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期末题型分类特训:计算题(二)-2024-2025学年物理八年级下册苏科版(2024)
一、计算题
1.小明同学捡到一块含有雨花石的冰,他先用天平称出含有雨花石的冰块总质量为430g,后用细线将冰块系好,浸没在底面积为50cm2的大量筒里的水中,水面升高了6cm,待冰完全熔化后,水面又下降了0.4cm,请你帮他计算出雨花石的密度。(已知:ρ冰=0.9×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
2.乌鸦喝水的故事大家都熟知,如图所示,一个容积为3×10-4m3瓶内装有0.1kg的水,聪明的乌鸦将一块质量为0.02kg的小石块投入瓶中,当乌鸦投了20块相同的石块时,水面升到了瓶口,求:
(1)瓶内石块的总体积为多少m3?
(2)小石块的密度是多少?
3.小明的妈妈从礼品店里买回了两个吉祥物小猪和小羊,包装盒上标注小猪的质量为1780g,小羊质量为1602g,两个吉祥物的体积都是200cm3,小明对吉祥物材料很好奇,请你帮小明算出:
物质
密度(kg/m3)
金
19.3×103
铜
8.9×103
铁
7.9×103
铝
2.7×103
(1)如果小猪是实心的,是由何种物质制成?
(2)如果这个小猪用铝来做,它的质量应该有多大?
(3)若小猪与小羊的组成物质相同,且只有一个是空心的,请问小羊是空心还是实心的?若是空心的,则空心部分的体积是多大?
4.有一个质量为200g玻璃瓶,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量700g,用此瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是1000g,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为1400g,求(已知ρ水=1.0×103kg/m3):
(1)空瓶的容积;
(2)金属颗粒的总质量;
(3)金属颗粒的总体积;
(4)金属颗粒的密度。
5.一个空心铁球的质量为468g,在铁球的空心部分注满水后总质量为523g。(铁的密度为)
物质
水银
煤油
冰
酒精
蜡
植物油
密度/
(1)求这个铁球的总体积;
(2)若在铁球的空心部分注满某种液体后,总质量为1216g,请参考下列部分物质的密度表,判断该液体可能是什么?
6.周末,小丽妈妈在购物广场看到一售货员正卖力向市民推销:“挥泪大甩卖,只要九十九,纯金吊坠带回家”。小丽妈妈忍不住诱惑给小丽买了一只金龙吊坠,如图所示。小丽想知道是否是纯金制作,她测出这只吊坠的质量为39g,实心体积为。(,)求:
(1)这只金龙吊坠是否是纯金的?
(2)若要制作另一个形状相同质量为28.95g、体积为的空心金龙吊坠,该吊坠空心部分的体积为多少?
(3)若在(2)中的空心部分装满铜,需要铜的质量为多少g?
7.“十一”假期,小明和爸爸来到祖国边疆和田旅游,买了一个由和田玉制作的茶壶,如图所示。他很想知道这种和田玉的密度,于是他用天平测出壶盖的质量为48g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,壶盖完全浸没有水中,且盖内无空气,测得溢出水的质量是16g。则:()
(1)溢出水的体积是多少cm3?
(2)和田玉的密度约为多少?
(3)若测该茶壶所含玉石的体积54cm3,则整个空茶壶的质量为多少g?
8.低海拔地区的人员进入西藏,容易患上高原病,吸氧是最有效缓解高原病症状的治疗手段。如图是西藏生产的一种容量为的吸氧瓶,装有16g氧气,可供人吸氧200次,求:
(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是多少?
(2)若每次吸取的氧气量是一样的,则吸取50次后,瓶内大约还剩下多少g的氧气?剩余氧气的密度是多少?
9.一辆载重汽车的车厢容积为4m3,限载5t。(g取10N/kg)问:
(1)如果车厢装满泥沙,泥沙受到的重力是多大?(泥沙的密度为2.5×103 kg/m3)
(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少体积的泥沙?
