初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

图甲是建造长江大桥是使用起吊装置（图中未画出）的钢缆绳拉着实心圆柱体A距江面某一高度处沿竖直方向匀速下降，在下降到江底之前，始终保持0.2m/s的速度不变。图乙是A下降到江底之前钢缆绳对A的拉力F的随时间t变化的图像（取江水的密度为ρ =1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。求：

（1）圆柱体A下降过程中，重力的功率；
（2）圆柱体A的密度；
（3）当圆柱体A下降到江（江底视为水平），卸下钢缆绳后，圆柱体A对江底的压力和压强。

如图甲所示底面积为0.2m²，高0.2m的质量均匀的长方体A，放置在水平面上，对地面的压强为6×10³Pa；一质量为80kg的工人站在水平地面上，用如图乙所示的滑轮组把A运到高处，工人用大小为F₁的竖直拉力拉绳使A以10cm/s的速度匀速上升，这时地面对工人的支持力为N₁，工人匀速拉绳的功率为P，滑轮组的机械效率为η₁。若工人以相同的功率用大小为F₂的竖直拉力拉绳使另一物体B以12.5m/s的速度匀速上升，这是地面对工人的支持力为N₂，滑轮组的机械效率为η₂。已知N₁:N₂=3:4，η₁:η₂=16:15。（g取10N/kg)求：

（1）物体A的密度；
（2）工人拉绳的的功率P；
（3）用滑轮组提升B时滑轮组的机械效率η₂。

2015年6月5日，是新环保法实施后的首个“环保日”。今年“环保日”的活动主题是“践行绿色生活”。为此，李明采取骑山地车的方式参与活动，则
（1）李明周末骑车去距家30km远的动植物园游玩，途中的平均深度为15km/h，他从家到达动植物园需要多长时间？
（2）若李明和他的山地车的总质量为60kg，车轮胎和地面总的接触面积大约15cm²，他骑行时对地面的压强约是多大？(g取10N/kg)
（3）李明想估测匀速骑行过程中的功率，通过查资料得知人骑自行车的阻力大约为人车总重的0.06倍，他从家到动植物园这一骑行过程中的功率

图是小王同学在参加学校运动会200m比赛时的情景。他跑步时对地面的压力为500N，鞋子与地面的接触面积为80cm2，跑完全程用时32s。求：

（1）他跑完全程的平均速度；
（2）他跑步时对地面的压强：
（3）若一只鞋子的质量为150g，跑步过程中鞋子离地面的高度均为20cm，脚落地一次重力对鞋子做的功。

如图所示，铁桶重为20 N，桶的底面积为100 cm²，往桶里倒入8 kg的水，水的深度为15 cm，平放在面积为1m²的水平台面上（g取10 N/kg）。求：

（1）水对桶底的压强
（2）桶底受到水的压力
（3）台面受到桶的压强

一矿石样品的质量为58g，将其放入盛有50mL酒精的量筒中，样品完全浸入酒精的液面上升至70mL处。已知空量筒质量为60g，量筒底面与水平桌面的接触面积为2cm²。（g取10N/kg，酒精密度为0.8×10³kg/m³，1mL=1cm³）求：
（1）矿石的密度；
（2）将矿石样品放入盛酒精的量筒中后，三者的总质量；
（3）将矿石样品放入盛酒精的量筒中后，放置于水平桌面上，量筒对桌面的压强。

如图是一个弹簧门的示意图，相当于一个杠杆，弹簧的作用是当人进门后，它的拉力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用。已知将门推到如图所示的位置时，推力F与门面垂直，它的力臂是0.8m，弹簧产生的阻力是120N，力臂是0.2m,求：

（1）弹簧拉力在门关闭的过程中，弹簧的     能转化为门的动能。
（2）将门推到如图所示的位置时，推力F的大小？（摩擦及其它阻力可不计）
（3）若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m2,推力对门产生的压强是多少？

如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg，要求对水平地面压强不超过3000Pa，机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示．（g取10N/kg）．求：

（1）该机器人与水平地面的接触面积至少多少m²？
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动2s能通过多远路程？此时水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？

去年10月，广西首批远海钢质灯光渔船和拖网渔船在北海铁山港石头埠开工建造，今年9月样板船将可下水进行测试，渔船长71m，宽11m，高5.2m，设计最大的吃水深度为4m，采用额定功率为680kW的发动机进行捕捞作业．
（1）当渔船在海里达到了最大的吃水深度时，求船底离海面4m深处受到的海水的压强为多大？（ρ_海水=1.0×10³kg/m³）
（2）渔船在岸上建造，为了便于在完工后推到海里，一小组同学讨论所用方法是：在船底适当的位置上安装钢轮，并铺设了通到海里的滑行轨道，若下水测试渔船及所装物品的总重力为2.8×10⁷N，安装的全部钢轮与轨道的总接触面积为1.4m²，求渔船在水平轨道上时对轨道的压强是多大？
（3）若样板船的柴油发动机正常工作时效率为30%，假设柴油完全燃烧，求发动机正常工作时每分钟要燃烧多少柴油？（计算结果保留1位小数，柴油的热值为4.3×10⁷J/kg）

如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，它们的底面积分别为200cm²
和100cm²．容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精．若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p_水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p_酒精．当质量m在什么范围时，能满足p_水＞p_酒精．（酒精密度 0.8×103kg/m³）

市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进．
（1）已知燃气的热值为4×10⁷J/m³，燃气的密度为1.2kg/m³，求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×10⁵J的热量．
（2）如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）将加热后的水（假设质量不变）倒入暖水瓶中放在水平桌面上，若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm²，此时暖水瓶对桌面的压强为5×10³Pa．求暖水瓶的质量（g=10N/kg）．

如图所示，底面积为1×10^-3m²的塑料杯子放在水平面上，向杯中倒入300g的水，水深20cm；再轻轻放入质量为40g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。求此时：

（1）水对杯子底部的压强为多少？
（2）水对杯子底部的压力为多少？
（3）木块受到的浮力为多少？

小刚同学质量为60kg，双手倒立在地面上，每只手掌与地面的接触面积是150cm²，（g=10N/kg）求：
（1）小刚的重力。
（2）小刚双手倒立时对地面的压强。
（3）某沼泽地能承受的最大压强为0.5×10⁴Pa，他与某沼泽地接触时，接触面积多大才不会陷入该沼泽地？

小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）。已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m²，圆柱形水桶的底面积为0.2m²、容积为0. lm³（不计桶的厚度）。

（l）将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×l0⁴Pa，则桶和动滑轮总重是多少？
（2）向上提水，当桶底受到水向上的压强为2.5×10³Pa时，小雨对地面的压强为l×l0⁴Pa;小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？

如图是一种测量小汽车油箱内油量装置原理图，压力传感器R的电阻会随所受压力的大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里油的多少。若电源电压为6V，压力传感器R的上表面面积为5cm²，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示（q_汽油=4.6×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³，g=10N/kg）

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	...
电阻R/Ω	500	380	310	245	200	170	150	...

 
请计算：
（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多少？
（2）若油箱内油为10kg，汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（3）如果空油箱质量为6kg，油量表指针指向2×10^-2m³时，电路中的电流是多少?