2026年中考物理三轮复习--压强练习(计算专题)
2026-05-11
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 4.40 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-14 |
| 作者 | 满天星状元教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57794117.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦压强计算,覆盖固体/液体压强及综合应用,以实际场景为载体,体现从基础公式到跨知识点综合的逻辑链条,培养科学思维与物理观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-6、15-16|单一公式应用(G=mg、p=F/S)|从重力计算到固体压强,建立压力-受力面积-压强关系|
|液体压强|3、7、13|p=ρgh应用(海水、水)|液体压强公式推导与深度、密度关联|
|综合应用|8-12、14、17-18|浮力/杠杆/机械效率结合|压强与浮力、简单机械综合,体现科学推理与模型建构|
内容正文:
2026年中考物理复习人教版--压强练习(计算专题)
一、计算题
1. 某小货车的质量为1800kg,空载(未装货物)时车轮与地面接触的总面积为900cm2。g取10N/kg。
(1)求小货车所受的重力;
(2)求小货车空载时对地面的压强;
(3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400kg、高为80cm的圆柱体石料后,车轮与地面接触的总面积与空载时相比增加了100cm2,且小货车对地面的压强增加量等于石料对车厢的压强。求石料的密度。
2.重为500N的小明骑着自行车在水平路面上匀速直线行驶时,自行车受到的牵引力是人和车总重的0.05倍。已知自行车的质量为10kg,停放时与水平路面的接触面积为 求:(空气阻力忽略不计,g取10N/kg)
(1)自行车所受重力;
(2)骑行时,自行车受到的摩擦力;
(3)小明骑行过程中自行车对水平路面的压强。
3.我国自主研制的深水水下采油树,可在深海高压环境下正常工作,是深海油气开发的“咽喉”装备。已知:海水密度 标准大气压 求:
(1)该采油树在1500m深的海水中工作,求此处海水产生的压强。
(2)若采油树与海水接触的有效受力面积 求海水对采油树的压力。
(3)若这种采油树最大能承受69Mpa的压强:相当于多少个标准大气压?
4.深中通道位于珠江三角洲伶仃洋海域,世界级“桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程,通道全长24.0km,限速100km/h。一辆总质量为2000kg的汽车,车轮与水平路面的总接触面积为0.08m2,当以100km/h的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍。8取10N/kg。求:
(1)遵守交通规则的情况下,汽车通过深中通道至少需要多长时间:
(2)汽车静止在水平路面上时对路面的压强:
(3)汽车在沉管隧道内以最大速度水平匀速行驶5km时,牵引力所做的功。
5.如图是国产比亚迪仰望U8电动汽车,该款汽车既能在陆地上行驶,又能像船一样在水中涉水航行。该车满载时的总质量是4t,静止在水平地面上时,四个车轮与地面接触的总面积为( ,g取10N/ kg。求:
(1)新能源电动汽车的核心部件是电动机,电动机的工作原理是 。
(2)该车满载静止在水平地面上时,它对水平地面的压强是多少?
(3)该车在水中以3.6km/h的速度匀速直线航行1.5h,消耗电能4kW·h,此时电动机输出功率为2kW,汽车航行过程中受到的牵引力是多少? 此时电动机的效率是多少?
6.如图,2026年央视春晚《武BOT》节目中,人形机器人以中华武术为载体,融合太极、剑术、醉拳、空翻,用科技演绎东方美学,向世界展示中国 机器人的“中国范儿”!若表演机器人质量,双脚与水平舞台接触总面积,g取10N/kg。求:
(1)机器人受到的重力;
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压强;
(3)假设机器人在某次武术表演时腾空跳跃,上升高度,机器人克服重力所做的功。
7.如图是武汉号驱逐舰,它是052B型导弹驱逐舰。其满载时的排水量约为,以20m/s的速度匀速直线航行时,受到的阻力是自身总重力的0.01倍。海水密度近似取,g取10N/kg。求:
(1)在水面下3m深处的舰底受到的海水压强。
(2)驱逐舰满载时受到的浮力。
(3)驱逐舰满载时排开海水的体积。
(4)驱逐舰满载时以20m/s的速度匀速直线航行的功率。
8.如图1所示,将盛有液体的甲、乙两个容器竖直放在水平面上。甲容器中液体未知,乙容器中液体为水,容器的质量和厚度都忽略不计。(g取)
(1)若甲容器中液体质量为1.2kg,底面积为,求甲容器对水平面的压强;
(2)若乙容器中水的质量为1.5kg,求乙容器中水的体积;
(3)如图2所示,若在乙容器中再加入一定量的水,则此时水的深度为0.2m,将乙容器放进甲容器中,甲容器的液面比乙容器的水面高0.05m。求甲容器中液体的密度。
9.如图甲所示,质地均匀的圆柱形物体,质量为1kg,底面积为,竖直放入水平桌面上的薄壁圆柱形容器(容器壁厚度不计)内。(,g取10N/kg)
(1)求物体对容器底部的压强;
(2)向容器内注入2cm深的水,物体不会倾斜,也没有浮起,如图乙所示。求水对容器底部的压强;
(3)现不断往容器内注水,当注水深度为物体高度的一半时,物体对容器底部的压力刚好为0,如图丙所示。求物体的密度;
(4)在容器内继续注入适量的水,物体静止时如图丁所示。将露出水面的部分切去,待剩余部分再次静止后,请推理说明水对容器底部压强的变化量与容器对桌面压强的变化量的大小有何关系。
10.如图,利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和正方体B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成,杠杆始终在水平位置平衡。已知,A的体积为0.01 m3,A重为800 N,B的边长0.1 m,B重为250 N,动滑轮重200 N,不计绳重与摩擦()。求:
(1)A的密度;
(2)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(3)在单独使用该滑轮组且完全浸没在水中匀速提升A时的机械效率(百分数取整);
(4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压强。
11. 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托车,沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2(g取10N/ kg)
(1)水平骑行时,摩托车对地面的压力、压强分别是多少?
