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2024年中考物理专题训练——压强的综合计算
1.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08m,容器乙中盛有另一种液体。(g取10N/kg)
(1)若水的质量为2kg,求容器甲中水的体积V水;
(2)求容器甲中水对容器底部的压强p水;
(3)现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了200Pa,求液体乙的密度ρ液。
2.如图所示,质量为1千克、底面积为米2的平底水桶静止在水平地面上,桶内装有体积为米3的水,水深为0.2米,求:
(1)桶内水的质量m水。
(2)水对桶底的压强p水。
(3)水桶对地面的压强p桶。
3.一辆汽车自重4t,当它在水平路面上以72km/h的速度行驶时,所受阻力为自重的0.05倍,车轮与地面总接触面积为1000cm2。求:
(1)该汽车受到的重力大小(取g=10N/kg);
(2)以该速度匀速行驶时汽车的牵引力;
(3)以该速度匀速行驶时汽车对水平路面的压强大小(不考虑因行驶对地面压力大小的变化)。
4.现代人提倡“低碳生活”,某公司发明了一种走路时能发电并充电的鞋子充电鞋,这种鞋的后跟装有一个小型涡轮发电机。行走时利用脚跟下落时对鞋跟向下的压力压缩鞋跟做功,使小型涡轮旋转发电,并能给手机、MP3等充电。如图所示,是一名质量为60kg的成年人走路时提起脚跟的示意图,O点是脚尖与鞋底面的接触点,F1为人抬脚时提起脚跟的力,F2的大小等于人的体重,OA=20cm,AB=5cm。每次脚跟下落时,脚跟对鞋跟的下压力F为F1的1.2倍,并向下压缩鞋跟0.5cm。则:(g取10N/kg)
(1)脚跟对鞋跟的下压力F为多大?
(2)人落脚一次下压力做功多少J?
(3)若人步行时平均步距为50cm,充电鞋发电并充电的效率为15%。利用充电鞋给标有“3.6V 1000mAh”耗尽电能的手机电池充电,人至少要行走多远的距离?
5.如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,甲、乙的底面积分别为2S、3S。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
(1)若乙容器中酒精的质量为2.4千克,求酒精的体积V酒精;
(2)求甲容器中0.2米深处水的压强p水;
(3)将同一物体分别浸没在两液体中时,液体不溢出。若水和酒精对容器底部压强的变化量分别为Δp水、Δp酒,求Δp水与Δp酒的比值。
6.一辆小轿车,质量为1.8t,车轮与地面总接触面积为0.1m2,小轿车发动机的效率是20%,它在平直公路上匀速行驶了100km,在匀速行驶过程中轿车的牵引力为644N(空气阻力不计,汽油热值q=4.0×107J/kg,g=10N/kg)。求:
(1)该小轿车静止时对水平地面的压强;
(2)该小轿车在行驶过程牵引力所做的功;
(3)该小轿车在平直公路上匀速行驶100km消耗汽油的质量。
7.如图甲所示,底面积为0.75m2的柱形容器中盛有深度为1.1m的水,将一形状规则的金属块在钢绳拉力的作用下在水面上方以恒定的速度下降,直至全部浸没水中。若容器深度足够且不计水的阻力,水未溢出,忽略钢绳的形变,整个过程中钢绳的拉力F随金属块下降的高度h变化关系的图像如图乙所示。求:
(1)金属块全部浸没水中时受到的浮力是多少?
(2)金属块的密度是多少?
(3)金属块刚好全部浸没时,容器底受到水的压力是多少?
8.如图所示为某饭店购买的送餐机器人,该机器人的质量为80kg。空载时它对水平地面的压强为1×105Pa;该机器人最多可负载20kg的重物,g取10N/kg。求:
(1)机器人所受的重力;
(2)图中机器人空载时的车轮与地面的接触面积;
(3)机器人满载时对地面的压强(设接触面积未变)。
9.水平桌面的正中央放着一个重为 30N 的圆形鱼缸,其底面积为 0.12m2,现向鱼缸内装入 0.2m 深、质量是 27kg 的水,(水的密度为 1.0×103kg/m3)求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强和压力。
10.如图所示,水平地面上有一底面积为200cm2的圆柱形容器,容器中水深40cm,一个边长为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5N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)画出此时正方体物块的受力示意图;
(2)计算此时容器底受到水的压力和压强;
(3)计算物块的质量。
11.如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为30N,其底面积为0.01m2(鱼缸厚度不计),鱼缸内装有0.3m深的水,水的重力是40N,金鱼悬停在水中,金鱼重1N。请计算:
(1)鱼缸底部受到水的压强是多少?
(2)水对鱼缸底部的压力是多大?