第二次物理月考复习 计算50题 科普阅读2题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)双轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱,质量为40kg的小红驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,一个车轮与地面的接触面积是20cm2,已知平衡车的质量为10kg,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍(g=10N/kg)。求:
(1)小红驾驶平衡车时,平衡车对地面的压力;
(2)小红驾驶平衡车时,平衡车对地面的压强;
(3)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力。
2.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)如图为某品牌纯牛奶,盒内装有250cm3、密度为1.04g/cm3的纯牛奶。g取10N/kg,不计外包装质量,已知物体在月球上受到月球吸引力的大小是其在地面受到重力的。求:
(1)纯牛奶的质量;
(2)纯牛奶的重力;
(3)若该牛奶处在月球上,求受到的月球吸引力。
3.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)汽车和货物的总质量是4×103千克,在水平公路上匀速前进,所受阻力是车重的0.2倍,如果汽车的速度为72千米/时,求:
(1)汽车所受的牵引力;
(2)汽车在5秒内通过的距离。
4.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)某新型电动自行车,质量为40kg,一质量为60kg的人驾驶该自行车在平直的道路上匀速行驶,20min内通过了6000m,若该车在运动过程中受到的阻力为车总重的0.03倍,g取10N/kg。求:
(1)自行车的速度;
(2)人和车的总重力;
(3)此次行驶过程中车的牵引力。
5.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)如图为某学校专用校车,车的总质量为5×103kg,车轮胎与地面的总接触面积为2×103cm2,这辆校车以20m/s的速度在一段平直公路上匀速行驶5min,所受阻力约为车重的0.1倍,试求:
(1)该车匀速行驶时,对地面的压强是多少?
(2)若以10m/s的速度匀速通过该路段,汽车的牵引力是多少?
(3)若某段路面最大承受压强为2.6×105Pa,则该校车还可最大装载多少t的货物?
6.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)某物体的质量为2kg,体积为3×103cm3,将其浸没在水中,然后松手,该物体是上浮,还是下沉?若将物体切去一半后浸没在水中,待静止时物体排开水的质量是多大?(上述两问题请通过计算得出结论)。
7.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)如图所示,一块矿石在空气中称重3N;浸没在水中时弹簧测力计示数为2N,浸没在某液体中时弹簧测力计示数为2.2N,(g=10N/kg)求:
(1)小石块的体积;
(2)小石块的密度;
(3)某液体的密度。
8.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)交通部门为了对高速公路上的通行情况实时监测,通常用无人机进行航拍。如图为某型号无人机,整机质量为2kg,停放时与水平地面总接触面积是20cm2。(g取10N/kg)
(1)无人机竖直向上匀速爬升时,求受到的升力;
(2)无人机停放在水平地面时,对地面产生的压强是多大?
9.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)我国“辽宁舰”航母,满载时的排水量是68000t。(g取10N/kg)
(1)当它满载航行在海面上时,受到的浮力是多大?(海水密度用水的代替)
(2)若一舰载机飞离航母后,航母排开海水的体积减小了7.2m3,求该舰载机质量。
10.(22-23八年级下·江苏连云港·阶段练习)在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠在空气中时测力计的示数为5N,浸没在水中时示数为4.7N,g取10N/kg,求:
(1)这顶王冠浸没在水中所受的浮力F浮,它排开的水重G排;
(2)这顶王冠浸没在水中时排开水的体积V排;
(3)这顶王冠的密度ρ。
11.(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)小华同学从家骑自行车匀速行驶到书城,该自行车自身重力为150N,轮胎能承受的最大压强为,行驶时自行车轮胎与地面的总接触面积始终保持30cm2。已知小华质量为45kg,匀速行驶时受到的总阻力为总重的5%,g取10N/kg。求:
(1)小华骑车在水平地面上匀速行驶时该车受到的牵引力。
(2)小华骑行过程中,最多能承载的货物重力。
12.(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)小华采用如下方法测量一物块(不溶于水)的密度:弹簧测力计悬挂物块静止时的示数为 F1=3.0N(如图甲所示);将物块浸没在水中,静止时弹簧测力计的示数为F2=2.0N(如图乙所示)。已知ρ水=1.0×103kg/m3,取10N/kg,求:
(1)物块的体积V;
(2)物块的密度ρ;
(3)若将该物块的一半浸入酒精中,静止时弹簧测力计的示数F3。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
13.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)创新小组自制简易“浸没式液体密度计”。过程为:
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,示数如图甲所示;
②将小球浸没在水中,弹簧测力计示数如图乙所示;
③将小球浸没在某未知液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。
已知ρ水=1×103kg/m3,取10N/kg,问:
(1)该小球的密度有多大?
(2)未知液体的密度有多大?
(3)该密度计的最大测量值是多少?
14.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)一边长为10cm的正方体实心物块,质量为2.7kg,放置在面积为0.6m2的水平方桌面中央。求:
(1)正方体物块的密度;
(2)正方体物块对桌面产生的压强。
15.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)超限超载运输被称为头号“公路杀手”和“事故元凶”,整治超限超载刻不容缓。国家规定,载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2000kg的6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2。该货车某次实际装货10t,在水平路面上行驶的v﹣t图像如图所示。若该货车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是货车装货后的总重力的0.05倍,g取10N/kg,求:
(1)该货车装货后的总重力是多少?
(2)7 12s内,该货车受到的水平牵引力是多大?
(3)该货车装货后对路面的压强是否符合国家规定?
16.(22-23八年级下·江苏苏州·阶段练习)一艘货船满载排水量为2.0×105kg,船上装有质量为6×103kg的货物,则(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)该货船满载时受到的浮力是多少
(2)将货物从船上卸下后,船排开水的体积减少了多少?
17.(22-23八年级下·江苏徐州·阶段练习)如图所示,钉尖端的面积是,钉帽的面积是,.用9N的力垂直于墙壁按这支图钉,试求:
(1)钉帽受到的压力和压强;
(2)墙壁受到的压力和压强。
18.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)实心正方体木块(不吸水)漂浮在水上,如图所示,此时浸入水中的体积为6×10﹣4m3,然后在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)木块重力是多少?
