初中物理压强和浮力计算题

被誉为“中国豹”的国产主站99式坦克，其相关性能数据如表所示．

质量	54t
成员	3﹣4人
单条履带的触地面积	1.8m^2
发动机功率	1100kW
最大越野时速	60km/h
基本作战行程	450km

在某次野战训练中，该坦克接到命令，距它30km处发现“敌情”．取g=10N/kg，通过计算回答：
（1）该坦克到达目的地最快需要多长时间？
（2）该坦克在赶往目的地的过程中，发动机做了多少功？
（3）该坦克对水平地面的压强多大？

如图所示，一个与地面接触面积为500cm²，重600N的人站在水平地面上，用轻绳竖直拉着光滑长木板AB的A端，AB可绕O点转动，在离O点40cm的B处挂有重力为8N的圆柱体，当圆柱体浸入水中静止时，从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5×10^－4m³。（AB质量不计，且始终保持在水平位置，g = 10N/kg）

（1）圆柱体受到的浮力是       N。
（2）当一质量为0.4kg的球从O点沿木板向A端匀速运动，要使系在A端的绳拉力刚好为零，小球应距O点    cm，此时人对地面的压强是        Pa。

如图所示，水平面上有一底面积为5.0×10^-3m²的圆柱形容器，容器中装有质量为0.5kg的水.现将一个质量分布均匀、体积为5.0×10^-5m³的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为4.0×10^-5m³．（g取10N/kg，水的密度ρ_水=1.0×10³kg/m³）

（1）求物块受到的浮力大小；
（2）求物块的密度；
（3）用力缓慢向下压物块使其恰好完全浸没在水中（水未溢出），求此时水对容器底的压强。

为了缓解城市交通拥堵，某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车（如图所示），荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项，该车表似蚂蚁，小巧实用，质量仅有400kg，总体积0.75m³，轮胎与地面的总接触面积200cm³，标准乘载100kg．请解答标准乘载时的下列问题（g取10N/kg，水的密度为1.0×10³kg/m³）：

（1）“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大？
（2）“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时，受到的阻力是车总重的0.4倍，则发动机的输出功率多大？
（3）科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”，若该车密封良好，请通过计算判断它能否浮在水面上？若能，它露出水面的体积是多少？

邵坪高速是连接邵阳市与新邵坪上沪昆高铁站的重要交通线，全长约34km，预计于今年年底正式通车．通车后，邵坪高速将与沪昆高铁实现无缝对接，有望实现1h左右从邵阳抵达长沙．若一辆小车质量为1.5×10³kg，每个车轮与路面的接触面积为0.15m²，如图所示，请计算（g取10N/kg）：

（1）该小车的重力为多少N？
（2）该小车静止在水平路面上对路面的压强为多少Pa？
（3）若邵坪高速限速100km/h，该小车驶完邵坪高速全程最少需多少h？

如图所示，起重机将一箱设备沿竖直方向匀速吊装到施工高台上，设备重4000 N，施工台距离地面的高度为3m。动滑轮上每段钢绳的拉力是2500 N。（取g=10N/kg）

求：（1）起重机的质量为8t，工作时用支架将汽车的轮胎支离开地面。如果地面能承受的最大压强是7×10⁴ Pa，支架与地面接触的总面积是多少？
（2）起重臂OA长12m，且与水平方向夹角为30°。支撑臂与起重臂垂直，作用点为B，且OB=4m，求支撑臂给起重臂的支持力（忽略起重臂自重，cos30°≈0.87）。
（3）起重机做功的机械效率。

高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如下图所示，某高压锅锅体的内底面积为S＝500 cm²，侧壁竖直，出气孔横截面积为S₀＝7 mm²，限压阀质量为m＝98g，限压阀顶部面积为S₁＝20 mm²。（已知锅外大气压强为P₀＝10⁵ Pa，g＝10 N／kg）

（1）写出液体沸点与气压的关系：液体沸点随气压的增大而_________（填“升高”或
“降低”）；
（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强？
（3）为保证使用安全，不可随意增加限压阀的质量，如果限压阀的质量增加14g时，会导致锅里压强增加多少帕才会把限压阀顶起排气？请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少？

