初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

图甲所示是我市的新景点——江面上的步行桥，人称“南京眼’’，该桥总长约800m，是人们观光旅游的好去处．图乙所示是一辆四轮观光游览车．

(1)若游览车以l0km/h的速度匀速行驶，则它通过该桥约需多少小时？
(2)已知游览车的质量为1200kg，它受到的重力是多少？(g取10N/kg)
(3)游客乘坐游览车在水平桥面上观光时，车轮与地面的总接触面积为800cm²，人的总重为8000N，则游览车对桥面的压强是多少帕？

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？

简阳芦葭已被国务院正式批准为天府新区成都新机场场址，预计2015年底开建，建设中挖掘机将发挥重要作用。某型号挖掘机的实物和作业范围以及部分相关数据如下图表所示。挖掘机以最大输出功率工作时，可在t=4s内将一满铲斗的密度为ρ=1.6×l0³kg/m³的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。取g=10N／kg，求：

指  标	数值
整机质量m	5000 kg
标准斗容V	0.5 m^3
最大输出功率P	40 kW
最大挖掘深度d	3 m
最大卸料高度h	5 m
两履带与地面接触的总面积S	4 m^2

（1）挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p；
（2）移送一满铲斗泥土的过程中，挖掘机对泥土所做的功W；
（3）移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率η。

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。

如图所示是一款新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，车轮与沙滩接触的总面积为2000cm²．卡丁车满载时在水平沙滩上匀速直线运动，10min行驶6km，它的功率为23kW．（g=10N/kg）

（1）当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多少帕？
（2）此次行驶中卡丁车的牵引力为多少牛？
（3）该卡丁车以汽油为燃料，若汽油完全燃烧产生热量的25%转化为卡丁车运动的机械能，则在这次行驶中需要燃烧多少千克的汽油？（q_汽油=4.6×10⁷J/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）

如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F₁=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F₁，在B点施加力F₂时，合金块对地面的压强为1.2×10³Pa。（OB=3OA，g取10N/kg）

（1）画出F₂的力臂。
（2）求合金块的质量。
（3）求F₂的大小。

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？

．2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图甲所示），其相关参数为：体积1m³、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。

（1）假设“金枪鱼”上有面积为2×10^-3m²的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测窗口承受海水的压力是多少？
（2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？
（3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示，图中P₃=3P₁。请分析出t₃时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t₁时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。

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？

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。