内容正文:
2025年中考物理高频易错考前冲刺-力学计算
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.随着科技发展,有些餐厅利用机器人送餐。某次送餐时,机器人与食物的总质量为30kg,轮子与水平地面的接触面积为1×10-3m2,机器人受到的阻力为30N。求:
(1)静止时机器人对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(2)机器人水平匀速运动36m,用时1min,牵引力做功的功率是多少?
2.用激光器向月球发射激光信号,2.6s后接收到从月球返回的信号,光速。问:
(1)月球距离地球有多远?
(2)如果一辆赛车以300km/h的速度不停地跑,它要经过多长时间才能跑完这段路程?
(3)能否用声呐技术来测量地球和月球之间的距离?为什么?
3.渔用声呐是一种水声探测仪器,专供渔船对鱼群进行搜索、跟踪、识别、定位和测距,实现瞄准捕捞之用,如图所示。某渔船在某次寻找鱼群时,声呐发出超声波后1.2s接到回波。
(1)若已知此时声音在水中的传播为1500m/s,则鱼群距离声呐的距离大约为多少?
(2)若渔船的速度为18km/h,则渔船连续匀速直线行驶30min所经过的路程是多少?
4.某汽车以6m/s的速度匀速驶上长为90m的斜坡,到达坡顶后接着又以10m/s的速度从坡顶沿原路匀速返回。求:
(1)上坡用的时间;
(2)全程的平均速度。
5.一辆质量为2t,容积为5m3的鲜奶运输车,装满密度为1.04×103kg/m3的牛奶后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的0.2倍。求:(g取10N/kg)
(1)运输车装满牛奶后,地面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力的大小。
6.如图所示是某地至乌江高速公路上的一块交通标志牌,问:
(1)图中的“80”和“60km”分别表示什么?
(2)在遵守交通规则的前提下,从这个标志牌开始匀速行驶的汽车到达乌江大桥最快需要多少分钟?
7.周末小张自驾车到石家庄市出差,在高速公路上行驶时她看到了如图甲所示的标志牌。请你根据标志牌信息回答以下问题:
(1)如果这辆汽车以此道路的限速要求行驶,从标志牌处开到石家庄至少用多少小时?
(2)从标志牌处开到石家庄,如果汽车以图乙所示的速度匀速行驶,比以最快速度行驶多用了多少分钟?
8.琼州大桥是连接江东与海口的重要桥梁,桥长约1400米,大桥设计荷载表明120t的大挂车也能过桥,现有一辆总质量为25t的货车过桥,桥头的标志牌如下图所示:
(1)桥头标志牌的含义是 。
(2)货车在不违反交通规则情况下,过桥至少用多少秒?( )(保留1位小数)
(3)此货车受到的重力为多少?( )(取g=10N/kg)
9.如图所示,一个重力为8N,密度为8×103kg/m3的合金块,悬挂在轻质杠杆的A点,O为支点,OA长0.1m,此时合金块浸没在某种液体中。杠杆右边B点吊着重为2N的物体,OB长0.34m,杠杆在水平位置平衡。不计绳重及转轴处摩擦,求:
(1)合金块的体积;
(2)A端受到绳子的拉力大小;
(3)该液体密度为多少?
10.图甲是公共场所为方便残疾人上下台阶而设计的专用通道(相当于斜面,简化如图乙所示),小明将重960N的人和轮椅沿10m长的通道从底部推上1.5m高的平台,沿斜面所用的推力为200N,所用时间为10s。求:
(1)推力所做的总功;
(2)推力所做功的功率;
11.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,若某台以93号汽油为燃料的汽车,其发动机的相关数据如下表所示,表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。
1min内完成的工作循环数
2400次
汽缸内汽油和空气混合气体的密度
1.3kg/m3
汽缸的工作容积
1.8L
汽油的热值
4.6×107J/kg
发动机的最大功率
82.8kW
空燃比
12:1
(1)汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大,此时汽车1min内做的有用功是多少?
(2)汽车完成一个工作循环时,燃料完全燃烧放出的热量是多少?
(3)当汽车以120km/h的速度匀速行驶时,发动机的效率是多大?
12.用如图所示的滑轮组将重440N的货物在5s内提升3m,已知动滑轮重60N(不计绳重和摩擦),求:
(1)滑轮组绳子自由端的拉力F;
(2)提升过程中滑轮组的机械效率η。
13.某同学在家里种了几株茉莉花,为了解决灌溉问题,该同学查询到一种既能节水又高效的灌溉方式——滴水灌溉。滴灌可以精确地将水输送到植物根部,避免了像传统漫灌方式那样,因水分蒸发和渗漏等原因造成的大量水资源浪费。于是他购买了一个简易的滴灌头,如图甲所示,水一滴一滴连续地滴到土里,小明想测算水滴下落的平均速度,找来了一个频闪相机和卷尺,把滴灌头置于高处,立好卷尺,当看到一滴水刚好开始下落时(如图乙所示)用频闪照相机每隔0.1s拍摄了同一水滴下落时的不同位置。
(1)这滴水从4位置运动到1位置的过程中做 (选填“加速”“减速”或“匀速”)运动。
(2)这滴水由2位置运动到1位置平均速度的大小是多少 ?
(3)该同学进一步测量水滴下落时的速度,测得水滴下落前半程的平均速度为1m/s,后半程的平均速度为3m/s,则水滴下落全程的平均速度是否为2m/s?如果不是,请正确计算出全程的平均速度 。
14.如图乙是小聪上体育课时将前臂平伸用手掌拖住铅球时的情形;我们可将图乙简化成如图丙所示的杠杆不计自重);若铅球质量为5kg,OA=3cm,OB=30cm,求此时肱二头肌对前臂产生的拉力F1大小。
15.A、B两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,图甲是A物体的s-t图像,图乙是B物体的v-t图像。求:
(1)A物体在8s内的平均速度;
(2)B物体在4s内通过的路程;
(3)4s时A、B两物体之间相距的距离。
16.随着我国经济的不断增长,国防力量也在加强,我国第一艘航空母舰“辽宁号”已正式交接。小睿同学在网上找到了我国已拥有的第一艘航母“辽宁号”的一些参数如下:(g取10 N/kg,海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m3)
舰长
302m(全长)
吃水深度
10.0m(满载)
舰宽
70.5m
排水量
67000t(满载)
功率
147200kW
飞行甲板
长300m、宽70m
机库
长152m、宽26m、高7m
最大航速
57.6km/h
请你解决下面问题:
(1)该舰满载时的舰底所受海水的压强是多大?
