2022年中考物理二轮复习专题训练++压强综合计算
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压强综合计算 专题必刷 2022年中考物理二轮复习专题训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
1.如图所示,这是我国88式主战坦克,它具有常规坦克功能外的潜渡功能,能够在河流底部行驶。该坦克总质量为40t,高(顶部舱门距地面)2m,履带与地面的总接触面积为4m2。坦克在水平地面上匀速直线行驶时所受的摩擦阻力为其重的0.5倍。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求∶
(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强;
(2)该坦克在水平地面上匀速直线行驶时的牵引力的大小;
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克顶部舱门受到水的压强。
2.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重1 N,高9 cm,底面积30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm。(杯子的厚度忽略不计,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)水杯对桌面的压强。
(2)水对杯底的压力。
3.质量分布均匀的实心圆柱体甲和乙放置在水平桌面上,分别沿水平方向在甲、乙的 上表面切去一定高度,其剩余部分对桌面的压强p与切去的高度 h 的关系如图所示, 已知甲的密度为 4×103kg/m3 求:(g取 10N/kg)
(1)圆柱体甲的高度;
(2)当切去的高度为 5cm 时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强;
(3)当切去的高度均为 h0时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强相等,此时把甲切去的部分叠放在乙剩余部分的上表面,若 S 乙=4S 甲,求叠放后乙对地面的压强
4.如图甲所示,放在水平桌面上的圆柱形容器,上方装有电子阀门。控制阀门,在相同时间内流入容器中液体的质量相等,并注入液体直至图乙状态。桌面受到的压力F随容器中液体的深度h变化的图像如图丙。阀门出口的横截面积S1=0.8cm2,液体流出的速度v=50cm/s,容器高H=10cm,底面积S2=30cm2。求
(1)容器的重力;(2)液体的密度;
(3)液体持续流入空容器5s后关闭阀门,容器对桌面的压强。
5.如图所示,盛满水的薄壁轻质柱形容器甲与实心柱体乙放置在水平地面上。底面积分别为S、2S,水的质量为m。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)若容器甲中水的深度为0.2m,求水对容器甲底部的压强p水;
(2)若将一个质量分布均匀、体积为2.0×10-4m3的物块(不吸水)放入容器甲中,物块漂浮在水面上,物块浸入水中的体积为1.6×10-4m3,求物块的密度;
(3)现有物块A、B、C,其密度、体积如下表所示。小华选择其中一个先后放入容器甲的水中(物块浸没在水中)、柱体乙的上部,使容器甲对地面的压强变化量大于柱体乙对地面的压强变化量,且容器甲对地面的压强最大。请写出选择的物块并说明理由,计算出容器甲对地面的压强最大值p甲大。(结果用题中字母表示)
物块
A
B
C
密度
1.5ρ水
3.6ρ水
2.8ρ水
体积
2V
0.5V
2V
6.如图所示,竖放在水平地面上的长方体,三条棱长分别为0.2米、0.1米、0.05米,密度为2×103千克/米3。
(1)求该长方体的质量m。
(2)求该长方体对水平地面的压强p。
(3)为了使该长方体对水平地面的压强为490帕,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放后,沿水平方向在上部切去一定质量Δm。若要使切去的质量Δm较小,请说明采取的放置方法及理由,并求出Δm的较小值。
7.如图所示,圆柱形薄底容器放置在水平地面上,容器高度足够高,容器重为4N,底面积为200cm2,内盛有深度为0.08m的水;求:
(1)水对容器底的压强;
(2)容器底受到的水压力;
(3)若往容器中再注入水,注入水后容器底对地面的压强比原来增加了500Pa,求注入水的体积?
8.底面积为0.03米2的平底鱼缸放在水平桌面中央,容器内装有体积为5 × 10-3米3的水,水深为0.1米。求:
(1)水的质量m水;
(2)水对鱼缸底部的压力F水;
(3)把重为1牛的小鱼放入鱼缸后,如图所示,关于鱼缸对桌面压力增加量F桌和水对鱼缸底部压力增加量F水,甲乙两同学分析过程如下:
甲同学:鱼缸静止在水平桌面上,鱼缸对桌面的压力大小等于鱼缸的总重力,放入小鱼后,总重力增加1牛,所以F桌等于1牛;
乙同学:水对鱼缸底部的压力大小等于水的重力,放入小鱼后,小鱼排开了1牛的水,相当于增加了1牛的水,所以F水等于1牛。
请你判断两位同学的说法是否正确,错误的请说明理由。
9.如图所示,足够高的薄壁轻质圆柱形容器甲置于水平地面上,其底面积为
2.5×10-2m2,并装有深为0.1米的水,另有质量为3千克高为0.2米的圆柱体乙,其底面积为1×10-2m2。求:
①水对容器甲底部的压强p水。
②圆柱体乙的密度ρ乙。
③现将圆柱体乙放入容器甲中,并向容器甲内继续加入体积为2×10-3米3的水,求容器对水平地面的压强的变化量Δp容和水对容器底部的压强的变化量Δp水的比值。
10.如图所示,平底水桶放在水平地面上,水桶的底面积为0.04m2,空桶重4N,向桶内倒入48N的水,桶内水深为10cm。g取10N/kg,,水桶厚度忽略不计。求:
(1)水桶对地面的压力和压强;
(2)水对桶底的压力和压强。
11.如图所示,薄壁柱形容器A置于水平地面上,实心均匀正方体B平放在容器内,已知A的底面积为2×10-2m2;B的边长为0.1m,质量为2kg。求:
(1)正方体B的密度ρB;
(2)正方体B对容器底部的压强pB;
(3)若向容器A内注入质量为1kg的水,求水对容器底部压强增加量Δp水与容器对水平地面压强增加量Δp地的比值。
12.如图所示,甲、乙两个完全相同的轻质薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器足够高,底面积为2 × 102米2甲容器内盛有0.25米深的水,乙容器内盛有2.4千克的某种液体。
(1)求甲容器底部受到水的压强p水;
(2)求甲容器中水的质量m水;
(3)现将一体积为1 × 103米3的圆柱体竖直轻放入甲或乙容器中,使两容器对水平面的压强相等,请写出放入的容器并说明理由,求出圆柱体的密度。
13.如图所示,一个平底铁桶的质量为2kg,桶的底面积为200cm2,将桶平放在水平地面上,往桶内倒入10kg的水,放入一质量为1kg的木块,漂浮在水面上,此时水的深度为30cm,g取10N/kg,求:
(1)水对桶底的压强;
(2)水对桶底的压力;
(3)桶对水平地面的压强。
14.如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的水,放置在一水平桌面上。求: (已知水的密度ρ水=1×103kg/m3, g取10N/kg)
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)水对茶壶底部的压力;
(3)茶壶对桌面的压力;
(4)茶壶对桌面的压强。
15.如图是临汾汾河大桥,根据大桥设计,过桥车辆对桥面的压强一般应控制在Pa以下,有一辆质量为2000千克的6轮轻型货车,如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2。
(1)请你计算允许该货车通过汾河大桥载货的最大质量是多少千克;
(2)现在轿车都采用流线型设计(如图所示),这种设计在减小空气阻力、提高车速的同时也产生了新的问题:轿车高速行驶时,常常有“漂”的潜在危险。请你简要说明汽车高速行驶时“漂”的原因。
16.某型号多功能抑尘车自身质量(含水箱)为10t,2m高的水箱最多能装10t水,有10个轮胎,每个车轮与地面的接触面积为0.08m2。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子的面积为100cm2。g取10N/kg,求
(1)当水箱装满水且静止时,抑尘车对水平地面的压强;
(2)当水箱中水的深度为1.6m时,排水孔盖子受到水的压力。
17.如图所示是王老师上班骑的电动自行车,下表是该电动自行车的一些主要技术参数。
最高车速
一次充电连续行驶里程
50km
蓄电池
36V、10Ah
充电时间
8h
一次充电耗电量
0.6kW·h
电动机效率
75%
整车质量
40kg
最大骑行噪声
(1)若王老师骑电动自行车以6m/s的速度匀速行驶时,则王老师骑行10min所通过的路程为多少m?
(2)若王老师的质量是70kg,他骑电动自行车行驶在水平路面上,行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为,则电动自行车对地面的压强为多少Pa?
18.如图所示,某容器底面积为200cm2,未装水时的质量为0.2kg。盛水后水面的高度为15cm,容器对桌面的压强为1.1×103Pa,已知水=1.0×103kg/3,g取10N/kg,忽略容器壁的厚度。求:
(1)水对容器底的压力、压强;
(2)容器中水的重力。
参考答案:
1.(1);(2);(3)
【解析】
解∶(1)坦克对地面的压力
坦克对地面的压强
(2)坦克在水平地面上匀速直线行驶时,受平衡力的作用,牵引力的大小等于所受摩擦阻力的大小
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡,顶部舱门]离水面的高
h=5m-2m=3m
坦克顶部舱门]受到水的压强
答:(1)该坦克在水平路面上行驶时,对地面的压强为;(
(2)该坦克在水平地面上匀速直线行驶时的牵引力的大小为;
(3)坦克在深为5m的河流中潜渡时,坦克顶部舱门受到水的压强为。
2.(1);(2)1.8N
【解析】
(1)水杯对桌面的压力为
F杯=G总=G杯+G水=lN+2N=3N
水杯对桌面的压强为
(2)根据液体压强公式可知水对杯底的压强为
水对杯底的压力为
答:(1)水杯对桌面的压强为;
(2)水对杯底的压力为1.8N。
3.(1)0.2m;(2)5000Pa;(3)5000Pa
【解析】
(1)由图像可知,未切之前圆柱体甲对桌面的压强
可得圆柱体甲的高度
(2)由图像可知,未切之前圆柱体乙对桌面压强
圆柱体乙的高度
由
得,乙的密度
当切去的高度为5cm时,圆柱体乙剩余部分的高度
圆柱体乙剩余部分对桌面的压强
(3)当切去的高度均为 h0 时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强相等,由
得
可得
甲切下部分的质量
甲切下部分的重力
乙剩余部分的质量
乙剩余部分的重力
把甲切去的部分叠放在乙剩余部分的上表面,乙对地面的压力
若
叠放后乙对地面的压强
答:(1)圆柱体甲的高度为0.2m;
(2)当切去的高度为 5cm 时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强为5000Pa;
(3)叠放后乙对地面的压强为5000Pa。
4.(1)0.9N;(2);(3)
【解析】
解:(1)由图可知空杯对杯座的压力F0=0.9N,压力等于重力,所以容器的重力为0.9N。
(2)装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N,所以杯底受到饮料的压力
F=F1-F0=3.6N
饮料质量
饮料体积
V=SH=30cm10cm=310-4m3
饮料的密度
(3)液体持续流入空容器5s流入杯中饮料的质量
饮料对杯底的压力
容器对桌面的压强
答:(1)容器的重力为0.9N;
(2)液体的密度为;
(3)液体持续流入空容器5s后关闭阀门,容器对桌面的压强为。
5.(1)2000Pa;(2)0.8×103kg/m3;(3)见解析
【解析】
解:(1)容器甲中水的深度为h=0.2m,水对容器甲底部的压强
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(2)由题知,V排=1.6×10-4m3,物块受的浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6×10-4m3=1.6N
物块漂浮,根据漂浮条件,物体受到的重力
G物=F浮=1.6N
物体的质量
物体的密度
(3)把物体放置在柱体乙上面,柱体乙对地面压强变化量
若选密度大于水的A物块、B物块、C物块,则它们放入甲容器中(物块浸没在水中),由于薄壁轻质柱形容器甲原来是盛满水,所以甲容器底部受到水的压力增大量
则容器甲对地面的压强变化量
若
即
则
所以,ρ物>2ρ水,由表格数据可知B、C物块符合,它们放入水中时,甲容器底部受到水的压力增大量分别为
由于容器甲对地面的压强最大值p甲大,则C物块符合。此时容器甲对地面的压力为
则容器甲对地面的压强最大值为
答:(1)若容器甲中水的深度为0.2m,求水对容器甲底部的压强为2000Pa;
(2)物块的密度为0.8×103kg/m3;
(3)应该选择物块C,容器甲对地面的压强最大值为。
6.(1)2kg;(2)3920Pa;(3)当S′较大时较小,所以平放,最小值是1kg
【解析】
解:(1)该长方体的质量
m=ρV=2×103kg/m3×0.2m×0.1m×0.05m=2kg
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,该长方体对水平地面的压强
=ρgh=2×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=3920Pa
(3)沿水平方向在上部切去一定质量Δm,长方体对水平地面的压强
p′=
m、g和p′不变,当S′较大时较小,所以长方体平放,则
=1kg
答:(1)该长方体的质量是2kg;
(2)该长方体对水平地面的压强是3920Pa;
(3)当S′较大时较小,所以平放,最小值是1kg。
7.(1)800Pa;(2)16N;(3)
【解析】
解:(1)水对容器底的压强
Pa
(2)容器底面积
容器底受到水的压力
(3)若往容器中再注入水后压力的增加量
注入水的重力
G=F=10N
注入水的质量
注入水的体积
答:(1)水对容器底的压强800Pa;
(2)容器底受到的水压力16N;
(3)水的体积。
8.(1)5千克;(2)29.4牛;(3)见解析所示
【解析】
(1)水的质量
(2)水对鱼缸底部的压力
(3)甲正确,乙错误。
水对鱼缸底部压力增加量
鱼的重力
因为鱼缸为非柱形容器,所以
所以
答:(1)水的质量为5kg;
(2)水对鱼缸底部的压力为29.4N;
(3)甲正确,乙错误。因为,
9.①980帕;②1.5×103千克/米3;③5:4
【解析】
①水对容器甲底部的压强
②圆柱体乙的密度
③容器中所加水的质量为:
m=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg
容器对水平地面的压强的变化量:
容器中水的体积变化量:
V=V乙+V水=2×10﹣3m3+2×10﹣3m3=4×10﹣3m3
容器中水的深度变化量:
水对容器底部的压强的变化量:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.16m=1568pa
则容器对水平地面的压强的变化量p容和水对容器底部的压强的变化量p水的比值为:
p容:p水=1960Pa:1568Pa=5:4
答:①水对容器甲底部的压强p水;
②圆柱体乙的密度;
③容器对水平地面的压强的变化量Δp容和水对容器底部的压强的变化量Δp水的比值为5:4。
10.(1)52N;1300Pa;(2)40N;1000Pa
【解析】
(1)由题意可知,水桶对地面的压力,大小等于水桶和水的重力之和,即
水桶的底面积为0.04m2,根据可知,水桶对地面的压强
水桶对地面的压力是52N,水桶对地面的压强是1300Pa。
(2)由题意可知,桶内水深为,g取10N/kg,,根据液体压强公式可知,水对桶底的压强
水桶的底面积为0.04m2,则根据可知,水对桶底的压力
水对桶底的压力是40N。
答:(1)水桶对地面的压力是52N,压强是1300Pa;
(2)水对桶底的压力是40N,压强是1000Pa。
11.(1)2×103kg/m3;(2)1960Pa;(3)
【解析】
解:(1)由密度公式可得,正方体B的密度为
ρB=2×103kg/m3
(2)正方体B对容器底部的压强为
pB=ρBghB=2×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=1960Pa
(3)注入水以后的体积为
V水=1×10-3m3
若B浸没
h水=0.1m
所以B恰好浸没,故
答:(1)正方体B的密度ρB为2×103 kg/m3;
(2)正方体B对容器底部的压强pB为19600Pa;
(3)若向容器A内注入质量为1kg的水,水对容器底部压强增加量Δp水与容器对水平地面压强增加量Δp地的比值为2:1。
12.(1)2450帕;(2)5千克;(3)乙容器,见解析,2.6×103千克/米3
【解析】
解:(1)甲容器试问受到水的压强
p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.25m=2450Pa
(2)甲容器中水的质量
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×2×10-2m2×0.25m=5kg
(3)在容器中放入一圆柱体,使两容器对水平面的压强相等,应将圆柱体竖直放入乙容器中。因为两个容器都底面积相同,据知,要使压强相等,则容器对水平面的压力应相等。而两个容器都是轻质圆柱形,加入圆柱体前,对水平面的压力等于液体重力,已知两容器中液体的质量
m水=5kg,m液=2.4kg
即
m水>m液
据G=mg知
G水>G液
那么应在乙容器中加入圆柱体才能让两容器对水平面的压力相同。
放入圆柱体后,两个容器中的总质量相等,所以圆柱体的密度
ρ=2.6×103kg/m3
答:(1)甲容器底部受到水的压强p水为2450帕;
(2)甲容器中水的质量m水为5kg;
(3)圆柱体放入乙容器中,理由略,圆柱体的密度ρ为2.6×103kg/m3。
13.(1)3000Pa;(2)60N;(3)6500Pa
【解析】
解:(1)水的深度为30cm,合0.3m,则水对桶底的压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)桶的底面积为200cm2,合0.02m2,则水对桶底的压力为
F=pS=3000Pa×0.02m2=60N
(3)桶对水平地面的压力为
F'=G总=m总g=(m水+m桶+m木)g=(10kg+2kg+1kg)×10N/kg=130N
桶对水平地面的压强为
p'=6500Pa
答:(1)水对桶底的压强为3000Pa;
(2)水对桶底的压力为60N;
(3)桶对水平地面的压强为6500Pa。
14.(1)1200Pa;(2)4.8N;(3)10N;(4)2500Pa
【解析】
解:(1)由图可知,茶壶中水深12cm,合0.12m,则水对茶壶底部的压强为
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)茶壶底面积是40cm2,合0.004m2,则水对茶壶底部的压力为
F=pS=1200Pa×0.004m2=4.8N
(3)茶壶对水平桌面的压力为
F'=G总=m总g=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
(4)茶壶对桌面的压强为
p'=
答:(1)水对茶壶底部的压强为1200Pa;
(2)水对茶壶底部的压力为4.8N;
(3)茶壶对桌面的压力为10N;
(4)茶壶对桌面的压强为2500Pa。
15.(1)7.6×103kg ;(2)见解析
【解析】
解:(1)汽车与地面的总接触面积为
S=6×200×10-4m2=0.12m2
由公式得:桥面可以承受的最大压力
F=pS=8×105Pa×0.12m2=9.6×104N
桥面可以承受货物的最大质量
载货的最大质量是
m=m总-m车=9.6×103kg-2000kg=7.6×103kg
(2) 当车高速行驶时,轿车上方空气流速快,压强小,轿车下发空气流速慢,压强大,产生向上的压强差,从而产生向上的升力,升力越大,车对地面的压力就越小,摩擦力就越小,就会“发漂”。
答:(1)该货车通过汾河大板载货的最大质量是7.6×103kg;
(2)略。
16.(1)2.5×105Pa;(2)160N
【解析】
解:(1)抑尘车满载静止时,车对水平地面的压力
F=G总=m总g=(10×103kg+10×103kg)×10N/kg=2×105N
抑尘车与水平地面的接触面积
S=10×0.08m2=0.8m2
抑尘车满载静止时车对水平地面的压强
(2)排水孔盖受到水的压强
=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6m=1.6×104Pa
排水孔盖的面积
=100cm2=10-2m2
排水孔盖受到水的压力
=1.6×104Pa×10-2m2=160N
答:(1)当水箱装满水且静止时,抑尘车对水平地面的压强2.5×105Pa;
(2)当水箱中水的深度为1.6m时,排水孔盖子受到水的压力160N。
17.(1)3600;(2)
【解析】
解:(1)王老师匀速行驶的路程为
(2)电动车整车质量为40kg,因此王老师骑行时对地面的压力为
因此对地面的压强为
答:(1)王老师骑行10min所通过的路程为3600m。
(2)电动自行车对地面的压强为。
18.(1)30N, 1.5×103Pa;(2)20N
【解析】
(1)容器盛水后,水对容器底部的压强
p1=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1.5×103Pa
由 知道,水对容器底部的压力
F1=p1S=1.5×103Pa×200×10-4 m2=30N
(2)容器盛水后容器对桌面的压强p2=1.1×103Pa,容器对桌面的压力
F2=p2S=1.1×103Pa×200×10-4m2=22N
容器的重力
G容=m容g=0.2kg×10N/kg=2N
因为容器对桌面的压力等于容器和水的重力之和,即
F2=G容+G水
所以水的重力
G水=F2-G容=22N-2N=20N
答:(1)水对容器底的压力是30N,压强是1.5×103Pa;
(2)容器中水的重力是20N。
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