期中冲刺(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鲁科版五四学制)
2026-03-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理鲁科版(五四学制)八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 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 | 20.60 MB |
| 发布时间 | 2026-03-27 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57036402.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:
期中冲刺(计算题30道)
1.太和殿前的“四大金刚”鎏(liú)金铜缸,它们在故宫的防火系统中起着至关重要的作用。每个铜缸底部与地面的接触面积为2m2,质量为1700kg,缸内高为1.2m,如图所示。该缸放在水平地面上,最多可装3000kg的水。当缸内装满水时(水的密度为,g取10N/kg)求:
(1)水对缸底的压强。
(2)缸对地面的压强。
【答案】(1)1.2×104Pa
(2)2.35×104Pa
【详解】(1)水对缸底的压强
(2)缸对地面的压力
缸对地面的压强
2.有一水池中水深5.4米,求距池底5米处水的压强。若把一体积为2×10-3米3的实心铝球浸没在该水池中,求该铝球受到的浮力F浮。
【答案】4000Pa,20N
【详解】距池底5米处水的深度为
此处的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa
因为铝球浸没在水中,所以该铝球受到的浮力
3.一个重力为5N的小球被竖直上抛,小球在空中运动过程中所受阻力的方向始终与运动方向相反,且阻力f大小始终为0.2N。求:被抛在空中的小球竖直下落过程中所受合力F合的大小和方向。
【答案】合力的大小为4.8N,方向竖直向下
【详解】小球在竖直下落过程中,受竖直向下的重力G、竖直向上的阻力f,且重力大于阻力,则小球在竖直下落过程中受到的合力
合力的方向与重力的方向相同,即竖直向下。
4.如图所示是我国自主研制的气垫船。该气垫船满载后的总质量为2.0×105kg,底面积约为,风机向后吹风为气垫船提供动力,可以水陆两栖运动。请解答:
(1)风机向后吹风,气垫船向前运动,说明力的作用是__________的;气垫船静止在海滩上时对海滩的压力是_________形变产生的;
(2)该气垫船满载后的重力是多少________?
(3)该气垫船满载后静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少________?
(4)该气垫船满载后静止在海面上时,排开水的体积是多少立方米_________?(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)
【答案】(1) 相互 气垫船
(2)2.0×106N
(3)4×103Pa
(4)200m3
【详解】(1)[1]风机向后推动空气(作用力),空气同时向前推动气垫船(反作用力),使船前进,说明里的作用是相互的。
[2]气垫船静止时,其自身重力直接作用于海滩,气垫船对海滩的压力等于其重力,方向竖直向下,所以气垫船静止在海滩上时对海滩的压力是气垫船形成的。
(2)根据公式可知,气垫船满载后的重力为
(3)在水平面上,压力等于重力,则气垫船满载后对海滩的压力为
根据公式可知,气垫船满载后对海滩的压强为
(4)气垫船处于漂浮状态,浮力等于重力,即气垫船满载后受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,气垫船满载后排开水的体积为
5.水平桌面上静止放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强(g取10N/kg)。
【答案】60Pa
【详解】解:根据题意可知,书的质量为
m=300g=0.3kg
则书所受的重力为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N
书对桌面的压强
答:书对桌面的压强为60Pa。
6.一个重为1N、底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器中装有2.5kg水,水深20cm。求:(g=10N/kg)
(1)水对容器底的压强和压力是多少?
(2)将1个石块挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计的示数为6N,慢慢将石块浸没在水中且不接触杯壁和杯底,如图所示,弹簧测力计的示数为3N。则石块排开液体的体积是多少?
(3)在第(2)问中,石块的密度是多少?
【答案】(1)2000Pa,20N
(2)3×10-4m3
(3)2×103kg/m3
【详解】(1)因为水深为,水对容器底的压强
底面积为,水对容器底的压力
(2)石块所受浮力
石块排开液体的体积
(3)石头的质量
石块浸没在水中,则石块的体积
石块的密度
7.随着科技的日益发达,人们开始不断的向深海发出挑战。我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,空载质量约2×104kg,体积约80m3,海试深度约7000m。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)试计算:
(1)“蛟龙号”空载时受到的重力;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力。
【答案】(1)2×105N;(2)8×105N
【详解】解:(1)“蛟龙号”空载时受到的重力
G=mg=2×104kg×10N/kg=2×10⁵N
(2)“蛟龙号”浸没在水中排开水的体积
V排=V=80m3
“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×80m3=8×105N
答:(1)“蛟龙号”空载时受到的重力为2×105N;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力为8×105N。
8.如图,是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积为。(g取)求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)该机器人静止在水平冰面上时,受力面积是多少?对冰面的压力是多少?对冰面的压强为多大?
