期末专项培优:计算题 专项训练-2025-2026学年人教版物理八年级下册
2026-05-23
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 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-期末 |
| 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 | 1.62 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 拓智优等生教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58009471.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、浮力、功与机械效率综合计算,以生活场景为载体,通过46道阶梯式习题构建从公式应用到综合分析的解题逻辑链,培养物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|压强计算|8题(机器人地面压强)|固体/液体压强公式应用,压力分析|压力-压强关系→受力面积影响因素|
|浮力综合|12题(木块漂浮、潜艇模型)|浮沉条件、阿基米德原理结合密度计算|密度-体积-质量关系→浮力与重力平衡|
|功与功率|10题(汽车牵引力做功)|匀速运动功、功率公式应用,二力平衡|力-距离-功关系→功率与时间关联|
|机械效率|6题(滑轮组提升货物)|有用功/总功计算,机械效率公式应用|有用功-额外功-总功逻辑链→效率影响因素|
|综合计算|10题(容器底压强与压力)|多知识点交叉(压强+浮力+密度)|单一公式应用→多公式联立推导|
内容正文:
期末专项培优:计算题
1.小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为,g取10N/kg。
(1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功;
(3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为)和宾馆的电子秤进行如下操作:①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg;②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
2.如图所示为我国自行研制设计的导弹护卫舰“铜仁舰”。该舰长88.9 m,宽 11.4 m,吃水深度(满载时浸在海水中的深度)为4.3 m,满载排水量1 300 t。g取10 N/kg。海水的密度为1.0×103 kg/m3,求:
(1)该舰满载时受到海水的浮力?
(2)满载时铜仁舰的底部受到海水的压强?
(3)一位质量为60 kg的士兵站在舰的水平甲板上,若双脚与甲板的接触面积为0.04 m2。则他此时对甲板的压强是多少?
3.高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀.当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内蒸汽顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为S,侧壁竖直,出气孔横截面积为S0,限压阀质量为m。限压阀顶部面积为 S,(已知大气压强 p。).
(1)写出液体沸点与气压的关系.
(2)求使用高压锅时锅内气体的最大压强.
(3)为保证使用安全,不可随意增加限压阀质量.如果限压阀的质量增加m,请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.
4.如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、2S.(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
物体
密度
体积
A
ρ
2V
B
3ρ
V
① 若乙容器中酒精的质量为1.6千克,求酒精的体积V酒精.
② 求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精.
③ 现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A、B和容器甲、乙中各选择一个,当把物体放入容器中后(液体不会溢出),可使容器对水平地面的压力最大且压强最大.求该最大压力F最大和最大压强p最大.
5.用图所示的滑轮组运送货物上楼,每件货物均重100N,动滑轮重20 N(不考虑绳重和摩擦)。求:
(1)当运送1件货物时,拉力F是多少N?
(2)当运送4件货物时,滑轮组的机械效率为多少?
6.人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,某次送餐时,托着装有8cm深热汤的大碗,碗与汤的总质量为2 kg,机器人与地面的接触面积为0.0lm2(g=10N/kg,ρ=l×103kg/m3)。求
(1)送餐机器人的重力是多少?
(2)碗底5cm2面积上受到汤的压力是多少?
(3)机器人送餐时对水平地面的压强是多少?
7.如图所示,水平地面上有一个要使用的新的扫地机器人,它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触。机器人质量为3.8kg,三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10-4m2,求:
(1)机器人的重力大小;
(2)机器人静止时对地面的压强。
8.如图所示,灯的质量为3kg,灯挂在水平横杆的C端,O为杠杆的支点,水平杆OC长2 m,杆重不计,BC长0.5 m;求:
(1)灯的重量;
(2)要使水平杆在水平位置保持平衡,作用在B点上的动力至少多大?
9.底面积为200cm2、重为5N的平底圆柱形容器内装有适量的水放置在水平桌面上,现将体积为500cm3、重为4N的木块A轻轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为10cm,如图甲所示;若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积。(ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)图甲中木块A静止时排开水的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
10.在水平桌面上有一个盛有水的柱形容器,其底面积为,将一体积为1000cm3的木块用细线系住没入水中如图甲所示,此时容器中水深为30cm。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示。求:
(1)甲图中木块受到水的浮力;
(2)木块的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
11.某校学生乘校车到校外参加活动,校车在平直公路上匀速行驶6km,用时10min。已知发动机的功率为60kW ,求:
(1)此过程中发动机牵引力所做的功;
(2)发动机牵引力的大小。
12.小明在五一假期期间参观车展时进行了新能源汽车试乘,试乘时汽车以54km/h的速度匀速直线行驶了3600m,车和人总质量为4×103kg,阻力是车总重的0.1倍。求该汽车:(g取10N/kg)
(1)匀速行驶的时间;
(2)匀速行驶时的牵引力;
(3)牵引力做的功。
13.如图所示,质量为的举重运动员在内将重为的杠铃从地上举到的高度。求这个过程中:运动员每只脚与地面的接触面积是
(1)运动员受到的重力;
(2)运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强;
(3)运动员对杠铃做功的功率。
14.小明设计了一款潜水艇模型,模拟潜水艇在实际作业中遇到的“掉深过程”(因液体密度变小而急剧下降)。其主要结构如图所示,模型的总质量4.2kg(包含压载铁),总体积。在模型的A位置处,装有底面积为10cm2的压力传感器。模型初入水时,漂浮于水面;再通过阀门K控制进水量,让模型恰好在水中悬浮;再将水中悬浮的模型取出并擦干表面的水(内部水量不变),放入装有测试液体的底面积为200cm2柱形容器中实验。在无自救措施时,模型在测试液体中会持续下落,最终触底时容器底对模型的支持力为10N。求:
(1)模型初入水时,受到的浮力;
(2)测试液体的密度;
(3)在自救模式测试时,当压力传感器受到液体压力为8N时,便会触发电磁开关使压载铁自行脱落,从而实现上浮自救,求此时压力传感器所处的深度;
(4)若欲使潜水艇模型在模拟测试中,比目前触发开关的位置提前0.2m开始上浮自救,请给出一条具体的改进方案,结合计算说明方案的可行性。
15.一辆自重是的卡车,装着24箱货物,每箱货物的质量是300kg,行驶到一座立有限重标志(如图所示)的桥前,求:(g取10N/kg)
(1)卡车自身质量是多少kg?
