2024年中考物理专题训练——压强的综合计算
1.小明把家里景观水池底部的鹅卵石取出清洗。如图所示,他先将一个重为10N的空桶漂浮在水面上,然后将池底的鹅卵石捞出放置在桶内,桶仍漂浮在水面(不考虑捞出过程中带出的水,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)问:
(1)空桶漂浮在水面时排开水体积是多大?
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时,桶排开水的体积为6×10﹣3m3,求桶内鹅卵石的质量;
(3)鹅卵石捞出放置在桶内时,水对水池底的压强与鹅卵石未捞出时相比增大了200Pa,若鹅卵石的体积为2×10﹣3m3,则水池的底面积是多大?
2.如图所示,这是我国首辆着陆火星的火星车“祝融号”,质量为240kg,g取10N/kg,已知g火=0.38g。
(1)“祝融号”在火星水平表面静止时,若所有轮子和水平表面的总接触面积为300cm2,则“祝融号”对火星水平表面的压强是多大?
(2)在牵引力的驱使下,“祝融号”在火星上行驶,假设“祝融号”在火星上受到的阻力是其在火星上所受重力的,则行驶过程中“祝融号”所受的阻力是多大?
(3)“祝融号”30min匀速直线运动了100m,在这段时间内牵引力做功的功率是多大?
3.如图是一款水陆两栖车,重1338千克,长4.57米。它能够直接从陆地开到水中,并在15秒内由车变成船。动力来自于一台最大功率220kW的发动机。在陆地行驶时速度最高达120km/h,在水上速度可达到72km/h。假设在某次工作中该车和乘坐人员的总质量为1600kg,轮胎与地面的总接触面积大约为0.1m2。(g=10N/kg)
(1)该车漂浮在水面上静止时受到的浮力是多少N?
(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强约为多大?
(3)该车在水上以最大功率行驶10km,发动机做的功是多少J?
4.城市道路上的绿化不仅可以美化环境,还可以起到净化空气的作用,环卫工人常用洒水车给街道绿化浇水。如图所示,一辆洒水车空车时质量为5t,水罐容积为4m3,满载后水深1.2m,车轮与地面的总接触面积为0.6m2。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)该洒水车满载时能装多少kg的水?
(2)装满水时,洒水车对地面的压强是多少?
(3)装满水时,水对罐底面积为10cm2的喷水口的压力是多少?
5.如图甲所示,有一种圆柱形薄壁烧杯,它的底面积为50cm2,烧杯自重1.1N,置于水平桌面上,在烧杯内倒入200mL、密度为1.1×103kg/m3的盐水(g=10N/kg)。求:
(1)标有刻度为“150”处烧杯内壁受到盐水的压强是多大;
(2)烧杯对桌面的压强是多大;
(3)如图乙所示,把一个鸡蛋轻轻放入盐水中,鸡蛋刚好悬浮,液面上升到250mL刻线处,求鸡蛋的重力?
6.科技慢慢融入人们的日常生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人重力为300N,它与地面的接触面积为0.1m2,某次在水平路面上送餐的过程中在30s内匀速运动了18m,该过程中受到的阻力为100N,求:
(1)送餐机器人对水平地面的压强;
(2)送餐机器人匀速行驶18m的过程中牵引力做的功;
(3)送餐机器人此次送餐过程中牵引力做功的功率。
7.某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了武汉第九医院。若质量为300kg的配送机器人在某段平直的路面上匀速向前运动10s,发动机的额定功率为200W。
(1)若配送机器人轮胎与地面的总接触面积为0.025m2,则它静止时对水平地面的压强是多大?
(2)配送机器人匀速直线运动的过程中,牵引力做的功是多少?
(3)若配送机器人在10s内向前运动的距离为5m,则它受到的摩擦阻力是多少?
主尺寸:舰长30m、舰宽70.5m 、水线281m 飞行甲板:长300m,宽70m 空载排水量:57000t 续航力:8000海里节
吃水深度: 10.5m 机库:长152m、宽26m、高7.2m 满载排水量:67000t 海上自持: 15天
动力: 4台蒸汽轮机、4轴 总功率: 200000马力 舰员:2100+500(航空) 航速: 29-31节
8.节能环保的电动汽车已成为很多家庭购车的首选。如图所示为一辆电动汽车,其质量为1600kg,每个轮胎与水平路面的接触面积为2×10-3m2,汽车在水平路面匀速直线行驶时,发动机的牵引力是3200N。(g取10N/kg)求:
(1)汽车的重力是多少N?