【答案】(1)5000N
(2)0.4m2,5000N,1.25×104Pa
【详解】(1)该机器人受到的重力为
(2)该机器人静止在水平冰面上时,受力面积是
机器人静止在水平地面上时,对冰面的压力
机器人对冰面的压强
9.如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压力;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)水对容器底部的压力。
【答案】(1)20N;(2)2.5×103Pa;(3)8N
【详解】解:(1)容器内水的质量为
容器对水平桌面的压力为
(2)容器对水平桌面的压强为
(3)水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
答:(1)容器对水平桌面的压力为20N;
(2)容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa;
(3)水对容器底部的压力为8N。
10.如图是我省江淮汽车集团推出的一款新型汽车,总质量为1.5×103kg,在性能测试中,沿平直公路匀速直线行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重的,求:
(1)汽车牵引力;
(2)此过程中汽车牵引力做功的功率。
【答案】(1)3×103N;(2)3×104W
【详解】解:(1)汽车的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
汽车受到的阻力
汽车在水平路面上进行匀速直线运动,汽车在水平方向上受到的牵引力和阻力是平衡力,故汽车受到的牵引力
F牵=f=3×103N
(2)汽车运动路程
s=5.4km-3.6km=1.8km=1800m
汽车运动时间
t=09∶35∶50-09∶32∶50=3min=180s
此过程中汽车牵引力做的功
W=F牵s=3×103N×1800m=5.4×106J
汽车牵引力做功的功率
答:(1)汽车牵引力是3×103N。
(2)此过程中汽车牵引力做功的功率3×104W。
11.甲图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁厚底柱形容器,内装有20cm深的水,静止置于水平桌面上,用弹簧测力计吊着均匀材料制成的实心圆柱体物体从空中匀速下放到盛水的柱形容器中(圆柱体物体始终未与容器底接触)。圆柱体物体下放过程中,弹簧测力计示数F随圆柱体物体底下降高度h变化的关系图像如图乙所示。求:
(1)柱形容器内水的重力?
(2)圆柱体物体材料的密度?
(3)若圆柱体物体在水中所处的位置如乙图图像C点所指示的位置,计算柱形容器对水平桌面的压强?(g取10N/kg)
【答案】(1)40N;(2)2×103kg/m3;(3)3×103Pa
【详解】解:(1)柱形容器内水的重力为
(2)由图像可知,当时,弹簧测力计示数为20N不变,圆柱体位于空气中,由二力平衡条件可得,物体的重力
由图像可知,当
时,圆柱体完全浸没,弹簧测力计示数为10N不变,则圆柱体全部浸没后受到的浮力
由可得,圆柱体的质量
由可得,圆柱体排开水的体积即圆柱体的体积为
则圆柱体密度为
(3)物体在C点,把物体、容器、水看成一个整体,受竖直向下的重力(G物、G水、G容)、向上的拉力、竖直向上的支持力,容器对桌面的压力为
柱形容器对水平桌面的压强为
答:(1)柱形容器内水的重力为40N;
(2)圆柱体物体材料的密度为2×103kg/m3;
(3)若圆柱体物体在水中所处的位置如乙图图像C点所指示的位置,计算柱形容器对水平桌面的压强为3×103Pa。
12.在东京奥运会男子举重81公斤级决赛中,我国选手吕小军以抓举170公斤、挺举204公斤、总成绩374公斤的成绩夺得冠军,抓举、挺举、总成绩均打破奥运纪录。这是中国代表团本届奥运会的第21金。已知吕小军的身高是、体重是73kg,如图所示是吕小军的挺举过程,假如他在6秒内把杠铃挺举到米高,求:
(1)挺举杠铃的重力是多大?
(2)运动员挺举过程中对杠铃做功的功率。
(3)假如运动员每只脚掌与地的接触面积为,运动员挺举站稳时对地面的压强是多少帕斯卡?
【答案】(1)2040J;(2)629W;(3)
【详解】解:(1)挺举杠铃的重力为
运动员挺举过程中对杠铃做的功为
运动员挺举过程中对杠铃做功的功率为
运动员挺举站稳时对地面的压强是
答:(1)挺举杠铃的重力是2040J;
(2)运动员挺举过程中对杠铃做功的功率为629W;
(3)运动员挺举站稳时对地面的压强是。
13.两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。
(1)若甲的质量为8千克、体积为米,求甲的密度;
(2)若乙的重力为50牛、底面积为米,求乙对地面的压强;
(3)若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90°,如图所示,旋转前后它们对地面的压强如表所示,求旋转后乙对地面的压强。
对地面压强
旋转前
旋转后
(帕)
2940
1176
(帕)
2940
【答案】(1)4×103kg/m3;
(2)2000Pa;
(3)7350Pa
【详解】(1)甲的密度
(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,乙对地面的压强
(3)因甲乙两均匀实心长方体的形状相同,所以,甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等,又因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以
旋转前后乙对地面的压强之比
则旋转后乙对地面的压强
14.2023年12月12日,我国研发的通用人形机器人GR-1亮相上海科技创新成果展。这款机器人有高度仿生的躯干构型、拟人的运动控制,具备快速行走、敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等运动功能,在工业、康复、居家、科研等多应用场景潜能巨大。GR-1高1.65米,所受重力为550N,体积约为0.025m3。机器人负重50kg的物品,以5km/h的步行速度匀速行走0.5h,竟然能轻而易举。(g取10N/kg)
(1)人型机器人匀速行走0.5h的路程为多少?