(2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水,用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾(水的沸点为83℃)。若燃气完全燃烧释放热量的30%被水吸收。则水吸收了多少热量?共用掉多少燃气?[,]
12. 如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
13.“雪龙2号”极地考察船是中国第一艘自主建造的极地科学考察破冰船。2024年11月29日,执行中国第41次南极考察任务的“雪龙1号”对南极中山站外围陆缘冰进行破冰作业,“雪龙2号”在前负责破冰引航,如图所示。“雪龙2号”主要参数如表所示。海水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
基本参数
性能参数
船长
122.5米
最大航速
8m/s
船宽
22.3米
续航力
2万海里
吃水
7.85米
自持力
60天(90人)
排水量
约14000吨
动力功率
15000千瓦
装载能力
4500吨
(1)“雪龙2号”航行时,求海面下5m深处船壁1cm2的面积上受到海水的压力。
(2)某次“雪龙2号”以最大航速匀速航行16km,破冰船动力做功多少?受到的阻力多大?
(3)当“雪龙2号”以冲撞破冰的方式破冰前行时,部分船体会冲上冰面,压在冰面上。如果“雪龙2号”某次满载状态冲撞破冰,冲上冰面时,在海水中的船体受到海水的浮力为8×107N,求此时破冰船排开水的体积和船对冰面的压力。
14.如图甲所示,竖直细杆(不计细杆的重力和体积)a的一端连接在力传感器A上,另一端与圆柱体物块C固定,并将C置于轻质水箱(质量不计)中,水箱放在力传感器B上,在原来水箱中装满水,水箱的底面积为400cm2。打开水龙头,将水箱中的水以100cm3/s的速度放出,力传感器A受力情况和放水时间的关系如乙图像所示,力传感器B受力情况和放水时间的关系如丙图所示。放水1 min,刚好将水箱中的水放完。(g取10N/kg)求:(解答要有必要的过程)
(1)物块C的重力;
(2)物块C的密度;
(3)乙图中的b值;
(4)初始装满水时,水对水箱底部的压强。
15.2024 年 12 月 4 日,中国春节申请世界非物质文化遗产成功。如图,是 2025 年春节联欢晚会上表演节目的机器人。该机器人的质量为50kg。节目排练前,机器人在水平地面上进行测试时,匀速直线运动180m,用时3min。求:
(1)该机器人所受的重力;
(2)测试时机器人运动的速度;
(3)当机器人处于静止状态时,与水平地面接触的总面积为 0.04m2,此时机器人对地面施加的压强。(手绢和花的质量忽略)
16.如图所示是珠海航展兵器馆亮相的“机器狼”。若机器狼的质量为,四足站立时与地面的接触总面积是,在水平地面上匀速行走时受到阻力是总重的0.2倍,某次展示时,机器狼以的速度在水平地面上匀速前进到达预定地点后四足站立对周围进行侦查,。求:
(1)这次展示机器狼移动的距离;
(2)机器狼站立侦查时对地面的压强;
(3)机器狼水平匀速前进过程的功率。
17.“海葵一号”是中国自主设计并建造的亚洲首艘浮式生产储卸型装置,流花油田的油气开采出来以后,通过复杂的管线系统输送到“海葵一号”,“海葵一号”将原油进行提炼储存,最终将提炼储存后的原油输送至运输船上,运至陆地。“海葵一号”的自身质量是,满载时排开海水的质量是。
(1)“海葵一号”建成后将被拖运至珠江口盆地,通过水下机器人的配合与处在水深达324m海底的石油管道回接。安装作业时、海底水下机器人受到海水压强为多少Pa?
