内容正文:
黄皓辰
八年级下册物理(全国通用)
计算题汇总专项练习
专题一 压强计算
1.若冰面能够承受的最大压强为1.47×104Pa,质量为50kg的人站立在冰面上,每只鞋底与地面的接触面积约为200cm2。(g取9.8kg/m3)
(1)求人对冰面的压力。
(2)通过计算说明此人能否安全地站在冰面上。
(3)若此人站在一块质量可以忽略不计的木板上而不会把冰面压破,求木板的最小面积。
2.我国自主设计建造的亚洲第一深水导管架“海基二号”,扎根于南海超300m深的海域,彰显了我国海洋工程装备的硬核实力,对推动深海油气资源开发、保障国家能源安全具有重要意义。如图为“海基二号”相关作业场景,已知海水密度取1.0×103kg/m3,普通钢的密度取7.8×103kg/m3,请结合所学物理知识,完成以下问题:
(1)“海基二号”作业海域平均水深约324m,求此处海水的压强;
(2)“海基二号”导管架需由驳船拖航至指定安装海域,拖航过程,导管架与驳船的平均速度约为6km/h,若目标海域距离出发点约240km,求拖航全程所需的时间;
(3)“海基二号”导管架总质量达37000t,其钢框架结构原本计划全部使用普通钢。为实现轻量化设计,工程师们创新性地采用密度仅为普通钢80%的S420级高强钢替代部分普通钢,最终成功减重4680t。求出使用S420级高强钢的体积与质量。
3.如图所示,底面积为1×10-2m2的薄壁L形容器(A端开口、B端封闭)内盛有体积为1×10-3m3的水,已知B端顶面受到水的压强为1000Pa,A端内液面距容器底25cm,B端顶面的面积为2×10−3m2(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)容器内水的质量。(2)B端到容器底的高度。(3)B端顶面受到水的压力。
4.将一未装满水的密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示。瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:
(1)正立放置时,瓶底所受水的压强;
(2)倒立放置时,瓶盖所受水的压力。
5.如图,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一细开口弯管,弯管内的水面高度为h1=0.8m;容器的顶部和底部的面积为0.08m2,顶部到底部的高度为h2=0.6m;(g取10N/kg,水的密度取1.0×103kg/m3)则:
(1)水对容器底部的压强是多少?
(2)水对容器顶部的压力是多少?
6.如图所示,一装水的水桶放在水平地面上。空水桶重力是20N,水桶的底面积是0.03m2,桶内水的重力是100N,水的深度是20cm。试求:
(1)水桶底受到水的压强是多少?
(2)水桶底受到水的压力是多少?
(3)水桶对地面的压强是多少?
7.如图所示,一重为20N、底面积为0.02m2的容器置于水平桌面上,所装液体的体积是0.01m3,深0.3m。若容器底受到的液体压强是2.7×103Pa。(g取10N/kg)求:
(1)液体的密度;
(2)距容器底面向上0.1m处a点受到的液体压强。
专题二 浮力计算
1.如图所示,将一个重力为2.5N,底面积为50cm2的圆柱体塑料块用细线固定到容器的底部,塑料块上表面距离水面10cm,若此时细线对塑料块的拉力为0.5N,求:
(1)塑料块上表面受到水的压力是多少?
(2)塑料块受到的浮力是多少?
(3)塑料块下表面受到水的压力是多少?
2.小明在宣传“防溺水”安全教育活动中,发现一件由防水布紧密包裹珍珠棉(聚乙烯发泡棉)制成的救生衣(如图)。经查阅说明书知,该件救生衣的体积为2.5×10-2m3(防水布的体积忽略不计),珍珠棉的密度为283kg/m3,防水布的质量为0.3kg。(水的密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)该件救生衣浸没在水中时受到的浮力;
(2)该件救生衣的重力;
(3)使用救生衣时至少保证人的头部露出水面,若成年人的头部体积约占人体总体积的10%,人的平均密度为1.02×103kg/m3,请你通过计算判断:该件救生衣能否提供给一位质量为150kg的男士使用?
