(期中复习)计算题(测试范围:7-9章)-2025-2026学年物理沪科版 八年级全一册
2026-05-02
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摘要:
**基本信息**
聚焦八年级物理7-9章力学计算,以生活场景为载体,系统覆盖重力、压强、浮力及二力平衡核心考点,通过阶梯式题型构建"概念-公式-应用"逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-6、15、19|直接应用公式(G=mg、p=F/S)|以重力计算为起点,延伸至支持力、摩擦力等平衡力求解|
|综合计算|7-14、16-18、20-27|结合图像/场景的多公式综合(浮力+压强、运动分析)|从单一公式到"受力分析-状态判断-公式选择"的科学推理,体现运动和相互作用观念|
内容正文:
(期中复习)计算题-2025-2026学年物理沪科版 八年级全一册
(测试范围:7-9章)
一、计算题
1. 如图是一辆质量为的油罐运输车,运输车装满油的总质量为。在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为总重力的0.2倍(g取)。求:
(1)运输车空载时所受的重力;
(2)运输车装满油后,地面对运输车的支持力大小;
(3)运输车满载时在平直公路上匀速行驶时牵引力的大小。
2.如图所示,水平桌面上放置一个圆台形容器,它的底面积为30cm2,不计容器底和侧壁的厚度。容器中盛有水,水面上静止漂浮一个木块,木块排开水的体积为1.0x10-4m3,水深为10cm,水和木块的总质量为0.5kg。求:
(1)木块受到重力。
(2)容器底部受到水的压力。
3.人工智能逐渐融入我们的生活,一些餐厅、饭店等餐饮场所使用送餐机器人送餐。如图所示是某餐厅的送餐机器人,其自身质量为50kg,当该送餐机器人托着质量为4kg的物体送餐时,机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍。求:(g取10N/kg)
(1)该送餐机器人自身的重力:(未携带物体时)
(2)送餐时,地面对该送餐时该机器人支持力的大小;
(3)此次送餐过程中,送餐机器人所受摩擦力的大小。
4.目前深圳市面上有很多校车,方便接送学生上下学,已知某次接送途中,校车及乘客、司机的总质量为,在一段平直的公路上匀速行驶,若校车受到的摩擦力大小为总车重的0.05倍,g取,则:
(1)校车的总重力;
(2)此时校车受到的摩擦力大小;
(3)此时校车的牵引力大小。
5.某同学推一辆质量为的木箱沿着水平方向前进的过程中,木箱受到的阻力是自重的倍。问:(g取10N/kg)
(1)木箱受到的重力为多大?
(2)若他推动木箱恰好做匀速直线运动,求该同学需要多大的推力?
6.如图所示,小红推购物车在水平路面上匀速运动,2min推动了180 m,已知购物车的质量为10kg,所推物资的质量为30kg,小车受到的阻力是重力的0.2倍。求小红推动购物车时(取g=10N/kg)
(1)购物车运动的速度;
(2)水平路面对购物车的支持力;
(3)小红的推力。
7. 如图甲所示,有一个边长为0.2m,质量为4kg的正方体物块,在拉力F的作用下在水平面上部做直线运动。拉力随时间变化,速度随时间变化图像分别如图乙、丙所示,已知物块在2~4s的运动距离为2m。g取10N/kg,求:
(1)物块的密度;
(2)在0~6s,物体运动的距离;
(3)物体的重力;
(4)在2~4s,物块受到的摩擦力。
8.一辆汽车本身的重力为1.5×104N,现载有重为2.5×104N的货物在平直公路上匀速前进,若它受到的阻力是车重的0.05倍。求:
(1)路面对汽车的支持力;
(2)汽车的牵引力;
(3)当小汽车在平直路面上加速行驶时,发动机的牵引力变为5×103N,此时它受到的合力。
9.如图为着陆火星的“祝融号”火星车,其质量为 240kg,在牵引力的驱使下,20min 匀速运动了 96m,已知火星上的重力是地球上的 0.5 倍(地球上 g 取 10N/kg),求:
(1)“祝融号”火星车匀速行驶的速度;
(2)“祝融号”火星车在火星上的重力;
(3)若“祝融号”火星车在火星的水平路面上匀速行驶时受到的摩擦力是重力的十分之一,此过程中,“祝融号”受到的牵引力。
10.国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105Pa以内。一辆在水平路面匀速直线行驶的货车,车与货物总质量是7.8×103kg,车轮与地面接触总面积是0.13m2,地面阻力为车重的0.1倍。求:
(1)货车所受的重力是多少?
(2)货车的牵引力是多少?