(2)这辆卡车总重为多少N?
(3)要想安全过桥需要卸下几箱货物?
16. 如图所示,将底面积为100cm2、质量为0.5kg 的容器放在水平桌面上,容器内装有重为45N,深为40cm 的某种液体(容器壁厚忽略不计),已知A处液体的压强为2400Pa。(g取10N/kg)求:
(1)液体的密度;
(2)液体对容器底的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
17.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取10N/kg,,求:
(1)容器对水平桌面的压力和压强;
(2)水对容器底部的压力和压强。
18.一种两栖汽车可以在水面上航行,也可以在陆地上行驶。驾驶员坐进车内,车总质量350kg,车轮的触地总面积为200cm2。在水中行驶时,关闭门窗密封(可通过车顶的气孔通气)。(g取10N/kg)求:
(1)汽车的总重;
(2)汽车对地面的压强;
(3)为了能在水上航行时,汽车关闭门窗时汽车的总体积至少多大。
19. 一座桥的桥头立有这样的交通标志牌(桥梁限重标志),如图所示。现有一自重50000N的大卡车,装了的石子,石子的密度是。
(1)求大卡车质量;
(2)请通过计算说明这辆卡车能否从该桥通过?
20.装卸工人用如图所示的装置将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力为500N,货物在1min内匀速上升了5m,在此过程中求:
(1)有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
21.某工人利用如图所示的滑轮组提升重的物体,作用在绳子自由端的拉力为,物体匀速上升了,不计绳重和摩擦。求:
(1)该滑轮组的机械效率;
(2)动滑轮的重。
22.如图所示的是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。g取10N/kg。
(1)已知这款车的质量为400kg,车内驾驶员的质量为60kg。当汽车静止在地面上时,汽车对地面的压力是多少?
(2)若汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是汽车对地面压力的,则汽车受到的牵引力是多少?
23.如图所示是多功能抑尘车,它利用高压原理向空气中喷洒颗粒格外细小的水雾,除去空气中过多的尘埃。该抑尘车空车质量为10t,其中配有一个容积为10m3的水箱。(g取10N/kg)求:
(1)抑尘车的自重;
(2)满载时,若抑尘车车轮与地面的总接触面积为0.4m2,则它静止时对水平地面的压强为多大?
24.如图所示,叉车在内将质量为2t的某块大理石沿竖直方向匀速提升了,发动机所做的总功是,取。求:
(1)叉车支持力对大理石做的功是多少?
(2)叉车支持力对大理石做的功的功率是多少?
(3)叉车提升大理石的机械效率是多少?
25.如图所示是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为400kg,车内驾驶员的质量为60kg,地面对车的支持力是多少?
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,车受到的牵引力是多少?
26.现有正方体空心金属盒和实心球各一个,实心球的体积为,如图甲所示,把实心球和金属盒用细绳相连放入水中静止后,金属盒没入水中的体积为,若将细绳剪断,实心球沉入水底,金属盒静止时没入水中的体积为,如图乙所示,不计细绳的重力和体积,水的密度为,求:
(1)金属盒所受重力的大小;
(2)实心球所受重力的大小;
(3)图甲中细绳的拉力大小。
27.小明驾驶平衡车在平直的路上以4m/s的速度匀速行驶了100m,已知平衡车和小明的总重为500N,轮胎与地面的接触总面积为25cm2,平衡车受到的阻力是总重的 ,求这个过程中:
(1)小明驾驶平衡车的时间;
(2)平衡车对地面的压强;
(3)平衡车牵引力做的功。
28.在劳动实践活动中,小明在平直的道路上用推车运送小麦,如图所示,他用60N的水平推力推着推车,以1m/s的速度匀速前进了一段距离,所用的时间为5s,求
(1)推车通过的路程;
(2)推车受到的阻力;
(3)推力做的功。
29.如图所示,小倩同学提了的水给树苗浇水,已知桶自身质量为,桶的底面积是桶的厚度不计,桶中水深为,提水时手的受力面积为。求:
(1)水对桶底的压强是多大?
(2)水对桶底的压力是多大?
(3)提水时手受到的压强是多大?
30.2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示,用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来;用电高峰时,再利用上水库中的水发电。
(1)蓄能时,水被抽到上水库中,电能转化为水的 ;
(2)发电时,若该电站上水库可用于发电的库容量为7.86×106米3,上下水库平均水位差500米。上水库中可用于发电的水流到下水库,水的重力做功为 焦。
31.如图所示的是一种智能装卸机器人,它能够代替人工进行货物装卸。该机器人在内将质量为的货物沿竖直方向匀速提升。取,求:
(1)货物所受的重力;
(2)机器人提升货物的功率。
32.随着科技的不断进步,快递行业开始使用无人机快递包裹.如图为某型号的无人机,该无人机自身质量为,能提供的最大升力为(不计空气阻力,g取)。求:
(1)该无人机的重力;
(2)该无人机空载悬停时,需要的升力;
(3)该无人机悬停时,能吊起货物的最大质量。
33.小明用如图所示动滑轮和质量为的桶往屋顶花园运送建筑材料。桶内装的材料,用力在内匀速将桶向上移动的过程中。(不计绳重、动滑轮重和摩擦,取)求:
(1)桶上升的速度;
(2)拉力的大小;
(3)拉力做功的功率。
34.利用如图所示的滑轮组,小明将重300N物体从一楼地面匀速提升至六楼地饭,在绳端施加的拉力为120N,物体匀速上升的速度为0.2m/s。已知每层楼高3m,问:
(1)绳端移动的速度?
(2)绳端拉力做功的功率?
(3)滑轮组的机械效率?
(4)小明吊起物体过程所用时间?
35.如图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人。机器人的质量约为500kg,装有四条履带,每条履带与地面的接触面积为2m2。某次它在南极内陆冰盖完成了30km的自主行走,耗时0.5h。求:
(1)长航程极地漫游机器人的平均速度;
(2)该机器人对地面的压强。
36.如图所示,一辆“共享汽车”在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为2400N,此时汽车所受的动力是车重的0.2倍,g=10N/kg。试问:
(1)汽车所向前的牵引力是多少?
(2)汽车的总质量是多少?
(3)地面对汽车的支持力是多少?