(2)人型机器人GR-1的质量是多少?
(3)人型机器人GR-1的密度是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)人型机器人匀速行走0.5h的路程为
(2)人型机器人GR-1的质量是
(3)人型机器人GR-1的密度是
答:(1)人型机器人匀速行走0.5h的路程为;
(2)人型机器人GR-1的质量是;
(3)人型机器人GR-1的密度是。
15.时至今日,航空母舰已是现代海军不可或缺的利器,也成为了一个国家综合国力的象征。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。(ρ海水=1.1×103kg/m3)
(1)航母配备的深水炸弹,主要用于毁伤潜艇。深水炸弹在深度500m的深海中爆炸,此时深水炸弹受到的海水压强为多大?
(2)彩虹﹣4无人机是中国航天科技集团公司自主研发的无人驾驶飞行器,可以为航空母舰侦察敌情。无人机到距离航空母舰150km的地方侦察敌情用了0.5h,此次无人机的水平平均飞行速度是多少?
(3)舰载机使用的钢化玻璃有较强的承载能力、抗风压性、寒暑性、冲击性等。飞机在高空飞行时,机舱外气压很低,机舱内始终保持1.0×105Pa的气压,如图所示是大气压随高度变化的图像,当舰载机飞行在7km高度时,面积是200cm2的舷窗承受的内外压力差是多少?
【答案】(1)5.5×106Pa;(2)300km/h;(3)1200N
【详解】解:(1)海水对炸弹的压强为
p=ρ海水gh=1.1×103kg/m3×10N/kg×500m=5.5×106Pa
(2)无人机的平均飞行速度为
(3)由图像可知,7km高空处的大气压为
p大气=40kPa=4×104Pa
舷窗承受的内外压力差为
ΔF=ΔpS=(1.0×105Pa﹣4×104Pa)×200×10﹣4m2=1200N
答:(1)此时深水炸弹受到的海水压强为5.5×106Pa;
(2)此次无人机的水平平均飞行速度是300km/h;
(3)舷窗承受的内外压力差是1200N。
16.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的排水量为300t,底面积为500m2。求:(g取10N/kg)
(1)当它静泊在海面上等待抢滩登陆时,受到的浮力是多少?
(2)登陆艇冲上滩头,静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×105N的推力,以20m/s的航速匀速行驶10min,完成抢滩登陆的战术设定,则登陆艇的功率是多少?
【答案】(1)3.0×106N;(2)6×103Pa;(3)6×106W
【详解】解:(1)登陆艇漂浮在海面上,根据沉浮条件,受到的浮力为
F浮=G=mg=3.0×105kg×10N/kg =3.0×106N
(2)登陆艇对海滩的压强为
(3)登陆艇的功率为
P=Fv=3.0×105N×20m/s=6×106W
答:(1)当它静泊在海面上等待抢滩登陆时,受到的浮力是3.0×106N;
(2)登陆艇冲上滩头,静止在水平海滩上时,对海滩的压强是6×103Pa;
(3)若登陆艇用3.0×105N的推力,以20m/s的航速匀速行驶10min,完成抢滩登陆的战术设定,则登陆艇的功率是6×106W。
17.氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已知氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力;
(2)牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
【答案】(1);(2)J;(3)50%
【详解】解:(1)受到的重力
(2)汽车行驶0.5h的路程为
匀速直线运动时,汽车受到的牵引力大小等于阻力大小,牵引力做的功
(3)利用氢能的效率
答:(1)受到的重力为;
(2)牵引力做的功为;
(3)利用氢能的效率为50%。
18.在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材。如图所示,工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时,先用长木板搭了一个3m长的斜面,再用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上,用时10s。(g取10N/kg)求:
(1)箱子的重力;
(2)工人所做的总功和斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力。
【答案】(1)1200N;(2)1500J,80%;(3)100N
【详解】(1)箱子的重力
G=mg=120kg×10N/kg=1200N
(2)推力做的总功
W总=Fs=500N×3m=1500J
推力做的有用功
W有用=Gh=1200N×1m=1200J
斜面的机械效率为
(3)此过程所做额外功为
W额=W总-W有用=1500J-1200J=300J
由W额=fs得箱子受到的摩擦力
答:(1)箱子的重力为1200N;
(2)工人所做的总功为1500J,斜面的机械效率为80%;
(3)箱子受到的摩擦力为100N。
19.小明中考结束后跟父母自驾去西安游玩,已知整车的总质量大约1.5t。他们在某段高速路段以90km/h的速度匀速直线行驶了30min,在整个过程中汽车所受阻力为整车总重的0.1倍。(,)结合所学知识进行研究:
(1)汽车在30min内牵引力做的功是多少?
