物理八年级下册 期末综合复习专项训练(计算题)
一、计算题
1.一合金块浸在水中时排开水的体积为2×10-4米3,求合金块受到的浮力F浮。
2.一根弹簧挂10N的物体时,其总长为12cm,改挂20N的物体时,其总长为20cm。以上测量均在弹簧的弹性限度内。求:
(1)弹簧的原长(即未挂物体时弹簧的长度)。
(2)当弹簧的总长为16cm时,所挂物体的重力。
3.一个铝球的体积是0.4dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少?(水的密度是1×103kg/m3,铝的密度是2.7×103kg/m3)(g取10N/kg)
4.一个桥头立着如图所示的限重标志牌,此限重标志牌的含义是什么?汽车对该桥面桥面的压力超过多少牛时,桥就有可能被损坏?(取g=10N/kg)
5.金属块排开水的体积为5×10﹣3米3.求金属块受到浮力F浮的大小。
6.质量为316g的实心铁球,浸没在水中时受到的浮力是多大.( ,取g=10Nkg)
7.质量为9吨的卡车,在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车的重力的0.02倍,求卡车受到的牵引力是多大?(g=10N/kg)
8.济南市区每天清晨都要进行洒水,若一辆洒水车空车质量6t,水罐容积5m3.装满水后,车轮与地面的总接触面积为0.5m2.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3).问:
(1)该车最多能装水的质量为多少?
(2)灌满水时,洒水车对水平地面的压力为多少?
(2)灌满水时,洒水车对水平地面的压强为多少?
9.“绿水青山就是金山银山”,为了保护环境,我国大力发展电动汽车车替代传统燃油汽车。表中是某种电动汽车的部分参数,假设车上只有司机一人,质量为60kg,汽车在水平公路匀速行驶时所受阻力为总重力的0.04倍,电动汽车充满电后以节电模式匀速行驶20km,电池剩余容量为38kW·h。
空车质量 1380kg
轮胎与地面总接触面积 320cm
电池容量 42kW·h
最高时速 120km/h
求:
(1)电动汽车在水平公路匀速行驶时牵引力的大小;
(2)电动汽车匀速行驶20km,牵引力所做的功;
(3)电动汽车电能转化为机械能的转化效率。
10.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m,所用的拉力为50N,时间为20s不计绳重及摩擦。求:
(1)有用功;
(2)拉力做的功;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率;
(5)动滑轮的重。
11.2017年解放军首次在八一建军节开展阅兵活动,阅兵式上展示了我国军队的高科技成果。其中某型号的两栖步兵战车质量为20 t,履带着地总面积为4 m2。
(1)战车的重力为多少?
(2)该战车在接受检阅时,对水平地面的压强为多少?(不计战车上人的质量)
(3)在一次海上演习中,战车底部A点受到海水的压强为2.06×104 Pa,则A点的深度为多少?(其中ρ海水=1.03×103 kg/m3)
12.如图所示,一边长为20cm的正方体木块漂浮在水面上,木块浸入水中的深度为12cm.试求:
(1)木块受到的浮力F浮.
(2)木块下表面受到的水的压强p;
(3)求木块的的密度
13.小生同学用100N的推力推动重500N的木箱,使木箱沿推力方向做匀速直线运动,10s内前 进了6m.求:小生同学对木箱做的功和功率.
14.汽车发动机的功率为90000瓦,如果汽车在60秒内匀速直线行驶了120米.求:
①汽车所做的功W.
②汽车行驶过程中所受的阻力f。
15.氢能源汽车具有零排放的环保优势,某款氢能源汽车总质量为1.5×103kg,在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N,行驶0.5h消耗氢0.6kg,已如氢的热值为1.4×108J/kg,g取10N/kg。求汽车:
(1)受到的重力和牵引大的大小;
(2)行驶的距离和牵引力做的功;
(3)利用氢能的效率。
16.弹簧测力计悬挂着一长方体物块,将物块从盛水的烧杯上方缓慢下降直至完全浸没水中,物块下降过程中,弹簧测力计的示数F随下降高度h的变化关系如图所示,求:
(1)物块受到的最大浮力;
(2)物块的密度;
(3)将物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压强.