(2)“海葵一号”内部有41个独立舱室,大小不一,功能各异,分别承担压载、储油等不同任务,其中压载水舱的体积为。当“海葵一号”储存原油时,压载水舱需同时进水保持船体平衡,以免发生倾斜或侧翻;当储存的原油外输时,也需要排出适量的水,以维持船体的稳定,“海葵一号”一次最多能储存石油多少吨?
(3)相较于常规的船型,“海葵一号”的船身采用圆筒型结构设计,使其具有用钢量少、储油效率高、抵御恶劣海况能力强等优点。若安装时船身处于零压载状态,“海葵一号”船身吃水深度为h;作业时为了保持船体稳定,压载水舱保持满载状态,作业一段时间后,船身吃水深度变化了1.5h,不考虑海平面的变化,此时“海葵一号”储存石油多少吨?
18.如图所示,轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上,将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m,甲、乙底面积分别为2S和S,乙物体的高度为H。
(1)求乙物体的密度;
(2)求容器甲对水平地面的压强;
(3)若往甲容器中慢慢注入某种液体,当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时,停止注入,如图所示。求:该液体对甲容器底部的最小压强。
答案解析部分
1.【答案】(1)解:小货车重力G=mg=1800kg×10N/kg=1.8×104N
(2)解: 小货车空载时对地的压力F1=G=1.8×104N
小货车空载时对地的压强
(3)解: 放入圆柱体石料后小货车对地面的压强
小货车对地面压强的增加量Δp=p2-p1=2.2×105Pa-2×105Pa=2×104Pa
石料对车箱的压强为p3,根据题意
则石料的密度
【解析】【分析】(1) 小货车的质量为1800kg 根据重力公式G=mg计算小货车的重力;
(2)小货车空载时对地的压力F1=G; 空载(未装货物)时车轮与地面接触的总面积为900cm2 ,根据压强公式F=Ps计算 小货车空载时对地面的压强 ;
(3)根据压强公式计算放入圆柱体石料后小货车对地面的压强;小货车对地面压强的增加量Δp=p2-p1;石料对车箱的压强为p3,根据题意,据此计算石料的密度。
2.【答案】(1)解:自行车所受重力:
G车=m车g=10kg×10N/kg=100N
答:自行车所受重力为100N;
(2)人和车总重:
G总=G人+G车=500N+100N=600N,
骑行时牵引力:
F=0.05G总=0.05×600N=30N,
匀速直线运动时摩擦力等于牵引力:
f=F=30N
答:骑行时摩擦力为30N;
(3)解: 骑行时对路面压力:
F压=G总=600N,
接触面积S=10cm2=10-3m2,
小明骑行过程中自行车对水平路面的压强 :
答:对路面压强为6×105Pa。
【解析】【分析】(1)根据G=mg求出自行车所受重力;
(2)匀速直线运动时摩擦力等于牵引力,f=F=0.05G总;
(3) 骑行时对路面压力F压=G总,根据求出小明骑行过程中自行车对水平路面的压强。
3.【答案】(1)解:该采油树在1500m深的海水中工作,海水产生的压强p=ρgh=。
(2)解:海水对采油树的压力F=pS=。
(3)解:106Pa=1MPa,所以69MPa=690×105Pa,所以相当于690个标压。
【解析】【分析】(1)根据压强公式p=ρgh计算可知海水产生的压强;
(2)海水对采油树的压力F=pS;
(3)根据单位换算计算69Mpa的压强相当于多少个标准大气压。
4.【答案】(1)解:遵守交通规则,最大速度为100km/h,全长24.0km,所以至少需要。
(2)解:总质量为2000kg的汽车,所以重力为G=mg=2000kg×10N/kg=20000N,汽车静止在水平路面上时对路面的压力等于重力,压强为。
(3)解:当以100km/h的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,牵引力等于阻力,即F=0.1G=2000N,所以牵引力做的功为W=Fs=2000N×5000m=107J。
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算汽车通过深中通道至少需要多长时间;
(2)汽车静止在地面上,对地面的压力等于重力,结合压强公式计算汽车静止在水平路面上时对路面的压强;
(3)当以100km/h的速度匀速行驶时,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,牵引力等于阻力,即F=0.1G,所以牵引力做的功为W=Fs。
5.【答案】(1)通电导体在磁场中受到力的作用
(2)解:汽车满载静止在地面上的压力等于重力,汽车对地面的压力,对水平地面的压强.
