初中物理压强和浮力计算题

小明同学在玩耍时把一小铜球抛入水中，发现铜球浮在水面上，感到很纳闷，于是想通过实验探究解释这个现象
小明提出的问题是：铜球为什么浮在水面上？他作出的猜想或假设是：铜球是空心的。
实验步骤如下：1．用天平测出铜球质量。2．用量筒测出适量水的体积。
3．用量筒测出铜球浸没在水中时的总体积。
他收集的证据如下表：

质量/g	水的体积/mL	铜球和水的总体积/mL
178	30	60

你能利用他收集的数据通过计算来判定该球是否为空心吗？若空心，求出空心部分的体积。 若在空心部分注入水，球的总重为多少？
（ρ_铜=8.9×10³kg/m³，  g取10N/kg）

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生来看，汽油是   能源；发动机工作时，     冲程将内能转化为机械能。
（2）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为多少Pa？（g=10N/kg）（c_水="4." 2×10³J/（kg℃））
（3）综合油耗表示以经济速度在相应路面上每行驶100km所消耗的燃油体积，是衡量汽车发动机效率的重要标志之一，假若该车在高速公路路面上以60kw的功率、100km/h的速度匀速行驶l h，消耗汽油10L，求此时小汽车发动机的效率。（汽油密度ρ_汽油=7.l×10³kg／m³．汽油热值q_汽油=4.6×10⁷J/kg）
（4）结合生活经验和所学知识，请你就如何降低汽车油耗提一点建议。

如图所示，圆柱形容器A和B放在水平地面上，它们的底面积分别为2×10^－2米²和1×10^－2米²。A容器中盛有0.2米高的水， B容器中盛有0.3米高的酒精。（ρ_酒精＝0.8×10³千克/米³）求：

①A容器中水对容器底部的压强p_水。
②B容器中酒精的质量m_酒精。
③若在两容器中抽出相同质量的水和酒精后，剩余液体对容器底部的压强分别为p_水¢和p_酒精¢。请计算当p_水¢＞p_酒精¢时，抽出液体的质量范围。

李老师的家离学校大约10km，为了便于上下班，他购买了一部轻便摩托车来代步，使用的燃料为93#汽油。根据表提供的数据，请回答：
（1）如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h，试根据表中所提供的有关信息，为李老师计算一下，他骑车从家到学校至少需花多少油费?

轻便摩托车	93#汽油
燃料	汽油	密度	0.7×10^3kg／m^3
油箱容量	7L	热值	4.5×10^7J／kg
功率	6kW	价格	4.90元／L

（2）小洪同学学过物理以后，给李老师建议：在上述条件不变的情况下，采用加快车速缩短时间的办法，就一定可以省油费。请你根据自己掌握的知识，分析说明这种方法是否可行。

如图所示，是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg，其底面积为100cm²。B、C、D都是定滑轮，E是动滑轮。杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动，OG∶OH =2∶3。小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F₁时，配重A受到的拉力为F_A1，配重A对地面的压强为2×10⁴Pa；他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F₂时，配重A受到的拉力为F_A2，配重A对地面的压强为3×10⁴Pa.杠杆两次都在水平位置平衡，杠杆GH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计，已知F₁∶F₂＝9∶5， g取10N/kg。求：

（1） 拉力F_A2；
（2） 动滑轮的重力G_动 ；
（3） 小勇对细绳的拉力F₁的大小

2013年中山市慈善万人行，路线由兴中道孙文公园一直到市人大路口，其中引人注目的是：车头印有“幸福号”的花车，如图所示。此花车的巡游参数如下表：

空车质量	20700kg	车身长度	22m
车上表演人员	18人	全程用时	1.5h
行进时轮胎与地接触面积	18×300cm^2	整个路线长度约	1.5km

根据以上参数，求解下列问题：（g取10N/kg）
（1）求“幸福号”花车在这次大巡游的行进速度？
（2）设每个演员平均质量为50kg，求车在行进时车对水平路面的压强？
（3）若花车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×10³ N，求“幸福号”花车在这次大巡游中，牵引力所做的功？

小昆家是一个个体运输户，最近签订了一份为某建筑工地运送大理石和木材的合同，他家汽车的最大运载量是8×10³kg，汽车货箱的最大容积是10m³.（ρ_大理石=2.5×10³kg/m³，ρ_木=0.5×10³kg/m³）为了既不超限超载，又使每一趟运输能最大限度地利用汽车的运载质量和容积，提高汽车的使用率，每一趟运输，需搭配装载各多少立方米的大理石和木材，才能达到上述目的，请通过计算加以说明.