(2)木块的密度是多少kg/m3?
(3)放置铝块后,木块下表面受到水的压强是多少Pa?
19.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)一个容积为500mL的容器内盛某种液体时容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示。将容器内盛满这种液体,将一个体积为100cm3的铝质空心小球缓慢放入容器中,发现小球沉入容器底,擦干容器外壁,测得容器、容器内液体和小球的质量为743g,求:
(1)液体密度多大?
(2)铝质空心小球在这种液体中受到的浮力大小是多少?
(3)铝质空心小球空心部分的体积是多少?(ρ铝=2.7×103kg/m3)
20.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块长方体金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm,金砖的密度为3.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)金砖的重力G;
(2)若重490N的小明站在金砖上,金砖对水平地面的最小压强多少Pa。
21.(22-23八年级下·江苏宿迁·阶段练习)一个不规则的实心物体,质量为52g。放入装满水的烧杯中,沉入底部,排开0.5N的水,然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止,g取10N/kg、ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)物体在水中所受的浮力;
(2)物体的体积;
(3)物体悬浮时盐水的密度。
22.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)质量为45kg的小雯骑着自行车上学,自行车的质量为15kg,行驶时轮胎和地面总接触面积为2×10-2m2。求:
(1)自行车所受重力大小;
(2)小雯在水平路面上骑车时,自行车对路面的压强;
(3)若轮胎能承受最大压强为1.2×105Pa,小雯骑车在水平路面上行驶时,自行车后座上最多能承载物的质量为多少?
23.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)若将边长为10cm的正方体木块放入水中如图所示,木块静止时,有一半体积露出液面,求:
(1)木块所受浮力;
(2)木块的密度;
(3)要使木块完全浸没,至少需要施加多大的压力。
24.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队员在附近遥控机器人。已知机器人质量为500kg,履带与地面的接触面积共4000cm2。若南极某处冰面能承受的压强为4×104Pa:
(1)该机器人能顺利通过该冰面吗?
(2)如果科考队员的重约700N,每只脚跟冰面的接触面积为300cm2,科考队员在冰面行走时能携带物品的最大总质量。
25.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)建设中的港珠澳大桥由桥梁和海底隧道组成,隧道由一节一节用钢筋混凝土做成的空心沉管连接而成,如图所示,建造隧道时,先将沉管两端密封,如同一个巨大的长方体空心箱子,然后让其漂浮在海面上,再用船将密封沉管拖到预定海面上,向其内部灌水使之沉入海底。(海水密度取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)设某一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是200m,30m,10m,总质量为5.4×107kg。
(1)若混凝土的密度为2.7×103kg/m3,浇筑该节沉管需要混凝土的体积是多少立方米?
(2)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力多大?
(3)当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,需注入的海水的质量为多少吨?
26.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)苏通大桥施工时,要向江中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入江水中(如图甲),在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示。求:
(1)求构件所受的最大浮力;
(2)求构件的密度。
27.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)有两个相同的柱形烧杯分别盛满水和某液体,将一实心圆柱体挂在弹簧测力计下,图甲和乙分别是圆柱体逐渐浸入水和某液体中时,弹簧测力计的示数与圆柱体下表面离液面的距离关系。
(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是 N;
(2)圆柱体的底面积为 m2;
(3)液体的密度为 kg/m3。
28.(22-23八年级下·江苏泰州·阶段练习)一辆总质量为8t的洒水车,车轮与水平地面的总接触面积为0.5m2,在水平公路上匀速直线行驶时,受到的阻力为总重的0.2倍,(g取10N/kg)。求:
(1)匀速行驶时,洒水车的牵引力的大小;
(2)喷出2m3的水后,停在安全的水平路面修整,则喷出水的质量多少;此时洒水车对地面的压强是多少。
29.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)有一金属球,在空气中称得重6.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有 40mL水从溢水杯流入量筒,求:(g取10N/kg)
(1)金属球所受浮力;
(2)金属球在水中时弹簧测力计的示数。
30.(22-23八年级下·江苏盐城·阶段练习)下表是某型号自行车的主要技术参数。某同学的质量是50kg,求该同学骑车上学时:
自行车净重/N 120
行驶过程中轮胎与地面的总接触面积/m2 0.01
车轮直径/m 0.61
轮胎能承受的最大压强/Pa 1.4×105
(1)该同学的重力是多少?(g=10N/kg)
(2)自行车对地面的压强?(g=10N/kg)
(3)自行车后座最多能携带物体的重力多少牛顿?
31.(22-23八年级下·江苏盐城·阶段练习)如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱体,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。下图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图像。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)圆柱体浸没时受到的浮力;
(2)圆柱体的体积;
(3)圆柱体的密度。
32.(22-23八年级下·江苏淮安·阶段练习)死海是一个内陆盐湖,与其他内陆湖不同,任何人掉入死海都不会沉下去,游客可以悠闲地仰卧在湖面上。一名质量为60 kg的游客躺在密度为1.2×103 kg/m3的死海湖面上,人体的平均密度可认为等于水的密度,即为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,求:
(1)人所受的浮力大小;
(2)人露在水面上的体积是人身体总体积的几分之几?
