第6章密度与压强(计算题30道) 【刷好题】2025-2026学年八年级物理下册热点题型专练(2024五四学制沪科版)
2026-03-02
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第6章 密度与压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.77 MB |
| 发布时间 | 2026-03-02 |
| 更新时间 | 2026-03-03 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56624623.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第6章 密度与压强(计算题30道)
1.一辆车的载重量未知,用这辆车装沙子,最多可以装7.5m3(沙子密度1.6×103kg/m3)
(1)这辆车的最大载重是多少吨?
(2)石子的密度2.4×103kg/m3,若用这辆车装石子,最多可以装多少m3?
2.有蜡块和木块各一。已知蜡块的体积V蜡=7.5cm3,密度ρ蜡=0.9×103kg/m3,则:
(1)蜡块的质量m蜡=?
(2)测得二者质量之比m蜡:m木=5:7,查资料获知两种物质密度之比ρ蜡:ρ木=9:5,求木块的体积V木=?
3.大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
4.如图所示,一厚度均匀的铝板质量为16.2kg,面积为5m2,求它对地面产生的压强?(g=10N/kg)
5.一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10 min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
(3)配送车对水平地面的压强。
6.体积为50米3的冰块有2米3融化成了水,求这些水的质量。(ρ冰=0.9×103千克/米3)
7.随着信号的快速发展,无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮无人配送车,空载时质量为,已知配送车与地面的总接触面积为。配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的。求:
(1)配送车空载时所受重力的大小。
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
(3)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为,请计算所装货物的质量。
8.任子威获得北京冬奥会短道速滑男子1000米金牌(如图)。任子威的质量为73kg,冰鞋总质量为2kg,每只冰鞋与冰面的接触面积为4×10-4m2。当他双脚站立在水平冰面上时,求:
(1)冰鞋对冰面的压力;
(2)冰鞋对冰面的压强。
9.高速公路上规定载货车辆对地面的压强控制在以下,但有些司机为了降低运营成本,肆意超载,极大地增加了安全隐患。有一辆自身质量为10t的10轮载重汽车,核准载货量为20t,实际装货30t,如果每个车轮与地面的接触面积为。求:
(1)实际装货30t后,载重汽车受到的重力是多少?()
(2)通过计算说明该车对路面的压强是否超过规定;(g取)
(3)运用所学的知识说明超载的危害(写二点)。
10.如图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2。内盛0.5kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)此时茶壶对桌面的压强;
(2)平放时,当茶壶对桌面的压强是3000Pa时,此时壶中有多少千克水?
(3)此时水深如图所示,求水对茶壶底部的压力大小。
11.2024年3月28日小米汽车旗下纯电动汽车小米SU7发布,如图所示SU7采用流畅曲线车身设计,汽车搭载小米超级电机V6s及碳化硅高压系统,采用小米智能底盘,内置智能耦合制动系统、XiaomiPilot智能驾驶系统。已知SU7自身质量2×103kg,停放时,轮胎与水平地面接触总面积为0.16m2。
(1)求SU7自身的重力;
(2)求SU7对水平地面的压强。
12.冰在一定温度下可以熔化成水,现有10m3的冰,已知:,求:
(1)冰的质量;
(2)若这些冰熔化成水,水的体积。
13.如图所示,一个重9N,底面积为0.025 m2,上下均匀的圆柱形混容器放在水平地面上。当向容器中倒入1.6kg酒精后,酒精的深度为8cm。(,g取10N/kg)求:
(1)酒精对容器底面的压强;
(2)容器对水平地面的压强。
14.建筑工地需要的细沙,为了估测细沙的密度,用一只质量为4kg的空桶(如图)齐口装满一桶细沙,放在磅秤上,读出它的质量为56 kg,再用这只桶装满一桶水,再放在磅秤上,读出它的质量为24 kg,。求:
(1)桶中水的质量和桶的容积是多少?
(2)细沙的密度是多少?
15.将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为234g,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ钢=7.8×103kg/m3。
(1)此钢球是空心的还是实心的?
(2)如果是空心,则空心部分体积多大?
(3)如果空心部分注满某种液体,总质量为506g,该液体的密度为多大?