(3)车辆对地面的压强是否超过标准?
11.如图所示, A,B通过细绳相连,A物体质量为3kg, B托盘和细绳质量不计,当B托盘内放置2kg 重物时,可拉动A在水平桌面上做匀速直线运动。g取10N/Kg,求:
(1)B托盘内物体所受重力:
(2)改在B托盘内放置 3kg重物时,A物体受到的摩擦力。
12.一个底面积为2×10-2米2薄壁容器静止在水平地面上,容器内装有重力为15牛的水。已知水对容器底部的压力为19.6牛,容器对地面的压力为20牛,求:
(1)容器对水平地面的压强p容。
(2)容器的重力G容。
(3)容器中水的深度h水。
13.将一个、底面积为的不计厚度的容器放在水平桌面上,容器的形状如图所示。现将质量为的水注入容器中,刚好将容器装满,测得水深为。(g取,水的密度为)
(1)此时水对容器底部的压强是多少?
(2)水对容器底部的压力是多少?
(3)整个容器对于水平桌面的压强是多少?
14.2020年11月10日,大国重器“奋斗者”号载人潜水器坐底马里亚纳海沟“挑战者深渊”,坐底深度为10909m,并带回海沟底部的岩石、海水、生物等珍贵样品,堪称“海底捞针”。海水密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg。请回答:
(1)潜水器成功坐底深度10909m时,受到海水的压强是多少?
(2)若载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力是多少?
15. 双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,质量为 40kg 的小珠驾驶平衡车在平直的路面上以 3m/s 的速度匀速行驶了 5min, 已知平衡车所受的重力为100N, 轮胎与地面的总接触面积为2.5×10-3m2, g 取 10N/kg。求:
(1)平衡车行驶的路程:
(2)小珠的重力:
(3)小珠驾驶平衡车对水平地面的压强。
16.随着人们生活水平的提高,小汽车已经成为常见的交通工具。小明的爸爸驾驶一辆小汽车出行,相关数据见表。(g取10N/kg)
整车质量小kg
1200
单轮与地面接触面积/m2
2.5x10-2
乘车人数
5人(每人的质量50kg)
(1)求这辆小汽车空载时的重力?
(2)当载有5名乘客时,汽车在水平路面匀速直线行驶时受到的摩擦力是总重的 0.05倍,求此时小汽车的牵引力?
(3)当载有5名乘客的小汽车静止在水平地面上时,小汽车对地面的压强是多少?
17.2025年3月12日植树节,是全民义务植树活动第46年,学校组织开展“绿色校园,你我同行”的植树活动,小琪同学用质量为1kg、底面积为300cm2的水桶提了10L水给刚栽上的树浇水,桶中水深为40cm,提水时,手的受力面积为10cm2。(取g=10N/kg)求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)提水时,人手受到的压强。
18.如图所示.将底面积为100cm,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水.
求:
(1)距容器底10cm的4处水的压强:
(2)容器对水平桌面压强.(g取10N/kg)
19.2025年春晚的舞台上,将传统与现代科技完美结合,一群穿着花棉袄的机器人扭动着身躯,给人展现了一场前所未有的视听盛宴。一台机器人的质量约为47kg,与地面的接触面积约为50cm2(g取10N/kg)。求:
(1)一台机器人的重力:
(2)该机器人静止在水平对面时,对地面的压强。
20.2024年5月15日凌晨1时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,4时40分达到9032m,超过珠峰8848.86m的高度,创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。“极目一号”Ⅲ型浮空艇体积约为9000㎡2,总重力为2.6×104N,内部上层充满氮气,中间隔开,下层是空气,如图所示。随着高度上升,浮空艇通过排出下面部分的空气,调节整个浮空艇的压力差在安全范围内。通过与地面错泊设备连接的系揽进行升空和驻空,通过系揽里的两根电线给整个载荷供电。通过搭载的各种探测仪器展开垂直观测,助力揭示青藏高原环境变化机理,对推动高原可持续发展、推进国家生态文明建设、促进全球生态环境保护产生深远影响。请解答以下问题:
(1)在海拔4300m处的空气密度约为0.8kg/m3,浮空艇总体积约为9000m3,浮空艇在此处受到空气的浮力
(2)浮空艇悬浮在海拔4300m高度时,与地面错泊设备连接的系揽对浮空艇的拉力;
(3)随着高度上升,浮空艇为什么需要通过排出下面部分的空气使浮空艇的压力差在安全范围内:
(4)随着浮空艇高度的增加,浮空的浮力是否会发生变化,请说明理由。
21.如图所示,质量为7.8kg的实心合金球被轻细线悬挂于弹簧测力计下端,并没没在水中处于静止状态,此时弹簧测力计的示数为48N。取g=10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)合金球的重力。
(2)合金球所受浮力。
(3)合金球的密度
22.用弹簧测力计悬挂一实心物块,物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示.由此处匀速下放物块,直至浸没于水中并继续匀速下放(物块始终未与容器接触).物块下放过程中,弹簧测力计示数与物块下表面浸入水中的深度h 的关系如图乙所示。求:
(1)物体的质量;
(2)物块完全浸没在水中受到的浮力;
(3)物块的密度。
23.在某海域装满货物的密封集装箱意外落入水中。已知货箱重1x106N,体积为40m3,沉入60m深的海底(未陷入),利用如图所示的打捞船进行打捞。(ρ取1x103kg/m3,g=10N/kg)根据以上信息计算:
(1)未打捞集装箱时,集装箱底部受到海水多大的压强?
