初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

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？

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。

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？

质量为2kg、底面积为0.01m²的容器放在水平地面上，容器内盛有质量为8kg的酒精（ρ_酒精=0.8×10³kg/m³）．求：
（1）酒精的体积V_酒精；
（2）液面下0.1m处酒精产生的压强p_酒精；
（3）容器对地面的压强p．

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，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。

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。

某犯罪嫌疑人抢劫沙滩上游人的财物后逃离了现场．为了获得相关信息，技侦人员做了如下工作：①调取监控录像分析发现，其逃离时步长约为90cm，步频约为7次／s；②从监控录像上测得人高12cm，海滩上遮阳伞高18cm；③现场勘测：遮阳伞高2.7m；一只鞋印面积为250cm²；将底面积为2cm²，重4N的物体放在沙滩上留下的印痕与嫌疑人脚印印痕深度相同．（g取1ON／kg）
（1）犯罪嫌疑人身高约为多少？
（2）犯罪嫌疑人的体重大约是多少？
（3）逃离10分钟后，犯罪嫌疑人离作案现场有多远？

如图所示，金属圆柱体甲的高度为d，底面积为S；薄壁圆柱形容器乙的底面积为2S，且足够高，其中盛有深度为H（H＞d）的液体，置于水平面上。
①若甲的体积为1×10^（3米³，密度为2×10³千克/米³，求它的质量m。
②若乙所受重力为G₁，其中所装液体重为G₂，求乙对水平面的压强p。
③现将甲浸入乙的液体中，其下表面所处深度为h，求液体对甲下表面压强p_甲与液体对乙底部压强p_乙的比值及其对应h的取值范围。

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。

如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置，AOB是以O点为转轴的轻质杠杆，AO呈水平状态，A、O两点间的距离为40cm．B、O两点间的水平距离为10cm，竖直距离为7cm，K是一轻质、横截面积为100cm²的盖板（恰好堵住出水口），它通过细绳与杠杆的A端相连，在水箱右侧水平地面上，重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子，可以控制出水口上盖板，若水箱水深为50cm，当盖板恰好要被拉起时，水平地面对人的支持力为490N，人对绳子的拉力为F₁，绳子对B点的拉力为F₂，滑轮组的机械效率为η，盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计，人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上（g取10N/kg）求：

（1）水箱中水深为50cm时．盖板上表面所受水的压强和压力．
（2）人对绳子的拉力F₁和绳子对B点的拉力F₂．
（3）滑轮组的机械效率η．
（4）若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实，当水位至少达到多高时，人将无法拉起盖板．

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．

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。

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？

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？