10.有一款碳纤维自行车,其车架采用新型碳纤维材料制成,具有轻便的特点。该车的相关参数如表。(g取10N/kg)
车架材料
碳纤维
车架材料体积V/cm3
2500
车架质量m/kg
4.5
整车质量m0/kg
10
(1)碳纤维自行车受到的重力是多少?
(2)碳纤维车架的密度是多少?
(3)若仅将车架换成铁材质,则车架的质量为多少kg,整车重力将变为多少N?(铁的密度为7.8×103kg/m3)
11.有一辆质量为12t、油罐容积为25m3的油罐车。如图1为它某次运送5m3的油缓慢经过油站智能地磅时的情境,地磅测出油罐车此时的质量为16t。(g=10N/kg)
(1)求本次油罐车运送油的重力;
(2)求出油罐内的油的密度;
(3)满载时,油罐车能否安全。
12.如图所示,水平地面上M点有一质量为50kg的箱子,现用水平向左的推力将箱子沿直线匀速推至N点,所用时间30s,箱子移动的距离为15m(g=10N/kg)。求:
(1)箱子运动的速度;
(2)箱子所受的重力。
13.小丽准备利用弹簧测力计制成一杆简单实用的液体密度秤,如图,已知秤钩下的容器重,容积,在容器中加满待测液体就可以直接“称”出该液体的密度。(水的密度为,)问:
(1)密度为“0”的刻度应标在弹簧测力计哪个刻度上?
(2)此“密度秤”的测量范围?
14.如图所示的玉兔号月球车是集工程和智能机器人为一体的复杂航天器,具备地月遥控能力,有独立驱动的六轮摇臂式行走系统,高1.1m,质量约为140kg,已知在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍。求:
(1)玉兔号月球车在地球上受到的重力是多少?
(2)玉兔号月球车被送到月球上时的重力是多少?(保留1位小数)
(3)某航天员在地球上能够举起60kg的杠铃,假定他在月球表面的举力和他在地球表面的举力一样大,他在月球上最多能举起多大质量的物体?
15.如图所示、一辆自重为5t,载重1.3×105N的大货车,在驶到桥头时看到前方的警示牌,通过计算。(g取10N/kg)
(1)这辆大货车的总重力是多少?
(2)请你判断驾驶员能不能通过该桥?
16.建筑工地准备用吊车搬运石块,这辆吊车的钢绳最多能承受4×104N的拉力,已知每块石块的体积为0.6m3,密度约为2.5×103kg/m3。(g取10N/kg)
(1)每块石块的质量是多少?
(2)每块石块所受的重力是多少?
(3)请判断这根钢绳一次最多能吊起多少石块。
17.重为49牛的物体在水平拉力F的作用下,在水面地面上水平向右做匀速直线运动,若物体所受的滑动摩擦力大小为重力的0.05倍,则求:
(1)物体的质量m;
(2)物体所受拉力F的大小;
(3)若物体受到拉力F大小在原方向变化了1牛时,它在水平方向所受的合力大小及方向。
18.一伞兵在跳伞时,人和设备的总质量是20kg,当他在空中匀速直线下降时,求:
(1)伞兵和设备的总重为多少?
(2)他受到空气的阻力为多大?
19.两把弹簧测力计的最大称量分别是2牛与5牛,要测量质量大约300克的玩具球的重力.
(1)应选用那一把弹簧测力计?(通过计算说明)
(2)把这个玩具球竖直向上抛出时,它在上升过程中所受重力与空气阻力的作用.空气阻力方向总跟运动方向相反,大小都是0.1牛.求;玩具球在上升和下降过程中所受合力的大小及方向.
20.如图甲所示,物体中30N,被50N的水平方压力F甲压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体重60N,在40N的水平拉力F乙作用下,沿水平面匀速向右运动,通过计算和说明求出物体甲受到的摩擦力f甲和物体乙受到的摩擦力大小f乙分别为多少牛顿?