3.“冰山一角”是古人对相关自然现象的一个科学而又浪漫的描述,科技小组的同学们对此进行了研究。在一个足够高的圆筒内装入适量的盐水,再将一质量m冰=378g的冰块放入其中,冰块处于漂浮状态。已知圆筒的底面积S筒=9×10-3m2,盐水的密度ρ盐水=1.05×103kg/m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,冰的密度ρ冰=0.9×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)求冰块的体积;
(2)求冰块露出盐水面的“一角”V露与浸入盐水中的体积V浸之比;
(3)忽略两种液体混合后体积的变化,则冰块熔化后液面怎么变化?变化了多少?
4.把边长为10cm的正方体物块放在水中,静止时露出水面的高度为4cm,如图甲所示(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。求:
(1)正方体物块的重力是多少?
(2)用力F竖直向下作用在物块的上表面,如图乙所示,把物块慢慢匀速向下按压,当物块刚刚浸没时,物块受到的浮力和力F分别为多少?
(3)若容器的底面积为,求图乙中水对容器底的压强相对于图甲增大多少?
5.如图所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为8×10-3m3的正方体木块,用一根质量可忽略不计的细绳系住,绳的两端分别系于木块底部中心和容器底部中心,绳子的长度为25cm,细绳可承受的最大拉力为32N。开始时,容器内有一定量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软。已知,ρ水=1.0×103kg/m3容器底面积为800cm2。
(1)求木块的质量
(2)求此时木块受到的浮力。
(3)当向容器中注水,直到细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳断裂前的一瞬间停止注水,则此时木块浸入水中的体积为多大?
(4)绳子断裂,木块稳定后容器底部受到水的压强是多大?
6.如图所示,薄壁圆柱形烧杯B中装有一体积V=1000 cm3的正方体物块A,将A、B放入装有适量水的大水槽中,处于漂浮状态,水槽的底面积S=200 cm2。现将物块A从烧杯B中取出,放入水槽内水中,物块A沉在水底(A的底部与水槽底部不密合),此时水槽底部对物块A的支持力为2 N。已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)物块A浸没时受到的浮力;
(2)物块A的密度;
(3)将物块A从烧杯B中取出放入水槽前后,水对水槽底部压强的变化量。
专题三 机械与功相关计算
1.如图所示,工人用动滑轮竖直匀速提升重为400N的重物,重物上升的高度为10m,用时50s。此过程中,工人对绳端做功的功率为100W。
(1)求所做的有用功W有;
(2)求工人对绳端的拉力F;
(3)求此过程中动滑轮的机械效率η。
2.如图所示,一卡车车厢底板距地面1.5 m高,工人把一块3 m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面,他在10 s内用沿斜面向上650 N的力,把一个木箱由B处推到A处,已知木箱质量为100 kg。(g取10 N/kg)求:
(1)木箱的重力;
(2)工人推木箱做功的功率;
(3)木箱受到的摩擦力。
3.如图所示,当水平拉力为F=50N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m(不计绳和滑轮的自重),请求出在此过程中:
(1)拉力F所做的功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该装置的机械效率。
4.如图是一个提起重物的机械组成部分示意图,O是转动轴,不计绳重及摩擦,杠杆OA是重为Go的均匀杠杆,挂在OA中点B处的重物重力为G,已知Go=30N,G=150N。
(1)若利用该杠杆将重物提升0.5m,求杠杆的机械效率;
(2)为维持杠杆在水平位置平衡,求力F的大小。
5. 如图所示,一辆总质量m=1.5×103kg的汽车,车轮与水平地面的总接触面积S=0.15m2。汽车通过滑轮组将重G=900N的货物匀速提升h=2m,此过程中汽车对绳子的拉力F=375N,汽车行驶的速度v=2m/s。不计绳重和摩擦,g取10N/kg。求:
(1)汽车对水平地面的压强;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)汽车拉绳的力做功的功率。
6.建筑工地上,工人用如图的装置将重600N的建材从地面匀速送到8m高处,所用拉力为400N,时间为20s。不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:
(1)工人施加拉力的功率;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)如果用这个滑轮组匀速提起500N的重物,需要用多大的拉力?
