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期末专题训练 综合计算
类型1 压强综合计算
1.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。若机器人(包括四条履带)总质量为800kg,每条履带与地面的接触面积为500cm2,(g取10N/kg)则:
(1)机器人(包括四条履带)的总重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
2.如图所示,小倩同学提了11kg的水给树苗浇水,已知桶自身重为1kg,桶的底面积是5×10﹣2m2(桶的厚度不计),桶中水深h为20cm,提水时手的受力面积为0.8×10﹣3m2。求:
(1)水对桶底的压力和压强各是多大?
(2)提水时手受到的压强多大?
3.打仗时坦克要越过敌方又宽又深的壕沟总是很困难。针对这种情况,人们想出了一种简易的解决方案:在坦克上装备气囊,遇到壕沟时把气囊放在壕沟里,给气囊充满气体后,坦克通过壕沟就像在平地上行驶一样。若一辆坦克自重40吨,每条履带着地面积为2.5m2。(g取10N/kg)求:
(1)坦克的重力是多少?
(2)坦克在水平地面行驶时对地面的压强为多少?
(3)若气囊能承受的最大压强为2×105Pa。当坦克全部压在气囊上时,为了确保坦克能不损坏气囊通过壕沟,坦克履带与气囊接触的受力总面积至少为多少?
4.现有一款总质量为1.2kg的“自动擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘,当内置真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上(如图所示),此时吸盘对玻璃的压强为1.5×105Pa,吸盘与玻璃的接触面积为0.012m2,求:(g=10N/kg)
(1)机器人受到的重力大小G;
(2)吸盘对玻璃的压力大小F;
(3)机器人受到摩擦力大小f。
5.如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜中心到容器底部的距离为5cm,橡皮膜的面积为2cm2。两侧压强不同时其形状为一凹面。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。当右侧水的深度为17cm,左侧盛有某种液体,深度为20cm,此时橡皮膜刚好变平,(g取10N/kg),求:
(1)水对橡皮膜的压强;
(2)水对橡皮膜的压力;
(3)左侧液体的密度。
类型2 浮力综合计算
6.弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降,然后将其逐渐浸入水中,如图所示。图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h之间的关系图像,g取10N/kg。求:
(1)浸入水中之前拉力做的功;
(2)完全浸没后物体所受的浮力;
(3)物体的密度。
7.我国自主研制的载人深潜器下潜深度已突破10000m,在载人深潜领域达到世界领先水平。跃跃阅读资料后,制作了图中的装置,模拟深潜器在海水中的运动。物体甲、乙由一条细线连接放置于容器水中且在水中处于静止状态,已知乙的质量为0.2kg,体积为。(取,,)。求:
(1)在10000m的深处,海水对深潜器的压强大小。
(2)乙物体所受浮力的大小。
(3)细线对甲物体拉力的大小。
8.如图为中国“雪龙号”海洋破冰船,有两种破冰方法。对于薄的冰层,水舱中不需要注水,船全速航行,船体大部分冲上冰面,就可以把冰压碎;对于较厚的冰层,在后水舱注入一定量海水,船首上翘,船向前行驶至大部分船身压在前面的冰上,再将后水舱海水逐渐排入前水舱,使船的重心前移,直到把冰层压破。破冰船未注水时,排开水的体积为1500m3,海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)破冰船自身的重力;
(2)一次破薄冰行动中,当破冰船冲到冰面上时,船排开水的体积为原来的,船与冰层接触面积为100m2,船对冰层的压强;
(3)若2m厚的冰层能够承受的最大压强是6×105Pa,破冰要求整个船都压在2m厚的水平冰面上,此时船与冰面的接触面积是150m2,则前后舱共注入海水的最小体积。
9.2022年6月17日,中国自主研发的第三艘国产航空母舰“福建号”下水成功,福建号全长318m,飞行甲板宽度73m,其搭载各型舰载机数量超过50架,其满载排水量为88000t,吃水深度11m(船底到海面的距离),是目前世界上最大的常规动力航母。(ρ海水=1×103kg/m3,g=10N/kg),求:
(1)满载时船底受到海水的压强;
(2)满载时受到的浮力;
(3)满载时,排开海水的体积;
(4)若某次航行中,航母以54km/h的速度匀速航行,其功率为15×103kW,此时的牵引力。
10.2021年10月7日,黄河秋汛凶猛,济南泺口水文站的流量达到了每秒5100立方米。相关部门立即采取行动,如图所示。每垛备防石总质量约50kg,需将每垛备防石匀速举高3m
(1)秋汛到来时,5m深处的水对河堤的压强是多少?
(2)