(2)汽车对水平路面的压强是多少Pa?
(3)分析说明在这种运动状态下,该汽车受到的阻力是多少N?
9.“低碳生活、绿色出行”已成为广大市民的自觉行动,质量为45kg的小华同学每天从家骑车到学校,有关数据如下表,求:(g取10N/kg)
自行车质量 行驶时自行车轮胎与地面的总接触面积 轮胎能承受的 最大压强 车轮直径 匀速行驶过程中的总阻力
15kg 30cm2 3×105Pa 0.61m 总重的0.05倍
(1)小华自身的重力是多少?
(2)小华骑车在水平地面上匀速行驶,此时该车受到的牵引力是多大?
(3)小华骑行过程中能搭载的物品重力最多是多少?
10.质量为54g的实心铝块从水面自由下落到深度为2m的装满水的水池底部所用的时间为10s。(已知铝的密度为:ρ=2.7×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)铝块从水面自由下落到水池底部的平均速度是多少?
(2)铝块在水池的底部受到水的压强约多少?
(3)铝块在水池的底部受到的浮力是多少?
11.如图,学生课桌质量为9kg,桌子与水平地面接触面的总面积为2×10-3m2;某同学将装有水的塑料水杯放在课桌的桌面上,杯和水的总重力为10N,杯内水深为18cm。求:
(1)课桌对水平地面的压力;
(2)课桌对地面的压强;
(3)水对塑料水杯底部的压强。
12.如图所示,一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。杯子重1N,底面积为30cm2,杯内水重2N,水深6cm,水的密度为1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水杯对桌面的压力;
(3)水杯对桌面的压强。
13.共享电动自行车很好的解决了城市居民最后3-5公里的出行需求。已知某品牌共享电动自行车的整车质量是40kg,一个轮胎与地面的接触面积为100cm2。一位质量为60kg的市民在水平路面以5m/s的速度匀速骑行1min,其受到的阻力是总重力的0.05倍,(g取10N/kg)。求:
(1)1min内骑行的路程;
(2)骑行时电动车受到的牵引力;
(3)骑行时电动车对地面的压强。
14.如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上。物体A、B的质量均为8 kg,物体A、B的边长分别为10cm和20 cm。求:
(1)物体B的重力;
(2)物体 A对水平地面的压强;
(3)将B物体沿水平方向切去一部分,并将切去的部分放在A物体上,位于A物体上表面的正中央,使物体B切去部分对物体A的压强与物体A对地面的压强之比为1∶5,物体B切去部分的质量。
15.如图所示为我国093A攻击型核潜艇,该潜水艇主体尺寸:长107米,宽11米,排水量7000吨(水下),最大下潜深度300m。海水的密度取1.0×103kg/m3。求:
(1)潜水艇的体积是多少?
(2)潜水艇处在最大下潜深度时,潜水艇表面400cm2的面积上受到的压力有多大?
(3)当潜水艇悬浮在海水中时,水舱中充入海水的质量为8×105kg,潜水艇的水舱未充入海水时,自身重力约为多少?
16.如图甲所示,底面积为60cm2、高为10cm的平底圆柱形容器和一个质量为100g、体积为80cm3的小球置于水平桌面上(容器厚度不计)。容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示。已知g=10N/kg。求:
(1)液体的密度;
(2)容器内盛满这种液体后,容器底部受到液体的压强;
(3)容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中沉底后,容器对桌面的压力和压强。
17.我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克具有潜渡功能。坦克总重,某次匀速行驶在水平地面时,用时行驶,受到的阻力为总重的0.2倍。已知河水密度,求:
(1)坦克的行驶速度;
(2)坦克受到的阻力;
(3)坦克在深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强。
18.一物体的质量是30kg,在100N的水平拉力作用下,它在水平地面上做匀速直线运动。求:
(1)物体的重力是多大?
(2)物体受到的摩擦力多大?
(3)若该物体是边长为10cm的正方体,它静止在水平面时对水平面的压强为多大?