7.斜面是一种简单机械,在我国战国时期,墨子所作的《墨经》一书中就记载了利用斜面来提升重物的方法。在日常生活中经常会使用斜面,在某建设工地上,工人利用长度L=4m的斜面把质量为320kg的重物匀速推到h=1.5m高处(忽略物体的体积),如图所示,工人所用推力F=1500N。求:
(1)推力做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)工人将另一质量为400kg的重物匀速推到同一高度。为了省力,换用长度为5m的斜面,此时重物与斜面间的摩擦力与原来的摩擦力之比为3:2,共用时25s,工人推力做功的功率。
计算题汇总专练 第 1 页 共 7 页
学科网(北京)股份有限公司
$八年级下册物理计算题专项练习
完整解析与步骤
统一规定:先写公式,再代数运算,严格换算单位;无特殊说明时g=10N/kg,
P水=1.0×103kg/m
乐强:p号p=Pgh,浮力:P=Pa9V:功、功率、机被效率
w=F5,P=W,1=W至×100
n-Ws
专题一压强计算
第1题
己知:pmx=1.47×104Pa,m=50kg,单只鞋底S。=200cm2=0.02m2,g=9.8N/kg
(1)人对冰面压力
解析:水平面物体对接触面压力等于自身重力
F=G=mg=50 kg x9.8 N/kg=490N
答:压力为490N。
(2)判断能否安全站立
解析:站立双脚着地,总受力面积为两倍单脚面积,求出压强和冰面最大承受压强对比
S=2×0.02m2=0.04m2
p=E=490N
=1.225×104Pa
S0.04m2
1.225×104Pa<1.47×104Pa,可以安全站立。
(3)木板最小面积
解析:压强达到临界值时,对应受力面积就是最小值,S=
Sm=
490
Pmax1.47×104
≈0.0333m2
答:木板最小面积约0.0333m2。
第2题
1
已知:p海水=1.0×103kg/m3,p钢=7.8×103kg/m3,h=324m;v=6m/h,s=240km总原质量
m总=37000t,减重△m=4680t,高强钢密度P1=0.8P钢
(1)海水压强
解析:运用液体压强公式p=Pgh
p=P海水gh=1.0×103×10×324=3.24×10Pa
(2))拖航时间
解析:速度变形式t=s
t=240km
=40h
6km/h
(3)高强钢体积、质量
解析:替换钢材,体积不变,质量差值由密度差产生;△m=(P钢-P1)V
p1=0.8×7.8×103=6.24×103kg/m3,△m=4.68×10kg
V=4m=4.68×105
P钢-P17800-6240
=3000m
m1=p1V=6.24×103×3000=1.872×10kg=18720t
答:高强钢体积3000m3,质量18720t。
第3题
已知:S容=1×102m2,V水=1×103m3,PB=1000Pa,液面距底H=25cm=0.25m,
Sg=2×103m2,Pk=103kg/m,g=10N1kg
(1)水的质量
m水=P水V水=103×1×103=1kg
(2)B端到容器底高度
解析:先算出B距离液面深度,再用总高度相减
he-Pe=,10o0-0.1m=10cm
pg103×10
hg=0.25m-0.10m=0.15m
(3)B顶面压力
FB=PBSB=1000×2×103=2N
第4题(补齐图像数据)
己知:瓶底面积S底=28cm2=28×104m2,瓶盖面积S盖=8cm2=8×104m2,正放水深
h=10cm=0.10m,倒放水深h=13cm=0.13m,忽略瓶子自重。
(1)正放时水对瓶底的压强
解析:液体压强只和深度、液体密度相关
P1=P水gh1=1.0×103×10×0.10=1000Pa
2
(2)倒放时水对瓶盖的压强
P2=P水9h2=1.0×103×10×0.13=1300Pa
(3)倒放时水对瓶盖的压力
解析:压力等于压强乘以对应受力面积
F2=p2S=1300×8×104=1.04N
第5题
已知:h1=0.8m,S=0.08m2,容器总高h2=0.6m,g=10N/kg