(2)集装箱浸没时,受到的浮力是多大?
(3)集装箱匀速上升的过程中(未露出水面),绳子的拉力是多大?
24.将质量分布均匀的长方体金属块浸没在水中,如图甲所示。将金属块缓缓竖直提起过程中,拉力F随提起高度h的关系图像如图乙,不考虑液面变化,ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。则
(1)金属块的质量;
(2)浸没时金属块受到的浮力;
(3)长方体金属块的密度。
25.我国“奋斗者”号载人潜水器曾在马里亚纳海沟10 909 m 深处成功坐底。潜水器外侧加挂8块压舱铁(体积忽略不计),可以保证潜水器下潜开展工作,“奋斗者”的总体积为30m3, g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg3/m3',求:
(1)“奋斗者”号在海面下10m 深处受到的海水压强。
(2)“奋斗者”号下潜到10m深处时, 面积为0.06m3的观察窗所受 海水的压力。
(3)“奋斗者”号在海面下受到的浮力。
26.如图甲是边长为30cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心柱体竖直放在容器底部,其横截面积为400cm2,高为10cm。向容器内缓慢注水的过程中,柱体始终竖直,柱体对容器底部的压力与注入水的质量关系如图乙所示。(,g=10N/kg),求:
(1)柱体的密度;
(2)当注入水的质量为5kg时,柱体对容器底的压力;
(3)当注入水的质量为14kg时,水对容器底的压强;
(4)当注入水的质量为14kg时,容器对桌面的压强。(保留到百位数)
27.如图所示,一个底面积为 200cm2,质量为1kg,深度足够深的薄壁圆柱形容器放在水平面上,容器内部有一个可开闭的阀门,容器内原装有21cm深的水。将重27N,高为 20cm,底面积为50cm2的不吸水长方体M用上端固定的细线悬挂着浸在水中,物体静止时有4/5的体积浸在水中。细绳能够承受的最大拉力为22N,打开阀门,水以每秒10cm3的速度流出当细绳断的瞬间,立刻关闭阀门。求:
(1)未放入物体M,容器对桌面压强是多少?
(2)经过多少时间绳断?
(3)绳断后,当物体静止时,水对容器底压强是多少?
答案解析部分
1.【答案】(1)解:运输车空载时所受的重力为
(2)运输车装满油后,总重力为
地面对运输车的支持力与运输车的总重力为一对平衡力,大小相等,大小为
(3)运输车满载时在平直公路上匀速行驶时牵引力与运输车受到的阻力为一对平衡力,大小相等,大小为
【解析】【分析】1)据题可知 运输车空载时的质量为2000kg,根据重力公式G=mg计算 运输车空载时所受的重力
2)据题可知,满载后的质量为 ,根据重力公式G=mg计算 运输车装满油后总重力,物体所受重力与地面对物体的支持力为一对平衡力,所以支持力等于重力
3)据题可知运输车匀速前进,所以 匀速行驶时牵引力与运输车受到的阻力为一对平衡力,所以
2.【答案】(1)解:根据浮力公式计算物体的浮力F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg× 1.0x10-4m3 =1N,木块漂浮,所以浮力等于重力,即重力大小为1N.
(2)解:根据液体压强计算公式可计算水对容器底面的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg× 0.1m=1×103Pa,根据压强公式F=Ps计算容器底部受到的压力F=1×103Pa× 30×10-4m3=3N.