33.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图甲所示,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎;
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为10mm2,压在出气孔上的限压阀的质量为70g,计算限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强;
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开限压阀放气.在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(标准大气压值取1.0×105Pa)
34.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)一个物体挂在弹簧测力计下,在空气中示数是6N;使物体一半体积浸在水中,弹簧测力计的示数是4N。(已知水的密度是1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)这个物体的体积;
(2)物体全部体积浸没在水中时受到的浮力;
(3)当它浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中时,弹簧测力计的示数。
35.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)如图所示是我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,每条履带与地面的接触面积为1000cm2(g=10N/kg)。求:
(1)机器人的重力为多少
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104Pa,该机器人能顺利通该冰面吗(通过计算说明)
36.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)如图所示,体积是1000cm3的长方体木块浸没在装有水的底面积为300cm2柱形容器中,细线对木块的拉力是4N,此时水的深度是20cm。ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,求:
(1)容器中装有水的质量;
(2)木块受到的浮力;
(3)求剪断细线后,木块浸入水中的体积。
37.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图所示是某次车展上展示的一款跑车,其部分技术参数如表格所示:
净含量m 1260kg
静止时轮胎与地面接触总面积S 0.15m2
百公里加速耗时t 2.9s
最大速度vm 341km/h
沿水平路面以最大速度匀速行驶时是总阻力f 5.7×103N
根据以上信息,完成下列问题: g取10N/kg
(1)该跑车停靠在水平路面时,轮胎对路面的压强为多少
(2)该跑车沿水平路面以最大速度匀速行驶的过程中,所需要向前的牵引力F为多少
38.(22-23八年级下·江苏苏州·阶段练习)如图,弹簧测力计下悬挂重为12N的金属块,当把物体浸没在水中时,测力计的示数为10N,把金属块浸没在另一种液体中,弹簧测力计示数为9.6N(g取10N/kg)求:
(1)金属块受到水的浮力;
(2)金属块的体积;
(3)金属块的密度;
(4)另一种液体密度。
39.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图所示是国产航母效果图,中国国产航母2018年将试水,国产航母全长315米,最大宽度为75米,排水量约为5万吨,是常规动力型航母,是中国自行设计建造的新型航母。(海水的密度近似为1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。问:
(1)满载时,该航母受到的浮力是多少?
(2)若舰底某处距海面10m,则该处受到海水的压强是多少?
(3)质量为350吨的歼20飞离航母后,排开水的体积减少多少?
40.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶内水的质量;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。
41.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)易步车(如图)以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为50kg的人从家骑行该品牌易步车上班,到达公司。(取g=10N/kg)求:
最大速度 150km/h
单个轮胎的出地面积 25cm2
轮胎个数 2
车身自重 18.5kg
(1)人在水平路面上骑易步车时,车对地面的压力;
(2)人在水平路面上骑易步车时,车对地面的压强。
42.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为100cm2.弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与花岗岩下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。(g=10N/kg)求:
(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;
(2)花岗岩的密度;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。
43.(20-21八年级下·江苏盐城·阶段练习)如图所示为我国自主研发的氢燃料车,它的核心技术已跻身于世界先进行列。该车使用氢气代替汽油,在高压条件下,用160L(1L=1×10-3m3)的储氢罐储存2kg的氢气。一次加气可行驶230km,最高速度可达120km/h。整车质量为1600kg,如果每个轮胎与地面的接触面积为400cm2。g取10N/kg。求:
(1)整车的重力;
(2)储氢罐储存2kg氢气时,氢气的密度;
(3)该车静止时对水平地面的压强。
44.(22-23八年级下·江苏无锡·阶段练习)如图所示,这是我国海军装备的一艘战略核潜艇。已知该核潜艇的水上排水量为16600t,水下排水量为18700t,海水的密度取1×103kg/m3,g取10N/kg,问:
(1)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为多少?
(2)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是多少?
45.(22-23八年级下·江苏苏州·阶段练习)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,但有些司机不顾国家利益,肆意超载。有一辆质量为4000kg的六轮汽车,核准载货量为5000kg,实际装货8000kg。如果每个轮胎与地面的接触面积为0.02m2(g=10N/kg)。通过计算说明,该车对地面的压强是否超过规定?
46.(21-22八年级下·江苏扬州·阶段练习)如图所示,将实心正方体木块轻轻地放入已侧倾放置且水已满的大烧杯内,待木块静止时,从杯中溢出75g水。该木块质地均匀,边长为5cm,木块吸收的水忽略不计,求:
(1)木块所受浮力多大?
(2)木块的密度多大?
47.(21-22八年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图所示,实心正方体A、B放置在水平地面上。物体A、B的质量均为8 kg,物体A、B的边长分别为10cm和20 cm。求:
(1)物体B的重力;
(2)物体 A对水平地面的压强;
(3)将B物体沿水平方向切去一部分,并将切去的部分放在A物体上,位于A物体上表面的正中央,使物体B切去部分对物体A的压强与物体A对地面的压强之比为1∶5,物体B切去部分的质量。
48.(22-23八年级下·江苏常州·阶段练习)如图是某冷饮店推出的一种服务产品:店方为顾客提供一种密度为0.95×103kg/m3的果汁饮料,饮料中放冰块。已知饮料和杯子的总质量是0.4kg,冰块质量是20g,杯子底面积为20cm2(不考虑杯壁厚度),杯中饮料的深度为10cm。(g=10N/kg)求:
(1)饮料对杯底的压力和压强;
(2)杯子对桌面的压力和压强。
49.(22-23八年级下·江苏常州·阶段练习)现有一款总质量为1.2kg的“自动擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘,当内置真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上(如图所示),此时吸盘对玻璃的压强为1.5×105Pa,吸盘与玻璃的接触面积为0.012m2,求:(g=10N/kg)
(1)机器人受到的重力大小G;
(2)吸盘对玻璃的压力大小F;
(3)机器人受到摩擦力大小f。
50.(22-23八年级下·江苏常州·阶段练习)高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气压顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图所示,某高压锅锅盖的外表面直径近似为24cm,锅盖上的空心柱为横截面积是8mm2的排气孔,限压阀的质量80g。(g取10N/kg,1个标准大气压1.0×105Pa)
(1)写出液体沸点与气压的关系;
(2)求大气压对高压锅锅盖产生的压力;(π取3)
(3)求使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强。
二、科普阅读题
51.(22-23八年级下·江苏盐城·阶段练习)阅读短文,回答下列问题。
汽车中的弹簧汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲。
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,软带做得很宽,汽车正常行驶时,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛。
当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,使软带固定在某一个位置上,有效保护乘员的安全。
(1)紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的 ;
(2)下列说法正确的是 ;
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
C.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动
D.汽车突然启动时,安全带能对人起保护作用
(3)拉伸安全带,卷收器弹簧的弹力将 (变大/变小/不变);
(4)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图是 ;