21.“共享汽车”悄然进入了人们的视野。如图所示是某品牌“共享汽车”,其总质量1t,该车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.2倍,g=10N/kg。求:
(1)汽车受到的重力。
(2)汽车匀速行驶时受到的阻力。
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力。
22.如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车,容积为5m3,运输车装满牛奶后,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力为总重的0.2倍。(g=10N/kg,ρ牛奶=1.04×103kg/m3)求:(空气阻力忽略不计,要求写出计算过程并且说明理由)
(1)运输车装满牛奶后,地面对运输车的支持力;
(2)运输车的牵引力的大小;
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动,此时汽车受到的阻力是多大?
23.某餐厅的送餐机器人,其自身质量约为45kg,当该送餐机器人托着质量为5kg的物体送餐时,在60s内匀速直线运动72m,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.2倍。不考虑空气阻力,g取10N/kg,求:
(1)该送餐机器人自身的重力。
(2)此次送餐过程中机器人的速度。
(3)此次送餐过程中送餐机器人所受的牵引力。
24.质量为40kg的物体在一个水平向左的拉力F的作用下,沿水平地面以0.3m/s的速度做匀速直线运动,已知物体运动时受到的摩擦力是其重力的0.2倍,求:(g取10N/kg)
(1)物体受到的重力的大小;
(2)物体受到的拉力F的大小;
(3)若水平拉力增大为100N,则物体受到的摩擦力大小将变化吗?请简要说明理由;
(4)若物体速度增大为0.5m/s并匀速直线运动,物体受到的摩擦力的大小。
25.2014年4月14日美国“蓝金枪鱼”自主水下航行器首次参与搜索马航失联客机的任务,某科研机构按一定比例做了一个缩小的伪真模型,质量为75kg,水平地面上有一个质量为25kg足够高的长方体平底测量容器,长2.5m,宽0.8m,内装有深度为1m的水,再将该模型缓慢放入水中静止时,有的体积露出水面,如图所示。求:
(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是多少?
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是多少?
(3)若该模型利用容器中的水自动进行充水悬浮,容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大多少?
如图甲所示,一弹簧测力计下悬挂底面积为40cm2的圆柱体,水平桌面上放置底面积为100cm2,质量为500g的圆筒,筒内装有30cm深的某液体。现将圆柱体从圆筒上方离液面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入液体中,弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像如图乙所示(圆筒的厚度忽略不计,圆柱体下降过程中没有液体从筒中溢出,g取10N/kg)。求:
26.圆柱体完全浸没时受到液体的浮力;
27.筒内液体密度;
28.当圆柱体完全浸没时,圆筒对桌面的压强。
29.如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为,测得水的深度为,已知,。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
30.水平地面上放有一个高为25cm,底面积为150cm2的薄壁圆柱形容器(其质量可忽略),容器中盛有一定量的水,水的深度为20cm,现将一个边长为10cm的实心正方体放入该容器中,已知容器对地面的压力增大了15N,(g取10N/kg,水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)在未放入正方体前,水对容器底的压力;