【解析】【分析】(1)物体漂浮表明浮力等于重力,根据F浮=ρ液gV排,计算物体受到浮力,进而计算物体的重力;
(2)根据P=ρgh计算物体水对容器底面的压强,结合F=Ps计算容器底部受到的压力。
3.【答案】(1)解: 送餐机器人的重力:;
答:送餐机器人的重力为500N;
(2)解: 若送餐机器人托着4 kg的物体,此时机器人总质量和重力为:,
,
由于在竖直方向是机器人所受的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力,即。
答:送餐时,地面对该送餐时该机器人支持力是540 N;
(3)解: 此时机器人总质量和重力为,
机器人受到的摩擦力约为其总重力的0.08倍:。
答:机器人匀速前进送餐时受到的摩擦力为43.2N。
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算送餐机器人自身的重力;
(2)根据计算机器人的总质量,根据计算机器人的总重力,最后根据平衡力计算地面对机器人的支持力;
(3)根据计算送餐机器人所受摩擦力大小。
4.【答案】(1)解:校车的总重力。
(2)解:此时校车受到的摩擦力大小为。
(3)解:校车做匀速直线运动,受力平衡,则牵引力大小为。
【解析】【分析】(1)结合重力公式G=mg计算校车的总重力;
(2)此时校车受到的摩擦力大小为
(3)校车做匀速直线运动,牵引力大小等于摩擦力,即。
(1)校车的总重力
(2)此时校车受到的摩擦力大小为
(3)校车做匀速直线运动,受力平衡,则牵引力大小为
5.【答案】(1)已知木箱质量m=40kg,g=10N/kg,根据重力计算公式:G=mg=40kg×10N/kg=400N,因此木箱受到的重力为400N。
答:木箱受到的重力为400N。
(2)题目说明阻力是自重的0.05 倍,因此f=0.05G=0.05×400N=20N
木箱做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向推力与阻力是一对平衡力,大小相等,因此推力F=f=20N。因此该同学需要的推力为20N。
答:该同学需要20N的推力。
【解析】【分析】(1)根据重力公式G=mg,代入质量和重力加速度计算木箱重力。
(2)先由阻力与重力的关系求出阻力,再根据二力平衡条件,匀速直线运动时推力与阻力大小相等。
(1)木箱受到的重力为
(2)木箱受到的阻力为
木箱在水平面上做匀速直线运动,处于平衡状态,此时推力与阻力相同,由平衡条件可得拉力为
6.【答案】(1)解: 购物车运动的速度 :
;
答:购物车运动的速度为1.5m/s;
(2)水平路面对购物车的支持力等于小车和物质总重力:
F支=G=mg=(10kg+30kg)×10N/kg=400N;
答: 水平路面对购物车的支持力400N;
(3)由题意可得,出租车受到的阻力:
f=0.2G=0.2×400N=80N;
小车恰能做匀速直线运动,处于平衡状态,由二力平衡得推力:
F=f=80N。
答:小红的推力是80N。
【解析】【分析】 (1)根据计算出购物车运动的速度;
(2)根据G=mg得到小车和物资的总重力,小车受到的支持力等于总重力;
(3)根据f=0.2G求出租车受到的阻力;小车匀速运动,推力和阻力是平衡力,根据二力平衡条件得到推力。
7.【答案】(1)解: 正方体体积V=a3=(0.2m)3=0.008m3;
密度
(2)解: 由丙图知,0﹣2s,静止,2﹣4s加速运动的路程为2m,4﹣6s的速度为2m/s,
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)解: 物体的重力G=mg=4kg×10N/kg=40N;
(4)解: 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。
【解析】【分析】 (1)正方体V=a3;根据密度计算密度;
(2)根据s=vt计算运动的路程,得出总路程;
(3)根据重力公式即可求出重力大小;
(4)由图丙的v-t图象可以判断物体在不同时刻的运动情况;由图乙的F-t图象可以得出物体在不同时刻所受到的推力大小,由二力平衡条件求出物体所受摩擦力大小。
8.【答案】(1)解: (1)汽车和货物的总重力: G总=G车+G货=1.5×104N+2.5×104N=4×104N, 汽车和货物在竖直方向上受到的重力和支持力是一对平衡力, 因此F支=G总=4×104N;
(2)解: 由于汽车在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,其受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以F牵=f=0.05G总=0.05×4×104N=2×103N;
(3)解: 当小汽车在平直地面上加速行驶时,汽车在水平方向运动,竖直方向合力为0,汽车受到的阻力不变,发动机的牵引 力变为4×103N, 此时它受到的合力为:F合=F'-f=4×103N-2×103N=2×103N。