37.如图所示,质量为1kg的正方体木块静止在水面上时,露出水面的体积为总体积的1/5(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块受到的浮力。
(2)木块排开水的体积。
(3)木块的密度。
38.小明用如图甲所示的滑轮组提升物体,物体的重力为500N,所用动滑轮的重力为40N,不计绳重和摩擦,绳子自由端竖直移动的距离随时间变化的关系如图乙中a所示,物体上升的高度随时间变化的关系如图乙中b所示。
(1)求0-30s内物体上升的速度;
(2)求0-20s内拉力做功的功率;
(3)求滑轮组提升物体的机械效率。
39.用如图所示的滑轮组匀速提升重为的物体,所用拉力为,不计绳重和摩擦,将重物提升所用时间为。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力的功率;
(3)若物重变为原来的2倍,则滑轮组的机械效率又为多大?
40.如图甲所示,边长为10cm的正方体木块A在水中静止时漂浮在水面上,此时木块的露出水面;若将一个与A等体积的正方体B粘在A的上方,此时A、B刚好浸没在水中,请计算(ρ水=1.0×103kg/m3):
(1)木块A的密度ρA;
(2)物体B的密度ρB;
(3)若容器底面积为200cm2,则与甲图相比较,乙图中水对容器底部压强增大了多少Pa?
41.一金属块在空气中用弹簧测力计称得重力为27N, 把它全部浸没在水中时,测力计的示数为17N, 取 g=10N/kg,则:
(1)该金属块受到水对它的浮力是多大?
(2)物体的体积是多少?
(3)金属块的密度是多大?
42.如图是我国自主研发的大型海事巡航救助船“海巡06”,据报道:2021年2月8日,“海巡06”在武昌船舶重工集团双柳造船基地正式下水,列编后将成为驻守我国东南沿海水域的最大海事巡航救助船。“海巡06”总长128.6米,型宽16米,型深7.9米,设计排水量5560吨,设计航速20节(1节1.852km/h,具备无限航区航行能力,续航里程1万海里,在没有外界补给的情况下能在海上巡航执法60天。求:
(1)将其他船只上的货物装到“海巡06”上后,“海巡06”受到的浮力 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)“海巡06”吃水深度为4.2m时,水对船底的压强为多大?
(3)“海巡06”满载时所受到的浮力是多大?排开水的体积是多少?
(4)若“海巡06”输出功率为 ,其匀速巡航180km,需要5个小时,则此过程中它受到的阻力是多少?
43. 如图所示,是心理学中的萨提亚冰山理论模型,它将人的“行为”和“内在”比作一座漂浮在水面上的巨大冰山。露在水面上的部分指能够被外界看到的行为表现或应对方式,大约只占冰山整体体积的八分之一;另外藏在水底的八分之七则指长期压抑并被我们忽略的“内在”。若冰山的质量为900吨,海水的密度为,冰的密度为,g取10N/kg。
(1)求海水下10m深处产生的压强(不计大气压强);
(2)求此冰山受到的浮力(不计冰熔化);
(3)按题目所给数据推断,这样的冰山是否符合物理规律,并通过必要的计算说明理由。
44.如图所示,质量为50kg的薄壁方形容器,装满水放在水平面上,主体部分为边长1m的正方体,侧边接一开口直圆筒。圆筒中的水面距底面1.2m,侧面圆筒内装的水的质量为50kg。
(1)水对容器底部的压力为多少?
(2)容器对水平面的压强为多少?
45.如图所示,一辆装载了1t钢卷的卡车在3000N的水平牵引力F作用下,以20m/s的速度沿平直的路面向左匀速行驶,已知该卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍(g取10N/kg),求:
(1)车受到路面的阻力f;
(2)卡车的重力;
(3)当卡车卸掉400kg的钢卷后,要使卡车能以30m/s的速度继续匀速直线行驶,需要的水平牵引力为多大?
46.图甲是修建码头时用钢缆绳拉着实心长方体A沿竖直方向以0.4 的速度匀速下降的情景。图乙是A下降到水底之前钢缆绳对A的拉力F随时间t变化的图象(取水的密度为ρ= ,g取 )。求:
(1)长方体A的高度;
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力;
(3)长方体A的密度。
参考答案
1.【答案】(1)解:机器人对地面的压力F=G=mg=48kg×10N/kg=480N;
机器人与地面的接触面积S=nS轮=4×6×10-4m2=2.4×10-3m2;
它对地面的压强:;
(2)解:电梯对机器人做的功W=Gh=480N×20m=9600J;
(3)解:根据m总=m瓶+m液得到:1.02kg=m瓶+103kg/m3×10-3m3 ①;
1.05kg=m瓶+ρ盐×10-3m3②;
①②联立得到:m瓶=0.02kg,ρ盐=1.03×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)根据F=G=mg计算机器人对地面的压力,再根据S=nS轮计算机器人与地面的接触面积,最后根据计算机器人对地面的压强。
(2)根据W=Gh计算电梯对机器人做的功;
(3)根据m总=m瓶+m液为等量关系,结合密度公式m=ρV列方程计算即可。
2.【答案】(1)解: 由阿基米德原理可得,该舰满载时受到海水的浮力为F浮=G排=m排g=1 300×103 kg×10 N/kg=1.3×107 N。
(2)解: 满载时铜仁舰的底部受到海水的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.3 m=4.3×104 Pa。
(3)解: 士兵对甲板的压力为F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N,士兵站在甲板上他此时对甲板的压强为p'===1.5×104 Pa。
【解析】【分析】(1)知道该舰满载时的排水量,根据阿基米德原理求出该舰满载时受到海水的浮力;
(2)知道满载时浸在海水中的深度,根据求出满载时铜仁舰的底部受到海水的压强;
(3)士兵对甲板的压力和自身的重力相等,根据求出其大小,利用求出他此时对甲板的压强。
3.【答案】(1)液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低
(2)解:已知大气压强 p0,内底面积为 S,出气孔横截面积为S。限压阀质量为 m0.则大气压力 限压阀重力G=m0g.
当限压阀刚要被顶起时,受力平衡,此时压力F=
锅内气体最大压强
(3)解:锅内气体对锅盖最大压力的增加量
锅体对锅盖的最大作用力增加量为 ,
因为 S 远大于S0所以
【解析】【分析】(1)气压和海拔高度有关,海拔越高,大气压越低;
(2)根据F=pS,计算压力,根据总压力,利用,计算压强;
(3)根据压强差,利用ΔF=ΔpS,计算压力差。
4.【答案】解:①根据密度公式ρ=可得,
酒精的体积
V酒精==2×10-3m3;
②根据液体压强公式p=ρgh可得,酒精的压强
p酒精=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=784Pa;
③由于mA=ρ×2V、mB=3ρ×V,且S乙=2S甲,
故将B物体放入甲容器中时,容器对水平地面的压力最大且压强最大.