(1)容器底部压强
P底=pgh1=103×10×0.8=8000Pa
(2)容器顶部压力
解析:先求顶部距离液面深度,再依次求压强、压力
△h=0.8-0.6=0.2m
p顶=pg△h=103×10×0.2=2000Pa
F顶=p顶S=2000×0.08=160N
第6题
己知:G桶=20N,S=0.03m2,G本=100N,水深h=20cm=0.2m
(1)桶底受到水的压强
p=pgh=10×10×0.2=2000Pa
(2)桶底受到水的压力
F=pS=2000×0.03=60N
(3)桶对水平地面的压强
解析:地面受到压力等于桶和水总重力
F地=G桶+G水=20N+100N=120N
F地_120
P地=S0.03
=4000Pa
第7题
已知:G容=20N,S=0.02m2,V液=0.01m3,h=0.3m,p底=2.7×103Pa,g=10N/kg
(1)液体密度
解析:由p=pgh变形求解密度
p=卫=,2700=900kg/m㎡3
gh10×0.3
3
(2)a点距离液面深度0.lm,求a点液体压强
hn=0.3-0.1=0.2m
P。=pgh。=900×10×0.2=1800Pa
专题二浮力计算
第1题
已知:G=2.5N,S=50cm2=5×103m2,上表面距水面h1=10cm=0.1m,拉力F拉=0.5N
(1)上表面水压力
p1=pgh1=103×10×0.1=1000Pa
F1=P1S=1000×5×103=5N
(2)浮力
解析:物体静止,受力平衡,向上浮力等于重力与向下拉力之和
F浮=G+F拉=2.5+0.5=3N
(3)下表面压力
解析:浮力等于上下表面压力之差
F2=F浮+F1=3+5=8N
第2题
已知:救生衣V=2.5×102m3,P棉=283kg/m3,防水布m布=0.3kg
(1)完全浸没浮力
F浮=p水gV=103×10×2.5×102=250N
(2)救生衣总重力
m输=PV=283×2.5×102=7.075kg
m总=7.075+0.3=7.375kg
G衣=m总g=7.375×10=73.75W
(3)判断能否承载150kg男士
G人=150×10=1500N
V人=m丛=150
≈0.14706m3
P人1.02×103
V人浸=0.9V≈0.13235m
F浮人=P水9V人浸=103×10×0.13235=1323.5N
F浮总=250+1323.5=1573.5W
G点=1500+73.75=1573.75N
F浮总<G总,不能够承载。
4
第3题
己知:m冰=378g=0.378kg,S简=9×103m2,P然水=1050kg/m3,Pk=900kg/m3,9=10N/kg
(1)冰块体积
V=ms=0378=4.2×104nm
P冰900
(2)V露:V浸
解析:冰块漂浮,浮力等于自身重力
Vmg.V-00-.6x10m
Vx=4.2×104-3.6×104=6×105m3
Vx:V浸=1:6
(3)熔化后液面变化
V*=0378=3.78×10m
1000
V化水V浸,液面上升
△V=1.8×105m3
4h=4Y=1.8×105
S篇9x103-0.002m=2mm
第4题
己知:正方体边长a=10cm=0.1m,漂浮露出h露=4cm=0.04m
(1)物块重力
h浸=0.1-0.04=0.06m
V浸=ah浸=0.1×0.06=6×104m3
漂浮:G=F浮=P水9V浸=103×10×6×104=6N
(2)完全浸没浮力、施加的压力F
V点=0.1'=103m3
F浮全=P水9V总=10N
F=F浮全-G=10-6=4N
③)容器底压强增加量(缺少容器底面积,公式:4V=4x10m,:4h=4Y4p=p四4h)
第5题
己知:p本=600kg/m3,V*=8×103m3,绳最大拉力F拉max=32N,S容=800cm2=0.08m2
(1)木块质量
m*=p*V本=600×8×103=4.8kg
5
(2)漂浮细绳松弛时浮力
F浮1=G*=m*9=48N
(3)拉力最大时浸入体积
