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暑假题型专项拔高:计算题(二)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.图中某四脚智能机器人的质量为80kg,其脚与水平地面接触的总面积为500mm2。在水平地面上工作时,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:
(1)机器人对水平地面的压强;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动时受到的牵引力。
2.2025年4月29日至30日,第八届数字中国建设峰会在福州举行,会上亮相的四足机器狗“哮天Sirius”引发关注,如图所示。小明查阅资料获知:该机器狗质量,站立时与水平地面的总接触面积。求:
(1)机器狗站立在水平地面时,它对地面的压强;
(2)机器狗从趴地到站立,其重心上升了,它克服重力所做的功。
3.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”,已知合金块的重力,求:
(1)合金块的体积;
(2)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?(写出分析计算过程)
4.一块长方体碑石的体积为30m3,竖立时与地面的接触面积为6m2。取一小块碑石样品,测得其质量为140g,用量筒装入100mL的水,然后将这块样品完全浸入水中,水面升高到150mL。求:(g取10N/kg)
(1)这块碑石的密度。
(2)长方体碑石的重力。
(3)长方体碑石竖立时,对水平地面的压强。
5.近年来的很多城市都建设了高架桥快速路。如图甲所示是通向高架桥快速路的引桥,一辆汽车沿引桥匀速行驶,牵引力做的功W与沿引桥行驶距离s的关系如图乙所示,汽车从引桥底端以10m/s的速度行驶40s到达顶端,如果整个过程的额外功为5.6×105J。请解答:
(1)引桥相当于简单机械中的 ,它的作用是上高架桥时可以省 ;
(2)汽车在引桥上匀速行驶时的牵引力;
(3)汽车从引桥底端上匀速行驶到达引桥顶端的过程中牵引力做的功;
(4)引桥的机械效率。
6.小明用磅秤测出自己的质量为54.4kg,然后用方格纸测量出自己站立时一只鞋底和地面的接触面积(如图所示),小明已经数出一只鞋印所占的小方格数约为34格,且图中每个小方格的面积为。小明在水平地面上放了一块重力为96N的木板,当他双脚站立在木板上时,地面受到的压强为400Pa。g取10N/kg.求:
(1)小明对木板的压力F;
(2)小明对木板的压强p;
(3)木板与地面的接触面积。
7.现有一质量分布均匀实心长方体放在水平桌面上,其长宽高如图甲所示,现按照虚线所示的平面绕棱AB沿顺时针依次切去右上部分并将其浸没于乙容器中,切去部分质量与长方体总质量之比为K;已知乙容器足够高且底面积为,其中液体的初始深度为10cm,乙容器中液体对容器底部压强以及甲物体剩余部分对地面压强与K的部分关系如图丙所示,求:
(1)实心长方体的密度;
(2)时,乙容器液体对容器底部的压强;
(3)当甲剩余部分对地面压强与乙容器中液体对容器底部压强的比值为时,甲切去的质量。
8.一个体积为的底面积为长方体金属块用细绳吊在弹簧测力计下方,弹簧测力计的示数是15N,足够长的薄壁容器的底面积为,高度为10cm,质量为2kg,容器中水的深度为8cm。求:
(1)金属块的密度;
(2)如图20所示,将金属块的一半浸入水中,求此时金属块底部所受到的压强大小;
(3)在(2)的基础上,剪断细绳,求剪断绳后容器对桌面的压强。
9.如图所示,是重庆赛力斯公司生产的问界M9汽车,已知车辆总质量为,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2,若汽车在行驶是受到的阻力为自身重力的0.1倍,求:
(1)车辆行驶时受到的阻力大小;
(2)车辆静止时对地面的压强。
10.福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,满载排水量为8万吨,是我国吨位最大的水面战斗舰艇,搭载多架“歼-15”舰载机。(g取10N/kg,海水密度取)求:
(1)在海水下10m、面积为的舰体表面受到的海水压力
(2)满载的福建舰受到海水的浮力
(3)福建舰排开海水的体积。
11.仰望U8是比亚迪旗下仰望品牌的一款百万级能源越野汽车。该车型具备四轮独立能力,能够实现极限操稳,应急浮水、原地调头等功能。仰望U8豪华版车身质量约3.5t,采用了油电混合动力,动力强劲,加速只需,但又有非常不错的燃油经济性。实测油耗仅为。试根据以上信息回答下列问题:(行驶过程中不考虑燃油及乘车人员的重量)
(1)若每个车轮与地面的接触面积为,该车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为多大?