最大压力F最大=mg+3ρVg;
最大压强。
【解析】【分析】(1)已知酒精的质量和密度,根据密度公式求出酒精的体积;
(2)已知酒精的深度,根据公式p=pgh可求乙容器中0.1米深处酒精的压强;
(3)水平面上物体的压力和自身的重力相等,要使容器对水平地面的压力最大,则选物体A、B中重力最大的物体,根据G=mg=pVg比较两物体的重力即可得出答案;要使压强最大,则容器的底面积为最小,进一步根据压强 公式求出最大压强。
5.【答案】(1)解:由图可知, ,不考虑绳重和摩擦,送1件货物时,拉力
答:当运送1件货物时,拉力F是60N;
(2)当某次运送4件货物时,货物总重
所以当某次运送4件货物时,滑轮组的机械效率
答:当运送4件货物时,滑轮组的机械效率为95.2%。
【解析】【分析】对于该滑轮组,与动滑轮接触的有两段绳子,所以自由端移动的距离是物体移动的2倍,结合自由端移动的距离求解物体运动的距离;拉力为物重和滑轮重之和的一半,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,利用公式W=Fs求解做功,两者相除即为机械效率。
6.【答案】(1)解:送餐机器人的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N
答:送餐机器人的重力是400N
(2)解:碗底受到汤的压强p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
碗底5cm2面积上受到汤的压力F=pS=800Pa×5×10-4m2=0.4N
答:碗底5cm2面积上受到汤的压力是0.4N
(3)解:送餐机器人托着物体,总质量m总=2g+40kg=42g
总重力G总=m总g=42g×10N/kg=420N
此时机器人对水平地面的压力F地=G总=420N
此时机器人对水平地面的压强p地= =4.2×104Pa
答:机器人送餐时对水平地面的压强是4.2×104Pa
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;(2)根据液体密度和深度计算压强,压强和受力面积的乘积计算压力;(3)利用总质量计算总重力,压力和受力面积的比值计算压强。
7.【答案】(1)解: G=mg=3.8kg×10N/kg=38N
(2)F=G=38N
p==1.9×105Pa
【解析】【分析】(1)根据重力计算公式计算机器人的重力大小 ;
(2)根据固体压力压强关系可得 机器人静止时对地面的压强。
8.【答案】(1)解:灯的重量为:G=mg=3kg×10N/kg=30N;
答:灯的重量为30N;
(2)解:绳子拉力的力臂如图所示,由图看出,当在B点的力竖直向上时动力臂最长,动力最小,由杠杆平衡条件得:G×OC=F×OB
则
答:要使水平杆在水平位置保持平衡,作用在B点上的动力至少为40N.
【解析】【分析】(1)根据重力的计算公式G=mg计算出重力的大小;
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;本题为杠杆平衡题目,阻力力臂可以求出,只要求出动力力臂就可求出拉力.
9.【答案】(1)解:因为木块漂浮在水中,所以 F 浮=GA=4N
由 F 浮=ρ水gV 排得,木块静止时排开水的体积===
(2)解:由 F 浮=ρ水gV 排得,A、B 整体排开水的体积
物体 B 的体积VB=V 排总-VA=1×10-3m3-5×10-4m3=5×10-4m3
物体B的密度
(3)解:图乙中水面相对于图甲上升的高度
图乙中水的深度h 乙=h 甲+Δ h=0.1m+0.03m=0.13m
图乙中水对容器底部压强 p=ρ水gh 乙=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1300P
【解析】【分析】(1)根据漂浮浮力等于重力,根据F浮= P水9V排得出木块A静止时浸入水中的体积;
(2)根据漂浮浮力等于重力,根据F浮= P水9V排得浮出木块A B静止时浸入水中的总体积;总体积减去A的体积,就是B的体积;根据密度公式计算B的密度;
(3 )根据浸没的体积增加量求出图乙中水的深度的增加量,然后得出水的深度,利用p= ρ水gh即可求出图乙中水对容器底部的压强。
10.【答案】解:(1)图甲中物块完全浸没,排开水的体积等于木块的体积,故浮力为
;
(2)将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,此时浮力等于木块的重力,即;代入数据,得;
(3)乙中受到的浮力为;乙中减小的排开水的高度为;图乙中水对容器底部的压强
答:(1)甲图中木块受到水的浮力为10N;
(2)木块的密度为;
(3)图乙中水对容器底部的压强为2800。
【解析】【分析】(1)图甲中物块完全浸没,排开水的体积等于木块的体积,根据浮力公式计算物体受到的浮力;
(2)细线剪断,木块最终漂浮在水面上,此时浮力等于木块的重力,此时有的体积露出水面,所以
,据此计算木块的密度;
(3)乙中受到的浮力为,根据浮力公式计算乙中减小的排开水的高度为;根据压强公式计算图乙中水对容器底部的压强。
11.【答案】(1)此过程中发动机牵引力所做的功W=Pt=60×103W×600s=3.6×107J;
(2)发动机牵引力。
【解析】【分析】(1)根据W=Pt计算出发动机所做的功;
(2)根据公式计算发动机牵引力的大小。
12.【答案】解:(1)由得,匀速行驶的时间;
(2)汽车总重力;车沿平直公路匀速运动,车所受的阻力为总重的0.1倍,则牵引力;
(3)牵引力做的功。
答∶(1)匀速行驶的时间为240s;