一辆汽车行驶在平直公路上，总重为1.2×10⁴N，轮胎与地面总接触面积为0.12m²，该车30min内匀速行驶了30km，消耗汽油4kg，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能．（汽油的热值为4.6×10 ⁷J/kg）求该汽车：
（1）匀速行驶的速度；
（2）静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
（3）这段时间内获得的机械能．

.“引体向上”是同学们体育中考的选考项目。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始；上提时，下颚须超过杠面；下放时，两臂放直，回到悬垂状态。小强每做一个规范动作上提时用时2s，下放时用时0.5s。已知小强的质量是60kg，每次引体上升的高度如图所示,g＝10N/kg。则：

（1）若人的平均密度等于水的密度，小强的体积是多大？
（2）若小强站立时双脚与地面间的接触面积为0.04m²，则他站立时对地面的压强是多大？
（3）小强上提时克服重力做功的平均功率是多少？

如图所示，水平桌面上有一个底面积为S=100cm²的盛水的圆柱形容器，将用相同材料制成的空心球和实心球用细线系住放入容器中，它们刚好悬浮于水中，此时水深20cm，实心球和空心球的质量均为200g。现将细线剪断，空心球上浮，至静止时露出水面体积为150cm³。

（1）两个球在水中悬浮时受到的总浮力是多少牛顿？
（2）空心球漂浮后，容器底部受到水的压强是多少帕？
（3）空心球的空心体积是多少？

小虎家买了一个既美观又实用的茶几，茶几的中间是一个鱼缸。茶几摆放在客厅水平地面上，如图所示。其部分参数如下表所示。

最大容水质量/ kg	120
鱼缸深度/m	0.5
支撑柱/个	4
每个支撑柱与地接触面积/m^2	0.01

 
（1）鱼缸中注满水时，求鱼缸底部受到水的压强P₁；此时茶几对地面的压强P₂。
（2）小虎的爸爸买回一重为50N的实心塑胶鱼的艺术品，发现其恰能悬浮在鱼缸里的水中，求塑胶鱼的体积V。

孝感城区每天清晨都要进行洒水，若一辆洒水车空车质量6t，水罐容积5m³.装满水后，车轮与地面的总接触面积为0.5m².（ g 取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）。
问：
（1）该车最多能装水的质量为多少？
（2）洒完一半水时，洒水车对地面的压强为多少？
（3）若罐内水深1.5m，则水对罐底的压强为多少？

某同学用圆柱形容器制作了一个测量物体质量的装置，它的底部较重，可以竖直漂浮在水面，总质量为0.21kg、底面积为3×10^-3m²。不放物体时，在与水面所对应位置处标为质量的“0”刻度线，如图甲。求：(g取l0N/kg)

(1)不放物体时，该装置所受的浮力是多大？
(2)如图乙所示，在该装置中放入一个体积为1.5×10^-5m³的物块A，装置底部在水面下的深度h=0.11m。此时与水面所对应位置处的刻度线应标为多少？
(3)物块A的密度是多少？

如图所示，现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料，这些材料的部分技术指标如下表：（g取10N/kg）

材料 技术指标	锰钢	铝合金	钛合金	碳纤维
性能(强度)	强	较弱	较强	强
密度／(kg／m^3)	7.9×10^3	3.0×10^3	4.5×10^3	1.6×10^3

 

（1）若一副车架的体积约为2.5×10^-3m³，则最轻的车架质量是多少？
（2）运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m，所用时间为50s．假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N，在这段时间内，运动员骑车做功的功率多大?
（3）若运动员和赛车的总质量为70kg，车胎与地面的总接触面积为4×10^-3m²，则该运动员骑车时对地面的压强是多大？

有一根绳子，通过如图19甲所示的滑轮组，能够提起的最重的物体是A，物体再重绳子将断裂（不计绳重和摩擦）。求：

（1）将A匀速提高2m做的有用功为740J，则物重G_A为多少？
（2）若此时滑轮组机械效率为92.5%，人的体重为600N，每只脚与地的接触面积为2×10^-2m²，则人对地面压强为多少？绳子能承受的最大拉力为多少？
（3）若利用这根绳子和这些滑轮，组成图19乙所示滑轮组，利用它从水中缓慢提起（不计水的阻力）一个边长为3×10^-1m的正方体B，当提到B的下表面所受水的压强为2×10³Pa时绳子断裂。则正方体B的密度为多少？