17.如图所示,一个边长为10cm、重4N的正方体木块,放置在1m2的水平桌面上,将重2N的水倒入一个锥形瓶中,瓶重1N,底面积为60cm2,水的深度为5cm,将锥形瓶放在木块上,(g取10N/kg)求:
(1)水对瓶底的压力;
(2)木块对桌面的压强。
18.如图所示,两个完全相同的底面积为1×10﹣2米2的轻质薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上(容器足够高),另有两个完全相同的圆柱体甲、乙,圆柱体的底面积是容器底面积的一半。A中盛有质量为5千克的水,B中放置圆柱体乙。求:
①水对容器A底部的压强p。
②容器A中水的深度h。
③若通过两种方法分别增大容器对水平桌面的压强和液体对容器底部的压强,并测出容器对水平桌面的压强变化量△p容、水对容器底部的压强变化量△p水,如下表所示。
方法 容器对水平桌面的的压强变化量△p容(帕) 水对容器底部的压强变化量△p水(帕)
I 4900 9800
II 7840 4900
方法a:圆柱体甲放入盛有水的容器A中;
方法b:向放置圆柱体乙的容器B加入质量为5千克的水;
i.请根据表中的信息,通过计算判断方法a、b与表中方法I、II的对应关系,以及圆柱体的质量m;
ii.请判断甲在水中的状态并说明理由【提示:漂浮、悬浮、沉底(浸没)、沉底(未浸没)等】。
19.在水平桌面上放有一个足够高的薄壁柱形容器,如图甲所示,其底面积为100cm2,一个重为2.5N,底面积为40cm2,高为10cm的柱形玻璃杯A漂浮于水面上,容器底有一个密度为2×103kg/m3的实心金属块B(与容器底部不密合),用一根细线将B与玻璃杯A的下表面相连,细线未拉直,缓慢向容器中注水,细线所受拉力随时间变化的图像如图乙所示,最后A、B两物体在水中静止(细线不可伸长且质量与体积忽略不计),求:
(1)注水前,玻璃杯A所受浮力;
(2)当细线所受拉力为0.5N时,玻璃杯A浸入水中的深度;
(3)金属块B的重力;
(4)从t1时刻到t2时刻,水对容器底的压强变化量。
20.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体。现将两个大小完全相同的物体浸没在两容器的液体中(液体均未溢出),若物体浸入前后两容器底部受到液体的压强如下表所示。求:
容器底部受到 的液体压强 物体未浸 入液体 物体浸没于 液体
P甲水(帕) 980 1470
P乙液(帕) 1176 1568
①物体未浸入时,甲容器中水的深度h水。
②乙容器中液体的密度ρ液。
21.如图所示,一密度均匀,质量为6kg,底面积为600cm2的长方体木块漂浮在静止的水面上,g=10N/kg,求:
(1)水对木块产生的浮力大小.
(2)木块浸入水中的深度.
(3)水在木块下表面上产生的压强大小.
答案解析部分
1.解:F浮=ρ液V排g=1.0×103千克/米3×2×10-4米3×9.8牛/千克=1.96牛
2.(1)解:设该弹簧的原长为L,弹簧受到10N拉力时,弹簧伸长l1=12cm﹣L
受到的拉力为20N时,弹簧伸长l2=20cm﹣L
因为在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,有
解得L=4cm
答:弹簧的原长为4cm;
(2)解:当弹簧的总长为16cm时,弹簧的伸长量ΔL=16cm﹣4cm=12cm
因为在弹性限度内弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,所以
即所挂物体的重力G=F=15N
答:当弹簧的总长为16cm时,所挂物体的重力为15N。
3.解:因为铝球完全浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等,所以,V排=0.4dm3=0.4×10-3 m3,
由阿基米德原理知道,铝球受到的浮力是:F浮 =ρgV排 =ρgV=1×103 kg/m3×10N/kg×0.4×10-3 m3 =4N。
4.解:由图示可知该桥限载标准为m=15t=1.5×104kg
车从桥上通过时允许对桥的最大压力为F=G=mg=1.5×104kg×10N/kg=1.5×105N
答:此限重标志牌的含义是该桥限载标准为15t,即不能超过15t;当汽车对该桥面桥面的压力超过1.5×105N时,桥就有可能被损坏。
5.解:金属块所受浮力:F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×5×10 3m3=49N
6.解:由 知道,实心铁球的体积是:
由于物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,铁球浸没在水中时受到的浮力是:F浮 =ρ水 gV=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×4×10-5 m3 =0.4N;
答:浸没在水中时受到的浮力是0.4N
7.卡车在水平公路上匀速行驶,因此卡车受力平衡,在水平方向上,卡车受到牵引力和阻力,因此F牵=f阻=0.02G=0.02×9000kg×10N/kg=1800N
8.解:(1)由可得,该车最多能装水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5m3=5×103kg;(2)灌满水时,洒水车对水平地面的压力:F=G总=m总g=(5×103kg+6×103kg)×10N/kg=1.1×105N;(3)灌满水时,洒水车对水平地面的压强:.答:(1)该车最多能装水的质量为5×103kg;(2)灌满水时,洒水车对水平地面的压力为1.1×105N;(2)灌满水时,洒水车对水平地面的压强为2.2×105Pa.
