初中物理压强和浮力计算题

如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为15kg、横截面积为0.3m²的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：

（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；
（2）物体在板面上运动的时间；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．

小明在做有关浮力的实验中，测得装满水的溢水杯重力为4．8N，空小桶重力为0．2N，把它们放在水平桌面上，如图甲所示。再将一个质量为400g的小球轻轻放入溢水杯中，小球沉到杯底，溢出的水全部流入小桶，如图乙所示。将装有溢出水的小桶挂在弹簧测力计下，静止时测力计的示数如图丙所示。取g=10N／kg，ρ_水=1.0×l0³kg/m³。求：

（1）若溢水杯与桌面的接触面积为50 cm²，放入小球前，装满水的溢水杯对桌面的压强。
（2）小球浸没在水中时所受的浮力。
（3）小球的密度。

如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm²、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体．弹簧测力计下悬挂底面积60cm²、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：

（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？
（2）筒内液体密度是多少？
（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？

6月1日晚，“东方之星”客船翻沉事件不幸发生后，岳阳迅速行动，多部门积极参与搜援。参与搜救的某型号冲锋舟质量为180kg。

（1）求该冲锋舟受到的重力大小；
（2）该冲锋舟在水平地面时，与地面的接触面积为2m²，求它对水平地面的压强；
（3）该冲锋舟的排水量是1.2t，表示它满载时冲锋舟排开水的质量是1.2×10³kg，求该冲锋舟满载时受到的浮力大小。

如图是公厕里间歇式自动冲水箱的原理图，进水管口以Q₁=200cm³/s的流量24h不间断地向底面积为1800cm²的长方体水箱注水，当水位上升至h₂=45cm时，水箱中的水开始以Q₂=2000cm³/s的平均流量从出水管口流出冲洗厕所，当水位下降至h₁=5cm处时停止冲水．（不计中水箱中水管的体积）求：

（1）水位在h₂时水箱底部受到水的压强。
（2）冲洗一次厕所所用的时间。
（3）为节约用水，在图示进水管A处安装一个由微电脑控制的电磁阀。当有人进入洗手间时，门内侧红外探头通过微电脑开启电磁阀，向水箱注水，当水位升至h₂时，电磁阀自动关闭停止注水，同时开始冲洗厕所。假设电磁阀平均每天开启100次，则安装电磁阀后一天可节约多少千克水？

如图所示，小明用滑轮组提升重为640N的物体A，当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中，物体A所受浮力为80N，已知小明自身的重为600N，动滑轮重为120N，不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力，求：（g取l0N/kg）

(1)物体A密度为多少？
(2)小明对绳子竖直向下的拉力大小为多少？
(3)小明对地面的压力大小为多少？

随着城市建设的加快，高层住宅拔地而起。但城市供水只能满足1-6层，6楼以上需要采取二次加压，先把水存到楼顶水箱，再对整栋楼供水。如果水泵把体积为5m³的水送到20m高的楼顶水箱，所用时间为10min。取g=lON/kg。通过计算回答：
（1）体积为5m³的水的质量是多少？
（2）此过程水泵做的功是多少？
（3）此过程水泵的功率是多少？
（4）如果8楼住户家的水龙头相对一楼地面高22m，距离楼顶水箱水面16m，当水龙头关闭状态下，水龙头处水的压强是多少？

如图甲所示，我国第一艘航母“辽宁舰”正在进行“歼—15”飞机起降飞行训练，置于飞行甲板下的拦阻索装置完全由我国自主研发制造。图乙是拦阻索装置简化后的示意图，它是由压缩汽缸、滑轮组和拦阻索组成，汽缸的缸体和活塞分别通过硬杆与定滑轮组合和动滑轮组合相连。战机着舰时，拦阻索与战机的尾钩咬合，使高速运行的战机瞬间停下来。