(3)解:汽车受到的牵引力。;解:电动机做功为W=Pt=2kW×1.5h=3kW·h,所以效率为。
【解析】【分析】(1)通电导线在磁场中受到力的作用,实例有:电动机
(2)汽车满载静止在地面上的压力等于重力,汽车对地面的压力,对水平地面的压强.
(3)汽车受到的牵引力。电动机做功为W=Pt,所以效率为。
6.【答案】(1)解:机器人受到的重力为。
(2)解:机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压力为
对地面的压强为。
(3)解:机器人克服重力所做的功为。
【解析】【分析】(1)根据重力公式计算机器人受到的重力;
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压力等于重力,结合受力面积的大小,根据压强的计算公式计算对地面的压强;
(3)机器人克服重力所做的功为。
(1)机器人受到的重力为
(2)机器人双脚站立静止在水平舞台时对地面的压力为
对地面的压强为
(3)机器人克服重力所做的功为
7.【答案】(1)解:根据题意可知, 海水密度近似取,
则舰底受到的海水压强为。
(2)解:当驱逐舰满载时,它的排水量为,
根据阿基米德原理F浮=G排可知,
此时驱逐舰满载时受到的浮力。
(3)解:根据根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,驱逐舰满载时排开海水的体积为。
(4)解:驱逐舰满载时漂浮在水面上受到的阻力。
驱逐舰匀速直线航行时处于平衡状态,其牵引力与阻力大小相等,
即牵引力,
则驱逐舰的功率。
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式计算舰底受到水的压强;
(2)驱逐舰满载时,根据F浮=G排=m排g得出受到的浮力;
(3)根据阿基米德原理得出驱逐舰满载时排开海水的体积;
(4)驱逐舰做匀速直线运动,处于平衡状态,根据F=f=0.01G得出所受牵引力,根据P=Fv
计算驱逐舰的功率。
(1)舰底受到的海水压强为。
(2)已知满载时排水量。根据阿基米德原理,驱逐舰受到的浮力等于它排开的海水的重力,驱逐舰满载时受到的浮力。
(3)驱逐舰满载时排开海水的体积为。
(4)驱逐舰满载时漂浮在水面上,根据物体漂浮条件,其总重力。驱逐舰受到的阻力。因为驱逐舰匀速直线航行,所以它处于平衡状态,其牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力。根据,驱逐舰的功率。
8.【答案】(1)解: 甲容器对水平面的压力为:
则甲容器对地面的压强为:
答:甲容器对水平面的压强为10000Pa。
(2)解: 乙容器中水的体积为:
答:乙容器中水的体为。
(3)解:以乙容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G乙=G水,乙容器在甲中漂浮,故G乙=F浮=G排,即
则甲容器中液体的密度为:
答:甲容器中液体的密度为 。
【解析】【分析】(1)已知液体的质量和底面积,根据求出甲容器对水平面的压力,根据求出甲容器对水平面的压强;
(2) 已知乙容器中水的质量,根据求出水的体积;
(3)以乙容器整体为受力分析对象,因为容器的质量和厚度都忽略不计,故G乙=G水,乙容器在甲中漂浮,故G乙=F浮=G排,即,可得出甲容器中液体的密度为
,据此解出液体密度大小。
9.【答案】(1)解: 无水时,物体对容器底的压力等于其重力,即F=G=mg=1kg×10N/kg=10N
物体对容器底部的压强为:
答:物体对容器底部的压强为1000Pa;
(2)解: 水深度为2cm,即0.02m,根据得,水对容器底部的压强为:
答:水对容器底部的压强为200Pa;
(3)解: 当水深为物体高度一半时,压力为0,则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理,所受浮力为:
而物体重力为
根据物体浮沉条件可知,浮力等于重力,得到
则
答:物体密度为。
(4)解: 当物体再次静止时,物体漂浮,受到的浮力等于物体重力,此时物体浸入水中的深度为物体高度的一半,将物体露出水面部分切去,则切去质量为圆柱体质量的一半,即m=0.5kg。假设容器底面积为S,则容器对桌面压强的变化量为:
当物体切去一半后,剩下的一半仍漂浮,故排开液体质量与剩余物体质量相等,均为0.5kg,即排开液体质量也为m=0.5kg;排开液体变化量;则有:
水面高度变化量为:
则水对容器底部压强的变化量为:
因此。
【解析】【分析】(1)无水时,物体对容器底部的压力等于其重力,根据 求出物体对容器底部的压强;
(2)已知水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;
(3)当水深为物块高度的一半时,物块对容器底部的压力为0,则此时浮力等于重力。根据阿基米德原理可知,物块所受的浮力,据此求出物块的密度;