(2)该舰满载时所受浮力是多少?
(3)若该舰在海上以最大航速匀速前进,则它受到的阻力是多大?
17.随着共享单车在全国各大城市迅速铺开,“共享经济”的概念迅速普及,“共享汽车”也随之悄然进入了人们的视野。如图所示是某品牌“共享汽车”,其空车质量,该车在行驶过程中每个轮胎与水平路面的接触面积为。
求:
(1)总质量为200kg的人员乘坐该车,该车所受的总重力?
(2)该车以54km/h的速度匀速行驶20min通过的路程?
(3)汽车行驶过程中对水平路面的压强?
18.心电图仪(如图所示)通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上.医生通过心电图,可以了解到被检者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出 1min 内心脏跳动的次数(即心率),同一台心电图仪正常工作时测得待检患者甲、乙的心电图分别如图甲、乙所示,若医生测量时记下被检者甲的心率为 60 次/min.则:
(1)根据甲的心率为 60 次/min 可知,甲每次心跳时间间隔(即甲心电图纸带相邻波峰走纸所用时间)为多少秒?
(2)乙的心率为多少次/min?
19.某辆小轿车在平直的高速公路上以30m/s的速度匀速行驶了1min,已知汽车发动机的牵引力是1500N,发动机的效率是30%(燃油的热值为)试求这段时间内:
(1)小轿车牵引力所做的功;
(2)发动机消耗燃油的质量。
20.我国首台自主设计研发的载人深潜器“蛟龙号”在2012年6月27日进行了7000m级海试,最大下潜深度达7062m,(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)此处海水产生的压强?
(2)此时“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力?
21.“十・ー”期间,小明一家开车外出旅游,中看到如图所示的限速牌,小明用了15min的时间通过了这15km长的限速段,请你通过计算说明他超速了吗?
22.小丽一家人在我市乘坐出租车,如图所示是乘车到达目的地时的车费发票的部分信息。求:
(1)出租车行驶的时间;
(2)出租车行驶的平均速度。
23.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。已知机器人重力为5000N,履带与地面的总接触面积为0.5m2,若南极某处冰面能承受的压强为40000Pa。
(1)该机器人对水平冰面的压强是多少?它能顺利通过该冰面吗?
(2)如果科考队员的重约700N,每只脚跟冰面的接触面积为0.03m2,科考队员在冰面行走时能携带物品的最大重力是多少N?
24.声呐系统向海底垂直发射声波,经过2s后收到回波,声在海水中传播速度1530m/s;求:
(1)海水深度为多少?
(2)可利用此系统测地面到月球的距离吗,理由?
25.用如图所示的滑轮组在10s内把重为300N的重物竖直匀速提高2m,已知滑轮组的效率为80%,不计绳重和摩擦。求:
(1)人拉绳子共做了多少功?
(2)人作用在绳子自由端的拉力是多大?
(3)人拉绳子做功的功率是多大?
(4)动滑轮的重力是多大?
26.如图所示,在违章建筑拆迁过程中,施工工人用铲车清理建筑废料,铲车1分钟将废料举高3m,装入大型运输车运走。已知该建筑废料密度约为2.8×103kg/m3,建筑废料的体积为3m3,取g=10N/kg,求:
(1)铲车提升建筑废料上升的平均速度是多少?
(2)这些建筑废料的质量是多少?
(3)这些建筑废料的重力是多少?
27.甲乙两个物体同时同地沿直线向东运动,它们的运动情况分别如图中的甲、乙所示,请回答下列问题:
(1)通过计算数据说明甲乙哪个运动的更快?(写出必要的文字说明)
(2)在经过1h后,甲乙相距多少km?
28.超音速飞机的速度常用马赫数来表示,马赫数指的是声速的倍数(声速是340m/s),某超音速飞机的马赫数是2.5马赫,求:
(1)该超音速飞机以2.5马赫飞行时的速度;
(2)若甲地到乙地的距离是1700km,这架飞机以2.5马赫的速度从甲地匀速飞到乙地需要的时间是多少;
(3)若以同样的速度匀速从乙地返回某基地用时10min,则乙地到基地的距离是多少。
29.2024年1月,永川区大安机场正式开通短途运输航线。一架小型客机从大安机场起飞至黔江机场,若某一过程中客机以150m/s的速度在空中水平匀速直线航行了1min,客机获得的水平推力为2×104N。求:
(1)该过程中客机行驶的路程;
(2)该过程中客机水平推力的功率。
30.在射击训练场,教练员在离运动员17m处观看训练。当运动员开枪射击枪靶时,子弹以750m/s的速度离开枪口,若声音在空气中的传播速度为340m/s,问:
(1)从开枪到教练员听到枪声,需要多长时间?
(2)当教练员听到枪声时,子弹已经前进了多远?
31.某斜面长是高的4倍,如果斜面的摩擦忽略不计,把一个重2000N的物体匀速推到斜面顶上,需要多大的力?