16.如图甲,A、B均为质量分布均匀的柱形物体放在水平地面上,它们的底面积分别是、,物体A对水平地面的压强为3000Pa,物体B的重力为40N。如图乙所示,有一轻质杠杆CD可绕O点自由旋转,已知OC∶OD=1∶3。用细线将物体A悬挂在杠杆的C点,用轻杆将物体B悬挂在杠杆的D点。此时物体B与地面接触,且杠杆在水平位置保持平衡,求:
(1)甲图中A对地面的压力;
(2)乙图中B对地面的压强;
(3)若A的高度,如图丙所示,现沿水平方向将A的底部切去Δh,并将切去的部分竖直放置在D点正上方,杠杆依然处于水平平衡,此时B对地面的压强为,若,则切去高度Δh为多大。
17.中国是茶的故乡,茶文化历史悠久,内涵丰富,茶具也很有讲究,对茶的品质有重要影响。如图,小钟家有一个由某种均匀材料制成的迷你茶壶,他很想知道制作这种壶所用材料的密度,于是他用天平测出壶盖的质量为22.5g,在量筒加入20mL水,加入壶盖后液面升高到29mL。请你计算:
(1)壶盖的体积是多少?
(2)制作壶盖所用材料的密度是多少?
(3)若测得整个空茶壶的质量为90g,该茶壶所用材料的体积是多少?
18.如图所示是一辆无人驾驶清扫车。空车质量为500kg。它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。工作一段时间后,清扫垃圾300 kg,若此时停在水平地面上,与地面总接触面积为400 cm²,g取10 N/kg。请计算
(1)清扫完垃圾后整个车受到的重力;
(2)清扫完垃圾后车对地面的压强。
19.“德渤3号”驳船是我国自行制造的打捞工程船,该船总长159.6米,最大船宽38.8米,型深10.9米,最大载重量20500吨,如图甲所示。不同载重时,“德渤3号”的吃水深度(指船下表面浸入海水部分的深度)会发生变化,其排开海水的质量m与吃水深度h的关系如图乙所示,其中2.4m是“德渤3号”空载时的吃水深度。已知“德渤3号”空载时排开海水的体积是1.2×104m3;某次执行任务时,“德渤3号”下表面受到的海水压强变化了3.8×104Pa。求:(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“德渤3号”空载时受到的浮力;
(2)执行该次任务时,“德渤3号”的吃水深度、受到的浮力。
20.如图所示,有一放置在水平地面上的容器重为10N,装有质量为4kg的水,水深为,底面积为,,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)容器对地面的压强;
(3)容器底部受到水的压力。
21.某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受重力为0.5N,g=10N/kg,求:
(1)水对塑料片产生的压强和压力;
(2)该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?
22.如图所示是我国自主研发的六足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。在南极的低温环境下机器狗能持续工作个小时,在冰雪地面能负重自由行走,不摔跤、不打滑;机器狗还能承担开路任务,利用身上的冰裂缝探测仪,实时监测冰面的安全情况,确保科考队安全地穿越南极冰原,为科考队提供了有力的物资支持和安全保障。若某款六足机器狗的整机质量15kg,最大可载重90kg;单足与地的接触面积。请计算:
(1)六足机器狗空载站立在水平冰面上时(如图1所示)对冰面的压强为多少Pa?
(2)某处冰面能承受的压强为4.2×104Pa,若要六足机器狗背着装备安全走过该冰面(行走时三足着地),则机器狗所背装备的质量不能超过多少kg?
23.底面积400cm2,质量为1kg的物体B放置在水平地面上;再将底面积100cm2,质量为0.8kg的物体A叠放在B上。求:
(1)A对B的压强;
(2)B对地面的压强。
24.小丽家中有一枚金戒指,她用量筒测其体积为,用如图所示的微量程数字式测力计称其重力为。
求:
(1)这只戒指是否是纯金的;
(2)如果将这枚戒指带到“天宫”空间站中,能否还可以用微量程数字测力计称其重力并说明原因。
25.小明在测量液体密度时,用两个相同的烧杯分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量与液体体积的关系图像,如图所示。试求:
(1)空烧杯的重力;(g取)
(2)乙液体的密度;
(3)若有密度为的液体丙,在图像中应位于哪个区域内?请通过计算说明你的判断依据。
26.碳纤维是一种力学性能优异的新材料,利用碳纤维可以制造左右的轻量自行车(如图所示),这种轻量自行车登坡顺利而爽快,不会像一些铝合金车架,登坡时感到有一种向后拉的力量。小明利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为,体积为。求:
(1)碳纤维材料的密度。
(2)若图中碳纤维自行车架的质量只有,求车架的体积。
(3)若用锰钢材料制作图中的自行车车架,车架的质量将增大,求锰钢材料的密度。
27.“五一”黄金周,小华与家人到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶,如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为68g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是34g。求:
(1)溢出的水的体积?
(2)请你帮小华算出这种材料的密度是多少?