(2)若在30min内消耗了汽油5kg,则这段时间内汽车的热机效率为多少?(假设汽油完全燃烧,百分号前保留一位小数)
【答案】(1)
(2)29.3%
【详解】(1)汽车匀速行驶,则汽车匀速直线行驶中牵引力大小为
汽车行驶的路程为
则30min内牵引力做的功为
(2)汽油完全燃烧释放出的热量为
则这段时间内汽车的热机效率为
20.在遗址考古中发掘了一个金属面具残片,其质量大约为280g。学者测量出碎片的体积为40cm3,学者可以根据残片推测完整面具的质量。这样推测是依据完整面具和残片有相同的密度。g 取 10N/kg ,求:
(1)金属面具残片所受的重力是多少?
(2)该金属面具残片的密度为多少?
(3)若制成完整金属面具需要该金属的体积为100cm3, 则完整面具的质量为多少?
【答案】(1)2.8N;(2)7g/cm3;(3)700g
【详解】解:(1)金属面具残片,其质量大约为280g,金属面具残片所受的重力
G=mg=280g×10N/kg=0.28kg×10N/kg=2.8N(2)金属面具残片的体积为40cm3,则金属面具残片的密度
(3)由于密度是物质的属性,所以完整金属面具的密度等于金属面具残片的密度,若制成完整金属面具需要该金属的体积为100cm3, 则完整面具的质量
m1=ρV1=7g/cm3×100cm3=700g
答:(1)金属面具残片所受的重力是2.8N;
(2)金属面具残片的密度为7g/cm3;
(3)完整面具的质量为700g。
21.乡村振兴建设中,小明家购买一批瓷砖装修新房,他想测量这批瓷转的密度,小明先用弹簧测力计测量一小块瓷砖样品的重力,如图甲所示;接着他把样品浸没在水平桌面上容器内的水中;样品不触底,如图乙所示(不考虑瓷砖吸水)。已知容器底面积为0.01m2,重为5N,盛有20N的水,请帮小明计算:
(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力;
(2)这批瓷砖的密度。
【答案】(1)0.5N;(2)2×103kg/m3
【详解】解:(1)由图甲可知,瓷砖样品的重力是1N,由图乙可知,瓷砖样品浸没在水中受到的拉力是0.5N,瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力
F浮=G-F示=1N-0.5N=0.5N
(2)瓷砖样品的体积即瓷砖样品浸没在水中的体积
这批瓷砖的密度
答:(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力是0.5N;
(2)这批瓷砖的密度为2×103kg/m3。
22.如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知:小球的质量,容器的质量为1kg,小球的体积,圆柱形容器中水的深度30cm,容器底面积为。()求:
(1)此时小球在水中受到的浮力;
(2)此时容器对桌面的压强;
(3)撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了多少?
