题目列表(包括答案和解析)
13.[2005南通] 如图23(上图)所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为10N的物块,现将物块浸没水中,容器内水面由16cm上升到20 cm(g=10N/kg).求:
(1)物块未放入水中时,容器底受到的水的压强;
(2)物块的密度;
(3)物块受到的浮力;
(4)物块浸没水中后,容器对桌面的压强.
[解](1)物块未放入水中时容器底受到的水的压强:
p=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×16×10-2 m=1.6×103Pa
(2)物块的质量:m=G/g=10N/(10N/kg)=1kg
物块的体积:V=V2-V1=S(h2-h1)=100×10-4 m2×(20-16)×10-2 m=4×10-4 m3
物块的密度:ρ=m/V=l kg/(4×10-4 m3):2.5×103kg/m3
(3)物块受到浮力:
F浮=G排=ρ水gV排=ρ水gV物=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=4N
(4)物块放入水中,容器底对桌面的压强:
p=F/S=(G杯+G水+G物-F拉)/S=[G杯+ρ水gSh1+G物-(G物-F浮)]/S
=(G杯+ρ水gSh1 +F浮)/S
=(4N+1.0×103×10×100×10-4×16×10-2N+4N)/(100×10-4 m2)=2.4×103Pa
12.[2005襄樊]如图5-7所示,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4×103Pa,求此金属块的密度。
[解]3×103kg/m3
11.[2005广东]为了给刚刚栽上的树苗浇水,同学们到市场上去购买水桶,结果他们发现了如图17中的A、B两种水桶,经查看与测量得知,
它们是用同种材料制成的,自身质量都是1kg,容积都
是15L.
(1)请问应购买哪种水桶比较好?并说明你选择
的理由.
(2)已知提水时手的受力面积为1×10-3m3,提
起一满桶水时,手受到的压强是多少帕?
(3)如图18,若将这一满桶水匀速提离地面0.2m,
人做了多少功?(g取10/kg)
[解](1)选A桶比较恰当,因为A桶把手较粗,提水时与手的接触面积比较大,压强较小;
(2)桶重G=mg=1kg×10N/kg=10N
桶内水重G水=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×15×10-3m3×10N/kg=150N
手所受到的压力F=G+G水=10N+150N=160N
手所受到的压强
(3)人所做的功W=(G+G水)h=(10N+150N)×0.2m=32W
答:选A桶较恰当;手受到压强1.6×105Pa;人做功功率32W
10.[2005四川·课改]一个体重为500N的同学骑自行车上学,在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶,有关数据如下表所示:
自行车净重 |
200N |
行驶过程中轮胎与地南接触的总面积 |
5×10-3㎡ |
匀速行驶过程中的总阻力 |
30N |
车轮直径 |
0.61m |
轮胎承受的最大气压 |
2.0×105Pa |
(1)在行驶过程中,车对地面的压强是多大?
(2)该同学骑自行车沿直线匀速行驶10min做了多少功?
[解](1)∵路面水平 ∴车对地面的压力F=G人+G车
又 ∴
(2)∵自行车在水平路面匀速行驶 ∴人使自行车前进的力F′=f
即:力F′=30N
又∵s=vt=4m/s×10×60s=2400m ∴WF′= F′·s=30N×2400m=72000J
9.[2005沈阳]你有这样的体会么?睡在“席梦思”软床上比睡在硬板床上舒服得多。一个质量60kg的人,仰躺在硬板床上和“席梦思”软床上,身体与床的接触面积分别约为0.1m2和0.4m2。请你通过计算压强来比较一下为什么睡在“席梦思”软床上更舒服。(g=10N/kg)
[解]F=G=mg=60kg×10N/kg=600N P1=F/S1=600N/0.1m2=6000Pa
P2=F/S2=600N/0.4m2=1500Pa
∵P2<P1∴睡在“席梦思”软床上更舒服
8.[2005锦州课改]小明同学的质量为50kg,他站在水平地面上时双脚与地面的接触面积为400cm2。
请你算出:
(1)小明同学站在水平地面上时对地面的压力;
(2)若小明同学背着重为50N的书包行走,他对水平地面的压强。(g取10N/kg)
[解](1)小明同学站在水平地面上时对地面的压力:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)当小明同学背着重为50N的书包行走时对地面的压力
F'=G+G'=500N+50N=550N
他行走时脚与地面的接触面积:
他行走时对水平地面的压强:
答:站在水平地面上时对地面的压力500N:行走时对水平地面的压强2.75×104Pa。
7.[2005南通(海门)]如图15所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行了80m,她和冰刀的总质量为30kg,已知每只
冰刀与冰面的接触面积为10cm2.问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
[解](1) 小华受到的重力 G = mg = 30kg×9.8N/kg = 294N
(2) 小华滑行的速度 v = S/t =80m /10s = 8m/s
(3) 小华在单脚滑行时对冰面的压力 F = G = 294N
小华在单脚滑行时对冰面的压强 p = F/S = 294N /10×10-4m2 = 2.94×105Pa
6.[2005宜昌]某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa.现有一辆卡车,自重
2t,有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积是200cm2,当这辆卡车装载10t货物在该公路上行驶时,请通过计算说明是否对公路路面产生危害.(g取10N/kg)
[解]已知:卡车装满货物时对路面的压力:
F=G=mg
=(2×103kg+10×103kg) ×10N/kg=1.2×105N.
受力面积:S=6×200×10-4m2=1.2×10-1m2.
对路面的压强:p卡=F/S=(1.2×105N.)/( 1.2×10-1m2)=1.0×106Pa.
∵p卡>p卡 ∴将会损坏路面.
5.[2005河南课改]按照规定,我国载货车辆的轮胎,对地面的压强应控制在700kPa以内,但有些司机,为了降低运营成本,不顾国家利益,肆意超载.有一辆重2t的6轮汽车,核准载货量为4t,实际装货8t,如果每个车轮与路面的接触面积为0.02m2。(g取10N/kg)
(1)通过计算说明,该车对路面的压强是否超过规定?
(2)运用所学的物理知识说明超载的危害。
[解](1)p=F/S=G/S+mg/S=833kPa因p>po,所以,该车对路面的压强超过规定值 (2)过大的压强损坏路面;质量过大,车的惯性大,不好操纵,易出交通事故.
4.[2005福建课改]高压锅盖内表面积为400cm2,当锅内蒸汽达1.2个标准大气压时,锅盖所受得蒸汽的压力是多大?
[解]F=Ps=1.2×1.1×105×400×10-4=5280N
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