(3)若测得壶身的质量为260g,则整个茶壶所用材料的体积为多大?
28.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为,其底面积为。鱼缸内转有深的水,水的质量是。请计算:
(1)鱼缸底部受到的水的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
29.某品牌矿泉水净装450g,则:
(1)该品牌矿泉水瓶的容积至少要多少mL?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少g的酱油?
(3)若在冬天最冷的时候,将未拆封的该矿泉水瓶放在室外,水全部结成冰后,冰的体积是多少cm3?(ρ矿泉水=1g/cm3,ρ酱油=1.1g/cm3,ρ冰=0.9g/cm3)
30.如图所示,薄壁轻质柱形容器放在水平面上,容器内装有密度为ρ0的液体。
①若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积V水和容器对水平面的压力F;
②将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液,并将数据记录在下表中:
小球
甲
乙
丙
ρ球(千克/米3)
2ρ0
2.5ρ0
3ρ0
V球(米3)
1.0×10-3
1.0×10-3
1.0×10-3
△p液(帕)
200
200
200
(a)分析比较表中△p液与ρ球的关系,可知:当小球浸没在同种液体中, ;
(b)求放入小球丙前、后,容器对水平面压强的变化量△p。
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第6章 密度与压强(计算题30道)
1.一辆车的载重量未知,用这辆车装沙子,最多可以装7.5m3(沙子密度1.6×103kg/m3)
(1)这辆车的最大载重是多少吨?
(2)石子的密度2.4×103kg/m3,若用这辆车装石子,最多可以装多少m3?
【答案】(1)12t;(2)5m3
【详解】(1)这辆车的最大载重
(2)若用这辆车装石子,最大载重是12t,装石子最多的体积
答:(1)这辆车的最大载重是12t;
(2)若用这辆车装石子,最多可以装5m3的石子。
2.有蜡块和木块各一。已知蜡块的体积V蜡=7.5cm3,密度ρ蜡=0.9×103kg/m3,则:
(1)蜡块的质量m蜡=?
(2)测得二者质量之比m蜡:m木=5:7,查资料获知两种物质密度之比ρ蜡:ρ木=9:5,求木块的体积V木=?
【答案】(1)6.75g;(2)18.9cm3
【详解】解:(1) 蜡块的质量
m蜡=ρ蜡V蜡=0.9g/×7.5=6.75g
(2) 由二者质量之比m蜡:m木=5:7 得木块的质量
m木=m蜡=6.75g=9.45g
由两种物质密度之比ρ蜡:ρ木=9:5得木块的密度
ρ木=ρ蜡=0.9g/=0.5g/cm3
木块的体积
V木==18.9cm3
答:(1)蜡块的质量m蜡=6.75g;
(2)木块的体积V木=0.5g/cm3。
3.大国重器“奋斗者”号,在一次深潜作业中,成功从万米海底取回水下取样器,堪称“海底捞针”。请回答(海水密度近似取,g取10N/kg)
(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强是多少?
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
(2)在海水的高压下,深潜器上浮或下潜的原理与潜水艇不同,它通过电磁铁吸附大铁块及控制容器内铁砂数量实现下潜,若某次控制其总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业。
①求此时它受的浮力大小。
②“奋斗者”号需要上浮时,可通过什么方式使电磁铁抛掉吸附的铁块?