【解析】【分析】(1)物体静止或做匀速直线运动时,受到的力是平衡力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(2)由题意中阻力与车重的关系,利用二力平衡;
(3)汽车所受合力为牵引力合摩擦力的矢量和。
9.【答案】(1)解:(1)在牵引力的驱使下,20min=1200s匀速运动了96m,
则祝融号”火星车匀速行驶的速度。
(2)解:祝融号在火星上的重力为:G=mg火=0.5mg=240kg×0.5×10N/kg=1200N。
(3)解:祝融号在火星上所受的阻力为:;
祝融号做匀速直线运动,受到平衡力的作用,故牵引力为:F=f=120N。
【解析】【分析】 (1)根据速度计算速度大小;
(2)根据G=mg火求出祝融号在火星上所受的重力;
(3)根据阻力与重力之间的关系,可求出阻力大小,运用二力平衡知识得出牵引力大小。
10.【答案】(1)解:货车所受的总重力:G=mg=7.8×103kg×10N/kg=7.8×104N,
答:货车所受的重力是7.8×104N;
(2)解:货车受到的阻力:f=0.1G=0.1×7.8×104N=7.8×103N,
货车做匀速直线运动,水平方向上受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,
所以F牵=f=7.8×103N;
答:货车的牵引力是7.8×103N;
(3)解:这辆货车对地面的压力:F=G=7.8×104N,
该货车对路面的压强为:p6×105Pa,
因6×105Pa<7×105Pa,
所以,车辆对地面的压强没有超过标准。
答:车辆对地面的压强没有超过标准。
【解析】【分析】 (1)知道车与货物总质量,根据G=mg求出总重力;
(2)已知货车所受的重力,进而求出汽车受到的阻力;汽车做匀速直线运动,根据二力平衡条件,求出汽车受到的牵引力;
(3)这辆货车对路面的压力等于总重力,又知受力面积,根求出对路面的压强,然后与路面允许的最大压强相比较即可判断是否违规。
11.【答案】(1)解: GB=mBg=2kg×10N/kg=20N
答:B托盘内物体所受重力为20N。
(2)解: 匀速运动时,受力平衡f=F=GB=20N拉力改变,但A对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,所以A物体受到的摩擦力f 不变,仍为20N。
答: A物体受到的摩擦力为20N。
【解析】【分析】(1)根据G=mg计算B托盘内物体所受重力;
(2)根据二力平衡f=F=GB=20N计算B托盘内放置2kg重物时A物体受到的摩擦力大小,根据A对桌面的压力不变,接触面的粗糙程度不变,分析A物体受到的摩擦力大小。
12.【答案】(1)
(2)
(3)
13.【答案】(1)解:水对容器底部的压强为。
(2)解:水对容器底部的压力为。
(3)解:整个容器总重力为
则整个容器对于水平桌面的压强。
【解析】【分析】(1)结合压强公式计算可知水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力为;
(3)整个容器总重力为,结合压强公式计算可知整个容器对于水平桌面的压强。
(1)水对容器底部的压强为
(2)水对容器底部的压力为
(3)整个容器总重力为
则整个容器对于水平桌面的压强
14.【答案】(1)解:潜水器成功坐底深度10909m时,受到海水的压强为:p=ρ海水hg=1.0×103kg/m3×10N/kg×10909m=1.0909×108Pa。
答:潜水器成功坐底深度10909m时,受到海水的压强为1.0909×108Pa。
(2)解:载人舱舱盖在此深度受到海水的压力为:
F=pS=1.0909×108Pa×0.3m2=3.2727×107N。
答:若载人舱舱盖面积为0.3m2,此深度它受到海水的压力为3.2727×107N。
【解析】【分析】 (1)已知海水密度和坐底深度,利用公式p=ρhg可求出潜水器受到海水的压强;(2)知道载人舱舱盖面积,利用公式F=pS求出海水压力。
(1)潜水器成功坐底深度10909m时,受到海水的压强为
(2)载人舱舱盖在此深度受到海水的压力为
15.【答案】(1)解:平衡车的速度v=3m/s,行驶的时间t=5min=300s, 平衡车行驶的路程:
s=vt=3m/s×300s=900m
答: 平衡车行驶的路程为900m。
(2)小珠的重力:
G人=mg=40kg×10N/kg=400N
答:小珠的重力为400N。
(3)小珠驾驶平衡车对水平地面的压强 :
答:小珠驾驶平衡车对水平地面的压强为2×105Pa。
【解析】【分析】(1)根据s=vt计算出平衡车行驶的路程;
(2)根据G=mg求小红的重力;
(3)小红驾驶平衡车对水平地面的压力等于小红和车的总重力,根据求平衡车对水平地面的压强。
16.【答案】(1)解:由重力公式G=mg可知,小汽车的重力为G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N。
(2)解:当载有5名乘客时,汽车的总重力为G总=(m人+m车)g=(250kg+1200kg)×10N/kg=1.45×104N。