A. B. C. D.
(5)用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图丙所示,在一根大弹簧内套有一根小弹簧,它们的下端都固定在水平面上。压缩该弹簧组合,则当两根弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离x= m。
52.(22-23八年级下·江苏盐城·阶段练习)阅读短文,回答问题:
直升飞机飞行原理
直升飞机是一种旋翼飞行器,它是通过旋翼拉力的倾斜实现前进、后退和侧飞。
旋翼一般由发动机带动在空气中旋转,给其周围的空气以作用力,空气也以大小相等、方向相反的反作用力作用于旋翼,该力从旋翼传到机体上,将使机体发生逆向旋转,这个反作用力产生的作用效果通常称为反扭矩。为了消除旋翼的反扭矩以保持直升飞机航向,出现了不同构造型式的直升飞机:1、单旋翼带尾桨式直升飞机;2、双旋翼式直升飞机(如图所示)。
直升飞机在地面停放时旋翼的桨叶会呈自然下垂状态。直升机飞行时,旋翼不断旋转,桨叶上产生一个向上的拉力。拉力大小受到很多方面影响,比如桨叶与气流向遇时的角度、空气密度、机翼的大小和形状,还有和气流的相对速度等。各桨叶拉力之和就是旋翼的拉力。
直升飞机飞行时,旋翼的桨叶会形成一个带有一定锥度的底面朝上的大锥体,将其称为旋翼锥体。旋翼的拉力垂直于旋翼锥体的底面,当向上的拉力大于直升机自重,直升飞机就上升,小于直升机自重,直升飞机就下降,刚好相等,直升飞机就悬停。通过控制旋翼锥体向前后左右各方向的倾斜,就可以改变旋翼拉力的方向,从而实现直升飞机向不同方向的飞行(见图)。
(1)使直升飞机上升的力的施力物体是 (选填“发动机”、“空气”);
(2)直升飞机在地面停放时旋翼的桨叶会呈自然下垂状态原因是桨叶受到了 力的作用;
(3)如果直升飞机飞行员在驾驶室中抬头看到旋翼正沿着逆时针方向旋转。那么此时他应当调节飞机的尾桨正 ;(此时的左右方位以飞行员的观察方向为准)
A.向飞机的左侧吹出空气
B.向飞机的右侧吹出空气
C.处于静止不转的状态
D.无法确定其状态
(4)对于直升飞机的制造材料的选择,下列说法不正确的是 ;
A.机翼必须选择硬度特别大,而且有弹性的材料
B.直升飞机的外壳要用密度非常小的复合材料,而发动机的外壳应当用导热性较好的材料制成
C.双旋翼直升飞机在正常飞行过程中,为防止机身旋转,双旋翼旋转方向应相同
D.飞机的起落架的轮胎应当用弹性较好的橡胶材料制成,并且表面应当有较深的纹理
(5)当直升飞机沿着水平方向向前做匀速直线飞行时,旋翼锥体斜向前方,此时旋翼对机体的拉力方向朝着 。
A.斜向前上方
B.竖直向上
C.水平向后
D.斜向后下方
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.(1)500N;(2)1.25×105Pa;(3)50N
【详解】解:(1)小红和平衡车的总重力为
小红驾驶平衡车时平衡车对地面的压力等于小红与平衡车的总重力,即
(2)由可得,小红驾驶平衡车时对地面的压强为
(3)由题意知,平衡车受到的阻力为
平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车的牵引力和阻力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知平衡车的牵引力,即
答:(1)小红驾驶平衡车时,平衡车对地面的压力为500N;
(2)小红驾驶平衡车时对地面的压强为1.25×105Pa;
(3)小红驾驶平衡车时,平衡车的牵引力为50N。
2.(1)260g;(2)2.6N;(3)0.43N
【详解】解:(1)纯牛奶的体积
V=250cm3
由可得,该纯牛奶的质量
m=ρV=1.04g/cm3×250cm3=260g=0.26kg
(2)纯牛奶在地球上所受的重力
G地=mg=0.26kg×10N/kg=2.6N
(3)由题可知,该牛奶在月球表面时的重力
答:(1)纯牛奶的质量为0.26kg;
(2)牛奶的重力为2.6N;
(3)该牛奶在月球表面时的物重为0.43N。
3.(1)8000N;(2)100m
【详解】解:(1)汽车在水平公路上匀速前进,则所受牵引力等于阻力,所受阻力是车重的0.2倍,则汽车所受的牵引力
F=f=0.2G=0.2mg=0.2×4×103kg×10N/kg=8000N
(2)汽车的速度为72千米/时,则汽车在5秒内通过的距离
s=vt=72km/h×5s=20m/s×5s=100m
答:(1)汽车所受的牵引力为8000N;
(2)汽车在5秒内通过的距离为100m。
4.(1)5m/s;(2)1000N;(3)30N
【详解】解:(1)自行车通过的路程s=6000m,所用的时间
t=20min=1200s
自行车的速度
(2)人和车的总质量
m总=m人+m车=40kg+60kg=100kg
人和车的总重力
G总=m总g=100kg10N/kg=1000N
(3)自行车在运动过程中受到的阻力
f=0.03G总=30N
自行车做匀速直线运动,牵引力与阻力是一对平衡力,所以牵引力
F=f=30N
答:(1)自行车的速度为5m/s;
(2)人和车的总重力为1000N;
(3)此次行驶过程中车的牵引力为30N。
5.(1)2.5×105Pa;(2)5×103N;(3)0.2t
【详解】解:(1)车的总重力为
G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N
该车静止在水平地面上时,对地面的压力为
F=G=5×104N
静止时轮胎与地面的总接触面积为
S=2×103cm2=0.2m2
对地面的压强为
(2)校车以20m/s的速度行驶时处于平衡状态,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,若以20m/s的速度匀速通过该路段,牵引力为
F=f=0.1G=0.1×5×104N=5×103N
由于摩擦力与运动速度无关,所以若以10m/s的速度匀速通过该路段,牵引力仍为5×103N。
(3)地面能承受的最大压力为
F大=p大S=2.6×105Pa×0.2m2=5.2×104N
校车的总质量为