【答案】(1)①;②;(2)①;②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
【详解】解:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为
②若其载人舱舱盖面积为0.3m2,根据可知,此深度它受到海水的压力为
(2)①当深潜器总质量为20t时恰好能悬停于某一深度作业,说明深潜器悬浮,此时它受的浮力为
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
答:(1)①深潜器在一万米深处受到海水的压强为;
②此深度载人舱受到海水的压力为;
(2)①深潜器总质量为20t时,能悬停于某一深度作业,此时它受到的浮力为;
②“奋斗者”号需要上浮时,可以通过断电使电磁铁失去磁性,抛掉吸附的铁块,改变自身重力,使浮力大于重力实现上浮。
4.如图所示,一厚度均匀的铝板质量为16.2kg,面积为5m2,求它对地面产生的压强?(g=10N/kg)
【答案】32.4Pa
【详解】铝板受到重力
G=mg=16.2kg×10N/kg=162N
铝板对地面产生的压强
5.一辆5G无人配送车,质量为400kg,轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2,在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求:
(1)10 min内配送车的平均速度;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力;
(3)配送车对水平地面的压强。
【答案】(1)2m/s;(2)200N;(3)1.6×105Pa
【详解】解:(1)分析图可知,配送车10 min运动的路程s=1.2km=1.2×103m,配送车的平均速度
(2)配送车的重力
配送车在水平路面上匀速行驶,牵引力和阻力时一对平衡力,所以牵引力
(3)配送车对水平地面的压力
配送车对水平地面的压强
答:(1)10min内配送车的平均速度为2m/s;
(2)配送车匀速行驶时的牵引力为200N;
(3)配送车对水平地面的压强为1.6×105Pa。
6.体积为50米3的冰块有2米3融化成了水,求这些水的质量。(ρ冰=0.9×103千克/米3)
【答案】
【详解】解:根据题意可知,冰化水,质量不变,所以
答:水的质量是。
7.随着信号的快速发展,无人物品派送车已应用于实际生活中。如图所示,这是一辆在水平路面上匀速直线行驶的四轮无人配送车,空载时质量为,已知配送车与地面的总接触面积为。配送车在水平路面上受到的阻力始终为车辆总重力的。求:
(1)配送车空载时所受重力的大小。
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时所需的牵引力。
(3)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为,请计算所装货物的质量。
【答案】(1)
(2)600N
(3)600kg
【详解】(1)配送车空载时所受重力
(2)配送车空载在水平路面上匀速直线行驶时,配送车受力平衡,配送车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,方向相反,配送车受到的阻力
则所需的牵引力
(3)配送车在一次配送中,装上货物后,对水平地面的压强为3×105Pa,配送车对地面的压力
则配送车的总重力G总=F=1.2×104N
所装货物的重力所装货物的质量
8.任子威获得北京冬奥会短道速滑男子1000米金牌(如图)。任子威的质量为73kg,冰鞋总质量为2kg,每只冰鞋与冰面的接触面积为4×10-4m2。当他双脚站立在水平冰面上时,求:
(1)冰鞋对冰面的压力;
(2)冰鞋对冰面的压强。
【答案】(1)750N;(2)9.375×105Pa
【详解】解:(1)当任子威双脚站立在水平冰面上时,因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,冰鞋对冰面的压力为
F=G总=(m人+m鞋)g=(73kg+2kg)×10N/kg=750N
(2)当任子威双脚站立在水平冰面上时,受力面积为
S=2×4×10-4m2=8×10-4m2
冰鞋对冰面的压强为
答:(1)冰鞋对冰面的压力为750N;
(2)冰鞋对冰面的压强为9.375×105Pa。
9.高速公路上规定载货车辆对地面的压强控制在以下,但有些司机为了降低运营成本,肆意超载,极大地增加了安全隐患。有一辆自身质量为10t的10轮载重汽车,核准载货量为20t,实际装货30t,如果每个车轮与地面的接触面积为。求:
(1)实际装货30t后,载重汽车受到的重力是多少?()
(2)通过计算说明该车对路面的压强是否超过规定;(g取)
(3)运用所学的知识说明超载的危害(写二点)。
【答案】(1);(2)是;(3)见解析
【详解】解:(1)根据题意可知,车的质量为
货的质量为
则车和货的总质量为
根据可知,载重汽车受到的重力为
(2)根据题意可知,车与地面接触的面积为
又
所以,该车对路面的压强为
由于,所以超过规定。
(3)a、过大的压强会使路面变形,从而缩短公路的使用寿命;b、超载的货车质量过大,惯性越大,容易发生交通事故。
答:(1)实际装货30t后,载重汽车受到的重力为;
(2)该车对路面的压强超过规定;
(3)见解析。
10.如图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2。内盛0.5kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。(g取10N/kg)试求:
(1)此时茶壶对桌面的压强;
(2)平放时,当茶壶对桌面的压强是3000Pa时,此时壶中有多少千克水?