32.一个铜球的质量是178g,体积是40cm3,判断这个铜球是空心的还是实心的?如果是空心,则空心部分体积多大?(ρ铜=8.9×103kg/m3)
33.2020年11月10日8时12分,我国“奋斗者”号载人潜水器,坐底马里亚纳海沟。其下潜的速度为20m/s,在51s时向海底发射一束超声波,13s后收到信息。(超声波在海水中的速度是1500m/s)
(1)收到信息时潜水器距海面的距离s1;
(2)潜水器发出的超声波在水下所走的路程s2;
(3)海底的深度H。
34.如图所示,有一捆质量为7.9kg,横截面积为粗细均匀的金属丝。这捆金属丝的长度为50m,求:
(1)这捆金属丝的密度。
(2)如果截取一段这种金属丝,测得其体积为,求截取的这段金属丝的质量。
35.新型混合动力汽车具有节能、低排放等优点,当混合动力汽车启动或低速行驶时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,提高了内燃机的效率,如图所示是该汽车内燃机工作时热机的能量走向图。若该车在某次高速行驶测试中,内燃机启动消耗了汽油,汽油的密度为,匀速行驶了。查阅资料发现此过程中汽车发动机提供的牵引力为,汽油完全燃烧释放出的热量是,蓄电池的电能增加了。此过程中,
(1)内燃机消耗的汽油的质量是多少?
(2)牵引力做的功是多少?
(3)内燃机的效率是多少?
36.2020年8月27日,我国自主设计075大型两栖攻击舰已顺利完成第一阶段航行试验,该舰采用直通甲板设计,具有4个直升机起降点,在机库下还设置有巨大的坞舱,最高航速22节(1节=2km/h),该大型两栖攻击舰安装先进声呐系统。求:
(1)075大型两栖攻击舰最高航速为多少m/s?(保留两位小数)
(2)075大型两栖攻击舰以最高航速匀速直线航行180min,可航行多远?
(3)超声波在海水中的传播速度约为1500m/s。在水面处,用超声波测位仪竖直向海底发射超声波,经过6s收到海底返回的声波,则该处海深是多少?
37.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上端连有一边长为0.1m的正方体物块A,当容器中水的深度为30cm时,物块A有的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然伸长状态。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)物块A受到水的压强;
(2)物块A的密度;
(3)往容器缓慢加水,至物块A刚好浸没时,立即停止加水,弹簧伸长了3cm,求弹簧对木块A的作用力F。
38.在军事学习中,一门反坦克炮直接瞄准所要射击的静止的坦克模型,射击后经过0.8s,射手看到炮弹在坦克模型上爆炸,再经过2s听到爆炸的声音,设炮弹做匀速直线运动,声音在空气中的传播速度取为340m/s。则:
(1)坦克模型到射手的距离为多少米?
(2)炮弹运动的速度是多少米/秒?
39.随着人们生活品味的提升,越来越多的家庭都在家里布置小型生态景观鱼缸,小红家有一个茶几鱼缸如图所示.下表是这个茶几鱼缸的一些参数,现在鱼缸中装满水,g=10N/kg,求:
长×宽×高(m3)
1.2×0.7×0.53
茶几净重(kg)
30
水容量(L)
130
支撑柱个数
4
每个支撑柱与地接触面积(m2)
1×10﹣2
(1)水的重力;
(2)水面下0.1m处水的压强;
(3)装满水后茶几鱼缸对地面的压强.
40.一个做匀速直线运动的物体,全程240m,前一半路程需40s,后一半路程需60s.那么,
(1)物体通过前一半路程的平均速度是多少m/s?
(2)后一半路程的平均速度是多少m/s?
(3)全程的平均速度是多少m/s?
41.某大型物流中转站的工人用如图所示的滑轮组,在5s内将重630N的货物匀速吊起1m高。已知工人对绳子的拉力大小是350N(不计绳重及轮与轴的摩擦力)。则:
(1)绳的自由端移动的速度是多少?
(2)动滑轮重多少?
(3)滑轮组的机械效率为多少?
42.小明家轿车油箱内装有10kg汽油,清明节妈妈带小明驾车到离家路程为100km远的外婆家,轿车沿高速公路行驶2小时到达目的地。假设轿车是匀速行驶且受到的阻力为900N。已知汽油完全燃烧产生的内能有20%转化为机械能,汽油的热值为4.6×l07J/kg。求:
(1)轿车行驶的速度;
(2)轿车到外婆家牵引力所做的功;
(3)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。
43.已知××型汽车的质量M=1200kg,一般情况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1-0.5,易发生交通事故。下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格:
车速v(km/h)
40
60
80
反应距离s(m)
5
7.5
10
(1)请根据表格数据,计算驾驶员的正常反应时间;
(2)假设一饮酒后的驾驶员驾车以的速度在平直公路上行驶,在距离某小区门前s=40m处发现有行人在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了,刹车到停止运动所用时间,刹车后,车的平均速度为。试通过计算说明是否会发生交通事故。
44.小星家原来用液化石油气烧水,现改用太阳能热水器,水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃。请你求出:
(1)水箱中水的质量?水吸收的热量是多少?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧液化石油气来提供,而液化石油气燃烧放出的热量有70%被水吸收,至少需要燃烧多少液化石油气?(液化石油气的热值为8.0×107J/kg)
45.如图所示,工人师傅用大小为 250N 的拉力将一个重为 400N 的货物提升到高处,5s 内,绳自由端移动了 1m。求:
(1)拉力 F 的功率大小为多少?
(2)该滑轮组的机械效率为多少?
46.2021年“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟坐底深度为10909m,创造了中国载人深潜新纪录。任务完成后,起重机把空载的“奋斗者”吊到母船上,起重机滑轮装置如图。“奋斗者”体积约为10m3,空载时质量约6t。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“奋斗者”号深潜10000m时受到海水的压强是多少Pa?
(2)“奋斗者”号深潜10000m时,潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔受到海水的压力是多少N?
(3)“奋斗者”离开水面后,采用图示滑轮组匀速提升7m到达甲板,此过程对“奋斗者号”做的功为多少J?若绳子拉力F拉=2×104N,则该滑轮组的机械效率为多少?
47.如图所示的是我国第三艘航空母舰“福建舰”,其满载时吃水深度(航空母舰的底部至水面的竖直距离)达到13m,排水量约为8万吨。某架舰载机挂弹停在航母上,准备执行任务,它的总质量为30t,轮胎与水平甲板的总接触面积为。已知海水的平均密度为,g取。求:
(1)满载时航空母舰的底部受到海水的压强。
(2)底部外壳平均每面积上受到海水的压力。
(3)这架舰载机对航母的压强。
48.小贺同学的质量为,双脚站立在水平地面上,双脚与地面的接触面积为,试求:
(1)小贺同学的重力是多少?