【答案】(1)10N
(2)4000Pa
(3)2cm
【详解】(1)由于小球完全浸没,小球排开水的体积等于小球的体积,即V排=V球=10-3m3
此时小球在水中受到的浮力为
(2)小球的重力
小球受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对它竖直向下的压力,根据力的平衡,杆对小球的压力为F杆=F浮-G=10N-8N=2N
容器的重力
水和小球的体积
则水的体积
水的质量为
水的重力为
容器对桌面的压力
此时容器对桌面的压强
(3)因为F浮=10N>G球=8N
所以撤去细杆后,小球将上浮,最终漂浮在水面上。当小球漂浮时
由可知,此时排开水的体积
则排开水的体积的变化量
撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了
23.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,如图甲所示,4点40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。已知浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6t。求:
(1)浮空艇受到的重力;
(2)已知科考营地的空气密度约为0.8kg/m3,此时浮空艇受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,用缆绳将其系在一辆质量为90t的锚泊车上,如图乙所示。浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,锚泊车对地面的压力。
【答案】(1)2.6×104N;(2)7.2×104N;(3)8.54×105N
【详解】解:(1)浮空艇受到的重力为
G艇=m艇g=2.6×103kg×10N/kg=2.6×104N
(2)此时浮空艇受到的浮力
F浮=ρ空气gV排=ρ空气gV=0.8kg/m3×10N/kg×9000m3=7.2×104N
(3)浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态,此时浮空艇受到向下的重力和拉力、向上的浮力作用,根据力的平衡条件可知绳子的拉力
F拉=F浮﹣G艇=7.2×104N﹣2.6×104N=4.6×104N
锚泊车的重力为
G车=m车g=90×103kg×10N/kg=9×105N
锚泊车受竖直向下的重力、竖直向上的拉力和支持力作用,则地面对车的支持力为
F支=G车﹣F拉=9×105N﹣4.6×104N=8.54×105N
由于物体间力的作用是相互的,则锚泊车对地面的压力
F压=F支=8.54×105N
答:(1)浮空艇受到的重力为2.6×104N;
(2)此时浮空艇受到的浮力为7.2×104N;
(3)锚泊车对地面的压力为8.54×105N。
24.如图甲所示,水平桌面上有一薄壁正方体容器A,容器内放一质地均匀的实心正方体物块B,缓缓向容器内注入水, 容器底部所受液体的压强p与注入的水的质量m 的关系如图乙所示,已知物块 的边长为10cm,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)注入水的质量为3m0时容器中水的深度;
(2)物块B的密度;
(3)水恰要溢出时容器A中水的总质量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图乙可知,当注入水的质量为3m0时,B刚好漂浮,此时容器底所受液体压强为p1=0.8×103Pa=800Pa
水的深度为
(2)当注入3m0的水时正方体B受到的浮力等于B的重力,即
根据阿基米德原理知
所以有
整理得物块B的密度为
(3)当注入3m0的水时容器中的水深为8cm,B漂浮后,容器中的水深再增加8cm时需要再注入4m0的水,由知,先后两个8cm对应加水的体积之比为V1︰V2=3︰4
由几何关系知(SA-SB)h︰SAh=3︰4
整理得
所以A、B的边长之比为
所以A容器的边长为hA=2hB=2×10cm=20cm
故水恰要溢出时容量A中水的总体积为V水=hA3-SBh1=(20cm)3-(10cm)2×8cm=7200cm3=7.2×10-3m3
A中水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×7.2×10-3m3=7.2kg
25.平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重3N,茶杯的内底面积是25cm2,茶杯内装有200cm3的水,水深为6cm,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)茶杯内水的质量;
(2)水对杯底的压强。
【答案】(1)0.2kg
(2)600Pa
【详解】(1)由题意,茶杯内水的体积
根据密度公式,则茶杯内水的质量
(2)由题意,茶杯内水深
根据液体压强公式,则水对杯底的压强
26.如图所示的是某款国产纯电代步车,其质量为535kg,一名质量为65kg的驾驶员驾驶该代步车在水平路面匀速直线行驶,车受到的阻力是总重力的。
(1)求代步车和驾驶员受到的总重力。
(2)求代步车行驶时的牵引力。
(3)与该代步车相比,大型货车通常配备有较多的轮胎,这种设计的作用是什么?
【答案】(1)6×103N
(2)1200N
(3)见详解
【详解】(1)代步车和驾驶员受到的总重力
(2)在水平地面匀速直线前进的过程中,代步车在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力,代步车受到的牵引力为
(3)大型货车通常配备有较多的轮胎,可以增大受力面积。这是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
27.如图所示的大力神杯主体是由质量为5kg的18k金制造的空心奖杯,总体积为2500cm3。已知制作大力神杯的18k金密度为16g/cm3。通过计算回答:
(1)大力神杯主体的重力为多少牛?
(2)制作大力神杯主体的18k金体积是多少?
(3)如果大力神杯主体是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金多少千克?