(2)请通过计算确定放入正方体后,正方体的浮沉状态;
(3)正方体的密度。
31.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5kg、底面积为0.02m2,乙的质量为7.5kg。
(1)求甲对水平地面的压力F甲。
(2)求甲对水平地面的压强p甲。
(3)若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量Δp甲为7350Pa,求乙对地面的压强变化量Δp乙。
32.如图甲所示,一个上、下部均为柱形的容器放置在水平桌面上,容器的下底面板为200cm2,上、下部均为10cm。边长10cm的正方体A(体积始终不变),通过轻质防水细杆(体积不计)固定在容器底部的中央,此时杆受到的压力为4N。现以200cm3/s的速度快速匀速向容器中注水,容器底部受到的水的压强与注水时间的变化关系如图乙所示。求:
(1)物体A的密度;
(2)快速注水7s后,水对容器底部的压强;
(3)快速注水9.8s后停止注水,一段时间后水面又下降了2cm,此时杆子对A的作用力大小。
33.2024年6月2日,嫦娥六号实现了人类首次月球背面采样。为了帮助登月航天员尽快适应月球的低重力环境,航天员可以利用浮力水槽训练。训练用的航天服完全密封,且充入适当气体,以保证其在水中的体积不会被压缩,如图所示。已知某航天员穿上航天服在浮力水槽中训练时,他与航天服受到的总重力为1710N,航天服浸没在水中时排开水的体积为0.15m3 (不含配重),ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)航天员在水中5m深处受到水的压强;
(2)航天员穿着航天服浸没在水中时对水平池底的压力;
(3)若要训练航天员适应月球环境下的行走,需要在航天服外挂配重来模拟月球重力,即使得航天员(含航天服、配重)静止时对水平池底的总压力是其受到的总重力的。已知配重(浸没在水中)的体积为0.005m3,求配重的密度。
34.利用弹簧测力计、合金块、细线、已知密度的多种液体等,可以将弹簧测力计设计改装成一支液体密度计。先在弹簧测力计下面挂一个大小适当的合金块,将合金块完全浸没在水中静止时,弹簧测力计示数如图所示,在弹簧测力计刻度盘上标上水的密度值。再将合金块分别完全浸没在不同的液体中,重复上述操作,反复校对检验。这样就制成一支测定液体密度的“密度计”。()
(1)已知合金块的重力,求合金块完全浸没在水中时的浮力;
(2)求测力计示数处。标记的液体密度是多少;
(3)改装后的密度计的分度值是多少?试推导分析如何减小密度计的分度值。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.2.5×103kg/m3
【详解】解:设整个雨花石和冰的总体积为V,其中冰的体积为V1,雨花石的体积为V2;冰和雨花石的总质量为m,其中冰的质量为m1,雨花石的质量为m2。冰块完全沉入水中,冰化成水后,质量不变,根据可得,冰化成水后的体积
由题意可知,冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,所以
即
解得冰的体积
则冰的质量
则冰块中所含的雨花石质量
由题意可得,冰块和雨花石的总体积
则雨花石的体积
所以雨花石的密度
答:雨花石的密度为2.5×103kg/m3。
2.(1)2×10−4m3;(2)2×103kg/m3
【详解】(1)由可得,瓶内水的体积
则瓶内石块的总体积
V石=V−V水=3×10−4m3−1×10−4m3=2×10−4m3
(2)20块小石子的总质量
m石=20×0.02kg=0.4kg
则石子的密度
答:(1)瓶内石块的总体积为2×10−4m3;
(2)小石块的密度是2×103kg/m3。
3.(1)铜;(2)540g;(3)是空心的; 20cm3
【详解】解:(1)如果小猪是实心的,猪的密度为
由表中数据知,为铜制成的。