(3)此时水深如图所示,求水对茶壶底部的压力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)平底茶壶的质量是400g,即0.4kg,茶壶对桌面的压力
茶壶对桌面的压强
(2)当茶壶对桌面的压强是3000Pa时,茶壶的总重力
此时茶壶的总质量
此时壶中水的质量
(3)如图所示,水的深度是10cm,即0.1m,水对茶壶底部的压强
水对茶壶底部的压力
答:(1)此时茶壶对桌面的压强;
(2)平放时,当茶壶对桌面的压强是3000Pa时,此时壶中有水;
(3)水对茶壶底部的压力大小。
11.2024年3月28日小米汽车旗下纯电动汽车小米SU7发布,如图所示SU7采用流畅曲线车身设计,汽车搭载小米超级电机V6s及碳化硅高压系统,采用小米智能底盘,内置智能耦合制动系统、XiaomiPilot智能驾驶系统。已知SU7自身质量2×103kg,停放时,轮胎与水平地面接触总面积为0.16m2。
(1)求SU7自身的重力;
(2)求SU7对水平地面的压强。
【答案】(1)2×104N
(2)1.25×105Pa
【详解】(1)根据G=mg可得,SU7自身的重力为
(2)SU7对水平地面的压力为
根据可得,SU7对水平地面的压强为
12.冰在一定温度下可以熔化成水,现有10m3的冰,已知:,求:
(1)冰的质量;
(2)若这些冰熔化成水,水的体积。
【答案】(1)9×103kg
(2)9m3
【详解】(1)冰的质量为
(2)质量是指物体含有物质的多少,质量是物体的一种属性,它不随物体的形状、状态、位置的改变而改变。所以,若这些冰熔化成水,水的体积为
13.如图所示,一个重9N,底面积为0.025 m2,上下均匀的圆柱形混容器放在水平地面上。当向容器中倒入1.6kg酒精后,酒精的深度为8cm。(,g取10N/kg)求:
(1)酒精对容器底面的压强;
(2)容器对水平地面的压强。
【答案】(1)640Pa;(2)1000Pa
【详解】解:(1)根据题意可知,酒精的深度为
酒精对容器底面的压强为
(2)容器对水平地面的压力为
容器对水平地面的压强为
答:(1)酒精对容器底面的压强为640Pa;
(2)容器对水平地面的压强1000Pa。
14.建筑工地需要的细沙,为了估测细沙的密度,用一只质量为4kg的空桶(如图)齐口装满一桶细沙,放在磅秤上,读出它的质量为56 kg,再用这只桶装满一桶水,再放在磅秤上,读出它的质量为24 kg,。求:
(1)桶中水的质量和桶的容积是多少?
(2)细沙的密度是多少?
【答案】(1)20kg;0.02m3
(2)
【详解】(1)已知空桶的质量
桶和水的总质量
桶中水的质量
桶的容积
(2)已知桶和细沙的总质量
桶中细沙的质量
桶中细沙的体积
细沙的密度
15.将一钢球放入盛有100mL水的量筒中,水面上升到150mL处。又用天平称出该球质量为234g,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ钢=7.8×103kg/m3。
(1)此钢球是空心的还是实心的?
(2)如果是空心,则空心部分体积多大?
(3)如果空心部分注满某种液体,总质量为506g,该液体的密度为多大?
【答案】(1)空心;(2)20cm3;(2)13.6×103kg/m3
【详解】解:(1)钢的密度
ρ钢=7.8×103kg/m3=7.8g/cm3
由可得,钢球中钢的体积
钢球的体积
V=V2-V1=150mL-100mL=50mL=50cm3
由V>V钢可知,此钢球是空心的。
(2)空心部分的体积
V空=V球-V钢=50cm3-30cm3=20cm3
(3)空心部分注满某种液体时液体的体积
V液=V空=20cm3
液体的质量
m液=m总-m球=506g-234g=272g
该液体的密度
答:(1)此钢球是空心的;
(2)空心部分体积为20cm3;
(3)该液体的密度为13.6×103kg/m3。
16.如图甲,A、B均为质量分布均匀的柱形物体放在水平地面上,它们的底面积分别是、,物体A对水平地面的压强为3000Pa,物体B的重力为40N。如图乙所示,有一轻质杠杆CD可绕O点自由旋转,已知OC∶OD=1∶3。用细线将物体A悬挂在杠杆的C点,用轻杆将物体B悬挂在杠杆的D点。此时物体B与地面接触,且杠杆在水平位置保持平衡,求:
(1)甲图中A对地面的压力;
(2)乙图中B对地面的压强;
(3)若A的高度,如图丙所示,现沿水平方向将A的底部切去Δh,并将切去的部分竖直放置在D点正上方,杠杆依然处于水平平衡,此时B对地面的压强为,若,则切去高度Δh为多大。
【答案】(1)
60N
(2)
2000Pa
(3)
0.04m
【详解】(1)已知物体A对水平地面的压强pA=3000Pa,A的底面积
根据压强公式可得,A对地面的压力为
(2)物体A放在水平地面上,其对地面的压力等于自身的重力,所以物体A的重力为60N。在图乙中,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件可得
已知OC:OD=1:3
则
解得杠杆对B的拉力FD=20N,物体B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和地面的支持力,处于平衡状态,则
地面对B的支持力
根据力的相互作用,物体B对地面的压力
B的底面积
B对地面的压强
(3)由于物体A是质量分布均匀的柱形物体,其重力与高度成正比。A的重力GA = 60N,高度
切去高度为Δh的部分,其重力
剩余部分的重力
由,可知,B对地面的压强变大了,说明轻杆对B有竖直向下的压力。则在图丙中,轻杆对杠杆CD有竖直向上的力为T,根据杠杆平衡条件
解得。此时,B对地面的压力
B对地面的压强
根据题意
即
解得。
17.中国是茶的故乡,茶文化历史悠久,内涵丰富,茶具也很有讲究,对茶的品质有重要影响。如图,小钟家有一个由某种均匀材料制成的迷你茶壶,他很想知道制作这种壶所用材料的密度,于是他用天平测出壶盖的质量为22.5g,在量筒加入20mL水,加入壶盖后液面升高到29mL。请你计算:
(1)壶盖的体积是多少?