(4)将物块露出水面的部分切去,假设容器的底面积为S,则容器对水平桌面的压强的变化量 ,当物块切去一半后,剩下的一半仍漂浮,根据物体密度与水密度的关系判断出排开水的质量与剩余物块的质量、切去的质量的关系;
根据 、V=Sh以及p=ρgh表示出水对容器底部的压强的变化量,并与Δp桌比较,得出结论。
10.【答案】(1)解:A的质量
A的密度
(2)解:当水位上涨到A的上表面时,A被完全浸没在水中,此时排开水的体积等于A的体积。即
根据阿基米德原理,A受到的浮力为
(3)解:当A完全浸没在水中时,滑轮组需要克服的有用拉力为
滑轮组做的有用功为
滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功
滑轮组的机械效率为
(4)解:电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD,即
要使电子秤所受的压力最大,则绳子的拉力FD必须最小。
根据力的相互作用以及杠杆平衡条件
又因为
所以
要使FD最小,作用在C点的力FC必须最小。
FC是滑轮组绳端的拉力,由图可知,滑轮组有3段绳子承担总重物,则
要使FC最小,A受到的浮力必须最大。
当A完全浸没时,浮力最大,
此时,C点的最小拉力为
D点的最小拉力为
电子秤受到的最大压力为
B是边长为0.1m的正方体,其底面积(即受力面积)为
电子秤所受的最大压强为
【解析】【分析】(1)根据,计算重力;利用,计算密度;
(2)根据,计算物体受到的浮力;
(3)根据物体受到的重力和浮力,计算拉力大小;根据W=FL,计算拉力做功多少;根据,计算机械效率;
(4)结合杠杆的平衡条件,计算杠杆上拉力大小,根据滑轮组绳子股数和受到的力,计算绳子的拉力;结合物体受到的力,计算最大压力,利用,计算压强大小。
(1)A的质量
A的密度
(2)当水位上涨到A的上表面时,A被完全浸没在水中,此时排开水的体积等于A的体积。即
根据阿基米德原理,A受到的浮力为
(3)当A完全浸没在水中时,滑轮组需要克服的有用拉力为
滑轮组做的有用功为
滑轮组做的总功包括克服A的视重和动滑轮重力所做的功
滑轮组的机械效率为
(4)电子秤受到的压力等于B的重力减去绳子对B的拉力FD,即
要使电子秤所受的压力最大,则绳子的拉力FD必须最小。
根据力的相互作用以及杠杆平衡条件
又因为
所以
要使FD最小,作用在C点的力FC必须最小。
FC是滑轮组绳端的拉力,由图可知,滑轮组有3段绳子承担总重物,则
要使FC最小,A受到的浮力必须最大。
当A完全浸没时,浮力最大,
此时,C点的最小拉力为
D点的最小拉力为
电子秤受到的最大压力为
B是边长为0.1m的正方体,其底面积(即受力面积)为
电子秤所受的最大压强为
11.【答案】(1)解: 摩托车对地面的压力F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N
摩托车对地面的压强
(2)解:水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J
燃气释放热量
燃气质量
【解析】【分析】(1) 小明和爸爸质量共120kg,骑着一辆质量为300kg ,总质量为420kg,根据重力公式计算总重力,摩托车对地面的压力F=G,根据压强公式F=Ps计算摩托车对地面的压强;
(2)根据热量公式Q吸=c水m水Δt计算水吸收热量;结合效率公式计算燃气释放热量;结合热值公式计算燃气质量。
12.【答案】(1)解:空心砖的重力为
答:空心砖的重力为15N;
(2)解:空心砖竖放时对水平地面的压强为
答:空心砖竖放时对水平地面的压强为;
(3)解:设空心砖的长宽高分别为、、,,
压力不变,根据可知①
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
答:空心砖的材料的密度为。
【解析】【分析】(1)根据重力和质量的关系公式即可计算。
(2)根据压力和面积,利用压强的计算公式即可。
(3)根据空心占比算出材料部分体积,再利用质量密度关系计算。
13.【答案】(1)根据压强公式可知,海面下5m处船体受到海水的压强为
由变形式可知,1cm2的面积上受到海水的压力为F=pS=5×104Pa×1×10-4m2=5N。
答:海面下5m深处船壁1cm2的面积上受到海水的压力是5N。
(2)由速度变形式可知,以最大航速匀速航行16km所用的时间为
由W=Pt可得,动力做功W=Pt=15000×103W×2000s=3×1010J
船匀速航行,受到海水的阻力等于牵引力,大小为
答:破冰船动力做功是3×1010J;受到的阻力是1.875×106N。
(3)根据可得,破冰船排开水的体积
船满载时的总重
由二力平衡知识,冰面对船的支持力为
冰面对船的支持力与船对冰面的压力是一对相互作用力,故船对冰面的压力为。
答: 破冰船排开水的体积是8×103m3;船对冰面的压力是6×107N。