(2)匀速行驶时的牵引力为;
(3)牵引力做的功为。
【解析】【分析】(1) 试乘时汽车以54km/h的速度匀速直线行驶了3600m 。由计算匀速行驶的时间;
(2) 车和人总质量为4×103kg, 根据G=mg计算汽车总重力;车沿平直公路匀速运动,根据二力平衡车所受的阻力为总重的0.1倍,则牵引力
(3)根据W=Fs计算牵引力做的功。
13.【答案】(1)解:运动员受到的重力
答:运动员受到的重力为
(2)解:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力,
运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强
答:运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压强为;
(3)解:运动员对杠铃所做的功:,
运动员对杠铃做功的功率
答:运动员对杠铃做功的功率为。
【解析】【分析】
(1)、运动员受到的重力G=mg;
(2)、运动员举起杠铃后双脚站立时对地面的压力等于人和杠铃的总重力,受力面积是两只脚的面积,由计算站立时的压强;
(3)、运动员对杠铃所做的功,运动员对杠铃做功的功率由计算。
14.【答案】(1)解: 模型初入水时,漂浮于水面,此时浮力等于重力,即F浮=G=4.2kg×10N/kg=42N
(2)解:对物体进行受力分析可知,浮力F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N×=50N,对齐进行受力分析可知物体受到浮力和支持力,竖直向下的重力,所以在液体中受到的浮力为F=50N-10N=40N;排开液体的体积等于自身体积 ,根据浮力的计算公式计算液体的密度ρ=。
(3)解:压强为8N,根据压强公式计算此时的压强,所以此时的深度h=
(4)提前0.2m自救,需要使得液体的密度增加,可以加盐分等物质。
【解析】【分析】(1) 模型初入水时,漂浮于水面 ,浮力等于重力,据此计算浮力;
(2)在水中时悬浮,根据浮力公式计算此时物体受到的浮力;对物体进行受力分析,在液体中受到重力浮力和支持力,所以浮力为F浮=G-F支,结合浮力公式计算待测液体的密度ρ=;
(3)根据压强公式计算此时受到的压强,结合P=ρgh计算此时的深度;
(4)根据F=ρgv可知,物体受的浮力和液体密度有关,增加液体密度可以增加浮力。
15.【答案】(1)解:由可得,卡车自身的质量:
(2)解:24箱货物的总质量:,
这些货物的总重力:,
则这辆卡车总重:
(3)解:这辆卡车的总质量:
,
限重质量
则超载的质量为:
故需要卸下货物的箱数为:箱。
【解析】【分析】1)据题可知,卡车重力为 ,根据G=mg计算卡车自身质量
2)据题可知, 24箱货物的总质量:, 根据G=mg计算货物的总中立,所以卡车总重为
3)据题可知,限重质量,所以超载的质量为:
故需要卸下货物的箱数为:。
16.【答案】(1)解:A点的深度为..)
由知道,液体的密度为
(2)解: 液体对容器底的压强 ..
液体对容器底的压力 .
(3)解: 容器对桌面的压力
容器对桌面的压强
【解析】【分析】1) A点的深度为,由计算液体的密度
2) 液体对容器底的压强 ,由压力公式F=PS计算液体对容器底的压力
3) 容器对桌面的压力容器对桌面的压强
17.【答案】(1)解: 水的体积
根据可得水的质量
则容器对水平桌面的压力
容器对水平桌面的压强
答:容器对水平桌面的压力为20N,压强为;
(2)解: 水对容器底部的压强
则水对容器底部的压力
答:水对容器底部的压力为8N,压强为。
【解析】【分析】(1)水的体积,根据可得水的质量;则容器对水平桌面的压力;容器对水平桌面的压强。
(2) 水对容器底部的压强,则水对容器底部的压力。
18.【答案】(1)解:汽车的总重G=mg=350kg×10N/kg=3500N。
(2)解:它对水平地面的压力F=G=3500N,它对水平地面的压强
(3)解:为了能在水上航行时,汽车应该漂浮在水上,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,汽车受到的浮力F浮=G=3500N,汽车关闭门窗时汽车的总体积。
【解析】【分析】(1)(2)结合重力公式计算汽车的总重;汽车静止在地面上,对地面的压力等于重力,即F=G,结合压强公式计算水平地面的压强;
(3)为了能在水上航行时,汽车应该漂浮在水上,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,所以汽车关闭门窗时汽车的总体积。
(1)汽车的总重
G=mg=350kg×10N/kg=3500N
(2)它对水平地面的压力
F=G=3500N
它对水平地面的压强
(3)为了能在水上航行时,汽车应该漂浮在水上,根据物体的浮沉条件可知,浮力大小等于重力大小,汽车受到的浮力
F浮=G=3500N
汽车关闭门窗时汽车的总体积
19.【答案】(1)解:由得,大卡车质量
(2)由得,石子的质量为
这辆卡车的总质量为
因为
所以能通过。
【解析】【分析】1)据题可知大卡车自重为 50000N ,根据重力公式G=mg计算卡车质量
2)据题可知,石子的体积为 ,密度 是,根据密度公式 可知石子的质量,所以总质量为,据此判断能否通过
20.【答案】(1)有用功:W有用=Gh=800N×5m=4000J;
(2)拉力移动距离s=2h=2×5m=10m,
拉力做的总功W总=Fs=500N×10m=5000J,拉力的功率P= P= 83.3W;
(3)滑轮组的机械效率:η= ×100%= ×100%=80%.