(2)由ρ=知,如果这个小猪用铝来做,它的质量应该为
m′=ρ铝V=2.7g/cm3×200cm3=540g
(3)已知小猪的质量为1780g,小羊质量为1602g,且只有一个是空心的,因m猪>m羊,由m=ρV知
ρ猪V猪实>ρ羊V羊实
因小猪与小羊的组成物质相同,即密度相同,故V猪实>V羊实,猪的实际体积大于羊的实际体积,又因两个吉祥物的体积都是200cm3,故小羊一定是空心的;猪的密度为ρ=8.9g/cm3,即为这种物质的密度,设小羊的空心体积为V羊,则有
m猪=m羊+ρV羊
变形得,羊中空心部分的体积为
答:(1)如果小猪是实心的,是由铜制成;
(2)如果这个小猪用铝来做,它的质量应该有540g;
(3)若小猪与小羊的组成物质相同,且只有一个是空心的,则小羊是空心的,空心部分的体积为20cm3。
4.(1)500cm3;(2)800g;(3)100cm3;(4)8g/cm3
【详解】(1)水的质量m1=m瓶和水-m瓶=700g-200g=500g
由可得,玻璃瓶的容积等于水的体积,则
(2)金属颗粒的质量m金=m瓶和金-m瓶=1000g-200g=800g
(3)瓶子内水的质量m水=m总-m瓶和金=1400g-1000g=400g
由可得,水的体积:
金属颗粒的总体积V金=V瓶-V水=500cm3-400cm3=100cm3
(4)金属颗粒的密度
5.(1)115cm3
(2)水银
【详解】(1)由得,这个铁球空心部分的体积为
实心部分的体积为
这个铁球的总体积为
(2)若在铁球的空心部分注满某种液体后,总质量为1216g,注入的液体他质量为
液体的密度为
由表格中数据得,该液体可能是水银。
6.(1)不是
(2)0.5
(3)4.45
【详解】(1)金龙吊坠的密度为
所以这只金龙吊坠不是纯金的。
(2)若要制作另一个形状相同质量为28.95g、体积为的空心金龙吊坠,该吊坠中金的体积为
吊坠空心部分的体积为
(3)若在(2)中的空心部分装满铜,需要铜的质量为
7.(1)16cm3
(2)3g/cm3
(3)162g
【详解】(1)溢出水的体积是
(2)和田玉的密度约为
(3)整个空茶壶的质量为
8.(1)
(2),
【详解】(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是
(2)若每次吸取的氧气量是一样的,则吸取50次后,剩余氧气质量为原来的,剩余氧气质量为
剩余氧气的体积仍为,密度是
9.(1)1×105 N (2)2m3
【详解】(1)泥沙的体积为V =4m3 ,由得,泥沙的质量为m=ρV=2.5×103kg/m3 ×4m3 =1×104kg
泥沙受到的重力为G=mg=1×104kg×10N/kg=1×105N
(2)若汽车的最大载重量为m最大 =5t=5×103 kg
所装泥沙的最大体积为
10.(1)100N
(2)1.8×103kg/m3
(3)25,250
【详解】(1)由题意可知,自行车的质量为
则自行车的重力为
(2)车架材料的密度
(3)整车质量为10kg,车架质量为4.5kg,则其余部分的质量
仅将车架换成铁材质,则车架的质量
此时整车的质量
整车的重力将变为
11.(1)4×104N
(2)0.8×103kg/m3
(3)见解析
【详解】(1)汽油的质量
m油=m总-m0=16t-12t=4t=4×103kg
则油罐内的油的重力
(2)汽油的质量
m油=m总-m0=16t-12t=4t=4×103kg
则油罐内的油的密度
(3)满载时,油罐车载油的体积等于油罐的容积,即
则满载时油的质量
满载时油罐车的总质量
所以满载时,油罐车不能安全通过如图3所示限重30t的桥梁。
12.(1)0.5m/s
(2)500N
【详解】(1)箱子运动的速度
(2)箱子所受的重力
13.(1)0.4N;
(2)0~
【详解】(1)密度为0时,容器中未加任何液体,则此时弹簧测力计上的示数为容器的重力为0.4N,所以密度为0的刻度应标在弹簧测力计的0.4N刻度上。
(2)由图示知,测力计的量程为0~5N,当测力计的示数为5N时,所测得的液体密度最大,此时加满的液体的重力
液体的质量
液体的密度
此“密度秤”的测量范围为0~。
14.(1)1400N
(2)233.3N