(2)制作壶盖所用材料的密度是多少?
(3)若测得整个空茶壶的质量为90g,该茶壶所用材料的体积是多少?
【答案】(1)9cm3
(2)
(3)
【详解】(1)壶盖的体积为
(2)制作壶盖所用材料的密度是
(3)因为整个茶壶和壶盖的材料相同,所以密度一样,由公式得,茶壶所用材料的体积是
18.如图所示是一辆无人驾驶清扫车。空车质量为500kg。它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主作业。工作一段时间后,清扫垃圾300 kg,若此时停在水平地面上,与地面总接触面积为400 cm²,g取10 N/kg。请计算
(1)清扫完垃圾后整个车受到的重力;
(2)清扫完垃圾后车对地面的压强。
【答案】(1)8000N;(2)
【详解】解:(1) 整个车受到的重力
(2)车对地面的压力
F=G=8000N
车对地面的压强
答:(1)清扫完垃圾后整个车受到的重力8000N;
(2)清扫完垃圾后车对地面的压强。
19.“德渤3号”驳船是我国自行制造的打捞工程船,该船总长159.6米,最大船宽38.8米,型深10.9米,最大载重量20500吨,如图甲所示。不同载重时,“德渤3号”的吃水深度(指船下表面浸入海水部分的深度)会发生变化,其排开海水的质量m与吃水深度h的关系如图乙所示,其中2.4m是“德渤3号”空载时的吃水深度。已知“德渤3号”空载时排开海水的体积是1.2×104m3;某次执行任务时,“德渤3号”下表面受到的海水压强变化了3.8×104Pa。求:(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)“德渤3号”空载时受到的浮力;
(2)执行该次任务时,“德渤3号”的吃水深度、受到的浮力。
【答案】(1)1.2×108N
(2)6.2m;3.22×108N
【详解】(1)“德渤3号”空载时排开海水的体积是1.2×104m3,“德渤3号”空载时受到的浮力为
(2)空载时“德渤3号” 下表面受到的海水压强为
某次执行任务时,“德渤3号”下表面受到的海水压强变化了3.8×104Pa,此时“德渤3号”下表面受到的海水压强为
由得,此时“德渤3号”的吃水深度为
由图像得,此时“德渤3号”排开海水的质量
“德渤3号”受到的浮力
20.如图所示,有一放置在水平地面上的容器重为10N,装有质量为4kg的水,水深为,底面积为,,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)容器对地面的压强;
(3)容器底部受到水的压力。
【答案】(1)1000Pa;(2)2500Pa;(3)20N
【详解】解:(1)由可得,水对容器底面产生的压强为
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,则水平面受到的压力大小等于容器自身重力和水受到的重力之和,即
由可得,容器对地面的压强
(3)由压强公式,可知容器底部受到水的压力为
答:(1)水对容器底面产生的压强1000Pa;
(2)容器对地面的压强2500Pa;
(3)容器底部受到水的压力20N。
21.某同学将一两端开口的均匀玻璃管,用质量不计的塑料片附在下端,然后用外力F将玻璃管竖直插在水下25cm处,保持平衡,已知塑料片的横截面积和玻璃管的横截面积均为10cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不计,玻璃管所受重力为0.5N,g=10N/kg,求:
(1)水对塑料片产生的压强和压力;
(2)该同学为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入深度达到20cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度为多少?