行驶的汽车受到的摩擦力为f=0.05G总=0.05×1.45×104N=7.25×102N;
因为汽车匀速行驶,牵引力等于阻力大小,即F=f=7.25×102N。
(3)解:汽车与地面的总接触面积大小为S=4×2.5x10-2m2=0.1m2;
汽车对地面的压强为。
【解析】【分析】(1)根据G=mg即可求出小汽车的重力大小;
(2)由二力平衡可知,牵引力等于摩擦力的大小;
(3)根据压强公式即可求出压强大小。
17.【答案】(1)解:水对桶底的压强:
P1=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa;
答:水对桶底的压强为4000Pa;
(2)水对桶底的压力:
F=PS=4000Pa×300×10-4m2=120N;
答:水对桶底的压力为120N;
(3)水的体积:V=10L=0.01m3;
由得水的质量:
m水=ρ水V=103kg/m3×0.01m3=10kg;
水与桶的总重力:
G=(m水+m桶)g=(10kg+1kg)×10N/kg=110N;
手受到的压强:
。
答:提水时,人手受到的压强为1.1×105Pa。
【解析】【分析】 (1)知道桶内水深h和水的密度,利用液体压强公式求水对桶底的压强。
(2)知道受力面积,利用F=PS求压力。
(3)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,求出水和桶的总质量,利用重力公式求水和桶的总重;而手受到的压力等于水和桶的总重,又知道受力面积,利用压强公式求手受到的压强。
18.【答案】(1)解: A点离液面的深度:;
距容器底部10cm处A点水的压强:;
答:距容器底10cm的4处水的压强。
(2)解: 容器对水平桌面压力. ,
容器对水平台面的压强:
答:容器对水平桌面压强。
【解析】【分析】(1)根据题意求出距容器底10cm的A处水的深度,根据p=ρ液gh求出距容器底10cm的A处水的压强;
(2)容器对水平桌面的压力等于水与容器的重力之和,根据求出容器对水平桌面的压强。
19.【答案】(1)解:该机器人的重力为:G=mg=47kg×10N/kg=470N;
(2)解:水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,则该机器人对水平地面的压力为:F=G=470N,
该机器人静止在水平对面时,对地面的压强为:。
【解析】【分析】 (1)根据G=mg算出该机器人的重力;
(2)水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,再根据压强公式求出该机器人静止在水平对面时,对地面的压强。
20.【答案】(1)解:(1)根据阿基米德原理F浮=ρ气体gV排得,浮空艇在此处受到空气的浮力约为:
(2)浮空艇此时处于静止状态,所受浮力等于重力和拉力之和,故拉力为:
F=F浮-G=7.2×104N- 2.6×104N =4.6×104N
(3)随着高度上升,外界大气压减小,艇内外压强差变大,故需要 排出下面部分的空气以减小艇内外的压强差
(4)会发生变化;随着浮空艇高度的增加, 空气密度变小,排开空气的体积不变,由阿基米德原理可知,浮力变小。
【解析】【分析】 (1)根据F浮=ρ气gV排得出浮空艇受到的浮力大小;
(2)分析浮空艇的受力情况,可知,此时浮空艇受3个力的作用,竖直向下的重力,向下的拉力以及竖直向上的浮力,3个力使浮空艇保持平衡,据此列出三个力的关系式,得到拉力大小;
(3)大气压随海拔高度的增加而减小,据此分析;
(4)大气随海拔高度增加空气变的越来越稀薄,故空气密度变小,根据气体的阿基米德原理分析判断。
21.【答案】(1)解: 合金球受到的重力:。
答:合金球的重力
(2)解: 合金球所受浮力;
答:合金球所受浮力30N
(3)解: 根据阿基米德原理 可知,
合金球的体积: ;
合金球的密度:;
答:合金球的密度
【解析】【分析】 (1)利用G=mg求合金球受到的重力。
(2)利用称重法F浮=G-F示求合金球所受的浮力。
(3)合金球浸没在水中,合金球的体积等于排开水的体积,利用F浮=ρ水gV排求合金球的体积;最后利用密度公式求合金球的密度。
22.【答案】(1)解:(1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数F最大=8N,此时物块未浸入水中,则物块重力G=F最大=8N,
根据G=mg可知物块的质量;
(2)物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=4N,
则物块完全浸没在水中受到的浮力:F浮=G-F示=8N-4N=4N;
(3)解: 由F浮=ρ水gV排得,物块的体积:,
物块的密度: 。
【解析】【分析】 (1)由图像可知,弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块重力等于最大示数,利用G=mg求物体的质量;