(3)360kg
【详解】(1)月球车在地球上受到的重力
(2)在地球上的物体受到的重力为在月球上时重力的6倍,所以,月球车被送到月球上时的重力
(3)该运动员在地球表面的最大举力
该运动员在月球上最多可举起的物体的质量
15.(1)
(2)能通过
【详解】(1)这辆大货车的总重力是
(2)货物的质量为
因为
桥头的警示牌限重是,所以可以安全通过该桥。
16.(1)1.5×103kg
(2)1.5×104N
(3)2块
【详解】(1)由可知,每块石块的质量
(2)由可知,每块石块所受的重力
(3)这辆吊车的钢绳最多能承受4×104N的拉力,每块石块所受的重力是1.5×104N,则这根钢绳一次最多能吊起的石块数量为
所以这根钢绳一次最多能吊起2块石块。
17.(1)5kg
(2)2.45N
(3)1N,方向向左或者向右
【详解】(1)物体的质量
(2)物体做匀速直线运动,处于平衡状态,受到的拉力等于摩擦力,则
(3)因滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度不变,因此当拉力变化时,滑动摩擦力大小不变,仍为2.45N。若物体受到拉力F大小在原方向变化了1牛时,则F可能增大1N,变为
它在水平方向所受的合力大小
方向与方向相同,水平向右。若F减小了1N,则F变为
它在水平方向所受的合力大小
合力方向与摩擦力方向相同,即水平向左。因此物体在水平方向所受的合力大小
方向向左或者向右。
18.(1)196N
(2)196N
【详解】(1)伞兵和设备的总质量m=20kg,根据重力公式G=mg(g题目中没有说明一般取9.8N/kg),伞兵和设备的总重力
G=mg=20kg×9.8N/kg=196N
(2)伞兵在空中匀速直线下降时,他受到的重力和空气的阻力是一对平衡力。根据二力平衡的条件,他受到的空气阻力
f=G=196N
【点睛】
19.应选择5N的弹簧测力计;上升过程中合力为3.1N,方向竖直向下;下降过程中合力为2.9N,方向竖直向上;
【分析】根据球的质量可以求它的重力,与弹簧测力计的量程进行比较,选择合适的量程;对小球在上升和下降过程中分别进行受力分析,求其合力并确定方向.
【详解】(1)300克的玩具球的重力G=mg=0.3kgxl0N/kg=3N;弹簧测力计使用时不能超过它的量程,因此应选用最大称量是5N的弹簧测力计.
(2)①玩具球上升过程中,阻力竖直向下,重力方向也竖直向下,因此玩具球受到的合力:
F1=G+f=3N+0.11N=3.1N,方向竖直向下.
②玩具球下降过程中,阻力f直向上,因此玩具球受到的合力
F2=G-f=3N-0.1N=2.9N,方向竖直向下.
【点睛】(1)根据玩具球的质量计算出玩具球的重力,据此确定选择的弹簧测力计;(2)同一直线上的两个力,如果方向相同,合力的大小等于两个力的大小之和,方向与两个力的方向相同;如果两个力在同一直线上,方向相反,合力的大小等于两个力的大小之差,方向与较大的力的方向相同
20.f甲=30N f乙=40N
【详解】以物体甲为研究对象,甲物体在水平方向受到压力和墙壁的支持力,竖直方向受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,由于甲物体静止,因此这两对力都是平衡力,所以
以乙物体为研究对象,乙物体在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,水平方向受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力,由于乙匀速向右运动,因此拉力和摩擦力是一对平衡力,所以
21.(1)1×104N
(2)2000N
(3)2000N
【详解】(1)由G=mg得,汽车的重力
(2)汽车受到的阻力
(3)汽车匀速行驶时受到的牵引力和阻力为一对平衡力,大小相等,故汽车匀速行驶时受到的牵引力为2000N。
22.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)运输车的质量为2t,运输车的重力为
车中容器中装满牛奶后牛奶的质量
牛奶的重力
运输车装满牛奶后,总重为
