初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

如图（a）所示，实心正方体A、B放置在水平地面上，受到的重力分别为20牛和60牛，A的边长为0.2米，B的边长为0.3米．

①求正方体A对水平地面的压力F_A．
②求正方体B对水平地面的压强p_B．
③若在正方体A、B上分别放置与A、B底面积相等、材料相同的长方体物块C和物块D，如图（b）所示，如果它们的高度h相等，正方体A和B对水平地面的压强分别为p_A′和p_B′．请通过计算比较它们的大小关系及其对应的h的取值范围．

高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上．它省时高效，深受消费者欢迎．图（甲）为高压锅的构造，图（乙）为水的沸点与气压的关系图象．（g取10N/Kg，大气压为1标准大气压即10⁵Pa）．

（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？
（2）若高压锅出气孔的截面积约12mm²，压在出气孔上的安全阀的质量为84g．通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？
（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，用这种高压锅烧水时，要达到同样的最高温度，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图1 0）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm²）．求：

①锅内气体的压强最大可达多少？
②设锅内压强每增加3.6×10³P a，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取1 0N/k g：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×10⁵Pa）

放置在水平地面上的两个物体A和B均为质量分布均匀的实心正方体，正方体A的边长为0.1米，密度为0.8×10³千克/米³，正方体B的边长为0.2米，密度为0.5×10³千克/米³．求：
①正方体A对水平地面的压强．
②在保持正方体A、B原有放置方式的情况下，若沿竖直方向或者水平方向截取物体，使它们对水平地面的压强相等．表中有两种方案，请判断这两种方案是否可行，若认为可行，计算所截取的长度（或厚度）．

	内容	判断 （选填“行”或“不行”）
方案一	从正方体A的侧壁竖直截取一部分	不行
方案二	从正方体B的上方水平截取一部分	行

③计算截取的长度（或厚度）．

如图所示，底面积为200cm²的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块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，没有发生形变．（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）   

求：（1）此时容器底部受到的水的压强；
（2）木块A的密度；
（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，求此时弹簧对木块A的作用力F₁是多大？容器底部受到水的压强变化了多少？

如图所示，把同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p₁、p₂．现把乙放在甲上，则甲对桌面的压强p为多少？（用p₁、p₂表示）

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

水箱装满水后总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是          能源。
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。

（3）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的        较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，求水吸收的热量。（c_水=4.2×10³J/（kg℃））
（4）该车静止在水平地面上时，求对地面的压强。（g=10N/kg）
（5）假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5 kg，求小汽车发动机的效率。（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10N／kg。其中AO∶BO=5∶1，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/	300	270	240	210	180	150	120	…

当支板上放重物G₁=650N时，小明以拉力F₁匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G₂=1500N时，小明以拉力F₂匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F₁: F₂＝2:3

请回答：（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？（２）若人的体重为700N,当支板上放重物G₁和重物G₂两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P₁和P₂之比为多少？

2012年5月10日，一场特大暴雨突袭广西某市，致使该市某中学一千多名师生被洪水围困！武警某部官兵利用冲锋舟为学校师生开辟了水上生命线，满载时排开水的体积为1.5m³，吃水深度（即水面到船的底部的竖直距离）为0.5m。（已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，取g＝10N/kg），求：
（1）冲锋舟满载时底部所受水的压强多大？
（2）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？

“海宝”是2010年上海世博会的吉祥物，其形象如图所示．在点缀上海街头的各种“海宝”中，有一座“海宝”（材质均匀、实心）的质量是3×10³ kg，密度为1.5×10³ kg/m³，与水平地面的总接触面积为1m²．求：

(1) “海宝”的重力是多少？
(2) “海宝”的体积是多少？
(3) “海宝”对地面的压强是多少？

（1）电动车是一种新的交通工具下表是某品牌电动自行车的部分技术参数．

××牌电动自行车
型号	TDE082	整车质量	80kg
最大储存电量	3.5×10^6J	轮胎承受最大压强	2×10^5Pa
输出电压	DC48V	最高车速	20km/h
噪声	≤62dB	出厂日期

 
①蓄电池一次充足电可储存的能量是多少
②行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.01m², 它在水平公路上行驶时,最大载重量是多大？
③若蓄电池只能把储存能量的60%用于电动自行车行驶时克服阻力做功，车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40N，则蓄电池充满一次电电动车最多能连续电动行驶多远？
④若电动自行车的效率为80％，行驶过程中所受阻力为40N．车以4m／s的速度在平直公路上匀速行驶时的工作电流是多少？(g取10N／kg）
（2）如图所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R₀的U—I图像，当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U—I图像，如图乙所示，①求定值电阻R₀的阻值。②将R₀与灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流为0．4A，求灯丝的实际电阻值；③将R₀与灯泡L并联接入电路并调节电源电压，当R₀消耗的电功率为4.9W时，灯泡L恰好正常发光，求灯泡L的额定电功率

某电动观光车的技术参数如下表，根据以下技术参数，解答下列问题：（g取10N/kg）

空车质量	1200kg	车身长度	3.8m
满载人员	10人	额定电压	48V
满载时轮胎与地接触面积	1000 cm^2	最大车速	40km/h
电动机效率	80%	平路连续行驶里程	80km

 
（1）设乘员质量平均为60kg，求满载时车对水平路面的压强？
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶4km所用的时间？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2000N，求观光车匀速行驶4km过程中，牵引力所做的功？

摩托车排放的尾气造成的空气污染越来越严重。许多大中城市严禁摩托车在市内行驶，在这种情况下，电动自行车具有更好的发展前景。因为电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自行车，沿着水平笔直的道路匀速行驶，在0.5h内，电动行驶了9km.此时车上电动机的工作电压为32V,工作电流为4A.
(1)电动自行车在电动骑行启动过程中，能量是如何转化的？
(2)若该车和人共重1000N,行驶时轮胎与地面的接触面积共为8×10^-3m²，那么车对地面的压强多大？
(3)若车和人在行驶过程中所受阻力为20N,则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？
(4)该车电能转化为机械能的效率是多少？

九一班部分学生去游玩西湖，坐上游船后人和船的总质量为2000kg，游船与他们要去的农家乐的距离是3km，到达目的地游船共用了10min。回答下面问题：（取g=10N/kg）
(1) 游船航行的平均速度是多少？
（2）游船底部距水面的深度为1.2m，求该处受到水的压强。
（3）游船静止在水中时，浸入水中的体积是多大？

三峡工程是目前世界上最大的水利工程．现有一潜水员穿上用特种钢材制成的潜水服，下潜到水下100m深处进行坝体常规检查．此时潜水服的总体积为1m³，求：
（1）潜水服受到的水的压强；
（2）潜水服受到的水的浮力；
（3）若潜水服的外表面积为5m²，试通过计算说明潜水服要用特种钢材制造的道理．