初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

小明喜欢雕刻，五一假期游玩时，买了一块底面平整，底面积为2cm²的石块．他用天平测量出石块的质量为20.4g．（g取10N/kg）求：
（1）当石块放在水平桌面上时，对桌面产生的压强；
（2）小明利用量筒测出了石块体积为8cm³，此石块的密度为多大？

空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的问题，治理污染，人人有责，节能减排，从我做起。如图是小明家购置的新型能源轿车。假期全家驾车从太原到西安游玩，爱钻研的小明不公收集了如下所示的相关数据，并且记录了轿车在高速公路上匀速行驶90km所用时间为1h。求:

（1）轿车（空载）停放在水平地面上时对地面的压强约为多少?（g取10N/kg）
（2）轿车在1h内牵引力做功的功率。

如图所示，气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体，孔状内有99.8%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m³，看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400℃的高温。若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原。据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时，就将用它制成隔热宇航服。

（1）从上述介绍中，可以判断气凝胶这种物质具有哪些优异的物理属性？请说出两点。
（2）有人做过这样一个实验：在一金属块表面涂上6×10^-3m厚的气凝胶，结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m²，则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少？
（3）某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造，重1.3×10⁶N，若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”的质量为多少？（钢的密度为7.8×10³kg/m3）

2014年我国将实现行政村“村村通公路”覆盖率达99.7%以上，怀化市政府在各地开展了“我的中国梦，我的新家园”的活动，其中推土机发挥了重要作用．某型号履带式推土机，其发动额定功率为120kW，质量为1.5×10⁴kg，每条履带与地面的接触面积为1.25m²，取g=10N/kg．求：
（1）推土机对水平地面的压强；
（2）当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以1.5m/s的速度匀速前进了15m，求推土机所做的功．

如图甲所示，把边长为0.1m的正方体木块放入水中，静止时有2/5的体积露出水面，然后在其上表面放一块底面积为2.0×10^-3m²的小柱体，如图乙所示，静止时方木块刚好能全部浸入水中．（g=10N/kg）求：

（1）甲图中木块受到的浮力？
（2）木块的密度？
（3）小柱体放在木块上面时对木块的压强？

小汽车已经进入普通家庭，假期小强同家人一起乘车去海棠山游玩，途径阜盘高速大巴沟隧道。该隧道全长约3.52km，且该路段的限速标志如图所示，人和车的总质量为2000kg，每个车轮与路面的接触面积为0.02m²。（g取10N/kg）求：

（1）该轿车通过隧道至少需要行驶多长时间？
（2）若返回时以72km/h的速度匀速直线通过该隧道，所受阻力为2000N，汽车牵引力的功率是多大？
（3）该车在水平路面上静止时对路面的压强是多大？

(9分)小洁家购买某型号的四轮汽车的质量为1.8t，每个轮子与地面的接触面积为20cm²．假期全家开车去某地旅游，下车时观察里程表确定汽车行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（假设汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为20kW．求：
（1）汽车静止时对路面的压强．
（2）汽车行驶的平均速度是多少？
（3）汽车行驶过程的牵引力是多大？

右图甲是中国人民解放军装甲兵目前装备的被称为“中国豹”的国产主站99式坦克，曾于1999年建国50周年大阅兵时首次公开亮相，其相关性能数据如右表所示。
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？

夏天，公园内的草坪都要定期使用如图所示的草坪修剪机进行修剪，它底盘刀具的动力靠汽油机提供．修剪机总重为200N，四个轮子与地面的接触面积为20cm²，修剪机正常工作时，刀具每秒钟通过的距离为23m，匀速运动时受到的平均阻力为20N，在一次修剪过程中，所用时间为5000s，耗油0.2kg（q_汽油=4.6×10⁷J/kg），求：

（1）使用前修剪机静止时对水平地面的压强；
（2）修剪机克服阻力做功的功率；
（3）汽油机的效率．

雪地摩托车是一款冬季越野装备，配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数：

（1）履带和滑雪板都做得很宽是为了    。
（2）雪地摩托车停放在水平雪地上时，对雪地的压强为多少?。
（3）当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时，受到路面的阻力为多少？（不计空气阻力）

净重	180kg
额定输出功率	15kw
最高车速	50km/h
每块滑雪板与地面接触面积	0.15m^2
履带与地面总接触面积	0.6m^2

 

在今年中考体育测试中，小明1000m跑的成绩为3min20s，已知他的质量为50kg（g取10N/kg），求：
（1）他1000m跑的过程中的平均速度为多大？
（2）该同学站立时双脚与地面的接触面积为250cm²，那么他跑步过程中脚对地面的压强为多大？

U型管压强计是专门用来研究液体压强的仪器。没有按压金属盒上的橡皮膜时，U型管两管内液体的液面位于同一水平高度，管内液体的密度为ρ。当用手指按压橡皮膜时，U型管内液体的液面如图所示，（1）若手指与橡皮膜的接触面积为S，求手指作用在橡皮膜上的压力F；（2）若橡皮管内壁上有一个较薄的小圆斑，其面积为S’，求管内气体对它的压力F’。（设当时的大气压强为P₀，手指与橡皮膜的接触面和小圆斑的面近似看作平面，不要求代单位计算）

一辆总重为1.6×10⁴N的汽车在高速公路上匀速行驶了20km，已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×10³N，车轮与地面接触的总面积为0.08m²，求：
（1）该汽车静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功；
（3）若在这段路程内，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×10⁷J．这些热量可使多少m³的水温度升高50℃。[水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮。（摩擦不计、g取10N/kg、ρ_铝=2.7×10³kg/m³）

（1）请你帮小明组装成最省力的滑轮组，请在图中画出其绕线．
（2）质量为2.7kg的立方体铝块放在水平地面上．求铝块所受的重力和对地面的压强；
（3）用此滑轮组，将铝块匀速提起10厘米时，绳头拉力为8牛．拉力做了多少功？滑轮组的机械效率是多少？
（4）物重不变时，影响此滑轮机械效率的因素是什么？

电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势，成为家庭常用的交通工具．如图所示的这辆电动自行车自身重力为600N，在水平公路上匀速直线行驶了4.8千米用了10分钟，行驶时受到的阻力是40N．

（1）求该车在这段时间内行驶的速度是多少米/秒？牵引力做功是多少？
（2）若该车每个车轮与地面的接触面积为0.01m²，车胎能承受的最大压强为2×10⁵Pa，求该车的最大载重量是多少牛？