试卷第2页,共6页
参考答案:
1.(1)1×10﹣3m3;(2)5kg;(3)0.15m2
【详解】解:(1)空桶漂浮在水面上,所以浮力等于重力,即F浮=G桶=10N,由F浮=ρ液gV排可知,空桶漂浮在水面时排开水体积为
(2)鹅卵石捞出放置在桶内时的总浮力为
桶内鹅卵石的重力为
由G=mg可知,鹅卵石的质量为
(3)鹅卵石捞出放置在桶内时,桶排开水的体积增加量为
由p=ρgh可知,水面上升的高度为
由V=Sh可知,水池的底面积为
答:(1)空桶漂浮在水面时排开水体积是1×10﹣3m3;
(2)桶内鹅卵石的质量为5kg;
(3)水池的底面积是0.15m2。
2.(1)3.04×104Pa;(2)54.72N;(3)3.04W
【详解】解:(1)“祝融号”在火星上受到的重力为
G火=mg火=m×0.38g=240kg×0.38×10N/kg=912N
“祝融号”对火星表面的压力为
F=G火=912N
“祝融号”对火星表面的压强为
(2)由题意可知,行驶过程中“祝融号”所受的阻力
(3)因为“祝融号”做匀速直线运动,所以,由二力平衡条件可知,牵引力为
F=f=54.72N
则牵引力做的功为
W=Fs=54.72N×100m=5472J
牵引力做功的功率为
答:(1)“祝融号”对火星水平表面的压强是3.04×104Pa;
(2)行驶过程中“祝融号”所受的阻力是54.72N;
(3)在这段时间内牵引力做功的功率是3.04W。
3.(1)1.6×104N;(2)1.6×105Pa;(3)1.1×108J
【详解】解:(1)某次工作中该车和乘坐人员的总质量为1600kg,受到的重力为
G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N
漂浮时受到的浮力等于自身的重力,即
F浮=G=1.6×104N
(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压力
F=G=1.6×104N
对地面的压强
(3)汽车在水面的速度为
v=72km/h=20m/s
s=10km=1×104m
根据可得,行驶10km需要的时间为
则发动机做的功为
W=Pt=220×103W×500s=1.1×108J
答:(1)该车漂浮在水面上静止时受到的浮力是1.6×104N;
(2)该车静止在水平地面上时,对地面的压强约为1.6×105Pa;
(3)该车在水上以最大功率行驶10km,发动机做的功是1.1×108J。
4.(1)4000kg;(2)1.5×105Pa;(3)12N
【详解】解:(1)洒水车满载时能装水的质量
(2)装满水时,洒水车对地面的压力
装满水时,洒水车对地面的压强
(3)装满水时,水对罐底面积为10cm2的喷水口的压强
装满水时,水对罐底面积为10cm2的喷水口的压力
答:(1)该洒水车满载时能装4000kg的水;
(2)装满水时,洒水车对地面的压强是1.5×105Pa;
(3)装满水时,水对罐底面积为10cm2的喷水口的压力是12N。
5.(1)100Pa;(2)660Pa;(3)0.55N
【详解】解:(1)标有刻度为“150”处烧杯内壁处液体的深度为
标有刻度为“150”处烧杯内壁受到盐水的压强为
(2)由可得,盐水的质量
盐水的重力
烧杯对桌面的压力
烧杯对桌面的压强
(3)因物体的密度和液体的密度相等时悬浮,所以,鸡蛋的密度
鸡蛋的体积
鸡蛋的质量
则鸡蛋的重力
答:(1)标有刻度为“150”处烧杯内壁受到盐水的压强为100Pa;
(2)烧杯对桌面的压强为660Pa;
(3)鸡蛋的重力为0.55N。
6.(1)3000Pa;(2)1800J;(3)60W
【详解】解:(l)由题意可知,机器人对水平地面压力等于重力
F=G=300N
机器人对水平地面的压强为
(2)因为送餐机器人做匀速运动,所以送餐机器人的牵引力为
F牵=f=100N
送餐机器人此次送餐的过程中牵引力做功为
W=F牵s=100N×18m=1800J
(3)送餐机器人此次送餐过程中牵引力做功的功率
答:(l)送餐机器人对水平地面的压强是3000Pa;
(2)送餐机器人匀速行驶18m的过程中牵引力做的功是1800J;
(3)送餐机器人此次送餐过程中牵引力做功的功率是60W。
7.(1);(2)2000J;(3)400N
【详解】解:(1)由题意可得,配送机器人对地面的压力为
静止时对水平地面的压强为
(2)由题意可得,匀速直线运动的过程中,牵引力做的功为
(3)由题意可得,运动的速度为
则它受到的摩擦阻力为
答:(1)对地面的压强为1.2×105Pa;
(2)牵引力做功为2000J;
(3)摩擦阻力位400N。
8.(1)1.6×104N;(2)2×106Pa;(3)3200N
【详解】解:(1)汽车的重力
G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N
(2)汽车对水平路面的压强
(3)汽车在水平路面上匀速直线行驶,在水平方向所受的阻力和牵引力是一对平衡力,它们的大小相等,所以汽车受到的阻力
f=F牵引力=3200N
答:(1)汽车的重力是1.6×104N;
(2)汽车对水平路面的压强是2×106Pa;
(3)该汽车受到的阻力是3200N。
9.(1)450N;(2)30N;(3)300N
【详解】解:(1)小华的重力
G人=m人g=45kg×10N/kg=450N
(2)车的重力
G车=m车g=15kg×10N/kg=150N
小华和车的总重力
G总=G车+G人=150N+450N=600N
自行车在匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,则由表格信息可得,自行车所受到向前的牵引力
F牵=f=0.05G总=0.05×600N=30N
(3)由可得,小华骑行过程中的最大压力
F大=p大S=3×105Pa×30×10﹣4m2=900N
小华骑行过程中能载货物的最大重力
G货=F大﹣G总=900N﹣600N=300N
答:(1)小华自身的重力是450N;
(2)小华骑车在水平地面上匀速行驶,此时该车受到的牵引力是30N;
(3)小华骑行过程中能搭载的物品重力最多是300N。
10.(1)0.2m/s;(2)2×104Pa;(3)0.2N
【详解】解:(1)铝块从水面自由下落到水池底部的平均速度
(2)铝块在水池的底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
(3)铝的密度为
ρ=2.7×103kg/m3=2.7g/cm3
则铝块的体积
铝块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=ρ水gV铝=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10-6m3=0.2N
答:(1)铝块从水面自由下落到水池底部的平均速度是0.2m/s;
(2)铝块在水池的底部受到水的压强为2×104Pa;
(3)铝块在水池的底部受到的浮力是0.2N。
11.(1)100N;(2)5×104Pa;(3)1.8×103Pa
【详解】解:(1)由题意可知,学生课桌质量为9kg,则课桌的重力为
杯和水的总重力为10N,课桌、杯和水的总重力为
课桌、杯和水看作一个整体,对它受力分析,它受到自身的重力,还有水平地面对它的支持力,这二力平衡,大小相等,水平地面对它的支持力大小为100N,力的作用是相互的,课桌对水平地面的压力也为100N。
(2)由(1)解析可知,课桌对水平地面的压力为100N,桌子与水平地面接触面的总面积为2×10-3m2,根据压强公式,可知,课桌对地面的压强为
课桌对地面的压强为5×104Pa。
(3)要求水对塑料水杯底部的压强,根据液体的压强公式可知,需要知道水的深度,而题中说明,杯内水深为18cm,即
水的密度,则根据液体的压强公式,可知,水对塑料水杯底部的压强为
水对塑料水杯底部的压强为1.8×103Pa。
答:(1)课桌对水平地面的压力为100N;
(2)课桌对地面的压强为5×104Pa;
(3)水对塑料水杯底部的压强为1.8×103Pa。
12.(1)600Pa;(2)3N;(3)1000Pa
【详解】解:(1)水对杯底的压强
p1=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa
(2)因为水平放置,所以水杯对桌面的压力
F=G总=G杯+G水=1N+2N=3N
(3)水杯对桌面的压强
答:(1)水对杯底的压强是600Pa;
(2)水杯对桌面的压力是3N;
(3)水杯对桌面的压强是1000Pa。
13.(1)300m ;(2)50N;(3)5×104 Pa
【详解】解:(1)由题意及速度公式可得
s=vt=5m/s×60s=300m
(2)由题意可得,匀速骑行时所受的阻力为
f=0.05G=0.05(m车+m人)g=0.05×(40kg+60kg)×10N/kg=50N
做匀速运动时,车处于平衡状态,牵引力大小与阻力大小相等,也为50N。
(3)骑车时对地面的压力为车与人的重力之和,即对地面的压力为
F=(m车+m人)g=(40kg+60kg)×10N/kg=1000N
骑行时电动车对地面的压强为
答:(1)路程为300m;
(2)牵引力为50N;
(3)对地面的压强为5×104Pa。
14.(1)80N;(2)8000Pa;(3)2kg
【详解】(1)物体B的重力为
(2)物体A对水平地面的压强
(3)将B物体沿水平方向切去一部分,并将切去的部分放在A物体上,如图所示
设B切去的部分质量为m,则
解得
即B物体切去部分的质量为2kg。
答:(1) 物体B的重力为80N;
(2)物体A对水平地面的压强为8000Pa;
(3)物体B切去部分的质量为2kg。
15.(1)7000m3;(2)1.2×105Pa;(3)6.2×107N
【详解】解:(1)潜水艇潜入水下时排开海水的体积
潜水艇潜入水下时,排开海水的体积等于潜水艇自身的体积,潜水艇的体积
V艇=V排海水=7000m3
(2)潜水艇处在最大下潜深度时受到海水的压强
p=ρ海水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa
潜水艇表面400cm2的面积上受到的压力
F=pS=3×106Pa×400×10-4m2=1.2×105N
(3)当潜水艇悬浮在海水中时受到的浮力
F浮=G排=m排g=7000×103kg×10N/kg=7×107N
根据物体的浮沉条件可知,潜水艇的总重力
G总=F浮=7×107N
潜水艇充入海水的重力
G海水=m海水g=8×105kg×10N/kg=8×106N
潜水艇自身的重力
G艇=G总-G海水=7×107N-8×106N=6.2×107N
答:(1)潜水艇的体积是7000m3;
(2)潜水艇处在最大下潜深度时,潜水艇表面400cm2的面积上受到的压力有1.2×105N;
(3)潜水艇的水舱未充入海水时,自身重力约为6.2×107N。
16.(1)1g/cm3;(2)1×103Pa;(3)7.2N,1.2×103Pa
【详解】解:(1)由乙图可知,容器的质量为m容器=100g,液体的体积为V液体=200cm3时,容器和液体的总质量m总=300g,液体的质量
m液=m总-m容器=300g-100g=200g
液体的密度
(2)容器内盛满这种液体后,液体深度
h液=10cm=0.1m
容器底部受到的液体压强为
p=ρgh液=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
(3)小球的密度为
因小球的密度大于液体的密度,所以小球静止后应浸没在液体中,则小球排开液体的重力为
G排=F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×80×10-6m3=0.8N
容器内盛满这种液体后,液体质量为
m=ρV=ρSh液=1×103kg/m3×60×10-4m2×0.1m=0.6kg
小球沉底后,容器对桌面的压力
F=G容器+G球+G-G排=(m容器+m球+m)g-G排=(0.1kg+0.1kg+0.6kg)×10N/kg-0.8N=7.2N
容器对桌面的压强为
答:(1)液体的密度为1g/cm3;
(2)容器底部受到液体的压强为1×103Pa;
(3)容器对桌面的压力为7.2N,压强为1.2×103Pa。
17.(1)15m/s;(2)8.4×106N;(3)6×104Pa
【详解】解:(1)坦克的行驶速度
(2)坦克受到的阻力
(3)坦克顶部受到水的压强
答:(1)坦克的行驶速度为15m/s;
(2)坦克受到的阻力为8.4×106N;
(3)坦克在6m深的河水潜渡时,坦克受到的水的压强6×104Pa。
18.(1)300N;(2)100N;(3)
【详解】解:(1)物体的重力为
(2)因为物体在水平地面上做匀速直线运动时,受到的阻力和拉力是一对平衡力,所以物体受到的摩擦力为
(3)物体对水平面压力为
受力面积为
物体对水平面压强为
答:(1)物体的重力是300N;
(2)物体受到的摩擦力是100N;
(3)它静止在水平面时对水平面的压强为