【解析】【分析】 (1)根据p=ρgh求出液体压强,再根据F=pS可求1cm2的面积上受到海水的压力;
(2)根据速度公式可求以最大航速匀速航行16km所用的时间,再根据W=Pt可求动力做的功;船匀速航行,受到海水的阻力等于牵引力,根据W=Fs可求受到的阻力;
(3)根据F浮=ρ海水gV排可得,破冰船排开水的体积;由二力平衡知识,可求冰面对船的支持力,冰面对船的支持力与船对冰面的压力是一对相互作用力,可求船对冰面的压力。
(1)海面下5m处船体受到海水的压强为
则1cm2的面积上受到海水的压力为F=pS=5×104Pa×1×10-4m2=5N
(2)以最大航速匀速航行16km所用的时间为
动力做功W=Pt=15000×103W×2000s=3×1010J
船匀速航行,受到海水的阻力等于牵引力,大小为
(3)根据可得,破冰船排开水的体积
船满载时的总重
由二力平衡知识,冰面对船的支持力为
冰面对船的支持力与船对冰面的压力是一对相互作用力,故船对冰面的压力为。
14.【答案】根据题意,分析图甲、丙可知:5s时,水面下降到物块C上表面;20s时,水面下降到下部分水箱的顶部;50s时,水面下降到物块C下表面;60s时,水箱内水放完。
(1)由图乙可知,当水箱中的水排空时,力传感器A受到的拉力为15N,所以物块的重力GC=F拉=15N;
(2)当水面在物块C上方时,物块C完全浸没水中,由图乙可知,此时力传感器A受到细杆a的压力为10N,
则物块C受到细杆a的压力:F压=10N,
此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力,三个力平衡,所以此时物块C所受的浮力:
F浮=GC+F压=15N+10N=25N;
根据阿基米德原理可得,物块C的体积为:;
根据G=mg可知,物体的质量为:;
物块C的密度为:;
(3)由图乙可知,在bs时力传感器A受到的力FA=0N,所以物块C受到的浮力为F浮'=GC=15N;
则5s~bs物块C受到的浮力的减小量ΔF浮=F浮-F浮'=25N-15N=10N;
结合图乙和丙可知5<b<20,所以bs时,水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间,则5s~bs和5s~20s物块C受到的浮力的减小速度相等;
由图丙可知5s~20s力传感器B受到的力从80N减小至50N,
则力传感器B受到的力的减小速度为;
放水速度为v放=100cm3/s=1×10-4m3/s,
水箱中水的重力的减小速度:v水重=ρ水gv放=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3/s=1N/s;
水箱质量不计,力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力(即物块C排开水的重力)之和;据此可求出5s~20s物块C受到的浮力(即物块C排开水的重力)的减小速度v浮力=vB-v水重=2N/s-1N/s=1N/s;
则;
(4)20s时,水面下降到下部分水箱的顶部,由图丙可知力传感器B受到的压力为50N,则此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和也为50N,即下部分水箱装满水的重力为G下=50N;
根据重力公式和密度公式可知,下部分水箱装满水的体积为:,
已知水箱底面积为S下=400cm2,所以下部分水箱的高为:;
50s~60s,水面从物块C下表面下降至底部,已知总放水时间为1min=60s,
所以水面从物块C下表面至放完所用时间:t'=60s-50s=10s,
放出水的体积:,
由体积公式可知水面下降高度,即物块C下表面距离水箱底部的距离为:,
物块C位于下部分水箱中的长度为:hC下=h下-h'=12.5cm-2.5cm=10cm;
20s~50s,水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面,所用时间:t''=50s-20s=30s,
放出水的体积:,
则物块C位于下部分水箱中的体积:VC下=V下-V'-V''=(5000-1000-3000)cm3=1000cm3,
物块C的底面积:;
由(2)可知物块C的体积VC=2.5×10-3m3=2500cm2,则物块C的总长度为:,
物块C位于上部分水箱中的长度为:hC上=hC-hC下=25cm-10cm=15cm,
则物块C位于上部分水箱中的体积:VC上=SChC上=100cm2×15cm=1500cm3;
5s~20s,水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部,所用时间:t'''=20s-5s=15s,
放出水的体积:,
则上部分水箱的横截面积:;
0~5s,水面从水箱顶部下降至物块C上表面,所用时间:t''''=5s,
放出水的体积:,