(2)该车在平直的公路上匀速行驶时,所受阻力为车重的0.06倍,则该车在匀速行驶时的牵引力是多少?
12.如图所示,下半部分为圆柱形的薄壁玻璃瓶,高度为20cm,内封闭有质量为400g的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为800Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1200Pa。g取。求:用该玻璃瓶装满密度为的酒精时,酒精的质量。
13.如图所示,将石块用弹簧测力计在空气中称重力,示数为2N,用测力计提着石块,使其浸没在水中,不碰容器,弹簧测力计的示数为1.5N。求:
(1)画出乙图中石块受力示意图;
(2)求石块的浮力;
(3)如图乙所示,放入石块后比放入之前,容器对桌面的压力变化了多少?
14.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重,底面积为;杯内水重3N,水深。求:
(1)水杯对桌面的压强?
(2)水对杯底的压力?
(3)若在杯中加入一些水后,水对杯底的压力变为,此时水的深度是多少?
15.杠杆在我国古代就有许多巧妙的应用。图甲是《天工开物》中记载的井上汲水桔槔(jiégāo),其示意图如图乙所示。其中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,且OC=2OD。物体A悬挂在C端,静止在水平地面上的正方体B挂在D端,此时杠杆在水平位置平衡。已知,,正方体B的底面积为。杠杆、绳子的质量不计。求:
(1)杠杆D端所受的拉力;
(2)正方体B对地面的压强。
试卷第1页,共3页
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《暑假题型专项拔高:计算题(二)-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)》参考答案
1.(1)
(2)40N
【详解】(1)机器人的重力为G=mg=80kg×10N/kg=800N
机器人对水平地面的压力为F=G=800N
机器人对水平地面的压强为
(2)因为做匀速直线运动,所以二力平衡,牵引力等于阻力。机器人在水平地面上匀速直线移动时受到的牵引力为F=f=0.05G=0.05×800N=40N
2.(1)5×103Pa
(2)1.2J
【详解】(1)机器狗站立在水平地面时,机器狗对水平地面的压力
机器狗对水平地面的压强
(2)机器狗克服重力所做的功
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)合金块浸没在水中受到的浮力为
合金块的体积为
(2)测力计示数处,合金块受到的浮力为
标记的液体密度是
(3)当弹簧测力计示数为0时,浮力最大为
液体密度最大为
由图可知,之间共15个小格,刻线对应的密度为,刻线对应的密度为,则改装后的密度计的分度值是。
4.(1)2.8g/ cm3
(2)8.4×105N
(3)1.4×105Pa
【解析】【小题1】样品的体积V小=150mL-100mL=50mL=50cm3
样品的密度
【小题2】碑石的密度ρ石= 2.8g/ cm3=2.8×103kg/m3
碑石的质量m石=ρ石V石=2.8×103kg/m3×30m3=8.4×104kg
碑石的重力G石= m石g=8.4×104kg×10N/kg=8.4×105N
【小题3】碑石对地面的压力F= G石=8.4×105N
碑石竖立时对地面的压强
5.(1) 斜面 力
(2)2000N
(3)8×105J
(4)30%
【详解】(1)[1]引桥相当于简单机械中的斜面。
[2]引桥的作用是上高架桥时费距离,可以省力。
(2)根据乙图像可知,牵引力做的功时,行驶距离,牵引力的大小为
(3)汽车从引桥底端上匀速行驶到达引桥顶端的过程中路程为
则汽车在引桥上匀速行驶的过程牵引力做的功为
(4)汽车上引桥过程做的有用功为
引桥的机械效率为
6.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小明受到的重力
小明对木板的压力
(2)两只鞋底和地面的接触面积
小明对木板的压强
(3)木板对地面的压力
木板与地面的接触面积
7.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,实心长方体的体积为
