初中物理流体压强与流速关系的探究实验计算题

据报道，立陶宛男子兹德鲁纳斯·萨维科斯近日在美国俄亥俄州哥伦布市2014年度“阿诺德壮汉大赛”中拉起524千克的杠铃，打破世界纪录。如图，他把杠铃提升了0.5米后静止3秒，裁判示意成功后放下杠铃。

（1）德鲁纳斯·萨维科斯的质量为172千克，双脚与地面的接触面积为0. 06米²，他拉起杠铃静止时对地板的压强是多少帕？
（2）他拉起杠铃的过程中，至少对杠铃做功多少焦耳？

2014年，济南力推12项创卫督导检查工作，冲刺国家卫生城市，要求城市道路机械化清扫率（含高压冲水）≥20%。如图所示是某型号的电动清洁车，其主要技术参数如下表。若在某次清扫工作中，该车在水平路面上匀速行驶15min通过的路程为4km。求：

（1）这段时间内清洁车的行驶速度是多大？
（2）该车前挡风玻璃采用一种新型的夹胶钢化玻璃，此种玻璃硬度较大。若测得玻璃长1.5m、宽1m、厚0.4cm，查得此种玻璃的密度是2.5×10³kg/m³ ，这块玻璃的质量是多大？
（3）满载的清洁车停在水平地面上，对地面的压力多大？（g取10N／kg）
（4）该清洁车轮胎承受的最大压强不能超过2.5×10⁵ Pa，那么满载时轮胎与地面的接触面
积最小是多少？

2015年4月21日，重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。如图所示，该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料，机翼上安装有高效太阳能电池板，能提供65kW的最大功率，该飞机的最大飞行速度为140km/h。假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m²，g取10N/kg。求：

（1）飞机停在水平地面时对地面的压强大小；
（2）当飞机发动机的输出功率保持60kW，并以108km/h的速度水平匀速飞行时，发动机的牵引力大小；
（3）若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h，发动机输出的能量为多大？这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量？航空燃油的热值取4×10⁷J/kg，密度取0.75×10³kg/m³。

为了保障学生人身安全，目前已有一大批校车投入使用。如图为太湖中学专用校车，其质量为6.4t，每个轮子跟地面的接触面积为400cm²。这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km，用时10min，消耗柴油2L，受到阻力是1.8×10³N（柴油热值3.3×10⁷J/kg，柴油的密度为0.85×10³kg/m³，取g＝10N/kg）。求：

（1）这段路程内校车克服阻力所做功的功率。
（2）这段路程内消耗的柴油完全燃烧放出的热量。
（3）校车对地面的压强（有6个轮子）。

如图所示，在兰州银行某营业大厅只能服务机器人 “兰兰”为客户办理业务查询、新业务推广、语音服务等。若兰兰的质量是30kg，底部是利用四个轮子来回“走动”，其中每个轮子与地面的接触面积均为0.002m²（g=10N/kg）

⑴兰兰自身的重力；
⑵兰兰对地面的压强

小丽同学的质量为45㎏，她每只鞋接触地面的面积为1.5×10^-2m²，当她双脚站立在地面上时，求：她对地面的压强。

如图所示的甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上。

①若甲的质量为1千克，求物体甲的密度ρ_甲；
②若乙的质量为2千克，求物体乙对地面的压强p_乙；
③若甲、乙的质量分别是m、2m，底面积分别是S、nS(n>2)，要使两个正方体对水平地面的压强相等，可同时在两个正方体上表面施加一个竖直方向、大小相等的力F。某同学分别设计了如下表所示的四种方案。
选择：方案________的设计是可行的；且方案________的力F最小；
求出：可行的方案中的最小力F_小。

方案	设计的方法
A	加在两物体上的力方向都向下
B	加在两物体上的力方向都向上
C	甲物体上的力方向向上，乙物体上的力方向向下
D	甲物体上的力方向向下，乙物体上的力方向向上

 

放在水平桌面的杯子，质量0.2kg，容积是5×10^-4m³，杯子与桌面接触的面积是50cm²，现将杯子装满水。

求：
（1）杯子中水的质量；
（2）杯子对桌面的压强。

冰面能够承受的最大压强为3×10⁴Pa，现用自重为800N的雪撬运送货物从冰上通过，已知雪撬与冰的接触面积为0.2m²，这个雪撬的最大载货量为多少kg? 

如图所示，一个重为6牛、容积为V_容的圆柱形容器放在水平地面上，容器的底面积S为2×10^-2米²。

① 求该容器对水平地面的压强p_地面。
② 若在该容器中倒入体积为V_水的水后，求水面下0.1米深处水的压强p_水。
③ 若将一个体积为V_物的金属物块浸没在水中后，讨论水对容器底部压强增加量的变化范围。（要求：讨论中涉及的物理量均用字母表示）

市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进．
（1）已知燃气的热值为4×10⁷J/m³，燃气的密度为1.2kg/m³，求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×10⁵J的热量．
（2）如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容C_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）将加热后的水（假设质量不变）倒入暖水瓶中放在水平桌面上，若暖水瓶与桌面的接触面积为70cm²，此时暖水瓶对桌面的压强为5×10³Pa．求暖水瓶的质量（g=10N/kg）．

如图所示是中国冰壶队参加2014年索契冬奥会时的一个情景.冰壶由花岗岩凿磨而成，质量约为20kg，与冰道接触的底面积约为2×10²cm²，冰壶的体积约为8×10³cm³.（g取10N/Kg）求：

（1）冰壶的密度；
（2）冰壶对水平冰道的压强.

如图所示，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，乙容器高0.3米，内盛有0.2米深的水。正方体甲的密度为5×10³千克/米³。求：
①甲的质量。
②水对容器底部的压强。
③现分别把一个体积为3´10^-3米³的物体丙放在正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中，甲对地面压强的增加量恰好为乙容器对地面压强的增加量的2.5倍，求物体丙的密度。

(6分)2014年3月27日，在全国青年举重锦标赛暨青奥会选拔赛上，宁夏选手李艳在女子53公斤级（选于的体重级别）比赛中发挥出色，摘得挺举冠军头衔。 （g=10N/kg）
（1）若李艳把100kg的杠铃在2.5s内举高1.6m，则她做功的功率是多大？
（2）李艳举着100kg的杠铃被拍照时，请你估算她对地面的压强是多大？

如图所示，底面积为1×10^-3m²的塑料杯子放在水平面上，向杯中倒入300g的水，水深20cm；再轻轻放入质量为40g的木块，木块静止后漂浮，水面升高了4cm（水未溢出，已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）。求此时：

（1）水对杯子底部的压强为多少？
（2）水对杯子底部的压力为多少？
（3）木块受到的浮力为多少？