(2)小贺同学对地面的压强是多少?
49.2012年,中俄参加海上军事演习,我国有两艘潜艇参加,其中某潜艇的体积为1.5×103m3演习时它位于海面以下100m深处时,(海水的密度为1×103kg/m3)求:
(1)潜艇受到浮力的大小;
(2)潜艇受到海水的压强。
50.小明一家去广州旅游,在去广州的高速公路上,他看到如图所示的交通标志牌.
(1)圆标志牌上的数字“80”表示什么意思?方标志牌上“广州120km”表示什么意思?
(2)汽车在遵守交通规则的前提下,从此标志牌处匀速到广州至少需要多长时间?
51.一个空瓶子的质量为200 g,装满水后的总质量为700 g,如果在空瓶盛某种金属碎片若干,使金属与瓶子质量为1000 g;然后再装满水,则瓶子、水、金属片三者的总质量为1409 g.试求:
(1)瓶子的容积;
(2)金属碎片的体积;
(3)金属碎片的密度,该金属片最可能是哪种金属.
52.如图所示,把一个盛有水的薄壁容器静置在水平桌面上,容器重为,底面积为,容器中水重为,水面距容器底的距离为。现将物体放入水中,静止时容器中的水未溢出,已知物体的质量为,体积为,水的密度为,取为。求:
(1)物体在水中静止时,容器对桌面的压强;
(2)物体在水中静止时,它受到的浮力大小。
53.物体的质量为200kg,在水平拉力F作用下沿水平地面做匀速直线运动。若物体受到地面阻力为物体重力的0.1倍(g=10N/kg),求:
(1)物体的重力;
(2)物体受到的滑动摩擦力;
(3)当物体做匀速直线运动,水平拉力F的大小。
54.如图所示是我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600.其最大飞行速度为560km/h,最大航程为4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为500km/h.某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为50t,轮胎与跑道的总接触面积为0.5m2.求:
(1)飞机静止在陆地跑道上时对跑道的压强是多少?
(2)起飞后,飞机在空中直线飞行1500km,所需要的最短时间是多少?
(3)若飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,它排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?
55.过色城市,提倡低碳出行,共享单车越来越流行。周末小李同学骑共享单车参观刘帅全程匀速运动,路程为6km,共用时20分钟,单车车轮与水平地面的总接触面积为2×10-3 m2,小李同学和单车总质量为80kg,请你根据提供的数据计算;求:
(1)行驶过程中,自行车对地面的压强;
(2)单车匀速行驶时功率为200W,则单车在行驶过程中牵引力是多少。
56.小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32 V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面接触的总面积为40 cm2.小明骑电动自行车在水平公路上以6 m/s的速度匀速直线行驶了10 min,牵引力为20 N,人和车的总质量为100 kg,g取10 N/kg,在此过程中:
(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?
(2)电动自行车通过的路程是多少?牵引力做功为多少?
(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?
57.吉安新赣江大桥东起赣江大道,西至吉安南大道,横跨赣江,全长2211m,预计2021年11月建成通车。大桥在施工时,要向江中沉放大量的施工构件。如图甲所示,假设一正方体构件从江面被匀速吊入江水中,在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,构件所受浮力F1、钢绳拉力F2随h的变化如图乙所示(g取10N/kg)。求:
(1)该正方体构件的边长;
(2)当构件的下表面距离水面4米时,下表面所受水的压强;
(3)该构件所受的最大浮力;
(4)该构件的密度。
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参考答案
1.(1)3×105Pa(2)18W
【详解】解:(1)机器人与食物对地面压力
F=G=mg=30kg×10N/kg=300N
机器人对水平地面的压强
(2)在地面上匀速运动,牵引力
F1=f=30N
方法(一)
牵引力做功
W=F1s1=30N×36m=1080J
牵引力做功的功率
方法(二)
机器人匀速运动的速度
由的推导公式求出牵引力做功的功率
P=F1v=30N×0.6m/s=18W
答:(1)车静止时对地面的压强是3×105Pa;
(2)车匀速行驶时的功率是18W。
2.(1)3.9×105km;(2)1300h;(3)不能,因为月球上是真空,真空不能传声
【详解】解:(1)由题知,激光从月球传到地球所用的时间
由得,月球到地球的距离
(2)如果一辆赛车以300km/h的速度不停地跑完月球到到地球的距离,由得,所用时间
(3)月球上是真空,真空不能传声,所以不能用声呐技术来测量地球和月球之间的距离。
答:(1)月球距离地球为3.9×105km;
(2)如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑,它要经过1300h才能跑完这段路程;
(3)不能用声呐技术来测量地球和月球之间的距离;因为月球上是真空,真空不能传声。
3.(1)900m;(2)9km
【详解】解:(1)超声波从发出到碰到鱼群的时间
鱼群距离声呐的距离
(2)渔船连续匀速直线行驶30min所经过的路程
答:(1)若已知此时声音在水中的传播为1500m/s,则鱼群距离声呐的距离大约为900m。
(2)若渔船的速度为18km/h,则渔船连续匀速直线行驶30min所经过的路程是9km。
4.(1)15s;(2)7.5m/s
【详解】解:(1)上坡用的时间
(2)从坡顶沿原路匀速返回需要的时间
全程的平均速度
答:(1)上坡用的时间为15s;
(2)全程的平均速度为7.5m/s。
5.(1)7.2×104N;(2)1.44×104N
