初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

碳纤维具有密度小、强度大等优点．如图所示的碳纤维山地自行车质量为15kg，人骑车时自行车的每个轮胎与地面接触面积约为20cm²， 取g=10N/kg．则：

（1）山地自行车上一个质量为36g的碳纤维零件，其体积为20cm³， 则该碳纤维材料的密度多大？
（2）已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，将质量7.2kg碳纤维实心圆柱体浸没在水中，其受到的浮力多大？
（3）当质量45kg的人骑该自行车在水平地面上行驶，对地面的压力和压强的大小分别多大？

如图所示，A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器，质量为0.5kg，底面积为0.01m²，容器高50cm，分别装有2.0×10^﹣3m³的水和3.0×10^﹣3m³的酒精，置于水平桌面上（ ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，g=10N/kg）．求：

（1）水的质量；
（2）A容器对水平桌面的压强；
（3）依据题意，下述情境是否有可能出现：当两个容器中的液体在增大同一深度△h后，容器中的液体对底部的压强能够达到p_水＞p_酒精？请说明理由．

如图是一种投入使用的新型安全校车，中考期间，某中学的学生乘坐这种新型安全校车到18km外的考点参加考试，校车行驶了30min后安全到达考点。

（1）求校车在送考过程中的平均速度。
（2）若校车和学生的总质量为9000kg，车轮与地面接触的总面积为0.2m²。求校车对水平路面的压强。（g取10N/kg）
（3）若校车以12m/s的速度在一段平直路面上匀速行驶，校车受到的牵引力为5000N。求校车发动机牵引力的功率。

我国目前研发了一种太阳能汽车，深受人们青睐，该汽车的质量为1200kg，车轮与水平地面的接触总面积为300cm²，在一次实验中，该汽车在水平公路上以20m/s的速度匀速行驶了30min，行驶时汽车受到的阻力为汽车所受重力的0.1倍（车内人员质量不计，g取10N/kg）．求：
（1）汽车对水平地面的压强是多少？
（2）实验中汽车牵引力所做的功是多少？
（3）实验中汽车牵引力做功的功率是多少？
（4）请说出太阳能汽车的主要优点（只要求说出2点）．

2013年12月2日，玉兔号月面巡视探测器（月球车）成功发射，并成功实现软着陆，如图所示玉兔号有独立驱动的六轮摇臂式行走系统（每个轮子与地面接触面积为100cm²），月球车高1.5m，质量为144kg，速度可达0.2km/h。

求：
（1）玉兔号在月球表面行驶4km所用时间为多少？
（2）在地球上重6N的物体在月球上重1N，月球车对月球表面的压力和压强各为多少？
（3）假如月球车在行进过程中受到的阻力是压力的0.2倍，月球车匀速直线前进20m，牵引力做的功是多少？

【改编】为了给班级购买水桶，小明发现市场上有两种水桶，如图所示，它们是用同种材料制成的，经查看，它们自身质量都是1kg，容积都是15L．（1L=10^-3m³，g=10N/kg）

（1）你推荐小明购买哪种水桶？并说明你选择的理由．
（2）一满桶水的重力是多少？
（3）提起一满桶水时，手受到的压力是多少？
（4）提水时手与把手的接触面积为10cm²，提起一满桶水时，手受到的压强是多少？

如图所示，用细绳系住体积为3×10^-4m³的物体A，使它竖直下垂且全部浸入水中静止，此时绳子的拉力是1.5N，容器和水的总质量是0.7kg，容器与水平桌面的接触面积是100cm²。（ρ_水=1.0×10³kg/ m³，g=10N/kg）求：

（1）物体A受到的浮力；
（2）物体A的密度；
（3）容器对桌面的压强。

如图所示，置于水平地面上的实心均匀正方体甲、乙的质量分别为2 m和m、边长分别为2a和a，它们对地面的压强之比为     。实心均匀正方体丙、丁的密度和边长分别如下表所示，若在丙或丁中选择一个叠放在甲或乙上方中央，使上方物体对下方物体的压强p_上与下方物体对地面的压强增加量Δp_下的比值最大，应将  。

如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，它能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义。求:

(1)该机的最大速度约为700km/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?
(2)若飞机在空中水平飞行时，所受平均阻力为8×10⁴N，求飞机飞行l0000米的过程中，克服阻力所做的功为多少?
(3)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3m²,一次试飞时的总质量为2.1×10⁵kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?

如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为15kg、横截面积为0.3m²的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：

（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；
（2）物体在板面上运动的时间；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．

一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连；一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳．已知电源电压为8V，灯泡标有"6V 3W"字样，人的质量为50kg，人与地面的接触面积为50cm ²，EO：HO=2：5．人对绳子拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子拉力最大时，电流表示数为I ₂，且I ₁：I ₂=2：1，滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：

R（Ω）	0	2	4	6	8	10	12	14	…
F（N）	0.5	50.5	100.5	150.5	200.5	250.5	300.5	350.5	…

不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻．整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面．灯泡电阻不变，且不会被烧坏．g=10N/kg．求：

（1）人的拉力最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）物体A的质量是多少？
（3）人的拉力最大时，人对地面的压强是多少？
（4）当灯泡正常发光时，物体A对地面的压力是多少？

小超用如图17所求的滑轮组把重为120N的重物以0.3m/s的速度匀速提起。已知小超的体重为600N,拉力为75N，拉力在竖直方向。双脚与水平面的接触面积为350cm^2.重物被提起3米，求：

（1）在这个过程中，小超的拉力所做的功为多少J？拉力做功的功率为多少W？
（2）小超对水平面的压强为多少pa？

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

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

 
（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）

用如图所示的滑轮组在5s内将静止在水平地面上质量m=40kg，底面积S=1m²的物体匀速竖直提升3m，所用拉力F=250N，问：(g=10N/kg)

(1)提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强是多大？
(2)滑轮组提升物体过程中做的有用功是多少？
(3)拉开力F的功率是多少？
(4)滑轮组的机械效率是多少？

如图甲所示，水平桌面上放置底面积为100cm²、质量为500g的圆筒，筒内装有20cm深的某液体．弹簧测力计下悬挂底面积60cm²、高为10cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没，弹簧测力计示数F随圆柱体浸入液体的深度h的变化关系如图乙所示：（可以忽略圆筒的厚度，过程中液体始终没有从筒中溢出），g取10N/kg，求：

（1）圆柱体完全浸没时受到液体的浮力是多少？
（2）筒内液体密度是多少？
（3）当圆柱体完全浸没时，圆筒对桌面的压强是多少？