【答案】(1)50N;(2)312.5cm3;(3)40kg
【详解】解:(1)大力神杯主体的重力
(2)制作大力神杯主体的18k金体积
(3)如果大力神杯主体是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金的质量
答:(1)大力神杯主体的重力为50牛;
(2)制作大力神杯主体的18k金体积是312.5cm3;
(3)如果大力神杯主体是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金40千克。
28.体积为2×10﹣2米3的物块浸没在水中时,求物体受到的浮力F浮。
【答案】196N
【详解】物块浸没在水中时,排开水的体积
物体受到的浮力
29.如图甲所示,有一个边长为0.1m,质量为3kg的正方体物块,速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)物块的密度;
(2)在前6s内,物体通过的距离;
(3)在2~4s物块受到的摩擦力。
【答案】(1)3×103kg/m7;(2)6m;(3)6N
【详解】解:(1)边长为0.1m的正方体,体积
V=a3=(0.1m)3=0.001m3
质量为2kg,正方体密度
(2)由图丙知,0~2s静止,2~4s加速运动,物块在2~4s的运动距离为2m,4~6s的速度为2m/s,4~6s的路程
s=vt=2m/s×(6s-4s)=4m
则在前6s内,物体通过的距离
s'=2m+4m=6m
(3)由图象可知,物块在4~6s做匀速直线运动,摩擦力F摩与拉力F大小相等,即
F摩=F=6N由v-t图象可知在2~4s物块做加速运动,但物块对水平面的压力大小和接触面的粗糙程度不变,则摩擦力大小不变,所以2~4s物块受到的摩擦力
F摩′=F摩=6N
答:(1)物块的密度为3×103kg/m3;
(2)在前6s内,物体通过的距离为6m;
(3)在2~4s物块受到的摩擦力是6N。
30.一轻质细杆与不吸水的正方体物块A连接,另一端固定在质量为1kg,底面积为200cm2的容器底部,如图甲所示。容器放在水平桌面上,现向容器内缓慢地加水,物块A对杆的力F与容器内水的深度h的关系如图乙所示,杆的体积不计。(已知水的密度是1.0×103 kg/m3)求:
(1)物块A浸没时受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)物块A对杆的力F为2N时,液体对容器底部的压强。
【答案】(1)10N
(2)0.7×103 kg/m3
(3)900Pa或1300Pa
【详解】(1)如图乙所示,从开始浸入的深度是4cm,到完全浸没的深度为14cm,正方体物块A边长是l=14cm-4cm=10cm=0.1m
所以物块A浸没时受到的浮力
(2)如图乙所示,未加水时,物块A对杆的力为7N,也就是物块A重7N。根据,则物块A的质量为
所以物块A的密度为
(3)容器底部面积为200cm2,即0.02m2,从图乙知细杆高度为0.04m,物块A下方水的重力是
第一种情况:当重力大于浮力时,浮力为
物块A浸入水中体积
物块A浸入水中深度
杆子的高度为h杆=4cm=0.04m
此时深度为
所以液体对容器底部的压强
第二种情况:当重力小于浮力时,浮力为
物块A浸入水中体积
物块A浸入水中深度
此时深度
所以液体对容器底部的压强
综上所述,液体对容器底部的压强为900Pa或1300Pa。
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期中冲刺卷(计算题30道)
1.太和殿前的“四大金刚”鎏(liú)金铜缸,它们在故宫的防火系统中起着至关重要的作用。每个铜缸底部与地面的接触面积为2m2,质量为1700kg,缸内高为1.2m,如图所示。该缸放在水平地面上,最多可装3000kg的水。当缸内装满水时(水的密度为,g取10N/kg)求:
(1)水对缸底的压强。
(2)缸对地面的压强。
2.有一水池中水深5.4米,求距池底5米处水的压强。若把一体积为2×10-3米3的实心铝球浸没在该水池中,求该铝球受到的浮力F浮。
3.一个重力为5N的小球被竖直上抛,小球在空中运动过程中所受阻力的方向始终与运动方向相反,且阻力f大小始终为0.2N。求:被抛在空中的小球竖直下落过程中所受合力F合的大小和方向。
4.如图所示是我国自主研制的气垫船。该气垫船满载后的总质量为2.0×105kg,底面积约为,风机向后吹风为气垫船提供动力,可以水陆两栖运动。请解答:
(1)风机向后吹风,气垫船向前运动,说明力的作用是__________的;气垫船静止在海滩上时对海滩的压力是_________形变产生的;
(2)该气垫船满载后的重力是多少________?
(3)该气垫船满载后静止在水平海滩上时对海滩的压强是多少________?
(4)该气垫船满载后静止在海面上时,排开水的体积是多少立方米_________?(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)
5.水平桌面上静止放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-2m2,计算书对桌面的压强(g取10N/kg)。
6.一个重为1N、底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器中装有2.5kg水,水深20cm。求:(g=10N/kg)
(1)水对容器底的压强和压力是多少?
(2)将1个石块挂在弹簧测力计下,在空气中弹簧测力计的示数为6N,慢慢将石块浸没在水中且不接触杯壁和杯底,如图所示,弹簧测力计的示数为3N。则石块排开液体的体积是多少?
(3)在第(2)问中,石块的密度是多少?
7.随着科技的日益发达,人们开始不断的向深海发出挑战。我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,空载质量约2×104kg,体积约80m3,海试深度约7000m。(海水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)试计算:
(1)“蛟龙号”空载时受到的重力;
(2)“蛟龙号”浸没在水中所受的浮力。
8.如图,是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积为。(g取)求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)该机器人静止在水平冰面上时,受力面积是多少?对冰面的压力是多少?对冰面的压强为多大?