甲                    乙
不计滑轮重、绳重和一切摩擦，求：
（1）如果汽缸内活塞A的横截面积为20dm²，活塞受到的最大气压为1.6×10⁷Pa，那么活塞对动滑轮组合产生的最大推力约为多少牛？拦阻索上的最大拉力F约为多少牛？
（2）如果阻拦索2s内被战机拉出的总长度为6m，则气缸内气体推动活塞的平均功率为多少？

简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址，预计2015年底开建，建设中挖掘机将发挥重要作用。某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图表所示。挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l0³kg/m³的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。取g=10N／kg，求：

指  标	数值
整机质量m	5000 kg
标准斗容V	0.5 m^3
最大输出功率P	40 kW
最大挖掘深度d	3 m
最大卸料高度h	5 m
两履带与地面接触的总面积S	4 m^2

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；
（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W；
（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。

海南环岛自行车赛引人瞩目。下表是制造赛车各种材料的技术指标。
材料 技术指标

求：
（1）若车架的体积约为，则车架的最小质量是多大？
（2）若整车和赛车手的总重为700 N，车轮与地面的总接触面积为10^-3m² ,请计算赛车手在比赛过程中对地面的压强。
（3）若赛车手在某路段匀速直线行驶，30s通过450m的路程,所受阻力约为60N，求赛车手匀速行驶的功率是多少？
（4）请说出赛车手在比赛过程中，用什么方法减小空气阻力提高成绩。（写出一种方法）

如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F₁=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F₁，在B点施加力F₂时，合金块对地面的压强为1.2×10³Pa。（OB=3OA，g取10N/kg）

（1）画出F₂的力臂。
（2）求合金块的质量。
（3）求F₂的大小。

我国资源勘探返回式卫星是一个边长为1m的封闭式正方体，其总质量为2.0×103㎏．回收时，该卫星落回10m深的预定水域底部水平位置，假设用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2，不计绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦．求：

（1）起吊之前，卫星上表面受到水的压强；
（2）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力；
（3）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？

苏州绕城高速公路对小汽车的最高限速为100km/h．周末小明乘坐小汽车以最高限速匀速行驶完其中的一段路程后，发现用时30min，在通过收费站时测重显示车重1.2t，g取10N/kg．则：
（1）汽车行驶路段的路程为多少；
（2）当汽车静止时轮胎与地面的总接触面积为0.08m²，此时汽车对地面的压强多大？
（3）假设汽车以最高限速匀速行驶时牵引力的功率为15kW，则所受阻力为多大？

医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒．图甲为自动测定锅内温度的电路原理图，其中R₀为定值电阻，A为温度指示表(实质是一只电流表)，R_x为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)．热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示，电源两端的电压保持6V不变．

锅内温度值／℃	25	37	50	62	75	87	100	112	125
Rx对应的电阻值/Ω	150	80	50	30	20	15	10	7

（1）若锅内温度为112℃时电流表指针指向0.50A；求R₀的阻值
（2）若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.6A；求锅内温度为125℃时热敏电阻R_x的阻值和R_x发热功率．
（3）高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示：

锅内温度t／℃	87	100	112	125
锅内气压值p／Pa	1.8×10^5	2.0×10^5	2.5×10^5	3.3×10^5

为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃，高压锅盖上有一限压阀，图乙为限压阀的原理图，限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成．当锅内温度达到112℃时，锅内高压气体将圆柱形金属体顶起，并对外排气减压，从而起到限压的作用．已知圆柱形金属体的底面积为0.2cm²，求该金属体的质量m ．
(外界大气压p_外=1.0×10⁵Pa，g取10N/kg)

如图所示是某型号的水陆两用坦克，它的车体比普通坦克要大，呈船形，既能在陆地行驶，也能在水中浮动。该水陆两用坦克的总质量是22t，每条履带的触地面积是2m，发动机功率是420kW，水上最大速度14km/h, 陆地最大速度54km/h。请根据以上信息 求解该坦克：（g=10N/kg）

（1）停在水平地面上时，对地面的压力和压强分别是多少?
（2）在陆地上以最大速度匀速行驶时坦克受到的阻力是多大?