则该校车还可最大装载货物的质量为
m′=m总﹣m=5.2t﹣5t=0.2t
答:(1)该车匀速行驶时,对地面的压强是2.5×105Pa;
(2)若以10m/s的速度匀速通过该路段,汽车的牵引力是5×103N;
(3)该校车还可最大装载0.2t的货物。
6.上浮;1kg
【详解】解:物体浸没在水中时所受浮力大小为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N
物体的重力为
G=mg=2kg×10N/kg=20N
因为F浮>G,松手后物体上浮;
当物体静止时,物体漂浮在水中,此时物体受到的浮力
F浮'=G=20N
若将物体切去一半后浸没在水中,静止时物体仍漂浮在水中,重力变为原来的一半,
浮力也变为原来的一半,即
G排'=F浮'=×20N=10N
所以待静止时物体排开水的质量是
答:将其浸没在水中,然后松手,物体会上浮,最后物体漂浮在水面上;若将物体切去一半后浸没在水中,待静止时物体排开水的质量是1kg。
7.(1)1×10-4m3;(2)3×103kg/m3;(3)0.8×103kg/m3
【详解】解:(1)在空气中称得石块重G=3N,石块受到水的浮力
F浮水=G-F示水=3N-2N=1N
因为石块浸没水中,根据F浮=ρ水V排g可得石块的体积
(2)石块的质量
小石块的密度为
(3)石块受到另一种液体的浮力
F浮液=G-F示液=3N-2.2N=0.8N
因为石块浸没在另一种液体中,排开液体的体积
V排液=V=1×10-4m3
根据F浮=ρ液V排g可得另一种液体的密度
答:(1)小石块的体积为1×10-4m3;
(2)小石块的密度为3×103kg/m3;
(3)某液体的密度为0.8×103kg/m3。
8.(1)20N;(1)1×104Pa
【详解】解:(1)无人机竖直向上匀速爬升时,受到的升力
(2)无人机停放在水平地面时,对地面产生的压力是
对地面产生的压强是
答:(1)无人机竖直向上匀速爬升时,受到的升力20N;
(2)无人机停放在水平地面时,对地面产生的压强是1×104Pa。
9.(1);(2)7.2×103kg
【详解】解:(1)当它满载航行在海面上时,受到的浮力是
(2)若一舰载机飞离航母后,航母排开海水的体积减小了7.2m3,由浮沉条件得,该舰载机重力
由得,该舰载机质量
答:(1)当它满载航行在海面上时,受到的浮力是;
(2)该舰载机质量为7.2×103kg。
10.(1)0.3N, 0.3N;(2)3×10﹣5m3;(3)16.7×103kg/m3
【详解】解:(1)王冠受到的浮力为
F浮=G﹣F=5N﹣4.7N=0.3N
由阿基米德原理知它排开的水重为
G排=F浮=0.3N
(2)王冠浸没在水中时排开水的体积为
(3)王冠的体积等于王冠排开水的体积,王冠的密度为
答:(1)这顶王冠浸没在水中所受的浮力为0.3N,它排开的水重为0.3N;
(2)这顶王冠浸没在水中时排开水的体积为3×10-5m3;
(3)这顶王冠的密度是16.7×103kg/m3。
11.(1)30N;(2)300N
【详解】解:(1)小华的重力
小华和车的总重力
自行车在匀速行驶过程中,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,自行车所受到向前的牵引力
(2)小华在骑车过程中,轮胎对地面的压力
小华骑行过程中的最大压力
小华骑行过程中能载货物的最大重力
答:(1)小华骑车在水平地面上匀速行驶时该车受到的牵引力为30N;
(2)小华骑行过程中,最多能承载的货物重力为300N。
12.(1)1×10﹣4m3;(2)3×103kg/m3;(3)2.6N
【详解】解:(1)根据称重法可知,物块浸没在水中受到的浮力
F浮=F1﹣F2=3.0N﹣2.0N=1.0N
物块浸没在水中,由F浮=ρ液gV排可知,物块的体积
(2)根据题意可知,物块的重力
G=F1=3.0N
由G=mg可知,物块的质量
物块的密度
(3)若将该物块的一半浸入酒精中,物块排开酒精的体积
将该物块的一半浸入酒精中受到的浮力
F浮′=ρ酒精gV排′=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.5×10﹣4m3=0.4N
根据称重法可知,此时弹簧测力计的示数
F3=G﹣F浮′=3.0N﹣0.4N=2.6N
答:(1)物块的体积V为1×10﹣4m3;
(2)物块的密度ρ为3×103kg/m3;
(3)若将该物块的一半浸入酒精中,静止时弹簧测力计的示数F3为2.6N。
13.(1)5×103kg/m3;(2)2×103kg/m3;(3)5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图甲可知:金属球的重力G=5N,根据G=mg可知,小球的质量为
由图乙可知:弹簧测力计的示数为F1=4N,根据称重法可知,小球在水中受到的浮力为
由于小球处于浸没状态,则根据可得,小球的体积为
根据密度公式可知,该小球的密度为
(2)由图丙可知:弹簧测力计的示数为F2=3N,根据称重法可知,小球在液体中受到的浮力为
由于小球处于浸没状态,根据可得,液体的密度为
(3)当测力计的示数为零时,所测的液体密度最大,此时液体受到的浮力为
根据可得,液体的最大密度为
答:(1)该小球的密度为5×103kg/m3;
(2)未知液体的密度为2×103kg/m3;
(3)该密度计的最大测量值是5×103kg/m3。
14.(1);(2)
【详解】解:(1)正方体物块的体积为
则正方体物块的密度为
(2)正方体物块的底面积为
正方体物块重力为
所以正方体物块对桌面产生的压强为
答:(1)正方体物块的密度为;
(2)正方体物块对桌面产生的压强为。
15.(1)1.2×105N;(2)6×103N;(3)对路面的压强是1×106Pa,超过国家规定标准
【详解】解:(1)该货车所装货物的质量为
货车与所装货物的总质量为
该货车装货后的总重力为
(2)分析v﹣t图像可知,货车在7 12s内,该货车做匀速直线运动,则此时货车受到的水平牵引力与货车受到的阻力平衡,则
(3)6轮货车,每个车轮与地面的接触面积为0.02m2,则整个货车与地面的接触面积为
货车对地面的压强为
对路面的压强是1×106Pa,超过国家规定标准的7×105Pa,所以不符合国家规定。
答;(1)该货车装货后的总重力是1.2×105N;
(2)7 12s内,该货车受到的水平牵引力是6×103N;
(3)该货车装货后对路面的压强不符合国家规定。
16.(1)2×106N;(2)6m3
【详解】解:(1)该船满载时受到的浮力
F浮=G排=m排g=2.0×105kg×10N/kg=2×106N
(2)因为船始终处于漂浮状态,所以将货物从船上卸下后,船减小的浮力等于货物的重力,由F浮=ρ水gV排可得,船排开水减小的体积
答:(1)该船满载时受到的浮力为2×106N;
(2)将货物从船上卸下后,船排开水的体积减少6m3。
17.(1)9N;(2)9N;
【详解】解:(1)钉帽和墙壁受到的压力都与图钉受的力相等,大小为9N;手对图钉帽产生的压强
(2)墙壁受到的压强
答:(1)钉帽受到的压力为9N,钉帽受到的玉强为;
(2)墙壁受到的压力为9N,墙壁受到的压强为。
18.(1)6N; (2);(3)1000Pa
【详解】解:(1)未放置铝块前,木块受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N
因木块漂浮,所以木块的重力
G木=F浮=6N
(2)由G=mg知道,木块的质量
放置铝块后,因为整体漂浮,所以此时木块受到的浮力
F浮′=G木+G铝=6N+4N=10N
因为放置铝块后,木块上表面刚好与水面相平即木块正好完全浸没;由知道,木块的体积(木块排开水的体积)
则木块的密度
(3)因实心正方体木块的体积为1×10-3m3,则边长为0.1m,由于在其上表面放置一个重4N的铝块,静止后木块上表面刚好与水面相平,所以,木块下表面受到水的压强是
答:(1)木块重力是6N;
(2)木块的密度是;
(3)放置铝块后,木块下表面受到水的压强是1000Pa。
19.(1)1g/cm3;(2)1N;(3)10cm3
【详解】解:(1)由图乙可知,容器的质量为,当液体的体积为时,容器和液体的总质量为,则液体的质量为
故液体的密度为
(2)铝球浸没时排开液体的体积为
根据阿基米德原理可得,铝质空心小球在这种液体中受到的浮力大小是
(3)容器盛满这种液体时,液体的质量为
容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻放入容器内,小球将沉入容器底,则小球排开液体的体积为
溢出液体的质量为
待液体溢尽,擦干容器外壁,测得容器、容器内液体和小球的质量为743g,则小球的质量为
小球中铝的体积为
则小球空心部分的体积为
答:(1)液体密度为1g/cm3;
(2)铝质空心小球在这种液体中受到的浮力大小是1N;
(3)铝质空心小球空心部分的体积是10cm3。
20.(1)1470N;(2)4000Pa
【详解】解:(1)由题意可知,金砖的体积为
根据可得,金砖的质量为
根据G=mg可得,金砖的重力为
(2)金砖对水平地面的压力为
金砖与水平地面的受力面积为
根据可得,金砖对水平地面的压强为
即为金砖对水平地面的最小压强。
答:(1)金砖的重力为1470N;
(2)若重490N的小明站在金砖上,金砖对水平地面的最小压强为4000Pa。
21.(1)0.5N;(2)5×10-5m3;(3)1.04×103kg/m3
【详解】解:(1)根据阿基米德原理可知,物体受到的浮力
F浮=G排=0.5N
(2)根据F浮=ρ液gV排可得,物体排开的水的体积
因为物体浸没在水中,所以物体的体积
V物=V排=5×10-5m3
(3)因为物体悬浮,所以盐水的密度与物体的密度相等,则盐水的密度
答:(1)物体在水中所受的浮力为0.5N;
(2)物体的体积为5×10-5m3;
(3)物体悬浮时盐水的密度为1.04×103kg/m3。
22.(1)150N;(2)3×104Pa;(3)180kg
【详解】解:(1)自行车的质量为15kg,自行车所受重力
G车=m车g=15kg×10N/kg=150N
(2)小雯的质量为45kg,则该同学和车的总重力
G=(m人+m车)g=(45kg+15kg)×10N/kg=600N
该同学骑车时,自行车对地面的压强
(3)行驶过程中的最大重力等于对地面的压力,即
G最大=F最大=p最大S=1.2×105Pa×2×10-2m2=2400N
则该自行车最多还能承载的重力
G物=G最大-G=2400N-600N=1800N
则自行车后座上最多能承载物的质量
答:(1)自行车所受重力大小是150N;
(2)在水平路面上骑车时,自行车对路面的压强是3×104Pa;
(3)自行车后座上最多能承载物重是180kg。
23.(1)5N;(2)0.5×103kg/m3;(3)5N
【详解】解:(1)木块的体积为
有一半体积露出液面时,排开液体的体积为
木块受到的浮力为
(2)因为木块漂浮在液面上,所以所受的重力等于其浮力为
木块的密度为
(3)当木块完全浸没后,受到的浮力为
则需要施加的外力为
答:(1)木块所受浮力为5N;
(2)木块的密度为;
(3)要使木块完全浸没,至少需要施加5N的力。
24.(1)该机器人能顺利通过该冰面;(2)50kg
【详解】解;(1)该机器人的重力
G=mg=500kg×10N/kg=5000N
机器人与地面的接触面积
S=4000cm2=0.4m2
机器人对冰面的压力
F=G=5000N
机器人对冰面的压强
所以该机器人能顺利通过该冰面;
(2)科考队员在冰面上行走时,一只脚与冰面接触,接触面积为
S0=300cm2=3×10-2m2
科考队员对冰面的压力最大为
F大=p大S0=4×104Pa×3×10-2m2=1200N
科考队员在冰面行走时能携带物品的最大重力
G物=F大-G队员=1200N-700N=500N
最大总质量
答:(1)该机器人能顺利通过该冰面;
(2)科考队员在冰面行走时能携带物品的最大总质量为50kg。
25.(1)2×104m3; (2)5.4×108N; (3)6000t
【详解】(1)浇筑该节沉管需要混凝土的体积
(2)漂浮在海面上的密封沉管,受力平衡,浮力等于重力
(3)沉管的体积为
当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时沉管排开水的体积为
受到的浮力为
需注入的海水的重力为
需注入的海水的质量为
答:(1)浇筑该节沉管需要混凝土的体积是;
(2)漂浮在海面上的密封沉管,在灌水前受到的浮力;
(3)当密封沉管上表面刚好水平浸没在海水中时,需注入的海水的质量为6000t。
26.(1)8×104N;(2)2.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图可知,构件在沉入过程中,浸没前排开水的体积逐渐变大,所以浮力逐渐变大;当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,此时构件受到的浮力最大。从乙图中可以看出,当构件刚浸没时浸入深度为2 m,则正方体构件的边长为2 m,构件的体积V=8 m3,构件完全淹没时
则构件所受的最大浮力
(2)由图乙可知,浸没时刚绳的拉力F2=1.2×105 N;对构件进行受力分析可知,物体受到的浮力等于其重力与钢绳的拉力之差,即
根据、和可得
即
解得构件的密度:ρ=2.5×103 kg/m3。
答:(1)构件所受的最大浮力是8×104N;
(2)构件的密度是2.5×103kg/m3。
27. 2 0.01 1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)[1]由图甲可知,圆柱体下表面离水面的距离为0时,测力计的示数为2.4N,根据二力平衡可知,物体的重力为2.4N;当圆柱体下表面离水面的距离为2cm时,测力计的示数为0.4N,且接下来继续将圆柱体浸入水中,测力计示数不变,可知此时圆柱体刚好全部浸入水中。故圆柱体浸没在水中时受到的浮力
(2)[2]圆柱体浸没在水中时,排开水的体积等于圆柱体自身体积,由可得圆柱体体积
由(1)已知当圆柱体下表面离水面的距离为2cm时,圆柱体刚好全部浸入水中。则圆柱体的高度
由可得圆柱体的底面积
(3)[3]由图乙可知,圆柱体下表面离液面的距离为0时,测力计的示数为2.4N,根据二力平衡可知,物体的重力为2.4N;当圆柱体下表面离液面的距离为1.6cm时,测力计的示数为0N,说明这是圆柱体在液体中受到的浮力等于自身重力,即
同时可得圆柱体排开液体的体积
由可得液体的密度
答:(1)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是2N;
(2)圆柱体的底面积为0.01m2;
(3)液体的密度为1.5×103kg/m3。
28.(1)1.6×104 N;(2)2×103 kg;1.2×105 Pa
【详解】解:(1)洒水车的总质量为
洒水车的总重力为
匀速行驶时,洒水车的牵引力
(2)喷出2m3的水的质量为
剩余水和车的总质量为
此时洒水车对地面的压力为
则洒水车对地面的压强为
答:(1)匀速行驶时,洒水车的牵引力为1.6×104 N;
(2)喷出2m3的水后,停在安全的水平路面修整,则喷出水的质量为2×103 kg;此时洒水车对地面的压强为1.2×105 Pa。
29.(1)0.4N;(2)6.4N
【详解】解:(1)金属球排开水的体积
V=V排= 40mL= 40cm3
金属球所受浮力
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×40×10-6 m3=0.4 N
(2)由F浮=G-F拉得,金属球在水中时弹簧测力计的示数
F 拉=G-F浮=6.8N-0.4 N=6.4N
答:(1)金属球所受浮力为0.4 N;
(2)金属球在水中时弹簧测力计的示数为6.4N。
30.(1)500N;(2)6.2×104Pa;(3)780N
【详解】解:(1)该同学的重力
G人=m人g=50kg×10N/kg=500N
(2)该同学骑车上学时,自行车对地面的压力
F=G总=G人+G车=500N+120N=620N
该同学骑车上学时,自行车对地面的压强
(3)自行车的最大总重力
G大=F大=p大S=1.4×105Pa×0.01m2=1400N
自行车能携带物体的最大总重力
G物=G大-G车-G人=1400N-120N-500N=780N
答:(1)该同学的重力是500N;
(2)自行车对地面的压强是6.2×104Pa;
(3)自行车后座最多能携带物体的重力780N。
31.(1)8N;(2)8×10-4m3;(3)1.5×103kg/m3
【详解】解:(1)由图像可知,圆柱体受到的重力为12N,浸没时弹簧测力计的示数为4N,根据称重法可知,圆柱体浸没时受到的浮力
F浮=G-F示=12N-4N=8N
(2)圆柱体的体积等于圆柱体浸没时排开水的体积,根据阿基米德原理可得
(3)圆柱体的质量为
圆柱体的密度为
答:(1)圆柱体浸没时受到的浮力为8N;
(2)圆柱体的体积为8×10-4m3;
(3)圆柱体的密度为1.5×103kg/m3。
32.(1)600 N;(2)
【详解】解:(1)由题意可知,人在死海中漂浮,所受浮力等于其重力
F浮=G=mg=60kg×10N/kg=600N
(2)根据公式F浮=ρ水gV排可知,人排开水的体积
人的总体积为
人露出水面的的体积
V露=V-V排=0.06m3-0.05m3=0.01m3
人露在水面上的体积是人身体总体积的
答:(1)人所受的浮力大小为600N;
(2)人露在水面上的体积是人身体总体积的。
33.(1)7×104 Pa;(2)1.7×105Pa,116℃
【详解】解:(1)限压阀的重力
气孔的面积
限压阀对气孔处气体产生的压强
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是
当气压为1.7×105 Pa时,对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线,所对应的温度大约是116 ℃。
答:(1)限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为7×104 Pa;
(2)在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.7×105Pa,对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是116℃。