9.如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水。已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:
(1)容器对水平桌面的压力;
(2)容器对水平桌面的压强;
(3)水对容器底部的压力。
10.如图是我省江淮汽车集团推出的一款新型汽车,总质量为1.5×103kg,在性能测试中,沿平直公路匀速直线行驶,行驶过程中汽车受到的阻力为总重的,求:
(1)汽车牵引力;
(2)此过程中汽车牵引力做功的功率。
11.甲图所示底面积为200cm2、重为10N、足够高的薄壁厚底柱形容器,内装有20cm深的水,静止置于水平桌面上,用弹簧测力计吊着均匀材料制成的实心圆柱体物体从空中匀速下放到盛水的柱形容器中(圆柱体物体始终未与容器底接触)。圆柱体物体下放过程中,弹簧测力计示数F随圆柱体物体底下降高度h变化的关系图像如图乙所示。求:
(1)柱形容器内水的重力?
(2)圆柱体物体材料的密度?
(3)若圆柱体物体在水中所处的位置如乙图图像C点所指示的位置,计算柱形容器对水平桌面的压强?(g取10N/kg)
12.在东京奥运会男子举重81公斤级决赛中,我国选手吕小军以抓举170公斤、挺举204公斤、总成绩374公斤的成绩夺得冠军,抓举、挺举、总成绩均打破奥运纪录。这是中国代表团本届奥运会的第21金。已知吕小军的身高是、体重是73kg,如图所示是吕小军的挺举过程,假如他在6秒内把杠铃挺举到米高,求:
(1)挺举杠铃的重力是多大?
(2)运动员挺举过程中对杠铃做功的功率。
(3)假如运动员每只脚掌与地的接触面积为,运动员挺举站稳时对地面的压强是多少帕斯卡?
13.两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。
(1)若甲的质量为8千克、体积为米,求甲的密度;
(2)若乙的重力为50牛、底面积为米,求乙对地面的压强;
(3)若甲竖放、乙平放,将它们均顺时针旋转90°,如图所示,旋转前后它们对地面的压强如表所示,求旋转后乙对地面的压强。
对地面压强
旋转前
旋转后
(帕)
2940
1176
(帕)
2940
14.2023年12月12日,我国研发的通用人形机器人GR-1亮相上海科技创新成果展。这款机器人有高度仿生的躯干构型、拟人的运动控制,具备快速行走、敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等运动功能,在工业、康复、居家、科研等多应用场景潜能巨大。GR-1高1.65米,所受重力为550N,体积约为0.025m3。机器人负重50kg的物品,以5km/h的步行速度匀速行走0.5h,竟然能轻而易举。(g取10N/kg)
(1)人型机器人匀速行走0.5h的路程为多少?
(2)人型机器人GR-1的质量是多少?
(3)人型机器人GR-1的密度是多少?
15.时至今日,航空母舰已是现代海军不可或缺的利器,也成为了一个国家综合国力的象征。航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。(ρ海水=1.1×103kg/m3)
(1)航母配备的深水炸弹,主要用于毁伤潜艇。深水炸弹在深度500m的深海中爆炸,此时深水炸弹受到的海水压强为多大?
(2)彩虹﹣4无人机是中国航天科技集团公司自主研发的无人驾驶飞行器,可以为航空母舰侦察敌情。无人机到距离航空母舰150km的地方侦察敌情用了0.5h,此次无人机的水平平均飞行速度是多少?
(3)舰载机使用的钢化玻璃有较强的承载能力、抗风压性、寒暑性、冲击性等。飞机在高空飞行时,机舱外气压很低,机舱内始终保持1.0×105Pa的气压,如图所示是大气压随高度变化的图像,当舰载机飞行在7km高度时,面积是200cm2的舷窗承受的内外压力差是多少?
16.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的排水量为300t,底面积为500m2。求:(g取10N/kg)
(1)当它静泊在海面上等待抢滩登陆时,受到的浮力是多少?
(2)登陆艇冲上滩头,静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×105N的推力,以20m/s的航速匀速行驶10min,完成抢滩登陆的战术设定,则登陆艇的功率是多少?
17.氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已知氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力;
(2)牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
18.在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材。如图所示,工人在往车上搬运装有健身器材的箱子时,先用长木板搭了一个3m长的斜面,再用推力F=500N把120kg的箱子沿斜面匀速推到1m高的车厢上,用时10s。(g取10N/kg)求:
(1)箱子的重力;
(2)工人所做的总功和斜面的机械效率;
(3)箱子受到的摩擦力。
19.小明中考结束后跟父母自驾去西安游玩,已知整车的总质量大约1.5t。他们在某段高速路段以90km/h的速度匀速直线行驶了30min,在整个过程中汽车所受阻力为整车总重的0.1倍。(,)结合所学知识进行研究:
(1)汽车在30min内牵引力做的功是多少?