在竖直方向上车静止,F支与G总是一对平衡力
(2)由题意知,在平直公路上匀速行驶时,受到的摩擦力
在水平方向上运输车在平直的公路上匀速行驶,F牵与f是一对平衡力,大小相等,则汽车的牵引力的大小
(3)汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动时,汽车对地面的压力和接触面的粗糙程度不变,所以汽车受到的阻力不变,仍为。
23.(1)450N
(2)1.2m/s
(3)100N
【详解】(1)送餐机器人自身的重力
(2)送餐过程中机器人的速度
(3)若送餐机器人托着5kg的物体,此时机器人总质量和重力
送餐机器人所受的摩擦力
因为机器人做匀速直线运动,处于平衡状态,所以机器人受到的牵引力
24.(1)
(2)
(3)见解析
(4)80N
【详解】(1)物体受到的重力的大小为
(2)物体沿水平面做匀速直线运动,则拉力与摩擦力大小相等,即拉力大小为
(3)滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,当水平拉力增大为100N,因压力和接触面粗糙程度不变,物体受到的摩擦力大小不变。
(4)滑动摩擦力大小只与压力和接触面粗糙程度有关,物体速度增大为0.5m/s并匀速直线运动,因压力和接触面粗糙程度不变,物体受到的摩擦力大小不变,仍然等于80N。
25.(1)0.075m3 (2)10500Pa (3)375Pa
【详解】(1)模型漂浮时,所受的浮力等于自身的重力为
F浮=G=75kg×10N/kg=750N
根据F浮=ρ液gV排得,该模型漂浮时,浸入水中的体积
(2)容器中水的重力
容器的重力
G容器=m容器g=25kg×10N/kg=250N
当模型漂浮时,容器对地面的压强是
(3)模型利用容器中的水自动进行充水悬浮时,液面上升的高度等于模型漂浮时(即模型没有利用容器中水自动进行充水漂浮时)液面上升的高度,所以模型浸入前后水量不变,所以容器底部增加的压力即为模型自身重力,那么增加的压强为
答:(1)该模型漂浮时浸入水中的体积是0.075m3;
(2)当模型漂浮时,容器对地面的压强是10500Pa;
(3)容器底部受到水的压强比模型未浸入水中时增大375Pa。
26.6N 27.0.9×103kg/m3 28.3800Pa
【解析】26.由图乙可知,当h=0时,此时弹簧测力计的示数为18N,圆柱体的重力等于弹簧测力计的示数,则G=18N
当h≥17cm时,弹簧测力计的示数不变,说明此时浮力不变,圆柱体完全浸没,此时圆柱体受到的拉力F拉=12N
所以圆柱体完全浸没时受到的浮力
27.由图乙可知,从7cm时弹簧测力计的示数逐渐减小,到17cm弹簧测力计的示数不变,则圆柱体下降高度
则圆柱体下降高度为10cm时,圆柱体完全浸没,圆柱体排开液体的体积等于圆柱体的体积,设圆柱体高度为h1,液面上升高度为h1-10cm,则有
解得
圆柱体浸没在液体中,排开液体的体积
由可得,液体的密度
28.液体的体积
由可得,液体的质量
将圆柱体、圆筒、液体看做一个整体,圆筒对地面的压力
圆筒对地面的压强
29.(1)500Pa;(2)4.2N;(3)1400Pa
【详解】解:(1)水对烧瓶底部的压强
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
(2)水的质量
m水=ρ水V=1×103kg/m3×300×10-6m3=0.3kg
烧瓶对水平桌面的压力
F=G总=(m水+m瓶)g=(0.3kg+0.12kg)×10N/kg=4.2N
(3)烧瓶对水平桌面的压强
=1400Pa
答:(1)水对烧瓶底部的压强是500Pa;
(2)烧瓶对水平桌面的压力是4.2N;
(3)烧瓶对水平桌面的压强是1400Pa。
30.(1)30N
(2)见解析
(3)1.75×103kg/m3
【详解】(1)在未放入正方体前,水对容器底的压强
在未放入正方体前,水对容器底的压力
(2)放入正方体后,若立方体漂浮或悬浮,由F浮=G物=G排可知,容器对地面的压力等于水对容器底的压力,因容器对地面的压力增大了15N,所以,此时水对容器底部压强的增加量
容器内水深度的增加量