F浮2=G木+F拉max=48+32=80N
V浸2
F2=80
=8×103m3
P水9104
(4)绳断稳定后水对容器底压强变化
V01=8
=4.8×103m
104
△V=8×103-4.8×103=3.2×103m3
4h=4y=3.2×103
=0.04m
S容
0.08
△p=pg△h=400Pa
容器底部压强减小400Pa。
第6题
己知:正方体V4=1000cm3=103m3,水槽S=200cm2=0.02m2,沉底支持力F支=2N
(1)A浸没浮力
F浮A=P水gVA=103×10×103=10N
(2)A的密度
GA=F浮A+F支=12N,;ma=
GA=1.2kg
-mA-1.2
PA-VA-103
=1200kg/m3
(3)水槽底部压强变化量
△F浮=GA-F浮A=2N
4p=4F、2
S-0.02
=100Pa
压强减小100Pa。
专题三机械与功计算
第1题动滑轮
已知:G=400N,h=10m,t=50s,P总=100W,动滑轮n=2
(1)有用功
W有=Gh=400×10=4000J
6
(2)拉力F
W总=Pt=100×50=5000J,;s=nh=20m
F=W色-5000=250N
s20
(3)机械效率
W至×100
n2W色
第2题斜面
已知:h=1.5m,斜面长L=3m,t=10s,推力F=650N,木箱m=100kg
(1)木箱重力
G=mg=100×10=1000N
(2)推力功率
W总=FL=650×3=1950J
P=W&=1950=195W
t10
(3)摩擦力
W有=Gh=1000×1.5=1500J
W额=W总-W有=450J,;W额=f亿
W=450=150N
f=
第3题水平滑轮组
已知:F=50N,摩擦力f=80N,t=5s,物体移动s物=0.6m,滑轮n=2
(1)拉力做功
S绳=2×0.6=1.2m
W总=Fs绳=50×1.2=60J
(2)拉力功率
P=W色=6
=12W
(3)机械效率
W有=fs物=80×0.6=48J
4
n=
6
2×100
第4题杠杆
已知:均匀杠杆自重Go=30N,重物G=150N,重物提升h=0.5m,B是0A中点
(1)杠杆机械效率
W有=Gh=150×0.5=75J
杠杆重心同步上升0.5m
W额=Goh=30×0.5=15J,;W总=90J
n-5×10
(②)由图可知,加在A点拉力的方向始终竖直向上,
阻力方向与物体重力方向相同始终竖直向下,
所以其力暗之比:会=8器=是,
根据杠杆平衡条件:FL1=F2L2,可得:
F=A=2×乃=号×180N=90N.
第5题汽车拉动滑轮组
己知:m车=1.5×10kg,S=0.15m2,G=900N,h=2m,拉力F=375N,车速v=2m/s,n=3
(1)汽车对地压强
G车=m车9=1.5×103×10=1.5×104N
p=G-15x10=1×10P0
S0.15
(2)滑轮组效率
n=G×10
nF
(3)拉力功率
P=Fv=375×2=750W
第6题滑轮组
已知:G1=600N,h=8m,F1=400N,t=20s,n=2,不计绳重摩擦
(1)工人施加拉力的功率
s=nh=16m,;W点=F1s=400×16=6400J
W色=6400=320W
P=
t20
(2)机械效率
W有=G1h=600×8=4800J
n-8x10
(3)提起500N重物时拉力大小
G动=nF1-G1=2×400-600=200N
_G2+G=500+200=350N
F2=
n
2
8
第7题斜面
已知:L1=4m,m1=320kg,h=1.5m,推力F1=1500N;第二组m2=400kg,L2=5m,
f2:f1=3:2,t=25s
(1)第一次有用功
W有1=m1gh=320×10×1.5=4800J
(2)第一次斜面效率
W总1=F1L1=1500×4=6000J
7=4800×100
6000
(3)第二次推力
W有2=400×10×1.5=6000J,;W2=450×5=2250J
w81=8250J,;P=8250-330W
25
9