初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

如图所示，正方体甲的边长为0.1米，密度为5×10³千克/米³，正方体乙的边长为0.2米，质量为24千克。

①求正方体乙的密度；
②求正方体乙对水平地面的压强；
③若沿正方体乙的上表面挖去一底面积为0.01米²、高为h的长方体，并在挖去部分中倒满水或酒精，是否有可能使甲、乙两物体对地面的压强相等（酒精密度0.8×10³千克/米³）？请通过计算做出判断。

如图所示，边长为0.2米、质量为2.4千克的实心正方体A，以及边长为0.1米，质量为0.45千克的实心正方体B分别放置在水平地面上。求：

（1）实心正方体A的密度；
（2）实心正方体B对地面的压强；
（3）为使A、B对水平地面的压强相等，小芳与小丽讨论后认为将正方体A沿水平方向切下厚度h₁一块后叠放到正方体B上方，或将正方体A沿竖直方向切下厚度h₂一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的，请求出h₁与h₂之比。

如图所示，密度为2´10³千克/米³，边长为0.1米均匀正方体甲和底面积为2´10^-2米²的薄壁柱形容器乙放在水平地面上，乙容器足够高，内盛有0.1米深的水。求：

①甲的质量m_甲。
②水对乙容器底部的压强p_乙。
③现在甲的上部水平截去体积为V后，正方体甲对水平地面压强为p_甲；在乙容器中倒入体积为V的水后，水对乙容器底部压强为P_乙，请通过计算比较p_甲和p_乙的大小关系及其对应V取值范围。

如图所示的汽车总质量为1150kg，以72km/h的速度匀速行驶10km，若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每个轮胎与路面的接触面积0.05m²．

求：（1）汽车对路面压强为多少？
（2）汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？
（3）若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热机其他的能量损失，汽油热值为4.6×10⁷J/kg，则该汽车行驶10km过程中需要的汽油质量为多少千克？

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．

如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA＝OB＝2m，地面上一质量为3kg，边长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直。现将重为10N的小物块P放在O点的正上方的板上，对P施加F＝2N的水平向左推力，使P沿OA向左做匀速直线运动。求：（g取10N/kg）

（1）物块M的密度；
（2）小物块P所受滑动摩擦力的大小和方向；
（3）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块P可从O点开始往左运动多远？小物块P往左运动到最远时，推力F做了多少功？物块M对地面的压强为多大？

某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受5×10⁵ N的撞击力。测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图乙所示（不考虑时刻之后的情况）。已知压力传感器的阻值R_N随压力F变化的图象如图丙所示；玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积= 1×10^-3 m²；电源电压U =" 36" V，定值电阻= 20Ω。则：

（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻两端的电压是多少？
（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？
（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求？

如图是某“汽车超载记录器”原理图。控制电路中，电源电压U=6V，压敏电阻的阻值随压力变化关系如图所示，继电器线圈电阻R0=10Ω。当通过线圈的电流达到0.2A以上时，继电器的衔铁被吸下，工作电路中的电控照相机工作，拍摄超载车辆。

（1）若某车的质量约为2000kg，静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m²，静止时车对路面的压强有多大？
（2）质量超过多少吨的车辆经过压敏电阻时才会被拍照？
（3）闭合开关S，控制电路每分钟至少消耗电能多少焦？

底面积为50cm²的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计）。液体的压强与深度的关系如图甲所示。现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干容器外壁，弹簧测力计的示数如图乙所示。求：

（1）液体的密度是多少？
（2）金属块排开液体的质量是多少？
（3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？

为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10^-2 m²，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：

（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。

五一假期，小明全家准备驾车从苏州到扬州游玩，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：

（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1km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(g汽油24.6×10⁷J/kg)．

按照规定，我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内。某型号货车部分参数如表所示。司机师傅在执行一次运输任务时，开着装满了质量约25t沙子的货s车在一段平直的公路上匀速行驶8km，所用时间是6min，该路段限速60km/h。（取g=10N/kg）
（1）货车的速度为多少km/h？
（2）货车轮胎对地面的压强是多少？
（3）货车在这段公路上行驶时所受阻力为车重的 0.03倍，
这段时间内货车牵引力的功率是多大？
（4）根据以上计算，请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。（答出一种即可）

下表所示是某型号小轿车的有关数据：

小轿车的质量	600 kg
小轿车的额定功率	40 kW
每个轮胎与地面的接触面积	500 cm2

 求：（1）该小轿车静止在水平地面上时，对地面的压力和压强各是多大？
（2）假若该小轿车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶，速度为20 m/s。请计算该小轿车10 min内牵引力所做的功和小轿车受到的阻力。（g取10N/kg）

水陆两用坦克的车体呈船形，比普通坦克要大，既可在陆地上行驶，又可像船一样在水面上航行．已知坦克的总质量为24t．(g取10N/kg)
（1）坦克在水平地面上行驶时，履带着地的总面积为4m²，求它对地面的压力和压强（不计坦克上人的质量）．
（2）这种坦克在水面上航行时，它受到的浮力大小和排开水的体积分别是多少？
（3）当该坦克从长江开到大海里时，吃水深度（指水面到坦克底部的深度）是变大还是变小？

在水平桌面上放置一空玻璃杯，它的底面积为0.01 m²，它对桌面的压强为200
Pa．（g取10 N/kg，杯壁的厚度可忽略）

（1）求玻璃杯的质量．
（2）在玻璃杯中装入1 kg水后，水对杯底的压强为900 Pa，求水的深度．
（3）玻璃杯的大致形状是图中a、b、c中的哪一种？