9.(1)解:车和人的总重力
电动汽车在水平公路匀速行驶时牵引力F与所受阻力f是平衡力,所以F=f,则牵引力为
答:电动汽车在水平公路匀速行驶时牵引力为576N;
(2)解:牵引力做的功
答:电动汽车匀速行驶20km,牵引力所做的功为1.152×107J;
(3)解:电动汽车匀速行驶20km消耗的电能
电动汽车电能转化为机械能的转化效率
答:电动汽车电能转化为机械能的转化效率是80%。
10.(1)解:克服物体重力所做的功为有用功W有=Gh=120N×3m=360J
答:有用功为360J
(2)解:动滑轮上有三段绳子,则绳子自由端移动距离为s=3h=3×3m=9m
则拉力做功为W总=Fs=50N×9m=450J
答:拉力做的功为450J
(3)解:拉力的功率为
答:拉力的功率为22.5W
(4)解:滑轮组机械效率为
答:滑轮组的机械效率为80%
(5)解:动滑轮重力为G滑=3F-G物=3×50N-120N=30N
答:动滑轮的重力为30N
11.(1)解:战车的重力为G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N
答:战车的重力为2×105N;
(2)解:该战车在接受检阅时,不计战车上人的质量时,战车对地面的压力为F=G=2×105N
对水平地面的压强为
答:该战车在接受检阅时,对水平地面的压强为 ;
(3)解:在一次海上演习中,战车底部A点受到海水的压强为2.06×104 Pa,根据液体压强公式 可知A点的深度为
答:A点的深度为 。
12.(1)解:由阿基米德原理可得,木块受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gSh浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×0.2m×0.12m=48N,
(2)解:木块下表面所受的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(3)解:因为木块处于漂浮状态,所以F浮=G,由阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木Vg,即:ρ水gL2h=ρ木gL3,所以ρ木= =0.6×103kg/m3.
13.解:功等于力与沿力的方向移动距离的乘积,木箱是沿推力方向做匀速直线运动,所以
小生同学对木箱做的功W=Fs=100Nⅹ6m=600J
小生同学对木箱做的功率P=W/t=600J/10s=60W
14.解:①根据P= ,则汽车所做的功为:W=Pt=90000W×60s=5.4×106J;
②因汽车匀速行驶,则汽车行驶过程中所受的阻力f等于发动机的牵引力F,根据W=Fs,则汽车行驶过程中所受的阻力为:f=F= = =45000N。
答:①汽车所做的功为5.4×106J;
②汽车行驶过程中所受的阻力为45000N。
15.(1)解:汽车受到的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速行驶,根据二力平衡原理,汽车受到的牵引力F牵=f=1.2×103N
答:汽车受到的重力为1.5×104N,汽车受到的牵引力为1.2×103N
(2)解:汽车行驶的距离为s=vt=70km/h×0.5h=35km=3.5×104m
牵引力做的功为W=F牵s=1.2×103N×3.5×104m=4.2×107J
答:汽车行驶的距离为3.5 × 104m,牵引力做的功为4.2×107J;
(3)解:氢完全燃烧所产生的热量
Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
汽车利用氢能的效率
答:汽车利用氢能的效率为50%。
16.(1)解:由图象知,G=10N,当物块完全浸没时,拉力F=5N,
则完全浸没时的浮力为F浮=G﹣F=10N﹣5N=5N,
此时物块完全浸没,所以浮力最大
答:物块受到的最大浮力为5N
(2)解:由 得,物块的体积:
物块的质量:
则物块的密度:
答:物块的密度为2×103kg/m3
(3)解:由图象可知,长方体物块的高度h=15cm﹣5cm=10cm=0.1m,
底面积
则将物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压力等于其重力与浮力之差,即F=G﹣F浮=10N﹣5N=5N,
物块对容器底部的压强: .