小明同学的质量为50kg，他站立时，双脚鞋底与地面接触面积约为0．04m²．求：（1）小理同学站立和行走时对地面的压强分别是多少。（2）小明在网上查找资料后，了解到我国研制的“黄山号”潜水艇能潜入到1000米的海里，经有关专家介绍该潜艇外皮均由极厚纯钢打造。其表面积为8000m²。试求该潜艇在1000m海深受到的压强及压力为多少？

如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99．8%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m³，看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温。因为它耐磨且富有弹性，据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时，就用它做隔热制成宇航服。

（1）有人做过这样一个实验：在一金属块上涂上6x10^-3m厚的气凝胶，
结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m²，则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少千克？
(2)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，重1.3x10⁶N，若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶"的质量为多少千克？（钢的密度=7.8×10³kg/m³）

“阿曼”国际慢城高淳吉祥物，如图所示的“阿曼”质量为3000kg，体积为2m³。假设“阿曼”是实心的且质地均匀，求：

（1）“阿曼”的重力是多少？
（2）“阿曼”的密度是多少？

有一块质量为24g、规格为5cm×4cm×1cm的长方体橡皮泥，小华将它轻轻地放入盛满某种液体的烧杯中，发现橡皮泥下沉到烧杯底部，同时有部分液体从烧杯中溢出，他测得溢出液体的质量为18g。取g＝10N/kg，请计算并回答：
（1）这块橡皮泥的密度多大？
（2）这块橡皮泥在液体中受到的浮力多大？
（3）要让橡皮泥漂浮在这种液体中，怎么办？请你写出一种做法。

如图所示是小明家新购买的小轿车。已知轿车的质量为800kg，轮胎与地面总接触面积约为0.1m²，请你计算：

(1)静止的小车对水平地面的压强多大?(g取10N／kg)
(2)小明的爸爸驾驶新车在水平公路上沿直线匀速行驶2km，用了100s。如果该车匀速行驶时的牵引力是2000N，求此过程中牵引力所做的功和功率各是多大?
(3)行驶的车辆对环境产生哪些污染(至少写出一条)?请你提出一条合理的建议。

上海国际一级方程式赛车场呈“上”字造型，赛道总长约5.4公里，拥有14个不同转弯半径的弯道和9种不同组合的赛道。赛车比赛中，车手要不断改变赛车的速度和运动方向。赛车比赛精彩激烈、难度大、科技含量高。

（1）为了保证比赛的安全，赛场安排了巡警，如图是巡警所用的某品牌电动巡逻车，其主要技术参数如表所示。已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，设该电动机能把电能全部用来牵引巡逻车克服阻力做功。总质量为220kg的四名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min。求：

①电动机消耗了多少电能？
②巡逻车通过了多少路程？
③若轮胎与地面的总接触面积是9×10^-2m²，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（g取10 N/kg）
（2）赛车运动对汽车工业的促进作用很大，为节约能源．目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。将汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率。从能量转化的角度看，汽车再生制动器相当于          。（电动机/汽油机/发电机）
（3）某次测试过程中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能E_k，作出E_k-s图像，如图。可以看出，开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的_______，该次测试中储能效率为______。

为节约能源，某型号汽车在关闭发动机后，通过小型发电机将减速运动过程的部分动能转化为电能储存在蓄电池中。表中所示是该型号汽车的部分技术参数，其中，耗油量是指汽车正常行驶100km消耗燃油的体积。（燃油的密度ρ=0.7×10³kg/m³，热值q=4．6×10⁷J/kg）

××型汽车
总质量（kg）	1200
储能效率（%）	60
耗油量（L/100km）	10

 （1）发电机的工作原理是              。发电过程中，动能除了转化为电能外，由于      线圈有电阻，还有部分能量转化为      能。
（2）据表中信息，求汽车正常行驶100km消耗燃油的质量和完全燃烧这些燃油产生的热      量。
（3）若汽车沿平直公路在800N的牵引力作用下，以25m/s的速度匀速行驶1000m，求此      过程中，汽车牵引力做的功和牵引力的功率。

上海国际一级方程式赛车场呈“上”字造型，赛道总长约5.4公里，拥有14个不同转弯半径的弯道和9种不同组合的赛道。赛车比赛中，车手要不断改变赛车的速度和运动方向。赛车比赛精彩激烈、难度大、科技含量高。
（1）为了保证比赛的安全，赛场安排了巡警，如图是巡警所用的某品牌电动巡逻车，其主要技术参数如表所示。已知该电动巡逻车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍，设该电动机能把电能全部用来牵引巡逻车克服阻力做功。总质量为220kg的四名巡警乘坐该车，在水平路面上以额定功率匀速行驶10min。求：

①电动机消耗了多少电能？
②巡逻车通过了多少路程？
③若轮胎与地面的总接触面积是9×10^-2m²，巡逻车停止时，人和车对地面的压强是多大？（g取10 N/kg）
（2）赛车运动对汽车工业的促进作用很大，为节约能源．目前汽车刹车器均采用油压制动。油压制动刹车时消耗的机械能以内能形式排放掉，形成能源的浪费。现有一种汽车再生制动器，能把汽车刹车制动时消耗的机械能转化为电能而储存起来，有效地利用了能量。将汽车正常行驶时关闭发动机，直至汽车停止的过程中，通过再生制动器将动能转化为电能的效率称为储能效率。从能量转化的角度看，汽车再生制动器相当于          。（电动机/汽油机/发电机）
（3）某次测试过程中，先让汽车正常行驶，然后关闭发动机，分别测出开启和关闭再生制动器两种情况下，汽车通过的路程s与对应的速度大小v，计算出动能E_k，作出E_k-s图像，如图。可以看出，开启再生制动器进行测试的图线是①、②中的_______，该次测试中储能效率为______。