则水面下降的高度,即物块C上表面距离水箱顶部的距离为:;
综合以上分析可知,水箱的高度:h=h''+hC+h'=2.5cm+25cm+2.5cm=30cm=0.3m;
由液体压强公式可得,初始装满水时,水对水箱底部的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
答:(1)物块C的重力为15N;
(2)物块C的密度为0.6×103kg/m3;
(3)乙图中的b值为15;
(4)初始装满水时,水对水箱底部的压强为3000Pa。
【解析】【分析】由于水箱上下两部分粗细不同且物块C位于其中,放水速度一定,所以力传感器B受力随时间的变化速度不同;根据题意,分析图甲、丙可知:5s时,水面下降到物块C上表面;20s时,水面下降到下部分水箱的顶部;50s时,水面下降到物块C下表面;60s时,水箱内水放完。
(1)水箱中的水排空时,物块C受到细杆a的拉力和重力,根据力的相互性和二力平衡特点可知,物块C的重力等于力传感器A受到的拉力;
(2)当水面在物块C上方时,C排开水的体积等于自身的体积,所受浮力不变;根据图乙可得出物块C浸没水中时力传感器A受到的压力大小;根据力的相互性和二力平衡特点可知,物块C受到细杆a的压力大小等于力传感器A受到的压力大小;此时物块C受到浮力、重力和细杆a的压力,三个力平衡,根据力的平衡特点可求出浮力的大小,然后根据阿基米德原理求出物块C的体积,根据重力公式和密度公式即可求出物块C的密度;
(3)由图乙可知,bs时力传感器A受力为零,物块C受到的重力和浮力是一对平衡力,据此可求出此时浮力的大小,结合(2)中已求出的物块C完全浸没时受到的浮力,可求出5s~bs物块C受到的浮力的减小量;
结合图乙和丙可知5<b<20,所以bs时,水面在物块C上表面和下部分水箱的顶部之间,则5s~bs和5s~20s物块C受到的浮力的减小速度相等;
由图丙可求出5s~20s力传感器B受到的力的减小速度,又根据放水速度可求出水箱中水的重力的减小速度;水箱质量不计,力传感器B受到的力始终等于水的重力和物块C受到的浮力(即物块C排开水的重力)之和;据此可求出5s~20s物块C受到的浮力(即物块C排开水的重力)的减小速度;
根据上面求出的5s~bs物块C受到的浮力的减小量和浮力的减小速度可求出b的值;
(4)由于水箱形状不规则,所以可根据液体压强公式p=ρ水gh求装满水时水对水箱底部的压强,即需先求出水箱的高度;
①求出物块C下表面距离水箱底部的距离:
由图丙可知20s时力传感器B受到的压力,其大小等于此时水箱内水的重力和物块C排开水的重力之和,即下部分水箱装满水的重力;根据重力公式和密度公式可求出下部分水箱装满水的体积,根据体积公式可求出下部分水箱的高度;
50s~60s,水面从物块C下表面下降至底部,根据放水时间和速度求出放出水的体积,由体积公式可求出水面下降高度,即物块C下表面距离水箱底部的距离;
②求出物块C的总长度:
根据求出的下部分水箱的高度和物块C下表面距离水箱底的距离,可求出物块C位于下部分水箱中的长度;
20s~50s,水面从下部分水箱顶部下降至物块C下表面,根据放水时间和速度求出放出水的体积,则物块C位于下部分水箱中的体积等于下部分水箱的体积减去20s~60s放出水的体积,根据体积公式可求出物块C的底面积;由(2)可知物块C的体积,由体积公式可求出物块C的总长度;
③求出物块C上表面距离水箱顶部的距离:
根据求出的物块C总长度和位于下部分水箱中的长度,可求出物块C位于上部分水箱中的长度,由体积公式可求出物块C位于上部分水箱中的体积;
5s~20s,水面从物块C上表面下降至下部分水箱顶部,根据放水时间和速度求出放出水的体积,则放出水的体积和物块C位于上部分水箱中的体积之和等于上部分水箱的横截面积与物块C位于上部分水箱中的长度之积,据此可求出上部分水箱的横截面积;
0~5s,水面从水箱顶部下降至物块C上表面,根据放水时间和速度求出放出水的体积,根据体积公式可求出水面下降的高度,即物块C上表面距离水箱顶部的距离;
综合以上分析,可求出水箱的高度;最后根据液体压强公式求出初始装满水时,水对水箱底部的压强。
15.【答案】(1)根据公式G=mg可知,该机器人所受的重力。
答: 该机器人所受的重力为500N。
(2)题干已知路程和时间,利用公式可知,测试时机器人运动的速度。
答: 测试时机器人运动的速度为1m/s。
(3)机器人对地面的压力为:F=G=500N,
则机器人对地面施加的压强为:。
答:此时机器人对地面施加的压强为12500Pa。
【解析】【分析】 (1)根据G=mg求出该机器人所受的重力;(2)根据速度公式求出测试时机器人运动的速度;
(3)水平面上的物体对水平面的压力大小等于其重力的大小,再根据求出机器人对地面施加的压强。
(1)该机器人所受的重力
(2)测试时机器人运动的速度
(3)机器人对地面施加的压强
16.【答案】(1)解;机器狼以的速度在水平地面上匀速前进到达预定地点,这次展示机器狼移动的距离.
