初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

如图是高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为放气孔，空心柱上戴着的一个帽子为限压阀，当高压锅内的气体压强超出了安全值时，锅内的气体就会冲开限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小，现有一个直径为24cm，空心柱放气孔的横截面积为10mm² ，限压阀的质量为100g的高压锅，要用
它来煮饭，若当时的大气压为10⁵Pa。请问：

（1）此高压锅内的气体能达到的最大压强为多少？
（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×10⁵Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应该再配备一个质量为多大的限压阀？

如图所示的甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上。

①若甲的质量为1千克，求物体甲的密度ρ_甲；
②若乙的质量为2千克，求物体乙对地面的压强p_乙；
③若甲、乙的质量分别是m、2m，底面积分别是S、nS(n>2)，要使两个正方体对水平地面的压强相等，可同时在两个正方体上表面施加一个竖直方向、大小相等的力F。某同学分别设计了如下表所示的四种方案。
选择：方案________的设计是可行的；且方案________的力F最小；
求出：可行的方案中的最小力F_小。

方案	设计的方法
A	加在两物体上的力方向都向下
B	加在两物体上的力方向都向上
C	甲物体上的力方向向上，乙物体上的力方向向下
D	甲物体上的力方向向下，乙物体上的力方向向上

 

如图所示，一个重为6牛、容积为V_容的圆柱形容器放在水平地面上，容器的底面积S为2×10^-2米²。

① 求该容器对水平地面的压强p_地面。
② 若在该容器中倒入体积为V_水的水后，求水面下0.1米深处水的压强p_水。
③ 若将一个体积为V_物的金属物块浸没在水中后，讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。（要求：讨论中涉及的物理量均用字母表示）

新型材料“气凝胶”因其密度极小，具有超快、超高的吸附力，有望在海上漏油、空气净化等环境治理上发挥重要作用。2013年，浙江大学的科学家们研制的“全碳气凝胶”密度仅为0.16千克／米³，刷新了世界“最轻材料”的纪录。图中为科学家将一块体积约为1.0×10^-5米³的“气凝胶”放置在鲜花上的图片。求：

① 这块“气凝胶”的质量m。
② 它对鲜花的压力F。

一辆汽车，总重为1.2×10⁴N，四个轮胎与地面接触，每个轮胎与地面接触的面积为0.03m²，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，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4.6×10⁷J／kg，密度为0.7×10³kg／m³，g＝10N／kg)
求：
(1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少？
(2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少kW?（功率的计算结果保留小数点后一位）

如图所示，铁桶重20N，桶的底面积为200cm²往桶里倒入80N的水，水的深度25cm，平放在面积为1m²的水平台面上，求：（1）水对桶底的压强多大？（2）桶底受到水的压力多大？（3）台面受到桶的压强多大？

在高速公路上，一些司机为了降低运营成本，肆意超载，给道路带来极大的危害。按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在以内。有一辆自重2000kg的6轮汽车，已知该车在某次运营中装载货物10t，每个车轮与地面的接触面积为，求：
（1）这辆汽车在此次运营中对水平地面的压强是多少？是否超过行业标准？
（2）如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆汽车最多装多少吨货？
（设车轮与地面的接触面积不变。计算中g取10N／kg）

如图20所示是水库大坝闸门开闭装置示意图，设闸门为高5m，底面积0.6m²的长方体，用密度为8´10³kg/m³的合金材料制成。某时刻，闸门浸入水中深度为4m，且不触底，闸门顶端挂在与电动机相连的动滑轮下处于静止状态，（钢缆和滑轮的重力、轮与轴间的摩擦、闸门与固定滑轨的摩擦、水库水位的变化均不计，g取10N/kg）

求：（1）闸门所受的重力。
（2）闸门底部受到水的压强。
（3）浸入水中深度为4 m时电动机对钢缆的拉力为F₁，当闸门由上述位置以0.2m/s的速度在水中匀速上升5s时，电动机对钢缆拉力为F₂，计算F₁与F₂的比值。

沪杭高速铁路建设期间，嘉兴一村民的别墅正好位于规划线路上，为了节约拆迁成本，他采用了整体平移的新技术，为“高铁”建设让路，见下图．
 
(1)平移过程中，用推力为4×10⁶N的机械推动别墅缓慢平移了15m，机械对别墅做了多少功?  
(2)这幢别墅质量达2×10⁶kg，而地面能承受的最大压强不能超过5×10⁵Pa，为防止房屋下陷，支承面至少要多大面积? （g=10N/Kg）

一个质量为0.6kg，边长为0.1m的正方体物块，放置在水平地面上，g取10N/kg．求：
（1）物块受到的重力
（2）物块对地面的压强
（3）若将物块浸没在水中后松手，通过计算判断该物块的浮沉情况

在高速公路上，一些司机为了降低运营成本，肆意超载，带来了极大的危害，按照我国汽车工业的行业标准，载货汽车对地面的压强应控制在710⁵Pa以内。有一辆自重2000kg的6轮车，已知该车在某次实际装运中装货10t，每个轮子与地面的接触面积为0.02m²。求：
（1）这辆汽车对路面的压强是多少？是否超过行业标准？
（2）如果要求该车运营时不超过行业标准，这辆车最多可装多少吨货？（设轮子与地面的接触面积不变）
（3）请你用所学过的物理知识分析超载会带来什么危害？（说一点就行）

公交公司最近更换了一批新型混合动力公交车，在进行新车测试时获得一些数据：新型公交车总质量为4×10³kg，轮胎与地面总接触面积为0.4m²，车匀速行驶时所受阻力是车总重的0.5倍，公交车在牵引力作用下在平直公路上匀速行驶，2min内行驶了1200m（取g=10N/kg，忽略司机的质量）．求：
（1）新型公交车静止时对水平地面的压强是多少？
（2）2min内牵引力所做功及功率各是多少？

五一假期，小明全家驾车从宿迁到徐州游玩，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
宿迁到徐州距离（km）	108
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）全程行车所需的时间；
（3）匀速行驶lkm牵引力所做的功；
（4）全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量（q_汽油=4.6×10⁷/kg）．

如图，质量为10kg的物体放在水平桌面上，求：

（1）物体所受重力大小；
（2）物体底面积为0.1m²，物体对桌面的压强大小；
（3）用20N的水平推力，使物体在桌面上移动0.5m，推力对物体做的功．

图是某建筑工地提升建材所用的升降机示意图。建材的重力是6300N，建材与货箱水平底面的接触面积是1.2m²。升降机在1min内将建材匀速提升了12m，钢丝绳自由端拉力F的功率是1800W。试求：

（1）建材对货箱水平底面的压强是多少？
（2）拉力F所做的功是多少？
（3）该滑轮组提升这些建材的机械效率是多少？