容器的高为25cm,原来容器内水的深度为20cm,水的深度变为10cm+20cm=30cm>25cm
容器内水有溢出,假设是错误的,即立方体应沉底。
(3)正方体的体积为
溢出水的质量m溢=ρ水V溢=ρ水(V-SΔh水)=1.0g/cm3×[1000cm3-150cm2×(25cm-20cm)]=250g=0.25kg
溢出水的重力G溢=m溢g=0.25kg×10N/kg=2.5N
因立方体的重力等于容器对地面压力的增加量加上溢出水的重力,所以,立方体的重力G=G溢+ΔF=2.5N+15N=17.5N
由G=mg=ρVg可得,立方体的密度
31.【小题1】49N 【小题2】2.45×103Pa 【小题3】11025 Pa
【解析】【小题1】根据公式G=mg得
甲对水平地面的压力
【小题2】甲对水平地面的压强
【小题3】根据公式得,甲对地面的压强变化量7350Pa,由图可知,受力面积减小,压力不变,压强应变大,因此顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强
此时的受力面积为
甲乙是形状、体积相同的长方体,只有质量不同,乙的重力为
乙对水平地面的压力
乙按图中顺时针旋转90°后,乙对地面的压强
旋转前,乙对地面的压强是
所以乙对地面的压强变化量
32.(1)0.4×103kg/m3
(2)900Pa
(3)2.8N
【详解】(1)开始时,正方体A通过轻质防水细杆固定在容器底部的中央,杆受到的压力为4N,由此可知A的重力大小为4N,所以A的质量为
正方体A的体积为
正方体A的密度为
(2)快速注水7s,需要向容器中注入水的体积为
由乙图可知,5s时压强发生变化,表明5s时水恰好接触到物体A底部,此时已经注入的水的体积为
注水深度为
还需要注入的水量为
此时注水的面积变为
此时的注水深度为
所以7s后水的深度为
所以7s后水对容器底部的压强
(3)7s后水的深度为9cm,下半部分容器高10cm,说明此时下半部分容器还没有注满水,还需要1cm,此1cm对应的注水体积为
对应的注水时间为
所以下半部分容器注满水所需要的时间为
即7.5s之后上半部分容器开始注水,此时物体A恰好是一半在水中,所以结合乙图中分析,图中的横坐标时间t,5到9s之间的数据是7.5s,此时容器底部受到水的压强发生变化,又由图乙可知9s压强又发生一次变化,说明此时注水恰好淹没物体A,7.5s到9s这1.5s之间的注水量为
注水深度为物体A一半高,即h5=5cm,所以此时的注水面积为
所以上半部分容器的面积为
9s之后开始超过物体A注水,9s到9.8s这0.8s内的注水量为
9s到9.8s这0.8s内的注水深度为
9.8s后停止注水,此时整个容器中的水深度为
一段时间后水面又下降了2cm,说明A物体吸水,此时物体A在水中的深度为
此时物体A排开液体的体积为
物体A受到的浮力为
物体A吸收水的重力为
物体A处于静止状态,所以杆子对A的作用力大小为
33.(1)5×104 Pa
(2)210N
(3)3×103 kg/m3
【详解】(1)航天员在水中5m深处受到水的压强为
(2)航天员浸没在水中受到的浮力为
由力的平衡关系可知,航天员穿着航天服浸没在水中时水平池底对航天员的支持力为
因力的作用是相互的,故
(3)已知宇航员含宇航服、配重静止时对水平池底的总压力是其总重力的,即,则,所以
即
代入数据得
解得
34.(1)1N
(2)
(3)见解析
【详解】(1)由称重法可知,合金块完全浸没在水中时的浮力
(2)合金块完全浸没在另一中液体中
根据浮力公式,由于不变,浮力与液体密度成正比。已知水的密度为,对应浮力,因此液体密度
(3)密度计的分度值由测力计的分度值决定。此测力计分度值为,由第(2)问计算可知,密度计的分度值为
减小分度值的方法:设测力计的分度值为,密度计的分度值为。在密度的液体中;在密度的液体中
因为两次浮力差,就是测力计示数差,也就是测力计的分度值,所以
故减小密度计分度值的方法:
①在不超过测力计量程的情况下,可适当增加合金块的体积;
②或选用用分度值小的弹簧测力计。
答案第1页,共2页
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