【答案】(1)2500Pa,2.5N;(2)1.25×103kg/m3
【详解】解:(1)水对塑料片的向上压强
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2500Pa
由得水对塑料片的压力
F水=p水S=2500Pa×1×10-3m2=2.5N
(2)管内倒入液体,液体对塑料片向下的压强
p液=ρ液gh液
塑料片的截面积为S,则塑料片受倒入液体向下的压力
F液=p液S=ρ液gh液S
因为塑料片刚好下落,所以塑料片受力为平衡力,即
F液=F水=2.5N
即
ρ液gh液S=2.5N
代入数据得
ρ液×10N/kg×0.2m×10×10-4m2=2.5N
解得
ρ液=1.25×103kg/m3
答:(1)水对塑料片产生的压强和压力分别为2500Pa,2.5N;
(2)该液体的密度为1.25×103kg/m3。
22.如图所示是我国自主研发的六足机器狗,2025年在南极中山站顺利完成了一系列科考测试。在南极的低温环境下机器狗能持续工作个小时,在冰雪地面能负重自由行走,不摔跤、不打滑;机器狗还能承担开路任务,利用身上的冰裂缝探测仪,实时监测冰面的安全情况,确保科考队安全地穿越南极冰原,为科考队提供了有力的物资支持和安全保障。若某款六足机器狗的整机质量15kg,最大可载重90kg;单足与地的接触面积。请计算:
(1)六足机器狗空载站立在水平冰面上时(如图1所示)对冰面的压强为多少Pa?
(2)某处冰面能承受的压强为4.2×104Pa,若要六足机器狗背着装备安全走过该冰面(行走时三足着地),则机器狗所背装备的质量不能超过多少kg?
【答案】(1)5×103Pa
(2)48kg
【详解】(1)该机器狗空载站立在水平冰面时,对冰面的压力等于自身重力,即
对冰面的压强
(2)六足机器狗背着装备安全走过该冰面时冰面受到的压力
机器狗所背装备的最大重力
机器狗所背装备的最大质量
23.底面积400cm2,质量为1kg的物体B放置在水平地面上;再将底面积100cm2,质量为0.8kg的物体A叠放在B上。求:
(1)A对B的压强;
(2)B对地面的压强。
【答案】(1)800Pa;(2)450Pa
【详解】解:(1)A对B的压强为
(2)B对地面的压强
答:(1)A对B的压强为800Pa;
(2)B对地面的压强为450Pa。
24.小丽家中有一枚金戒指,她用量筒测其体积为,用如图所示的微量程数字式测力计称其重力为。
求:
(1)这只戒指是否是纯金的;
(2)如果将这枚戒指带到“天宫”空间站中,能否还可以用微量程数字测力计称其重力并说明原因。
【答案】(1)
这只戒指是纯金的
(2)
见解析
【详解】(1)戒指的密度为
因为计算出的戒指密度与金的密度相等,所以这只戒指是纯金的。
(2)不能用微量程数字测力计称其重力。原因分析:微量程数字测力计是测量物体所受重力(一种力)的仪器。在“天宫”空间站中,所有物体都处于完全失重状态。虽然戒指的质量不变,但其视重为零,对测力计的挂钩没有拉力作用,因此测力计的示数将为零,无法测量出其重力。
25.小明在测量液体密度时,用两个相同的烧杯分别装入甲、乙两种液体,并绘制出总质量与液体体积的关系图像,如图所示。试求:
(1)空烧杯的重力;(g取)
(2)乙液体的密度;
(3)若有密度为的液体丙,在图像中应位于哪个区域内?请通过计算说明你的判断依据。
【答案】(1)0.2N
(2)
(3)液体丙总质量与液体体积的关系图像在Ⅲ区域
【详解】(1)如图,当液体体积为0时,此时总质量就是空烧杯的质量。从图像上能看到,当时,
空烧杯的重力
(2)如图,当总质量时,此时乙液体的体积,乙液体的质量
乙液体的密度
(3)设液体丙的质量为,体积为,已知。
当总质量时,空烧杯质量,则液体丙的质量
液体丙的体积
因为(乙液体在总质量为80g时的体积),所以质量相同时,液体丙的体积大于乙液体的体积,那么液体丙的质量与体积关系图像应在 Ⅲ 区域。
26.碳纤维是一种力学性能优异的新材料,利用碳纤维可以制造左右的轻量自行车(如图所示),这种轻量自行车登坡顺利而爽快,不会像一些铝合金车架,登坡时感到有一种向后拉的力量。小明利用一小块碳纤维材料测量碳纤维的密度,他测得该碳纤维材料的质量为,体积为。求:
(1)碳纤维材料的密度。
(2)若图中碳纤维自行车架的质量只有,求车架的体积。
(3)若用锰钢材料制作图中的自行车车架,车架的质量将增大,求锰钢材料的密度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)碳纤维材料的密度
(2)碳纤维自行车架的质量只有,车架的体积
(3)用锰钢材料制作图中的自行车车架,车架的质量
锰钢材料做的车架与碳纤维做的车架体积相同,锰钢材料的密度
27.“五一”黄金周,小华与家人到无锡旅游,买了一只宜兴茶壶,如图所示。她听说宜兴茶壶是用宜兴特有的泥土材料制成的,很想知道这种材料的密度。于是她用天平测出壶盖的质量为68g,再把壶盖放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是34g。求:
(1)溢出的水的体积?
