初中物理压强的大小及其计算试题

如图所示，水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器，甲容器中盛有液体 $A$，物块 $M$漂浮在 $A$中，排开液体的质量为 $m_1$，液体 $A$对甲容器底部的压强为 $p_1$；乙容器中盛有液体 $B$．物块 $N$漂浮在 $B$中，排开液体的质量为 $m_2$，液体 $B$对乙容器底部的压强为 $p_2$．已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积。容器中液体 $A$、 $B$质量相等，物块 $M$、 $N$质量相等。下列判断正确的是 $($　　 $)$

A． $p_1<p_2$， $m_1<m_2$B． $p_1<p_2$， $m_1=m_2$C． $p_1>p_2$， $m_1>m_2$D． $p_1>p_2$， $m_1=m_2$

现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为 $F_{\mathit{甲浮}}$和 $F_{\mathit{乙浮}}$，两杯液体对容器底部的压力分别是 $F_{甲}$和 $F_{乙}$，压强分别是 $p_{甲}$和 $p_{乙}$，以下判断正确的是 $($　　 $)$

A． $F_{\mathit{甲浮}}<F_{\mathit{乙浮}}$　 $F_{甲}=F_{乙}$　 $p_{甲}<p_{乙}$

B． $F_{\mathit{甲浮}}>F_{\mathit{乙浮}}$　 $F_{甲}<F_{乙}$　 $p_{甲}<p_{乙}$

C． $F_{\mathit{甲浮}}=F_{\mathit{乙浮}}$　 $F_{甲}>F_{乙}$　 $p_{甲}>p_{乙}$

D． $F_{\mathit{甲浮}}=F_{\mathit{乙浮}}$　 $F_{甲}<F_{乙}$　 $p_{甲}>p_{乙}$

某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）。该装置主要由水箱、浮球 $B$、盖板 $C$和一个可以绕 $O$点自由转动的硬杆 $\mathit{OB}$构成， $\mathit{AC}$为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升，盖板 $C$所受的压力和浮球 $B$所受的浮力均逐渐增加，当浮球 $B$刚好浸没到水中时，硬杆 $\mathit{OB}$处于水平状态，盖板 $C$恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。经测量浮球 $B$的体积为 $1\times {10}^{-3}{m}^3$，盖板的横截面积为 $6\times {10}^{-3}{m}^2$， $O$点到浮球球心的距离为 $O$点到 $A$点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。求： $(g=10N/\mathit{kg})$

（1）水箱内所能注入水的最大深度；

（2）在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）

电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点，如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}$，每个轮胎和地面的接触面积为 $2\times {10}^{-2}{m}^2$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$，求：

（1）车对地面的压力；

（2）车对地面的压强。

按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在 $7\times {10}^5\mathit{Pa}$以内。某型号货车部分参数如表所示。王师傅在执行一次运输任务时，开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶 $15\mathit{km}$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，沙子的密度为 $2.4\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$，燃油的热值为 $4.5\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

自重	$6\times {10}^{4}N$
车轮个数	10
每个轮胎触地面积	$3\times {10}^{-2}{m}^2$
车厢容积	$10m^3$

请解答该货车在本次运输过程中的下列问题：

（1）通过计算判断该货车是否超载？

（2）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.02倍，这段时间内货车牵引力所做的功是多少？

（3）货车在这一过程中消耗燃油 $4\mathit{kg}$，其热机效率是多少？

如图所示，一圆柱形容器底面积为 $8\times {10}^{-2}{m}^2$，把它放在水平桌面上，在容器内放入一个底面积为 $2\times {10}^{-2}{m}^2$，重为 $20N$的圆柱形物块，物块的密度为 $0.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$．则物块对容器底的压强是　　 $\mathit{Pa}$．向容器中缓慢注水使物块刚好离开容器底，此时容器中水的深度是　　 $m$． $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，水的密度为 $1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$

如图所示，某人用滑轮组匀速提升重为 $720N$的物体的过程中，他对水平地面的压强为 $5\times {10}^3\mathit{Pa}$，已知滑轮组的机械效率是 $75\%$，他双脚与水平地面的接触面积是 $4\times {10}^{-2}{m}^2$，求：

（1）他对绳子的拉力；

（2）此人所受的重力。

某旅游区的缆车起点和终点的相对高度为 $500m$，水平距离为 $1200m$。如图所示，缆车的质量为 $100\mathit{kg}$，底面积为 $1m^2$，缆车顶部与钢缆固定在一起，钢缆带动缆车做匀速直线运动。一台缆车运载着质量是 $80\mathit{kg}$的一名游客上山，游客每只脚的面积为 $200c{m}^2$，缆车从起点到终点所用的时间为 $500s$。忽略空气阻力， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。请计算：