(2)由图得出物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求受到的浮力;
(3)利用F浮=ρ液V排g求物体的体积,利用密度公式求物体的密度。
23.【答案】(1)解:由p=ρgh知道,未打捞集装箱时,集装箱底部受到海水多大的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×60m=6×105Pa;
(2)解:集装箱沉没时,受到的浮力是:
F浮=ρ海水V排g=ρ海水V物g=1×103kg/m3×40m3×10N/kg=4×105N;
(3)解: 集装箱匀速上升的过程中,处于平衡状态,由平衡条件可得,绳子的拉力为:
F=G物-F浮=1×106N-4×105N=6×105N。
【解析】【分析】 (1)由p=ρgh算出未打捞集装箱时集装箱底部受到海水的压强;
(2)由阿基米德原理算出集装箱沉没时受到的浮力;
(3)根据G=mg算出货箱的重力,集装箱匀速上升的过程中,由平衡条件算出绳子的拉力。
24.【答案】(1)解: 将金属块缓缓从液体中竖直提出来的过程中:
在金属块浸没在液体中的过程中,受到的浮力大小不变,测力计示数不变;
在开始离开液面的过程时(h=4cm),排开液面的体积变小,受到的浮力 变小,测力计示数变大;
当物体全部离开液面时(h=8cm),受到的浮力为0,测力计示数为金属块的重力,
由图可知,金属块的重力1.8N,
金属块的质量:
答:金属块的质量为0.18kg;
(2)解: 金属块浸没在液体中时,F拉=1.0N,
根据称重法可知,物体浸没在液体中受到的浮力:F浮=G﹣F拉=1.8N﹣1.0N=0.8N
答:浸没时金属块受到的浮力为0.8N;
(3)解: 根据F浮=ρ水gV排可知金属块的体积为:
金属块的密度为:
答:长方体金属块的密度为2.25×103kg/m3
【解析】【分析】(1)由图乙可知,提起高度h在0~4cm内,弹簧测力计的示数不变,此时金属块浸没在水中,可知弹簧测力计对金属块的最小拉力;提起高度h在4~8cm内,弹簧测力计的示数变大,此时金属金属块被慢慢拉出水面;提起高度h大于8cm时,弹簧测力计的示数不变,此时金属块完全露出水面,金属块的重力等于弹簧测力计的拉力,根据求出金属块的质量。
(2)由图可知金属块的重力和金属块浸没时的最小拉力,根据称重法F浮=G﹣F拉求出浸没时金属块受到的浮力;
(3)金属块浸没时,金属块的体积等于金属块排开水的体积, 已知金属块受到的浮力,根据求出金属块的体积,根据求出金属块的密度。
25.【答案】(1)解:P=ρgh= 1.0×103kg/m3x 10N/kg x 10m = 1.0×105Pa
答:“奋斗者”号在海面下10m 深处受到的海水压强为1.0×105Pa。
(2)解:F=PS=1.0×105Pa x 0.06m3 =6000N
答:“奋斗者”号下潜到10m深处时, 面积为0.06m3的观察窗所受海水的压力为6000N。
(3)解:“奋斗者”号在海面下排开水的体积为:
V排=V= 30m3
“奋斗者”号在海面下受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3x 10N/kg x 30m3 =3×105N
答:“奋斗者”号在海面下受到的浮力为3×105N。
【解析】【分析】(1)已知液体密度和“奋斗者”号所处的深度,根据P=ρgh求出“奋斗者”号受到的海水压强;
(2)根据F=PS求出观察窗所受海水的压力;
(3)“奋斗者”号在海面下排开水的体积等于“奋斗者”的总体积,根据F浮=ρ水gV排求出“奋斗者”号在海面下受到的浮力。
26.【答案】(1)解:由图乙知,没有注入水时,柱体对容器底部的压力为160N,即柱体的重力为160N,柱体横截面积为400cm2,高为10cm,则柱体的体积
V=Sh=400cm2×10cm=4000cm3=4×10-3m3
则柱体的密度。
(2)解:由图乙知,注入水的质量大于等于5kg,柱体对容器底部的压力保持不变,则注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没, 所受的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
柱体此时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及支持力的作用,处于静止,而柱体对容器底部的压力与容器对柱体的支持力是一对相互作用力,它们的大小相等,所以柱体对容器底的压力F压=G-F浮=160N-40N=120N。
(3)解:注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没,则水的深度与柱体的高度相等,为10cm,柱体的密度大于水的密度,始终沉底,当注入水的质量为14kg时,高度为10cm=0.1m,再添加的水的质量m水=14kg-5kg=9kg
容器的底面积S1=a2=(30cm)2=900cm2=9×10-2m2
添加部分水的体积
添加部分水的高度
水的总的深度h=h水+h1=0.1m+0.1m=0.2m
