所以dh/gHPf
所以4F次AG室
答:甲正确,乙错误。因为dF京/G*,=
【解析】【分析】Q)已知物体的体积和密度,利用密度公式求解物体的质量;
(2)求解液体内部的压强,利用公式p=pgh,其中p是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,
结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(3)分别利用固体压强和液体压强公式求解压力大小再进行比较即可。
40.【答案】(1)1.2xlO3kg/m3;(2)0.8x103kg/m3;(3)4.8x103Pa
41.【答案】(1)解:滑轮组对石块做的功即石块重力做的有用功W£=G/i=200NxSm=lx
答:滑轮组对石块做了1.0x10)功
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