（1）缆车运行的速度；

（2）游客在缆车中站定时对缆车的压强；

（3）运送游客过程中，钢缆对缆车做功的功率。

运用知识解决问题：

（1）如图1，轮船由下游经过船闸驶往上游。船进入闸室后，先关闭阀门 $B$和阀门 $D$，再打开阀门　　，当闸室中水位与上游水位　　时，打开阀门 $C$，船驶入上游。

（2）如图2， $A$、 $B$两物体叠放在水平地面上静止。请画出物体 $A$的受力示意图。

（3）如图3，轻质杠杆的 $\mathit{OA}:\mathit{OB}=4:1$．放在水平地面上的物体甲的重力 $G_{甲}=125N$，底面积 $S_{甲}=1\times {10}^{-2}{m}^2$．当杠杆水平平衡时，物体甲对地面的压强 $p_{甲}=1\times {10}^4\mathit{Pa}$，则物体乙的重力 $G_{乙}=$　　。（请写出解题思路）

如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为 $25c{m}^2$，弹簧测力计的挂钩上挂着重为 $3.9N$的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由 $20\mathit{cm}$上升到 $22\mathit{cm}(g=10N/\mathit{kg})$。求：

（1）金属块未放入水中时（如图所示），水对容器底的压强；

（2）金属块的密度；

（3）金属块浸没水中（未接触容器底）静止时，弹簧测力计的示数；

（4）缓慢匀速提升金属块使其上升 $10\mathit{cm}$，金属块始终处于浸没状态，你认为此过程中浮力做功吗？若做功，请计算出浮力做了多少功；若不做功，请说明理由。

如图所示，同种材料制成的实心圆柱体 $A$和 $B$放在水平地面上，高度之比为 $h_A:h_B=2:1$，底面积之比 $S_A:S_B=1:2$，它们对地面的压力和压强分别是 $F_A$、 $F_B$和 $p_A$、 $p_B$，则 $F_A:F_B=$　　， $p_A:p_B=$　　。

小希对学习的物理计算公式进行了推导。并尝试应用这些公式总结了一些规律，解释了一些现象。下列四个选项中，应用推导公式判断出现错误的是 $($　　 $)$

A．

机械效率
公式	$\eta =\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{\mathit{Gh}}{\mathit{Fs}}=\frac{\mathit{Gh}}{F\cdot \mathit{nh}}=\frac{G}{\mathit{nF}}$
判断	滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关

B．

电功率
公式	$P=\mathit{UI}=U·\frac{U}{R}=\frac{U^2}{R}$
判断	在并联电路中，电功率与其电阻成反比

C．

功 率
公式	$P=\frac{W}{t}=\frac{\mathit{Fs}}{t}=\mathit{Fv}$
判断	载重汽车在爬坡时要换用低速挡位

D．

压 强
公式	$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{\mathit{\rho Shg}}{S}=\mathit{\rho hg}$
判断	大气压强随高度的增加而增大

如图所示，水平桌面上有甲、乙两个相同的烧杯，分别装有两种不同的液体，将两个相同的小球分别放在两烧杯中，小球静止时，两烧杯液面相平，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．甲烧杯中液体的密度小于乙烧杯中液体的密度

B．甲烧杯中小球受到的浮力大于乙烧杯中小球受到的浮力

C．甲烧杯对水平桌面的压强大于乙烧杯对水平桌面的压强

D．甲、乙两烧杯底受到液体的压强相等

2016央视春节联欢晚会是33年历史上第一次有民用无人机参与节目。如图所示是参与此次春晚的其中一架无人机，它的总质量是 $1280g$，起飞前要先将其放在水平地面上，它与地面的接触面积为 $4c{m}^2$，飞行的最大高度为 $6000m$， $(g=10N/\mathit{kg})$下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．此无人机重力为 $12800N$

B．此无人机是靠空气浮力升空的

C．此无人机飞行时是通过电磁波控制的

D．此无人机静止在水平地面上时，对地面压强是 $3200\mathit{Pa}$

有一圆柱形容器，放在水平桌面上。现将一边长为 $10\mathit{cm}$，质量为 $2.7\mathit{kg}$的正方体金属块放在容器底部（如图所示）。 $g$取 $10N/\mathit{kg}$。求：

（1）物体密度。

（2）物体对容器底的压强。

（3）向容器中加入水至 $8\mathit{cm}$深时，水对容器底的压强多大？物体受到容器的支持力多大？（容器足够高，物体与容器底没有紧密接触）