答:将物块继续缓慢下降至容器的水平底部,当弹簧测力计示数为零时,物块对容器底部的压强为1000Pa.
17.(1)解:先求出水对瓶底的压强:
;
根据 可得,水对瓶底的压力:
(2)解:木块的底面积为;
,
木块对桌面的压力等于总重:
木块对桌面的压强:
18.解:①水对容器A底部的压力:F水=G水=m水g=5kg×9.8N/kg=49N,
水对容器A底部的压强:p= = =4900Pa;
②由p=ρgh可得,容器A中水的深度:h= = =0.5m;
③i.方法b:向放置圆柱体乙的容器B加入质量为5kg的水,
容器对水平桌面的的压强变化量:△p容= = = =4900Pa,
所以,方法b与Ⅰ对应,则方法a与Ⅱ对应;
方法a:圆柱体甲放入盛有水的容器A中,容器对水平桌面的的压力的变化量:△F′=△p容′S容=5880Pa×1×10﹣2m2=58.8N,
则圆柱体的质量:m= = = =6kg;
ⅱ.方法a:圆柱体甲放入盛有水的容器A中,
因圆柱体对水的压力和水对圆柱体的浮力是一对相互作用力,
所以,圆柱体受到的浮力F浮=△p水S容=2940Pa×1×10﹣2m2=29.4N,
由前面计算可知,圆柱体的重力G=58.8N,
由F浮<G可知,圆柱体沉底;
假设物体在容器内没有浸没,由圆柱体的底面积是容器底面积的一半可知,此时水的深度应为原来A容器中水深度的2倍,此时水的压强p水′=2p,
则此时水对容器底部的压强变化量△p水′=p=4900Pa,与表格Ⅱ中△p水=2940Pa 不相等,所以圆柱体应该浸没在水中。
答:①水对容器A底部的压强为4900Pa;
②容器A中水的深度为0.5m;
③i.方法b与Ⅰ对应,则方法a与Ⅱ对应;圆柱体的质量为6kg;
ⅱ.甲在水中沉底(浸没)。
19.(1)解:玻璃杯漂浮,受到浮力等于重力,则有
答:注水前,玻璃杯A所受浮力2.5N;
(2)解:当细线所受拉力为0.5N时,物体A受三个力,浮力、重力、拉力,而浮力等于物体上、下表面所受压力的差,此时所受浮力为
玻璃杯A浸入水中的深度为
答:当细线所受拉力为0.5N时,玻璃杯A浸入水中的深度0.075m;
(3)解:物体B处于静止状态,受重力、浮力、拉力,由图可知,拉力最大为1N,由此可以列式
由于物体B完全浸没在水中,排开液体的体积等于自身体积,将上式展开
物体B的体积为
物体B所受重力为
答:金属块B的重力2N;
(4)解:由图乙可知t1时刻到t2时刻,拉力的变化量,拉力的增加量就是浮力的减小量,二者变化量相等,则浮力的变化量为
由得玻璃杯A增加的浸没水中的体积为
水升高的高度为
则增加的压强为
答:从t1时刻到t2时刻,水对容器底的压强变化量125Pa。
20.解:①根据公式p= 得,物体未浸入水中时,甲容器中水的深度为 = = =0.1m.
②物体浸没水中时,甲容器中水的深度为 = 0.15m,物体浸没水中后,甲容器中水面上升的高度为 = - =0.15m-0.1m=0.05m;由于甲、乙两容器相同,且两容器中的物体大小相同,则物体浸没液体后,乙容器中液面上升的高度为, = =0.05m,则乙容器中液体的密度为 = =0.8 kg/
21.(1)解:由题意可知,木块的重力G=mg=6kg×10N/kg=60N;木块漂浮,所以水对木块产生的浮力:F浮=G=60N
(2)解:木块的底面积:S=600cm2=6×10﹣2m2,根据F浮=ρ水gV排可得,木块排开水的体积:V排=F浮/ρ水g=60N/(1×103kg/m3×10N/kg)=6×10﹣3m3,木块浸入水中的深度:h=V排/S=6×10﹣3m3/6×10﹣2m2=0.1m;
(3)解:水在木块下表面上产生的压强为:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa