初中物理压强和浮力计算题

电动蛙式打夯机（图甲）是利用冲击和冲击振动来夯实、平整场地的机械，由电动机、皮带轮、偏心块、夯架、夯锤等组成（图乙）。启动电动机，在旋转着的偏心块离心力作用下，夯架绕后轴上下摆动，当夯架向下摆动时夯锤就夯击土层，向上摆动时使打夯机前移，故每夯击一次，机身即向前移动一次。右表是某型号电动蛙式打夯机的部分参数（设夯锤夯击土层的能量全部用于夯实土层）。

（1）若打夯机以10m/min 的平均速度沿直线前进，则10min 前进了多少米？
（2）为了估算某次夯锤夯击土层时的冲击力，小明将重为4N、底面积为1cm²的圆柱体竖直平放在被夯击土层上，土层被压下的深度与夯锤夯击的深度相同，则此次夯击时的平均冲击力为多少牛？
（3）施工时，若打夯机前移消耗的能量为200J/次，则打夯机的机械效率是多少？

2015年2月13日下午14: 30，连接沙坪坝区和江北区之间的又一座跨江大桥——双碑嘉陵江大桥正式通车。大桥全长约1900米，主桥桥面宽32.5米，双向6车道，最大设计时速为60km/h。一辆整车质量为1080 kg的汽车，以最大设计时速通过大桥，求：
(1)汽车通过大桥的时间？
(2)若车上乘客的总质量是120kg，轮胎与地面的接触总面积为0.12 m²，则汽车静止时对水平地面的压强是多少？
(3)若汽车以最大设计时速在大桥上匀速行驶时，受到的平均阻力是600N，则2min钟内汽车牵引力所做的功是多少？

某大学的两位研究生设计发明了“都市蚂蚁”概念车如图所示，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵．已知“都市蚂蚁”概念车的部分参数如下表：

质量m	400kg
轮胎与地面的总接触面积S	200cm^2
最大速度v	60km/h

 
（1）该车以最大速度行驶12km，需要多长时间？
（2）若每位乘员的质量均为50kg，乘载两人的“都市蚂蚁”车对水平路面的压强为多大？

清明假期，小明全家驾车从南京到国际慢城游玩，出发前，爱学习的小明收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算。

轿车质量（kg）	1050
车轮与地面接触总面积（m^2）	0．15
南京到国际慢城距离（km）	100
预设行车速度（km/h）	90
行驶l km耗油量（g）	50
匀速行驶时受到的阻力（N）	2000

 
（1）轿车静止时对水平地面的压强（g取10N/kg）；
（2）匀速行驶1km牵引力做功多少?
（3）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q_汽油=4．6×10⁷ J /kg）．

如图1所示，水平地面上有一块密度0.5×10³kg/m³、高1.2m的长方体木块．小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示．求：

（1）物体在3-5s内，运动的距离；
（2）木块静止时对地面的压强；
（3）请在图2丙中，画出0﹣6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．

如图所示为沈阳自动化研究所研制的救援机器人，可在地震救援现场进行作业．若该机器人的质量为18 kg，履带与地面接触的总面积为0.6 m²．求：

（1）该机器人的重力；
（2）该机器人对水平地面的压强；
（3）在某次现场作业中，若救援机器人的履带只有三  分之二的面积与地面接触，则此时机器人对地面 的压强．

图中的山地自行车相关数据见下表：

车架材料	碳纤维
车架材料体积/cm^3	2500
车架质量/kg	4.5
整车质量/kg	10
单轮接触面积/cm^2	3

（1）求碳纤维车架的密度。（2）质量50kg的小李骑行山地自行车时，自行车对地面的压强是多少？
（3）小李匀速骑行3km，若自行车受到阻力为10N，求他的骑行所做的功。(g取10N/kg)

我国首台自主设计、研制的“蛟龙号”深海载人潜水器，设计最大下潜深度7000米，是目前世界上下潜最深的载人作业潜水器，其总质量为22t。目前“蛟龙号”成功挑战了7062m深度。（海水的密度取1×10³ kg/m³ ）

（1）我们知道液体内部存在压强，液体的密度为ρ，我可以设液面下h深处有一面积为S的水平圆柱面（如图），它受到的压力是其上方小液柱重力所产生的。请推证：液体内部深度为h处的压强p=ρgh.
（2）“蛟龙号”下潜至7062m深海时，受到海水的压强约为多少pa？
（3）“蛟龙号”一观测窗的面积为3×10^-2m²，则观测窗受到海水的压力为多少N？

小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学，最近他家中新安装了天然气热水器，如图所示。小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌，获得了以下信息：①包装箱及热水器的总质量为16kg；②“堆码层数极限”标志数为11，即该包装箱在仓储时从地面开始，平放时最大堆放层数是11层，超过则可能把最底层的包装箱压坏；③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m² ；④热效率为87%。表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有87%的转化为水的内能；⑤加热模式为“即热式”。即用热水器给水加热时，只要接通开关让自来水流过热水器，流出的水即可达到设定的水温。
水暖想估测该热水器的实际热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。他接通热水器工作开关，当流出40kg热水时，让热水器停止工作。已知当时自来水的温度是15℃，热水器输出的热水温度为40℃，观察天然气表得知共用了0.15m³的天然气，天然气的热值为3.2×10⁷J/m³，水的比热容4.2×10³J/(kg·℃),g取10N/kg。
请帮小明解答下列问题：

（1）若在仓储时堆码层达到了极限11层，则最下层的包装箱承受的压强是多大？
（2）小明在估测过程中，①流过热水器的水吸收的热量是多少？②天然气完全燃烧释放的热量是多少？
（3）该热水器的实际效率是多少？

2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m²，g取10N/kg。求：

（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；
（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；
（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×10⁷J/kg，密度取0.75×10³kg/m³。

后端挑着装满道具的“百宝箱”，前端挑着由活动支架与花布组成的“戏台”，江西省非物质文化遗产传承人肖秋林就这样挑着担子四处游走，表演了40多年“一人一台戏”的布袋木偶戏。如图所示，假设“戏台”重100N，装了道具的“百宝箱”重200N，它们的悬挂点之间距离为l.5m，扁担视作重力不计的硬直棒。

（1）挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功?
（2）假设肩膀与扁担的接触点为D，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点A与O点的距离多大?
（3）当前端的“戏台”卸下后，左手在A点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡。若肖师傅是在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：
①扁担对肩膀压力     （填“变大”、“变小”或“不变”）。
②肖师傅对水平地面的压强如何变化?变化多大?（假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200cm²）

(8分)放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重4N，底面积100cm，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20cm(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.

《解放军报》报道：2014年某日，南海舰队372潜艇急速坠入伸手不见五指的海底深渊，主机舱管路破损进水，官兵精确完成一项项操作，险情成功化解。372潜艇的脱困被认为是创造了中国乃至世界潜艇史上的奇迹！372潜艇潜航排水量约3000吨，任务潜航深度约240m，最大潜航深度约300m。（海水密度近似取1.0×10 ³ kg/m ³ , g 取10N / kg）
求：（1）它在潜入到水下执行任务时所受浮力；
（2）当它潜入到水下200m 时，它的一个面积为1.2m ²的舱盖所受海水的压力。

一个不规则的实心物体，质量为55g，放入装满水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。（g=10N/kg）求：
（1）物体在水中所受的浮力？ （2）物体的体积？ （3）物体的密度？

植树节里，小倩同学用水桶提了15L水给刚栽上的树浇水，已知桶自身质量为1kg,桶的底面积为5×10^-2m²,桶中水深h为30cm，提水时，手的受力面积为1.0×10^-3m².（水的密度为1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）
（1）水对桶底的压强是多大？
（2）水对桶底的压力是多大？
（3）提水时，人手受到的压强是多大？