【解析】【分析】(1)(2)求解外力做功,利用外力大小乘以位移在力的方向上移动的距离即可,即W=Fs;利用外力做的功除以做功需要的时间即为功率;
(3)用滑轮组提升物体,拉力作的功为总功,克服重力做的功为有用功,两者相除即为机械效率。
21.【答案】(1)解:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,该滑轮组的机械效率
(2)解:不计绳重和摩擦,动滑轮重力
【解析】【分析】(1)由图甲知,滑轮组中动滑轮上的绳子段数,根据求滑
轮组的机械效率;
(2)不计绳重和摩擦,根据求动滑轮的重。
(1)由图可知,承担物重的绳子股数n=3,该滑轮组的机械效率
(2)不计绳重和摩擦,动滑轮重力
22.【答案】(1)解:根据题意可得,车和驾驶员的总质量为m总=m人+m车=60kg+400kg=460kg
总重力为G总=m总g=460kg×10N/kg=4600N
故汽车对地面的压力是4600N。
答:汽车对地面的压力是4600N;
(2)解:因为汽车在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是汽车对地面压力的,所以汽车受到的阻力
汽车在水平公路上匀速行驶时,汽车受到的牵引力与汽车受到的阻力是一对平衡力,大小相等,所以汽车受到的牵引力为F=f=920N
答:车受到的牵引力是920N。
【解析】【分析】
(1)根据公式G=mg求车所受的重力;
车所受的重力与地面对车的支持力为一对平衡力,地面对车的支持力与车对地面的压力为相互作用力,故车对地面的压力等于车所受的重力;
(2)汽车做匀速直线运动,汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等。
23.【答案】(1)抑尘车的自重
答:抑尘车的自重 ;
(2)满载时,水重力为
满载时,总重力为
它静止时对水平地面的压强
答:满载时,它静止时对水平地面的压强为 。
【解析】【分析】 (1)、已知质量根据公式求得重力。
(2)、已知总压力和受力面积根据公式求得压强。
24.【答案】解:(1)大理石的质量:
m=2 t=2×103 kg
大理石的重力:
G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N
因为叉车对大理石的支持力与大理石的重力是一对平衡力,所以叉车支持力:
F=G=2×104 N
则叉车提升大理石做的功:
W=Fs=2×104 N×1 m=2×104 J
(2)叉车提升大理石的功率:
(3)叉车提升大理石的机械效率:
答:(1)叉车支持力对大理石做的功是2×104J;
(2)叉车支持力对大理石做的功的功率是2×103W;
(3)叉车提升大理石的机械效率是40%。
【解析】【分析】(1)用公式G=mg求出大理石的重力,再用公式W=Gh求出支持力对大理石做的功;(2)已知支持力对大理石做的功和做功的时间,用公式可求出功率;
(3)已知发动机做的总功,用公式可求出机械效率。
25.【答案】(1)解:若这款车质量为400kg,车内驾驶员的质量为60kg,总质量为m总=m人+m车=60kg+400kg=460kg
总重力为G总=m总g=460kg×10N/kg=4600N
地面对车的支持力总重力是平衡力,大小相等,为4600N。
答:地面对车的支持力是4600N;
(2)解:若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.4倍,车受到的阻力是F阻=0.4G总=0.4×4600N=1840N
在水平公路上匀速行驶时,车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,为1840N。
答:车受到的牵引力是1840N。
【解析】【分析】(1)结合物体的质量,利用公式G=mg求解物体的重力;
(2)结合汽车受到的阻力与重力的关系求解阻力,汽车匀速运动,水平受力平衡,牵引力等于阻力。
26.【答案】(1)解:根据图乙可知,金属盒漂浮在水面上,受到的浮力等于重力,由和可知,金属盒的重力
答:金属盒所受重力的大小为;
(2)解:根据图甲可知,金属盒和金属球一起漂浮,则金属盒和小球受到的浮力等于小球和金属的总重力,则此时小球受到的浮力
此时金属盒受到的浮力
由
可得,球的重力
答:实心球所受重力的大小为;
(3)解:图甲中实心球处于静止状态,因此球受到的重力、浮力以及拉力是平衡力,即
则细绳的拉力
答:图甲中细绳的拉力大小为。
【解析】【分析】(1)根据公式F=G及F浮=ρ液gV排,可求出金属盒所受重力;
(2)根据公式F浮=ρ液gV排及G球=F浮-G,可求出实心球所受重力 ;
(3)根据公式F浮+F=G球,可求出细绳的拉力 。
27.【答案】(1)解: 小明驾驶平衡车的时间:
(2)解:车对水平地面的压强:
(3)解:小明驾驶平衡车匀速行驶时处于平衡状态, 所受车的牵引力和阻力为平衡力, 则牵引力
平衡车牵引力做的功:
【解析】【分析】(1)根据,计算时间;
(2)根据,计算压强的大小;
(3)利用摩擦力和重力关系,计算摩擦力,结合二力平衡,计算牵引力;根据W=Fs,计算做功多少。
28.【答案】(1)解:根据公式可得推车通过的路程为s=vt=1m/s×5s=5m
答:推车通过的路程为5m;
(2)解:推车匀速运动,所受的阻力和推力是一对平衡力,大小相等f=F=60N
答:推车受到的阻力为60N;
(3)解:推力做的功为W=Fs=60N×5m =300J
答:推力做的功为300J。
【解析】【分析】(1)通过公式 s=vt 就可求出路程的大小。
(2)因为匀速运动根据二力平衡知识,所受阻力等于推力。
(3)推力做的功的公式W=Fs ,利用公式就可以求出大小。
29.【答案】(1)解: 桶内水深:,水对桶底的压强:;
答:水对桶底的压强是;
(2)解:由可得,水对桶底的压力:;
答:水对桶底的压力是;
(3)解: 提水时手受到的压力:,
提水时手受到的压强:。
答:提水时手受到的压强是。
【解析】【分析】(1)知道桶内水深,根据p=ρ液gh求出水对桶底的压强;
(2)知道水对桶底的压强和桶的底面积,根据F=pS求出水对桶底的压力;
(3)提水时手受到的压力等于水和桶的重力之和,根据F=G=mg求出其大小,又知道提水时手的受力面积,根据 求出提水时手受到的压强。
30.【答案】(1)重力势能
(2)3.93×1013
【解析】【解答】解:(1)蓄能时,水被抽到上水库中,水的高度增加,所以电能转化为水的重力势能。
(2)水的质量为
水的重力为
水的重力做功为
答:水的重力做功为 ;
【分析】(1)消耗电能使物体的位置升高,重力势能增大,电能减小;
(2)利用物体的密度和体积的乘积计算质量;利用质量计算重力;根据力和距离的乘积计算做功多少。
31.【答案】解:(1)货物所受的重力:
(2)机器人提升货物的功率:
答:(1)货物所受的重力是;