(2)请你帮小华算出这种材料的密度是多少?
(3)若测得壶身的质量为260g,则整个茶壶所用材料的体积为多大?
【答案】(1)34cm3;(2)2g/cm3;(3)164cm3
【详解】解:(1)由可得溢出水的体积为
(2)因为壶盖全部浸没,所以壶盖的体积为
则壶盖的密度为
(3)壶身的体积为
所以整个茶壶所用材料的体积为
答:(1)溢出的水的体积为34cm3;
(2)这泥土的密度是2g/cm3;
(3)若测得壶身的质量为260g,则整个茶壶所用材料的体积为164cm3。
28.如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为,其底面积为。鱼缸内转有深的水,水的质量是。请计算:
(1)鱼缸底部受到的水的压强;
(2)鱼缸底部受到的水的压力;
(3)鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1);(2)300N;(3)2400Pa
【详解】(1)鱼缸底部受到的水的压强
(2)鱼缸底部受到的水的压力
(3)鱼缸对桌面产生的压强为
答:(1)鱼缸底部受到的水的压强为;
(2)鱼缸底部受到的水的压力为300N;
(3)鱼缸对桌面产生的压强为2400Pa。
29.某品牌矿泉水净装450g,则:
(1)该品牌矿泉水瓶的容积至少要多少mL?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少g的酱油?
(3)若在冬天最冷的时候,将未拆封的该矿泉水瓶放在室外,水全部结成冰后,冰的体积是多少cm3?(ρ矿泉水=1g/cm3,ρ酱油=1.1g/cm3,ρ冰=0.9g/cm3)
【答案】(1)450mL;(2)495g;(3)500cm3
【详解】解:(1)矿泉水瓶的容积等于水的体积,根据得
(2)用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,酱油的体积等于矿泉水瓶的容积,则装酱油的质量
m酱油=ρ酱油V容=1.1g/cm3×450cm3=495g
(3)将未拆封的该矿泉水瓶放在室外,水全部结成冰后,质量不变,冰的体积为
答:(1)该品牌矿泉水瓶的容积至少要450mL;
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装495g的酱油;
(3)若在冬天最冷的时候,将未拆封的该矿泉水瓶放在室外,水全部结成冰后,冰的体积是500cm3。
30.如图所示,薄壁轻质柱形容器放在水平面上,容器内装有密度为ρ0的液体。
①若容器中装有质量为2千克的水。求容器中水的体积V水和容器对水平面的压力F;
②将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,测得放入小球前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液,并将数据记录在下表中:
小球
甲
乙
丙
ρ球(千克/米3)
2ρ0
2.5ρ0
3ρ0
V球(米3)
1.0×10-3
1.0×10-3
1.0×10-3
△p液(帕)
200
200
200
(a)分析比较表中△p液与ρ球的关系,可知:当小球浸没在同种液体中, ;
(b)求放入小球丙前、后,容器对水平面压强的变化量△p。
【答案】①2×10-3m3,19.6N;②(a)②(a)△p液与ρ球无关;(b)600Pa
【详解】解:①水的体积为
容器对水平面的压力为
F=G水=m水g=2kg×9.8N/kg=19.6N
②(a)将不同的小球分别浸没在容器内的液体中,液体不溢出,由表格知,小球体积相等,故液面上升的高度相等,由p=ρgh可知,压强的增加量△p液相等,所以△p液与ρ球无关;
(b)由
F=G=mg=Vg
可得,放入小球丙后的压力变化为:△F=3ρ0V球g,放入丙球前、后压强的变化量为
由(a)可知
由上述两式解得
△p=3△p液=600Pa
答:①若容器中装有质量为2千克的水,容器中水的体积V水为2×10-3m2,容器对水平面的压力F为19.6N。
②(a)分析比较表中△p液与ρ球的关系,可知:当小球浸没在同种液体中,△p液与ρ球无关;(b)求放入小球丙前、后,容器对水平面压强的变化量为600Pa。
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