(2)若在30min内消耗了汽油5kg,则这段时间内汽车的热机效率为多少?(假设汽油完全燃烧,百分号前保留一位小数)
20.在遗址考古中发掘了一个金属面具残片,其质量大约为280g。学者测量出碎片的体积为40cm3,学者可以根据残片推测完整面具的质量。这样推测是依据完整面具和残片有相同的密度。g 取 10N/kg ,求:
(1)金属面具残片所受的重力是多少?
(2)该金属面具残片的密度为多少?
(3)若制成完整金属面具需要该金属的体积为100cm3, 则完整面具的质量为多少?
21.乡村振兴建设中,小明家购买一批瓷砖装修新房,他想测量这批瓷转的密度,小明先用弹簧测力计测量一小块瓷砖样品的重力,如图甲所示;接着他把样品浸没在水平桌面上容器内的水中;样品不触底,如图乙所示(不考虑瓷砖吸水)。已知容器底面积为0.01m2,重为5N,盛有20N的水,请帮小明计算:
(1)瓷砖样品浸没在水中时受到的浮力;
(2)这批瓷砖的密度。
22.如图所示,将一个盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细杆(体积和质量均可忽略)将一个小球按压在水面下,使小球完全浸没在水中。小球静止时,细杆对小球的压力为F。已知:小球的质量,容器的质量为1kg,小球的体积,圆柱形容器中水的深度30cm,容器底面积为。()求:
(1)此时小球在水中受到的浮力;
(2)此时容器对桌面的压强;
(3)撤去细杆,当小球再次静止时,液面高度降低了多少?
23.2022年5月15日凌晨1点26分,中国自主研发的“极目一号”III型浮空艇从海拔4270m的科考营地顺利升空,如图甲所示,4点40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造浮空艇大气科学观测世界纪录。已知浮空艇体积约为9000m3,总质量约为2.6t。求:
(1)浮空艇受到的重力;
(2)已知科考营地的空气密度约为0.8kg/m3,此时浮空艇受到的浮力;
(3)为了有效控制浮空艇,用缆绳将其系在一辆质量为90t的锚泊车上,如图乙所示。浮空艇未升空时,缆绳处于竖直拉直状态且重力忽略不计,锚泊车对地面的压力。
24.如图甲所示,水平桌面上有一薄壁正方体容器A,容器内放一质地均匀的实心正方体物块B,缓缓向容器内注入水, 容器底部所受液体的压强p与注入的水的质量m 的关系如图乙所示,已知物块 的边长为10cm,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)注入水的质量为3m0时容器中水的深度;
(2)物块B的密度;
(3)水恰要溢出时容器A中水的总质量。
25.平底茶杯放在水平桌面上,茶杯重3N,茶杯的内底面积是25cm2,茶杯内装有200cm3的水,水深为6cm,g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3。求:
(1)茶杯内水的质量;
(2)水对杯底的压强。
26.如图所示的是某款国产纯电代步车,其质量为535kg,一名质量为65kg的驾驶员驾驶该代步车在水平路面匀速直线行驶,车受到的阻力是总重力的。
(1)求代步车和驾驶员受到的总重力。
(2)求代步车行驶时的牵引力。
(3)与该代步车相比,大型货车通常配备有较多的轮胎,这种设计的作用是什么?
27.如图所示的大力神杯主体是由质量为5kg的18k金制造的空心奖杯,总体积为2500cm3。已知制作大力神杯的18k金密度为16g/cm3。通过计算回答:
(1)大力神杯主体的重力为多少牛?
(2)制作大力神杯主体的18k金体积是多少?
(3)如果大力神杯主体是18k金铸造的实心奖杯,则需要18k金多少千克?
28.体积为2×10﹣2米3的物块浸没在水中时,求物体受到的浮力F浮。
29.如图甲所示,有一个边长为0.1m,质量为3kg的正方体物块,速度随时间变化图象分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。求:
(1)物块的密度;
(2)在前6s内,物体通过的距离;
(3)在2~4s物块受到的摩擦力。
30.一轻质细杆与不吸水的正方体物块A连接,另一端固定在质量为1kg,底面积为200cm2的容器底部,如图甲所示。容器放在水平桌面上,现向容器内缓慢地加水,物块A对杆的力F与容器内水的深度h的关系如图乙所示,杆的体积不计。(已知水的密度是1.0×103 kg/m3)求:
(1)物块A浸没时受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)物块A对杆的力F为2N时,液体对容器底部的压强。
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