【详解】(1)运输车的质量为2吨,运输车空载时自重
G车=m车g=2×103kg×10N/kg=2×104N
运输车装满牛奶后,牛奶的体积为
V牛奶=V=5m3
由可得,牛奶的质量为
m牛奶=ρ牛奶V牛奶=1.04×103kg/m3×5m3=5.2×103kg
牛奶的重力为
G牛奶=m牛奶g=5.2×103kg×10N/kg=5.2×104N
因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,地面对汽车的支持力和汽车的总重力是一对平衡力,所以,地面对汽车的支持力为
F支持=G总=G车+G牛奶=2×104N+5.2×104N=7.2×104N
(2)汽车装满牛奶后行驶时受到的阻力为
f=0.2G总=0.2×7.2×104N=1.44×104N
因运输车在平直公路上匀速行驶时处于平衡状态,水平方向受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车装满牛奶后行驶时牵引力为
F=f=1.44×104N
答:(1)运输车装满牛奶后,地面对汽车的支持力为7.2×104N;
(2)汽车装满牛奶后行驶时牵引力的大小为1.44×104N。
6.(1)见解析
(2)
【详解】(1)根据交通标志牌的含义可知:图中“80”的含义为汽车行驶速度不能超过80km/h;图中“乌江大桥60km”的含义是指从该标志牌到乌江大桥有60km。
(2)由得,从这个标志牌开始匀速行驶的汽车到达乌江大桥最快需要的时间为
7.(1)1.8h;(2)27min
【详解】解:(1)由图甲可知,汽车的最大限速为100km/h,从标志牌处开到石家庄至少用时
(2)由图乙可知,速度计的分度值为5km/h,汽车此时的速度为80km/h,从交通标志牌到石家庄需要的时间
比以最快速度行驶多用的时间为
答:(1)如果这辆汽车以此道路的限速要求行驶,从标志牌处开到石家庄至少用1.8小时;
(2)从标志牌处开到石家庄,如果汽车以图乙所示的速度匀速行驶,比以最快速度行驶多用27min。
8. 汽车行驶的速度不得超过40km/h 126s 2.5N
【详解】解:(1)汽车行驶的速度不得超过40km/h。
(2)汽车行驶速度为
v=40km/hm/s
(3)货车的质量
货车受到的重力
答:(1)桥头标志牌的含义是汽车行驶的速度不得超过40km/h;
(2)货车在不违反交通规则情况下,过桥至少用126s。
(3)此货车受到的重力为2.5N。
9.(1)1×10-4m3;(2)6.8N;(3)1.2×103kg/m3
【详解】解:(1)合金块的体积
(2)根据杠杆的平衡条件
GB×OB=F×OA
可知A端受到绳子的拉力大小
(3)合金物体所受浮力
F浮=G-F=8N-6.8N=1.2N
该液体密度为
答:(1)合金块的体积为1×10-4m3;
(2)A端受到绳子的拉力大小为6.8N;
(3)该液体密度为1.2×103kg/m3。
10.(1)2000J;(2)200W
【详解】解:(1)推力所做的总功
(2)推力所做功的功率
答:(1)推力所做的总功为2000J;
(2)推力所做功的功率为200W。
11.(1)4.968×106J;(2)8.28×103J;(3)25%
【详解】解:(1)汽车以120km/h速度匀速运动时,1min中内做的有用功
W有用=Pt=82.8×103W×60s=4.968×106J
(2)1min内汽油燃烧释放的热量
(3)发动机的效率
答:(1)汽车1min内做的有用功是4.968×106J;
(2)燃料完全燃烧放出的热量是8.28×103J;
(3)发动机的效率是25%。
12.(1)250N;(2)88%
【详解】解:(1)由图可知,n=2,不计绳重和摩擦,绳端的拉力为
(2)提升过程中,做的有用功为
W有=Gh=440N×3m=1320J
总功为
W总=Fs=250N×2×3m=1500J
滑轮组的机械效率为
答:(1)滑轮组绳子自由端的拉力为250N;
(2)提升过程中滑轮组的机械效率为88%。
13.(1)加速
(2)2.5m/s
(3)1.5m/s
【详解】(1)由图中可以看出,下落过程中,水滴之间的距离逐渐增大,而时间间隔相等,所以判断雨滴速度逐渐变大,做加速运动。
(2)这滴水由 2 位置运动到 1 位置所走的路程
s12 s1s245.0cm-20.0cm25.0cm=0.25m
所用时间是0.1s,平均速度
(3)整个过程中,水滴下落前半程的平均速度为1m/s,后半程的平均速度为3m/s,故平均速度
14.500N
【详解】解:由图可知,支点是O点,肱二头肌对前臂产生的拉力F1为动力,5kg铅球的重力即为阻力F2,则阻力
F2=G=mg=5kg×10N/kg=50N
由图知
l1=OA=0.03m
l2=OB=0.3m
根据杠杆的平衡条件得到
F1×0.03m=50N×0.3m
解得F1=500N。
答:肱二头肌对前臂产生的拉力F1为500N。
15.(1)3.75m/s;(2)40m;(3)30m
【详解】解:(1)根据速度公式可知A物体在8s内的平均速度
(2)从图乙中可知B的速度为10m/s,B物体在4s内通过的路程
(3)A、B两物体从同一地点同时向相同方向做直线运动,4s时A通过的路程为10m,4s时A、B两物体之间相距的距离
答:(1)A物体在8s内的平均速度为3.75m/s;
(2)B物体在4s内通过的路程为40m;
(3)4s时A、B两物体之间相距的距离为30m。
16.(1)1.03×105Pa
(2)6.7×108N
(3)9.2×106N
【详解】(1)由题可知,满载时的吃水深度为10m,则航母舰底受到海水的压强
(2)满载时航母排开水的重力
因为航母漂浮,所以满载时航母所受的浮力
(3)最大航速是
所以该舰在海上以最大航速匀速前进时的牵引力
因为是匀速前进,所以该舰受到的牵引力和阻力是一对平衡力,则该舰受到的阻力
17.(1)16000N;(2)18km;(3)2×105Pa
【详解】(1)人和车的总质量为
该车所受的总重力为
(2)根据得,该车以的速度匀速行驶20min通过的路程为
(3)汽车在水平路面行驶,即
,
汽车行驶过程中对水平路面的压强为
Pa
答:(1)总质量为200kg的人员乘坐该车,该车所受的总重力为16000N;
(2)该车以的速度匀速行驶20min通过的路程为18km;
(3)汽车行驶过程中对水平路面的压强为Pa。
18.(1)1秒; (2)75次/min.
【详解】(1)甲的心率为60次/min,所以甲的心脏跳动一次所需的时间
;
(2)设乙的心率为n,根据题意得
解得n=75次/min
答:(1)甲每次心跳时间间隔为1秒;
(2) 乙的心率为75次/min.
19.(1)
(2)0.2kg
【详解】(1)由可得,小轿车行驶的距离
小轿车牵引力所做的功
(2)由得,燃油完全燃烧放出的热量
由得,发动机消耗燃油的质量
20.(1)7.062×107Pa
(2)3.531×107N
【详解】(1)此处海水产生的压强为
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7062m=7.062×107Pa
(2)由得,此时“蛟龙号”每0.5m2外表面受到海水的压力为
21.超速了
【详解】小明开车通过的路程s=15km,所用时间t=15min=1560h=0.25h,
开车的速度为:v===60km/h>40km/h,所以小明驾车超速了.
22.(1)20min;(2)45km/h
【详解】解:(1)从出租车发票中的信息可知,出租车行驶的时间为
(2)从出租车发票中的信息可知,出租车行驶的路程为,则出租车行驶的平均速度为
答:(1)出租车行驶的时间为20min;
(2)出租车行驶的平均速度为45km/h。
23.(1)10000Pa,能
(2)500N
【详解】(1)该机器人对水平冰面的压强
小于冰面能承受的最大压强,所以可以顺利通过该冰面。
(2)冰面能承受的压强为40000Pa,如果科考队员的重约700N,每只脚跟冰面的接触面积为0.03m2,科考队员在冰面行走时能携带物品的最大重力
24.(1)1530m
(2)不能,理由是声音不能在真空中传播
【详解】(1)声波从声呐系统所处的位置到海底所用的时间为
由可得,该处海水的深度为
(2)声波的传播需要介质,地球到月亮之间有真空,声波不能在真空中传播,因此不能用此系统测量地面到月球的距离。
25.(1)750J;(2)125N;(3)75W;(4)75N
【详解】(1)人做的有用功
W有用=Gh=300N×2m=600J
由得拉力做的总功
(2)由题知,n=3,拉力端移动距离
s=3h=3×2m=6m
由W总=Fs得拉力大小
(3)拉力做功功率
(4)不计绳重和摩擦,拉力,则动滑轮重力
G轮=3F-G=3×125N-300N=75N
答:(1)人拉绳子共做了750J的功;
(2)人作用在绳子自由端的拉力是为125N;
(3)人拉绳子做功的功率是75W;
(4)动滑轮的重力是75N。
26.(1)0.05m/s;(2)8.4×103kg;(3)8.4×104N
【详解】解:(1)铲车1分钟将废料举高3m,即时间
t=1min=60s
路程s=3m,则铲车提升建筑废料上升的平均速度
(2)由得,建筑废料的质量
m=ρV=2.8×103kg/m3×3m3=8.4×103kg
(3)建筑废料的重力
G=mg=8.4×103kg×10N/kg=8.4×104N
答:(1)铲车提升建筑废料上升的平均速度是0.05m/s;
(2)这些建筑废料的质量是8.4×103kg;
(3)这些建筑废料的重力是8.4×104N。
27.(1)见解析
(2)3.6km
【详解】(1)由图可知,甲乙都做匀速直线运动。甲物体的速度为3m/s,乙物体的速度为
所以甲运动的更快。
(2)经过1h后,甲运动的路程为
乙运动的路程为
甲乙相距
28.(1)850m/s;(2)2000s;(3)5.1×105m。
【详解】解:(1)该超音速飞机以2.5马赫飞行时的速度
v=2.5v声=2.5×340m/s=850m/s
(2)从甲地到乙地的距离
s=1700km=1.7×106m
由得这架飞机从甲地到乙地的需要的最少时间
(3)若以同样的速度匀速从乙地返回某基地用时10min,则乙地到基地的距离
s′=vt′=850m/s×10×60s=5.1×105m
答:(1)该超音速飞机以2.5马赫飞行时的速度为850m/s;
(2)若甲地到乙地的距离是1700km,这架飞机以2.5马赫的速度从甲地匀速飞到乙地需要的时间是2000s;
(3)若以同样的速度匀速从乙地返回某基地用时10min,则乙地到基地的距离是5.1×105m。
29.(1)9000m;(2)3×106W
【详解】解:(1)客机行驶的路程为
s=vt=150m/s×60s=9000m
(2)根据公式
可得,水平推力的功率为
P=Fv=2×104N×150m/s=3×106W
答:(1)该过程中客机行驶的路程为9000m;
(2)该过程中客机水平推力的功率为3×106W。
30.(1)0.05s;(2)37.5m
【详解】解:(1)由得教练听到枪声所用的时间
(2)子弹前进的距离
s子=v子t=750m/s×0.05s=37.5m
答:(1)听到枪声需要0.05s;
(2)子弹前进了37.5m。
31.500N
【详解】解:斜面长是高的4倍,如果斜面的摩擦忽略不计,摩擦力为零,则有用功等于总功,根据
W=Gh=Fs
可得,推力的大小
答:要用500N的力。
32.空心,20cm3
【详解】解:铜球中铜的体积
因为
V实<V球
所以这个铜球是空心的;则空心部分体积
V空心=V球-V实=40cm3-20cm3=20cm3
答:这个铜球是空心的,空心部分体积是20cm3。
33.(1)1280m
(2)19500m
(3)10900m
【详解】(1)收到信息时潜水器距海面的距离
s1=v奋斗者t1=20m/s×(51s+13s)=1280m
(2)潜水器发出的超声波在水下所走的路程
s2=v声t=1500m/s×13s=19500m
(3)“奋斗者”号下潜的深度
s3=v奋斗者t=20m/s×13s=260m
收到信息时,“奋斗者”号距海底的距离
s=(s2-s3) =×(19500m-260m)=9620m
海域的深度
H=s+s1=9620m+1280m=10900m
34.(1)7.9kg/m3;(2)1.58kg
【详解】(1)金属丝的总体积
V=SL=2×10−5m2×50m=1×10−3m3
金属丝的密度
(2) 截取的这段金属丝的质量
答:(1)这捆铁丝的密度是7.9×103kg/m3;
(2)如果截取一段这种金属丝,测得其体积为,截取的这段金属丝的质量是1.58kg。
35.(1);(2);(3)42%
【详解】解:(1)若该车在某次高速行驶测试中,内燃机启动消耗了8L汽油,则汽油的体积
内燃机消耗的汽油的质量
(2)汽车通过的距离
汽车牵引力做的功
(3)该过程中内燃机内能转化为机械能和电能的总和为
此过程中内燃机的效率
答:(1)内燃机消耗的汽油的质量是;
(2)牵引力做的功是;
(3)内燃机的效率是42%。
36.(1)12.22m/s;(2)132km;(3)4500m
【详解】解:(1)最高航速为22节,则075大型两栖攻击舰最高航速为
(2)根据可得,075大型两栖攻击舰以最高航速匀速直线航行180min的路程为
(3)超声波6s行进距离为
则该处海深为
答:(1)075大型两栖攻击舰最高航速为12.22m/s;(2)075大型两栖攻击舰以最高航速匀速直线航行180min,可航行132km;(3)该处海深是4500m。
37.(1)400Pa
(2)
(3)6N
【详解】(1)根据题意可知,物块A的下表面距离水面的深度为
所以,物块A受到水的压强为
(2)由于此时弹簧恰好处于自然伸长状态,对物块A没有弹力的作用,此时物块A处于漂浮状态,即处于平衡状态,受到的重力和浮力是一对平衡力。即
根据阿基米德原理以及G=mg和密度公式可得
所以,物块A的密度为
(3)物块A的重力为
物块A刚好浸没时,此时物块A受到竖直向下的重力、竖直向下的弹簧对其的拉力以及竖直向上的浮力作用,可得
即
所以,弹簧对木块A的拉力为
38.(1)680m;(2)850m/s
【详解】解:(1)坦克模型到射手的距离
(2)炮弹运动的速度
答:(1)坦克模型到射手的距离为680m;
(2)炮弹运动的速度为850m/s。
39.(1)1300N;(2)1000Pa;(3)40000Pa
【详解】(1)鱼缸中装满水时,水的体积为:V=130L=0.13m3,
水的质量为:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×130×10﹣3m3=130kg,
水的重力为:G水=mg=130kg×10N/kg=1300N;
(2)水面下0.1m处水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)鱼缸的重力为:G缸=m缸g=30kg×10N/kg=300N,
对地面的压力为:F地=G水+G缸=1300N+300N=1600N,
受力面积:S=4×1×10﹣2m2=4×10﹣2m2,
对地面的压强为:.
答:(1)水的重力为1300N.
(2)水面下0.1米处水的压强为1000Pa.
(3)鱼缸对地面的压强为40000Pa.
40.(1)3m/s;(2)2m/s;(3)2.4m/s
【详解】解:(1)物体通过前一半路程的平均速度是
(2)后一半路程的平均速度是
(3)全程的平均速度是
答:(1)物体通过前一半路程的平均速度是3m/s;
(2)后一半路程的平均速度是2m/s;
(3)全程的平均速度是2.4m/s。
41.(1)0.4m/s;(2)70N;(3)90%
【详解】解:(1)由图可知n=2,绳子自由端移动的距离为
由可得,绳的自由端移动的速度为
(2)因为不计绳重和摩擦时,由
可得,动滑轮的重力为
(3)由W=Fs可得,重630N的货物匀速吊起1m高,该过程所做的有用功为
拉力做的总功为
则滑轮组的机械效率为
答:(1)绳的自由端移动的速度是0.4m/s;
(2)动滑轮重是70N;
(3)滑轮组的机械效率是90%。
42.(1)50km/h;(2)9×107J;(3)不需要加油
【详解】解:(1)轿车行驶的速度
(2)轿车是匀速行驶且受到的阻力为900N,轿车到外婆家牵引力所做的功
(3)邮箱内汽油完全燃烧放出的热量为
汽油放出的热量转化为的机械能
则
所以汽车在行驶途中不需要加油。
答:(1)轿车行驶的速度为50km/h;
(2)轿车到外婆家牵引力所做的功为9×107J;
(3)汽车在行驶途中不需要加油。
43.(1)0.45s;(2)会
【详解】解:(1)当车速为40km/h时,反应距离为5m,则人的反应时间等于车通过反应距离的时间,为
(2)该驾驶员的反应时间为
车在反应时间内通过的距离为
刹车后,车运动的距离为
从发现紧急情况到车子停止运动,车通过的距离为
所以会发生交通事故。
答:(1)人的正常反应时间为0.45s;
(2)会发生交通事故。
44.(1)200kg; 2.52×107J;(2)0.45kg
【详解】解:(1)水箱中装满水时,水的体积
由得,水箱中水的质量为
水吸收的热量为
(2)由得,液化石油气需提供的热量为
由得,至少需要燃烧液化石油气的质量为
答:(1)水箱中水的质量为200kg;水吸收的热量是2.52×107J;
(2)至少需要燃烧0.45kg液化石油气。
45.(1) 50W;(2) 80%
【详解】(1)绳端移动的距离s= 1m,拉力做的总功
W总=Fs=250N×1m=250J
拉力F的功率
P===50W
拉力F的功率为50W。
(2)与动滑轮直接相连的绳子段数n=2, 货物上升的高度
h=s=1m=0.5m
拉力做的有用功
W有=Gh=400N×0.5m=200J
滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=80%
滑轮组的机械效率为80%。
答:(1) 拉力F的功率50W;
(2) 该滑轮组的机械效率为80%。
46.(1)1×108Pa;(2)3×106N;(3)5.6×105J,75%
【详解】解:(1)深潜10000m时,海水对“奋斗者”号潜水器的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m=1×108Pa
(2)海水对安装在潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔的压力
F=pS=1×108Pa×0.03m2=3×106N
(3)“奋斗者”号的重力
G=mg=6000kg×10N/kg=6×104N
“奋斗者”离开水面后匀速提升7m到达甲板,此过程对“奋斗者号”做的功
W有=Fs=Gh=6×104N×7m=4.2×105J
根据图中信息可知,吊起动滑轮绳子的股数n=4,所以滑轮组的总功为
W总=Fs=2×104N×4×7m=5.6×105J
该滑轮组的机械效率
答:(1)“奋斗者”号深潜10000m时受到海水的压强是1×108Pa;
(2)“奋斗者”号深潜10000m时,潜水器驾驶舱前方面积为0.03m2的观测孔受到海水的压力是3×106N;
(3)“奋斗者”离开水面后,采用图示滑轮组匀速提升7m到达甲板,此过程对“奋斗者号”做的功为5.6×105J,若绳子拉力F拉=2×104N,则该滑轮组的机械效率为75%。
47.(1)1.339×105Pa
(2)1339N
(3)6×105Pa
【详解】(1)航母满载时吃水深度,该深度处海水产生的压强大小
(2)根据可知,底部外壳平均每面积上受到海水的压力
(3)舰载机的重力
舰载机对航母的压力等于其重力,这架舰载机对航母的压强
48.(1)450N;(2)
【详解】解:(1)小贺同学的重力
(2)小贺同学对地面的压强
答:(1)小贺同学的重力是450N;
(2)小贺同学对地面的压强是。
49.(1)1.5×107N;(2)1×106Pa
【详解】解:(1)潜艇浸没在水中,排开水的体积为
根据阿基米德原理,潜艇受到浮力的大小为
(2)潜艇受到海水的压强为
答:(1)潜艇受到浮力的大小为1.5×107N;
(2)潜艇受到海水的压强为1×106Pa。
50.(1)圆标志牌上的数字“80”表示此处路段限速80km/h;方标志牌上“广州120km”表示此处到广州的路程是120km;(2)1.5h.