由图丙可知,长方体还没切时对地面的压强为1600Pa,与地面接触面积
由可得
实心长方体的密度为
(2)时,甲对地面的压强为,静止在水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,则甲的重力
甲对桌面的压力的变化量
则甲的重力的变化量
由,可得
则甲体积的变化量为
乙容器内液面上升的高度
若乙容器液体对容器底部的压强变化量为,又液体的初始深度为10cm,即乙容器内液面上升的高度为液体的初始深度的,由可知
乙容器液体对容器底部的压强变化量为
所以时,乙容器液体对容器底部的压强为
(3)由图丙可知,拐点以前,切去部分质量小于甲总质量一半,该过程甲对桌面的压力减小,受力面积不变,压强变小。拐点处甲对桌面的压力为自身重力的一半,受力面积不变,即甲剩余部分对地面压强为初始压强的一半 ,即为
拐点以后,切去部分质量大于甲总质量一半,该过程甲对桌面的压力减小,受力面积减小,压强不变。
若刚好切去一半,由(2)可得,甲浸没于乙容器中的体积为甲整体的一半:
乙容器内液面上升的高度
乙容器液体对容器底部的压强为
甲剩余部分对地面压强与乙容器中液体对容器底部压强的比值为
所以甲切去部分质量大于甲总质量一半,此时甲剩余部分对地面压强不变,为
当甲剩余部分对地面压强与乙容器中液体对容器底部压强的比值为时,乙容器中液体对容器底部压强
则乙容器压强变化量为
乙容器内液面上升的高度
则乙容器内液体体积变化量,即甲切去部分体积为
由,可得
即甲切去的质量
8.(1)5g/cm3
(2)300Pa
(3)4200Pa
【详解】(1)金属块用细绳吊在弹簧测力计下方,弹簧测力计的示数是15N,G=15N,金属块的质量
金属块的密度
(2)将金属块的一半浸入水中,
金属块浸入水中深度
金属块底部所受到的压强
(3)容器的容积
容器中水的体积
由于金属块的密度大于水的密度,所以剪断细线,金属块会沉入水底。已知金属块的体积是300cm3,剪断细线金属块沉底,溢出水的体积
容器中剩余水的体积
剩余水的质量
剪断线后容器对桌面的压力
容器底面积
剪断绳后容器对桌面的压强
9.(1)2000N
(2)1×105Pa
【详解】(1)汽车的重力
车辆行驶时受到的阻力
(2)车辆静止时对地面的压力与等于车辆的重力,即
车辆对地面的压强
10.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)舰体表面受到的海水压强
由 知道,舰体表面受到的海水压力
(2)由阿基米德原理得满载的福建舰受到海水的浮力
(3)一架“歼-15”舰载机飞离甲板后,福建舰所受浮力的变化量
根据得排开海水的体积的变化量
11.(1)
(2)
【详解】(1)该车静止在水平地面上时,对水平地面的压强为
(2)该车在平直的公路上匀速行驶时,它受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,则牵引力大小为
12.
【详解】水的重力
由可知,水的体积
正立时,水对瓶底的压力
由可知,玻璃瓶底面积
倒立时,由可知,倒立时水的深度
空气柱的高度为
空气柱的体积即为
瓶子的总容积为
则酒精的质量
13.(1)
(2)0.5N
(3)0.5N
【详解】(1)由题意可得,石块在水中受重力、浮力和测力计给的拉力三个力作用,并处于平衡状态,受力分析图如图所示:
(2)由称重法可知,石块受到的浮力为
(3)放入石块后,容器中的液体没有溢出,所以容器对桌面压力的变化量等于石块所受到的浮力,即放入石块后容器对桌面的压力与放石块前的容器对桌面的压力相比,压力变化了0.5N。
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水杯对桌面的压力为。
水杯对桌面的压强为。
(2)水对杯底的压强为。
水对杯底的压力为。
(3)水对杯底的压强变为。
此时水的深度为。
15.(1)60N
(2)2000Pa
【详解】(1)杠杆在水平位置平衡,由杠杆的平衡条件可得
则杠杆D端所受的拉力
(2)杠杆D端所受拉力为60N,则绳子对B的拉力也为60N,正方体B对地面的压力等于地面对B的支持力,则
则正方体B对地面的压强
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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