(2)解;机器狼站立侦查时对地面的压力
机器狼站立侦查时对地面的压强.
(3)解;机器狼水平匀速前进过程时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力
机器狼水平匀速前进过程的功率.
【解析】【分析】(1)机器狼以的速度在水平地面上匀速前进到达预定地点,结合速度公式分析机器狼移动的距离;
(2)机器狼站立侦查时对地面的压力,机器狼站立侦查时对地面的压强;
(3)机器狼水平匀速前进过程时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,机器狼水平匀速前进过程的功率。
(1)机器狼以的速度在水平地面上匀速前进到达预定地点,这次展示机器狼移动的距离
(2)机器狼站立侦查时对地面的压力
机器狼站立侦查时对地面的压强
(3)机器狼水平匀速前进过程时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,牵引力
机器狼水平匀速前进过程的功率
17.【答案】(1)海底水下机器人水深达324m,海底水下机器人受到海水压强为
(2)当“海葵一号”储存原油时,压载水舱需同时进水保持船体平衡,以免发生倾斜或侧翻,原油质量需与压载水舱水的质量相等,当压载水舱满载时,储存石油的石油最多为
(3)圆筒型结构设计,底面积相同的圆柱体。零压载状态船身吃水深度为h,作业一段时间后,船身吃水深度变化了1.5h,即增加了1.5h,说明排开水的体积增加了零压载状态的1.5倍,即
“海葵一号”始终漂浮,浮力等于重力则重力的增加量等于浮力的增加量,由此可知压载水舱保持满载,储存石油
【解析】【分析】1、压强的计算:公式为;
2、当压载水舱满载时,储存石油的石油最多为;
3、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;物体沉浮条件:物体悬浮时的浮力等于重力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度等于液体的密度,物体漂浮表明浮力等于重力(排开水的体积小于物体体积),物体的密度小于液体的密度,物体下沉时重力大于浮力(排开水的体积等于物体体积),物体的密度大于液体的密度。
(1)海底水下机器人水深达324m,海底水下机器人受到海水压强为
(2)当“海葵一号”储存原油时,压载水舱需同时进水保持船体平衡,以免发生倾斜或侧翻,原油质量需与压载水舱水的质量相等,当压载水舱满载时,储存石油的石油最多为
(3)圆筒型结构设计,底面积相同的圆柱体。零压载状态船身吃水深度为h,作业一段时间后,船身吃水深度变化了1.5h,即增加了1.5h,说明排开水的体积增加了零压载状态的1.5倍,即
“海葵一号”始终漂浮,浮力等于重力则重力的增加量等于浮力的增加量,由此可知
压载水舱保持满载,储存石油
18.【答案】(1)解:乙的体积V乙=SH,物体乙的密度。
答:物体乙的密度。
(2)解:容器甲对水面地面的压强。
答:容器甲对水面地面的压强。
(3)解:当乙物体对容器地面的压力刚好为0N,即刚把物体乙托起时,由压力产生的原因可知,液体对容器底部的最小压强;
答:液体对容器底部的最小压强。
【解析】【分析】 (1)均匀圆柱体乙物体的底面积、高度已知,可求出体积,乙的质量已知,由密度公式求出密度;
(2)容器甲对水面地面的压强等于压力除以甲的底面积,压力等于物体乙的重力;
(3)当乙物体对容器地面的压力刚好为0N,液体对容器底部的最小压强等于物体乙的重力除以物体乙的底面积;
(1)乙物体的密度
(2)轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上,圆柱形容器甲的重力可不计,容器甲对地面的压力等于乙的重力大小,容器甲对水平地面的压强
(3)当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时,则乙受到的液体向上的压力(即浮力大小)等于乙的重力大小,即
F=G乙
根据压强公式有
p液S乙=m乙g
该液体对甲容器底部的最小压强
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