(2)机器人提升货物的功率是。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力;
(2)根据,计算功率的大小。
32.【答案】解:(1)该无人机的重力为:G=mg=5kg×10N/kg=50N
(2)该无人机悬停时,受到的重力和升力是一对平衡力,其大小相等,因此需要的升力为F=G=50N
(3)当无人机装载货物悬停时,总重力与升力是平衡力,其大小相等,即F升=G+G物
由于升力最大为200N,因此最多能吊起货物的重力为
G物=F升-G=200N-50N=150N
最多能吊起的货物质量为
答:(1)该无人机的重力是50N;
(2)该无人机悬停时,需要的升力是50N;
(3)该无人机悬停时,能吊起货物的最大质量是15kg。
【解析】【分析】(1)根据G=mg,计算物体的重力大小;
(2)悬停的无人机受到平衡力,升力和重力相互平衡,大小相等;
(3)根据升力大小,结合无人机的重力,计算货物的重力;利用,计算质量。
33.【答案】(1)解:桶上升的速度为。
(2)解:由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为。
(3)解:拉力做的功为,拉力做功的功率为
【解析】【分析】(1)根据速度公式计算桶上升的速度;
(2)由图可知,动滑轮缠绕绳子数为2,在不计绳重、动滑轮重和摩擦的条件下,拉力的大小为
(3)根据做功公式计算拉力做的功为,所以拉力做功的功率为。
(1)桶上升的速度为
(2)由图可知,承重绳子股数n=2,不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力的大小为
(3)拉力做的功为
拉力做功的功率为
34.【答案】(1)由题意知:绳子股数,物体匀速上升的速度为,绳端移动的速度为:
(2)拉力为,拉力的功率为
(3)滑轮组的机械效率为
(4)物体匀速上升的速度为,每层楼高3m,物体上升的高度为
物体上升时间为
【解析】【分析】(1)根据绳子股数,计算绳子速度和物体速度关系;
(2)根据P=Fv,计算功率大小;
(3)根据,计算机械效率;
(4)利用,计算时间。
35.【答案】解:(1)根据速度公式求出长航程极地漫游机器人的平均速度;
(2)机器人对地面的压力等于重力大小,即;
根据压强公式,机器人对地面的压强。
答:(1)长航程极地漫游机器人的平均速度为60km/h;
(2)该机器人对地面的压强为625Pa。
【解析】【分析】 (1)知道本次自主行走的路程和时间,根据求出其平均速度;(2)该机器人对地面的压力和自身的重力相等,根据F=G=mg求出其大小,利用求得机器人对地面的压强。
36.【答案】解:(1)汽车在平直的公路上匀速向前行驶,处于平衡状态,根据二力平衡可知,它所受的牵引力等于阻力为:F=f=2400N
(2)由题意可知,汽车所受的动力是车重的0.2倍,则汽车的总重力为
汽车的总质量是:
(3)汽车在平直的公路上匀速向前行驶,受力平衡,在竖直方向上受到的支持力和重力是一对平衡力,大小相等,故地面对汽车的支持力:F支=G=12000N
答:(1)汽车所受的动力是2400N;
(2)汽车的总质量是1200kg;
(3)地面对汽车的支持力是12000N。
【解析】【分析】(1)根据二力平衡,判断力的大小关系;
(2)结合动力和重力的关系,计算物体的重力,利用,计算质量;
(3)根据物体受到平衡力,结合重力,计算支持力。
37.【答案】(1)解:因为木块漂浮,所以F浮 =G木
F浮=G木=m木g=1kg×10N/kg=10 N
(2)解:根据F浮=ρgV排变式
(3)解:
【解析】【分析】(1)当物体漂浮在水面上时,它受到的浮力等于重力,即F浮=G;
(2)根据阿基米德原理 计算木块排开水的体积;
(3)当木块漂浮在水面上时,露出水面的体积为木块体积的1/5,则木块排开水的体积为总体积的4/5,据此计算木块的体积,最后根据公式 计算木块的密度。
38.【答案】解:(1)根据图像可知,物体上升的高度和绳子自由端竖直移动的距离的关系可知,当绳子自由端移动9m时,物体上升的高度是3m,说明承担物重绳子的股数为,根据题意可知,0~30s内,物体上升的高度s物=3m,物体上升的速度;
(2)由题意可得,不计绳重和摩擦,0~20s内,物体匀速上升,绳子的拉力为,绳子自由端移动的速度为,根据
可得,拉力做功的功率为P=Fv绳=180N×0.3m/s=54W;
(3)滑轮组提升物体的机械效率
答:(1)求0-30s内物体上升的速度0.1m/s;
(2)求0-20s内拉力做功的功率54W;
(3)求滑轮组提升物体的机械效率92.6%。
【解析】【分析】(1)根据图像可知,物体上升的高度是绳子自由端竖直移动的距离的,说明动滑轮缠绕绳子的股数为3;0~30s内,物体上升的高度s物=3m,根据速度公式计算物体上升的速度;
(2)由题意可得,0~20s内物体匀速上升,根据拉力的公式计算绳子的拉力为,结合速度公式计算绳子自由端移动的速度;结合功率公式P=Fv计算拉力做功的功率;
(3)根据效率公式计算滑轮组提升物体的机械效率
。
39.【答案】(1)解:由题意可知,物重 ,拉力 ,物体被提升的距离 ,提升重物所用的时间 。
由图可知,与动滑轮直接相连的绳子段数 ,则物体被提升3m的过程中,绳自由端移动的距离
在此过程中,有用功
拉力所做的总功
则滑轮组的机械效率
答:滑轮组的机械效率为80%;
(2)解:拉力的功率
答:拉力的功率为180W;
(3)解:设动滑轮重为G动,则不计绳重与摩擦,额外功
又因 ,所以动滑轮重
物重变为原来的2倍时
滑轮组的机械效率
答:若物重变为原来的2倍,则滑轮组的机械效率为88.9%。
【解析】【分析】(1)根据物体的重力和高度的乘积,计算有用功,利用拉力和距离的乘积,计算总功;有用功和总功的比值, 计算机械效率;
(2)根据功和时间的比值, 计算功率;
(3)总功和有用功的差,计算额外功;结合距离计算动滑轮重力;根据物体的重力和动滑轮的重力,可以计算滑轮组机械效率的大小。
40.【答案】(1)解:已知正方体木块A边长为10cm,木块A的体积为:
甲图中A木块漂浮在水面上,此时木块的露出水面,所以A木块排开水的体积为:
则物体A的重力为:
GA=FA浮=ρ水gVA排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3=6N
A的质量为:
则A的密度为:
答:木块A的密度ρA为0.6×103kg/m3;
(2)解: 乙图中A和B一起悬浮时,因为V排=VA+VB=2VA=2×1×10-3m3=2×10﹣3m3
整体受到的浮力为:
F浮总=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=20N
对A、B受力分析,GA+GB=F浮总,则GB=F浮总﹣GA=20N﹣6N=14N
则B的密度为:
答:物体B的密度ρB为1.4×103kg/m3;
(3)解:对比甲、乙两图,B全部浸入液体时,液面上升的高度为:
乙图中水对容器底部的压强比甲图增加为:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10-2m=700Pa
答:若容器底面积为200cm2,则与甲图相比较,乙图中水对容器底部压强增大了700Pa。
【解析】【分析】(1)根据正方体木块A的边长求出木块A的体积,根据题意求出A漂浮在水面上时排开水的体积,根据阿基米德原理和漂浮条件求出A的重力,再求出A的质量,利用求出A的密度;
(2)在A和B一起悬浮时,根据阿基米德原理和漂浮条件求出A和B的重力,然后求出B的重力,再求出B的质量,利用 求出B的密度;
(3)根据体积关系可算出A、B全部浸入液体时水上升的高度,根据液体压强公式计算乙图中水对容器底部的压强比甲图增加了多少。
41.【答案】(1)解:金属块所受的浮力:F浮=G−F拉=27N−17N=10N;
答:金属块所受的浮力为10N。
(2)解:金属块排开水的体积:V排= = =1×10−3m3;
金属块的体积:V=V排=1×10−3m3;
答:金属块的体积为1×10−3m3。
(3)解:金属块的质量:m== =2.7kg;
金属块的密度:ρ球===2.7×103kg/m3;
答:金属块的密度为2.7×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)由F浮=G−F拉计算出金属块所受的浮力。
(2)由V排=计算出金属块排开水的体积,由V=V排计算出金属块的体积。
(3)由m=计算出金属块的质量,由ρ球=计算出金属块的密度。
42.【答案】(1)变大
(2)解:水对船底的压强为: ;
答:“海巡06”吃水深度为4.2m时,水对船底的压强为 ;
(3)解:根据阿基米德原理可知:浮力的大小等于物体排开的液体的重力,“海巡06”满载时排水量为: ,
故“海巡06”满载时所受到的浮力为 ,
根据可知排开水的体积为: ;
答:“海巡06”满载时所受到的浮力是 ,排开水的体积是 ;
(4)解:“海巡06”巡航180km,需要5个小时,其速度为: ,
救助船匀速行驶时受到的阻力等于牵引力,可得此过程中它受到的阻力为: 。
答:此过程中它受到的阻力为 。
【解析】【解答】(1)“海巡06”始终在水面漂浮,那么它受到的浮力始终等于自身重力。将其它船的货物装上后,它的重力增大,那么它受到的浮力变大。
【分析】(1)根据浮沉条件分析“海巡06”受到浮力的变化;
(2)根据液体压强公式p=ρ液体gh计算水对船底的压强;
(3)首先根据阿基米德原理F浮=G排=m排g计算“海巡06”满载时受到的浮力,再根据阿基米德原理 计算它排开时的体积。
(4)首先根据计算行驶速度,再根据 计算行驶时受到的阻力。
43.【答案】(1)解:海水下10m深处产生的压强
(2)解:冰山漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力,即
(3)解:冰山排开海水的体积,即冰山藏在水中的体积
冰山的体积
冰山藏在水中的体积与冰山总体积的比值
则露出水面的冰山约占冰山总体积。所以这样的冰山符合物理规律。
【解析】【分析】(1) 根据计算海水下10m深处产生的压强;
(2)根据计算冰山漂浮在水面,所受的浮力等于自身的重力;
(3) 根据计算冰山排开海水的体积,即冰山藏在水中的体积。根据计算冰山的体积,最后根据计算冰山藏在水中的体积与冰山总体积的比值即可。
44.【答案】(1)解: 水对容器底部的压力为1.2×104N
(2)解:容器对水平面的压强为1.1×104Pa
【解析】【解答】(1)根据题意可知,
水对容器底部的压强:p=ρ液gh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa;
正方体容器的底面积S=L2=(1m)2=1m2,
则水对容器底部的压力:F=pS=1.2×104Pa×1m2=1.2×104N;
(2)正方体容器的容积V=L3=(1m)3=1m3,
则正方体容器里水的重力为:G水1=m水1g=ρ水Vg=1.0×103 kg/m3×1m3×10N/kg=1.0×104N,
侧面圆筒内水的重力为:G水2=m水2g=50kg×10N/kg=500N,
容器的重力为:G容=m容g=50kg×10N/kg=500N,
则容器对桌面的压力:F′=G总=G水1+G水2+G容=1.0×104N+500N+500N=1.1×104N,
容器对桌面的压强:。
【分析】(1)根据p=ρ液gh求出水对容器底的压强,根据S=L2计算容器的底面积,根据F=pS求出水对容器底部的压力;
(2)容器对桌面的压力等于容器和容器里水的总重力。首先根据G水1=m水1g=ρ水Vg计算出正方体容器内水的重力,再根据G水2=m水2g计算侧面水的重力,根据G容=m容g计算容器的重力,根据F′=G总=G水1+G水2+G容计算容器对桌面的压力,最后利用求出容器对桌面的压强。
45.【答案】(1)卡车匀速行驶,受到的牵引力和阻力是平衡力,车受到路面的阻力:f=F=3000N;
(2)卡车受到路面的阻力大小为整辆车总重的0.2倍,即f=0.2G总,
则卡车和钢卷所受的总重G总的大小为:,
钢卷的重力:G=mg=1000kg×10N/kg=10000N,
卡车的重力:G车=G总-G=15000N-10000N=5000N;
(3)400kg的钢卷重力:G1=m1g=400kg×10N/kg=4000N,
总重力:G2=G总-G1=15000N-4000N=11000N,
新的阻力:f'=0.2G2=0.2×11000N=2200N,
继续匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是平衡力,牵引力:
F'=f'=2200N。
答:(1)车受到路面的阻力是3000N;
(2)卡车的重力是5000N;
(3)需要的水平牵引力为2200N。
【解析】【分析】 (1)(2)由于卡车在平直的公路上匀速直线行驶,卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力,大小相等,利用F=f=0.1G求卡车总重和摩擦阻力f的大小;
(3)卸掉400kg钢卷后,总重力改变,新的阻力变成0.1G',卡车受到的牵引力与阻力是一对平衡力。
46.【答案】(1)解:长方体入水时的路程等于高度,所以长方体的高度为
答:长方体A的高度为2m;
(2)长方体A浸没在水中后受到的浮力为
答:长方体A浸没在水中后受到的浮力为 ;
(3)当长方体浸没时,长方体体积等于浸入液体的体积,长方体的体积为
长方体的质量为
长方体的密度为
答:长方体A的密度为 。
【解析】【分析】(1)已知物体的速度和运动的时间,利用速度公式求解路程;
(2)(3)求解浮力的大小,可以利用称重法求解,结合物体受到的浮力,利用阿基米德原理的变形公式求解物体排开水的体积,结合密度公式求解物体的密度即可。
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