【分析】(1)根据对常见交通标志牌含义的了解答题;
(2)由交通标志牌找出汽车的速度、车距广州的距离,由速度公式的变形公式可以求出汽车的行驶时间.
【详解】(1)标志牌上的数字“80”表示此处路段限速80km/h;标志牌上“广州 120km”表示此处到广州的路程是120km;
(2)由可得,汽车在遵守交通规则的前提下,从此标志牌处匀速到广州至少需要的时间:
.
即从此标志牌处匀速到广州至少需要1.5h.
51.(1) 500 cm3 ;(2) 91 cm3 ;(3)铜
【详解】(1)依题意得,第一次满瓶水的质量,
根据得,瓶内水的体积即瓶子的容积为:
;
(2)第二次瓶内水的质量:
,
所以第二次瓶内水的体积
,
则金属碎片的体积:
;
(3)金属碎片的质量为;
,
则金属片的密度:
,
对比密度表可知,此密度最接近铜的密度,所以该金属片最可能是铜.
52.(1)1000Pa;(2)0.3N
【详解】解:(1)物体受到的重力
容器对桌面的压强
(2)物体的密度
由于的密度小于水的密度,放在水中静止时,处于漂浮状态,故受到的浮力为
答:(1)物体在水中静止时,容器对桌面的压强1000Pa;
(2)物体在水中静止时,它受到的浮力大小0.3N。
53.(1)2000N;(2)200N;(3)200N
【详解】解:(1)物体的重力
G=mg=200kg×10N/kg=2000N
(2)物体受到的滑动摩擦力
f=0.1G=0.1×2000N=200N
(3)当物体做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的水平拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,所以,水平拉力的大小
F=f=200N
答:(1)物体的重力为2000N;
(2)物体受到的滑动摩擦力为200N;
(3)当物体做匀速直线运动,水平拉力F的大小为200N。
54.(1)106Pa;(2)2.68h;(3)4.6×105N;1.5×104Pa.
【详解】(1)飞机静止在跑道上,对跑道的压力:F=G=mg=5×103kg×10N/kg=5×105N;则飞机对跑道的压强:p= ;
(2)最大飞行速度为560km/h,飞机在空中直线飞行1500km,由v=,所需要的最短时间是:;
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,由漂浮条件可得F浮=G飞机,由阿基米德原理可得,飞机受到的浮力为:F浮=G排,所以,此时飞机的重力为:G飞机=G排=m排g=46×103kg×10N/kg=4.6×105N;舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强:p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa.
答:(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5×105Pa;
(2)所需要的最短时间是2.68h;
(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是4.6×105N;舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是1.5×104Pa.
55.(1);(2)40N
【详解】解:(1)行驶过程中,自行车对地面的压强
(2)单车匀速行驶时速度为
单车匀速行驶时功率为200W,由
则单车在行驶过程中牵引力是
答:(1)行驶过程中,自行车对地面的压强为;
(2)单车在行驶过程中牵引力是40N。
56.(1)2.5×105Pa (2)3600m;72000J (3)5A
【详解】试题分析:(1)电动车对水平面的压力等于电动车的重力即
(2)匀速行驶
(3)
考点:压强计算;功的计算,速度的公式应用;电学综合计算
57.(1)3m;(2)4×104Pa;(3)2.7×105N;(4)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图乙可知,当构件完全淹没时的高度为3 m,则构件的边长为3 m。
(2)根据液体压强的公式p=ρgh可得,当构件的下表面距离水面4米时,下表面所受水的压强为
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa
(3)由题意知,构件是正方体,完全浸没在水中时受到的浮力最大,排开液体的体积为
V排=V=a3=(3m)3=27m3
构件所受的最大浮力为
F浮=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×27m3=2.7×105N
(4)已知件所受的最大浮力为2.7×105N,如图乙所示,构件完全浸没时,钢绳拉力为4.05×105N,根据F浮=G-F拉可得,构件的重力为
G=F浮+F2=2.7×105N+4.05×105N=6.75×105N
根据公式G=ρ物g V物,可得该构件的密度为
答:(1)该正方体构件的边长为3m;
(2)当构件的下表面距离水面4米时,下表面所受水的压强为4×104Pa;
(3)该构件所受的最大浮力为2.7×105N;
(4)该构件的密度为2.5×103kg/m3。
答案第1页,共2页
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