内容正文:
小专题突破(四)压强
1.(2024·辽宁)质量为50kg的甲同学站在
水平冰面上,与冰面接触的总面积为
0.05m,甲同学用40N的水平推力推坐
在冰车上的乙同学,沿直线前进10m。g
取10N/kg。求:
(1)甲受到的重力大小;
(2)甲站立时对冰面的压强;
(3)甲推乙过程中,推力做的功。
2.(2024·福建)无人机总质量为2kg,静止
时与地面接触的总面积为1.0×103m。
某次航拍中,无人机匀速竖直上升60m,
升力做功为1800J,求无人机:
(1)受到的重力。
(2)静止在水平地面上时,对地面的压强。
(3)匀速上升时受到的阻力。
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、功、功率的综合计算
3.(2024·鸡西)如图是某厂家开发的汽车,
其质量为1500kg,车轮与地面接触的总面
积为0.075m,该车在水平路面上匀速直
线行驶13.8km,用时10min,这一过程中
汽车发动机的输出功率为4.6×107W。
(1)汽车静止在水平地面
上时,对地面的压强
是多少?
(2)汽车牵引力所做的功是多少?
(3)行驶过程中汽车受到的阻力是多少?
4.(2024·宜宾)质量为500kg的物体M,与
水平地面的接触面积为0.2m,用如图所
示的滑轮组沿水平方向将物体M从A点
匀速拉到B点,AB距离为10m,物体M
在地面滑动过程中受到的阻力是其重力
的0.2倍,在此过程中,因动滑轮和绳的
重力以及绳与滑轮间的摩擦而做的额外
功W。=200J,g取9.8N/kg。求在此过程
中:
(1)物体M受到的重力;
(2)物体M对地面的压强;
(3)滑轮组对物体M做的功;
(4)如果电动卷扬机的效率是80%,求此
电动卷扬机消耗的电能。
卷扬机
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5.(2024·呼和浩特)子英同学在青城公园
看到,工人们正从湖中打捞一个圆台型石
墩。示意图如下,左图为石墩,右图为打
捞简图。已知湖深2m,石墩高0.3m,体
积0.07m3,密度p6=2.8×103kg/m3。把
石墩从水底上拉的过程中,汽车一直向右
匀速运动,速度大小为1.5m/s。(不计水
的阻力、绳重和滑轮的摩擦,P水=1.0×
103kg/m3)求:
(1)上升的过程中,
石墩未露出水
面前所受的浮
力大小;
(2)打捞前,石墩上表面受到的水产生的
压强;
(3)石墩从水底到将要露出水面的过程
中,汽车拉力所做的功;
(4)整个打捞过程,汽车拉力做功的最大
功率。10.AC11.D
小专题突破(四)压强、功、功率的综合计算
1.解:(1)甲受到的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N;(2)甲站立时对冰
面的压力F=G=500N,甲站立时对冰面的压强:力==500N=1×
S0.05m
104Pa;(3)甲推乙过程中,推力做的功:W=Fs=40N×10m=400J。2.解:
(1)无人机总质量为2kg,则无人机的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N;
(2)无人机停放在水平地面上时对地面的压力:F=G=20N,无人机停放在
F 20N
水平地面上时对地面的压强:p=5=1.0X10m=2.0X10'Pa:(3)由W
=F知,无人机匀速上升时升力:F升=W=1800J=30N,无人机匀速上升时
s 60m
F升=G十f,则匀速上升时受到的阻力:f=F升一G=30N一20N=10N。
3.解:(1)汽车静止在水平地面上时,对地面的压力为F=G=mg=1500kg
10NWkg=1.5X10N,对地面的压强为力三长=。N三2X10Pa
(2)汽车行驶的速度为0=三=13.8X10m=23m/s,汽车发动机的输出功
t
10×60s
率为4,6X10w,汽车牵引力为F=巳=4.0X10W=2X10N,汽车牵引
23m/s
力所做的功W=Fs=2×10N×13.8×103m=2.76×101J;(3)该车在水平
路面上匀速直线行驶,所以阻力等于牵引力,阻力为f=F=2×10N。
4.解:(1)物体M受到的重力G=mg=500kg×9.8N/kg=4900N;(2)物体
M对地面的压力F=G=4900N,压程p=号-92-24500Pa:3)滑轮组
对物体M拉力F=f=0.2G=0.2X4900N=980N;做的功W有用=Fs=
980N×10m=9800J;(4)电动机做的总功W总=W有用+W额=9800J+200J=
1000J:如果电动卷扬机的效率是80%,电动卷扬机消耗的电能W=W鱼=
10000=12500J。5.解:(1)上升的过程中,石墩未露出水面前所受的浮力
80%
F浮=P水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m3=700N;(2)湖深2m,石
墩高0.3m,打捞前,石墩上表面距离水面的距离为h=2m一0.3m=1.7m,
受到的水产生的压强p=P水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.7m=1.7×
10Pa;(3)石墩从水底到将要露出水面的过程中,汽车的拉力为F拉=G石
F浮=2.8×103kg/m3×10N/kg×0.07m3-700N=1960N-700N=1260N,
汽车拉力移动的距离为1.7m,汽车拉力所做的功W=F拉s=1260N×1.7m
=2142J;(4)整个打捞过程,汽车拉力的最大值等于石墩的重力,故汽车拉力
做功的最大功率为Pmax=Fmax=G石v=1960N×1.5m/s=2940W。
小专题突破(五)简单机械与压强、浮力的综合计算
1.6020002.解:(1)由题意可知,克服窗玻璃的重力做的功即为有用功:
W有=G物h=400N×10m=4000J;(2)由图可知,该动滑轮有2段绳子,所以
拉力方向绳子自由端移动的距离为:s=10m×2=20m,所以工人所用拉力做
的功为:W=F=250N×20m=5000J,拉力的功率为:P=W邀=5000l
t
50s
=W有×100%=
100W:(3)由机械效率公式可得动滑轮的机械效率为:刃一W
00100%80%。3.解:()图中绳子股数=3,绳子拉力端移动的
速度v=3v=3×0.5m/s=1.5m/s;移动的距离s=vt=1.5m/s×10s=
15m:(2)拉力F的功率P=W-F、=F0=1250NX1.5m/s=1875W:(3)拉
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