学习了密度后,张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度。他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯,杯壁上标有间距相等的三条刻度线,最上端刻度线旁标有 ,接下来的操作是:
(1)他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图所示,则刻度尺读数为 ,将空茶杯放在电子体重计上显示示数为 ;
(2)向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线,此时体重计显示示数为 ,则可求得液体密度为 。
(3)向杯中轻放入小石块,小石块沉到杯底,继续放入小石块,直到液面到达中间刻度线处,此时小石块全部在水面以下,体重计显示示数为 ,则小石块的密度为 。
(4)根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为 ,盐水在杯底处产生的压强为 。
如图所示,质量为8kg,边长为5cm的正方体物块A置于水平地面上,通过细绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且CO=3BO,在C端用F=20N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡.(绳重不计,g取10N/kg)
求:(1)物体A的重力G;
(2)B端细绳的拉力F拉;
(3)物体A对地面的压力F压;
(4)物体A对地面的压强P.
如图 所示,一长方体木块质量为 ,高为 ;将木块平稳地放在水面上,静止时木块露出水面的高度为 ,如图 所示,利用金属块和细线,使木块浸没水中且保持静止状态。已知水的密度 , 取 ,求:
(1)木块的密度
(2)细线对木块的拉力 。
如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
⑴求此时容器底部受到水的压强;
⑵求木块A的密度;
⑶先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
中国研制的“鲲龙” 是目前世界上最大的水陆两栖飞机,可用于森林灭火、水上救援等,其有关参数如表所示。在某次测试中,飞机在水面以 的速度沿直线匀速行驶,水平动力的功率为 .水的密度 , 取 。求:
鲲龙” 有关参数 |
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最大起飞质量 |
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最大巡航速度 |
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最大航行时间 |
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最大航行路程 |
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(1)飞机以最大巡航速度飞行 所用的时间;
(2)飞机在水面匀速行驶时,水平动力的大小;
(3)飞机关闭动力系统静止在水面上,达最大起飞质量时排开水的体积。
小军发现一个质量为 、不吸水的新型圆台体建筑材料,他只有量程为 的弹簧测力计,设计了如图所示装置进行实验。重为 、底面积为 的薄壁容器 内盛有 的水,容器 置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力 为 ,此时材料浸没在水中静止且未触底。求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强;
(3)材料的密度。
自行车骑行是生活中一种环保的出行方式。如图所示,小明骑自行车出行的途中,沿直线匀速经过一段长 的平直路面,用时 。该过程中前后轮与地面的总接触面积为 。若小明的质量为 ,自行车重 ,骑行时受到的阻力为总重的0.03倍。 ,
(1)求骑行时车对水平地面的压强;
(2)该压强相当于多高水柱产生的压强?
(3)求骑行过程中动力做的功及功率。
如图所示,将密度为0.6×10 3kg/m 3、高度为8cm、底面积为20cm 2的实心圆柱体竖直放在底面积为100cm 2水平放置的容器中。(水的密度为1.0×10 3kg/m 3,g取10N/kg)
求:(1)没加水时,圆柱体对容器底的压强;
(2)向容器内加水,当水加到3cm深时,求容器底对圆柱体的支持力大小;
(3)继续向容器中加水,当水深为6cm时,求圆柱体竖直静止时,圆柱体浸入水中的深度h。
已知大山同学的质量为60kg,每只鞋底与地面的接触面积为0.015m2。大山在10s内用20N的水平拉力拉重为100N的物体沿拉力方向在水平地面上匀速前进了13m。(g取10N/kg)求:
(1)物体受到摩擦力的大小;
(2)大山前进的速度;
(3)拉力做功的功率;
(4)大山在水平地面上立正时对地面的压强。
鸟撞飞机事件时有发生,是不是它们“瞎”了?研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力,甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径,避免与其它鸟类或物体碰撞。研究还发现,某种鸟类只有距离运动的物体 内才逃离。由于飞机速度很快,所以它们就没有足够的时间来逃离,而引起撞机事件。综合上述信息,回答下列问题:
(1)数据显示,一只 的鸟正面撞在迎面飞来的速度为 的飞机上,就会产生 撞击力,对飞机造成损伤。假如撞击面积为 ,计算该鸟撞击飞机的压强。
(2)如表是三种材料的相关参数,从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑,最适宜用来制造飞机的材料是 。
性质 |
材料 |
材料 |
材料 |
抗压性 |
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密度 |
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(3)如图,一架飞机以 的速度向正前方 点的鸟迎头飞去,则飞机的头 点到达 点位置所需的时间是 ,这也就是飞机留给该鸟逃离 点的时间。
(4)天空自古以来都是鸟类的地盘,能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们 飞行生活的表现,是自然选择的结果。根据达尔文进化论推测,随着空中高速飞行器的增多,很多很多年后,鸟类 (选填“可能”或“不可能” 具有更强的躲避高速飞行器的能力。
如图所示,放在水平面上装满水的一溢水杯,水深为 。弹簧测力计挂着重为 的物块。现将物块浸没在装满水的溢水杯中,静止后溢出水的质量为 取 。求:
(1)弹簧测力计的示数。
(2)物体的密度。
如图所示为一台压路机,质量为 ,车轮与水平地面总接触面积为 .某次压路作业中,它以 的速度水平匀速前进 ,此时压路机的发动机输出功率为 . 取 求:
(1)压路机静止在水平地面时,对地面的压强是多少?
(2)压路机前进过程中受到的阻力是多少?
(3)若发动机的效率为 ,完成此次作业至少需要消耗多少 柴油? 取
2016年9月,世界上最大的“升船电梯”﹣﹣三峡升船机试运行成功。实现了“小船坐电梯”过坝。某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强。
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率。
(·黄冈)图甲是从湖底打捞一个柱形物体的简化示意图,在打捞的过程中物体始终以0.2m/s的速度匀速竖直上升。图乙是打捞过程中拉力随时间变化的图象,其中AB段表示物体浸没在水中时提升的过程,提升的高度为h;BC段表示物体出水的过程;CD段表示物体全部露出水面后继续提升的过程。若忽略摩擦力和水的阻力,求:
(1)物体浸没在水中时被提升的高度h及在此过程中拉力所做的功。
(2)该物体浸没在水中时所受的浮力。