水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
(4)解:当注入水的质量为14kg时,容器对桌面的压力F=G水+G=m1g+G=14kg×10N/kg+160N=300N
对桌面的压强。
【解析】【分析】(1)由图乙知,没有注入水时,柱体对容器底部的压力为160N,即柱体的重力为160N,柱体横截面积为400cm2,高为10cm,则柱体的体积V=Sh;则柱体的密度;
(2)由图乙知,注入水的质量大于等于5kg,柱体对容器底部的压力保持不变,则注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没, 所受的浮力F浮=ρ水gV排;柱体此时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及支持力的作用,处于静止,而柱体对容器底部的压力与容器对柱体的支持力是一对相互作用力,它们的大小相等,所以柱体对容器底的压力F压=G-F浮;
(3)注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没,则水的深度与柱体的高度相等,为10cm,柱体的密度大于水的密度,始终沉底,当注入水的质量为14kg时,高度为10cm=0.1m,再添加的水的质量m水;容器的底面积S1=a2;添加部分水的体积,添加部分水的高度,水的总的深度h=h水+h1;水对容器底的压强p水=ρ水gh水;
(4)当注入水的质量为14kg时,容器对桌面的压力F=G水+G=m1g+G;对桌面的压强。
(1)由图乙知,没有注入水时,柱体对容器底部的压力为160N,即柱体的重力为160N,柱体横截面积为400cm2,高为10cm,则柱体的体积
V=Sh=400cm2×10cm=4000cm3=4×10-3m3
则柱体的密度
(2)由图乙知,注入水的质量大于等于5kg,柱体对容器底部的压力保持不变,则注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没, 所受的浮力F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10-3m3=40N
柱体此时受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力及支持力的作用,处于静止,而柱体对容器底部的压力与容器对柱体的支持力是一对相互作用力,它们的大小相等,所以柱体对容器底的压力F压=G-F浮=160N-40N=120N
(3)注入水的质量为5kg时,柱体刚好浸没,则水的深度与柱体的高度相等,为10cm,柱体的密度大于水的密度,始终沉底,当注入水的质量为14kg时,高度为10cm=0.1m,再添加的水的质量m水=14kg-5kg=9kg
容器的底面积S1=a2=(30cm)2=900cm2=9×10-2m2
添加部分水的体积
添加部分水的高度
水的总的深度h=h水+h1=0.1m+0.1m=0.2m
水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(4)当注入水的质量为14kg时,容器对桌面的压力F=G水+G=m1g+G=14kg×10N/kg+160N=300N
对桌面的压强
27.【答案】(1)解: 未放入物体M, 容器的重力为1kg×10N/kg=10N,水的重力G水=103kg/m3×10N/kg×4200×10-6m3=42N,所以总重力为52N,底面积为200cm2,根据压强公式计算可知 容器对桌面压强
(2)解:M的重力为27N,绳子最大拉力为22N,所以当受到的浮力小于5N,绳子断裂,根据浮力公式计算绳子断裂时,物体浸没的体积V=,浸没的深度,此时物体浸没的深度为16cm,所以当液体深度下降6cm,绳子恰好断裂,液体的体积V=, 水以每秒10cm3的速度流出 ,所以时间t=
(3)解: 绳断后,当物体沉底,分析可知排水体积等于本身体积,即1000cm3=10-3m3,水的体积为3.3×10-3m3此时水的高度h=,根据压强公式计算可知 水对容器底压强 P=103kg/m3×10N/kg×2.15×10-1m=2150Pa。
【解析】【分析】(1) 未放入物体M, 根据重力公式计算容器和水的重力,进而计算总重,底面积为200cm2,根据压强公式计算可知 容器对桌面压强;
(2)M的重力为27N,绳子最大拉力为22N,所以当受到的浮力小于5N,绳子断裂,根据浮力公式计算绳子断裂时物体浸没的体积,进而计算浸没的深度,此时物体浸没的深度为16cm,分析液体深度下降的高度h,绳子恰好断裂,液体的体积V=hs, 水以每秒10cm3的速度流出 ,所以液体排水时间t=;
(3)绳断后,当物体沉底,排水体积等于本身体积,即1000cm3=10-3m3,水的体积为3.3×10-3m3此时水的高度h=,根据压强公式计算P=ρgh计算 水对容器底压强。
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