34.(1)4×10-4m3 ;(2)4N;(3)2.8N
【详解】解:(1)该物体中6N,使物体一半体积浸在水中,弹簧测力计的示数是4N,则此时该物体所受的浮力为
F浮=G-F拉=6N-4N=2N
由阿基米德原理可知,物体排开水的体积V排为
物体浸在水中一半的体积为V排,则物体的体积为
(2)根据阿基米德原理可知,物体全部浸没在水中,排开水的体积即为自身体积,所受的浮力为
(3)根据阿基米德原理,当物体浸没在0.8×103kg/m3的液体中时,所受的浮力为
F浮=ρ水gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10-4m3=3.2N
根据称重法可知弹簧测力计的示数为
F拉=G-F浮=6N-3.2N=2.8N
答:(1)这个物体的体积为4×10-4m3;
(2)物体全部体积浸没在水中时受到的浮力为4N;
(3)当它浸没在密度为0.8×103kg/m3的液体中时,弹簧测力计的示数为2.8N。
35.(1)500N;(2)可以
【详解】解:(1)机器人的重力
(2)机器人对冰面的压力
受力面积
机器人对冰面的压强
所以机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人的重力为5000N;
(2)该机器人能顺利通过该冰面。
36.(1)5kg;(2)10N;(3)6×10-4m3
【详解】解:(1)容器中装有水的体积
V水=Sh-V木=300cm2×20cm-1000cm3=5000cm3
容器中装有水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5000×10-6m3=5kg
(2)木块浸没在水中,木块排开水的体积等于其自身的体积,木块受到水的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N
(3)木块静止时处于平衡状态,受到竖直向上的浮力等于自身重力和绳子拉力之和,由力的平衡条件可得,木块的重力为
G木=F浮-F=10N-4N=6N
若剪断细线待木块静止后,木块处于漂浮状态,此时木块受到的浮力为
F′浮=G木=6N
木块浸入水中的体积为
答:(1)容器中装有水的质量是5kg;
(2)木块受到的浮力是10N;
(3)剪断细线后,木块浸入水中的体积是6×10-4m3。
37.(1)8.4×104Pa;(2)5.7×103N
【详解】解:(1)该跑车的重力
G=mg=1260kg×10N/kg=1.26×104N
轮胎对路面的压强为
(2)该跑车沿水平路面以最大速度匀速行驶的过程中,处于平衡状态,根据二力平衡可知,牵引力等于阻力,即
F牵=f=5.7×103N
答:(1)该跑车停靠在水平路面时,轮胎对路面的压强为8.4×104Pa;
(2)该跑车沿水平路面以最大速度匀速行驶的过程中,所需要向前的牵引力F为5.7×103N。
38.(1)2N;(2)2×10-4m3;(3)6×103kg/m3;(4)1.2×103kg/m3
【详解】解:(1)金属块受到水的浮力
(2)金属块浸没在水中,排开水的体积等于金属块的体积,由得,金属块的体积
(3)由得,金属块的质量为
金属块的密度
(4)金属块受到另一种液体中受到的浮力
金属块排开液体 体积为
由得,另一种液体密度
答:(1)金属块受到水的浮力2N;
(2)金属块的体积2×10-4m3;
(3)金属块的密度6×103kg/m3;
(4)另一种液体密度1.2×103kg/m3。
39.(1)5×108N;(2)1×105Pa;(3)350m3
【详解】解:(1)当满载时受到海水的浮力
(2)若舰底某处距海面10m,则该处受到海水的压强
(3)因为航母漂浮在水面上,则
当歼20飞离航母后,航母仍漂浮,浮力仍等于重力,所以减小的浮力等于歼20的重力,即
根据可得,减小的排开水的体积
答:(1)满载时,该航母受到的浮力是5×108N;
(2)若舰底某处距海面10m,则该处受到海水的压强是1×105Pa;
(3)质量为350吨的歼20飞离航母后,排开水的体积减少350m3。
40.(1)0.28kg;(2)1.04N,1.3×103Pa
【详解】解:(1)根据图示可知,正立放置时
h1=10cm=0.1m
由V=Sh可得瓶子内的水的体积
V=S1h1=28×10-4m2×0.1m=2.8×10-4m3
瓶内水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压强
p=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
矿泉瓶盖所受水的压力
F=pS2=1.3×103Pa×8×10-4m2=1.04N
答:(1)瓶内水的质量为0.28kg;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.04N,压强为1.3×103Pa。
41.(1)685N;(2)1.37×105Pa
【详解】解:(1)车和人的总重力
G=(m人+m车)g=(50kg+18.5kg)×10N/kg=685N
人在水平路面上骑易步车时,车对地面的压力等于车和人的总重力,即
F=G=685N
(2)车对地面的压强
答:(1)人在水平路面上骑易步车时,车对地面的压力为685N;
(2)人在水平路面上骑易步车时,车对地面的压强为1.37×105Pa。
42.(1)2N;(2)2.8×103kg/m3;(3)200Pa
【详解】解:(1)由图乙可知,花岗岩的重力G=5.6N,花岗岩在未露出水面前弹簧测力计的示数F=3.6N,所以花岗岩所受水的浮力大小为
(2)花岗岩浸没水中是,花岗岩排开水的体积等其自身体积,根据F浮=ρ水gV排可得花岗岩的体积为
由可知,花岗岩的质量
根据可得,花岗岩的密度为
(3)花岗岩离开水面后,容器内水面减少的体积等于花岗岩排开水的体积,则水面下降的高度为
水对容器底部减小的压强为
答:(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小为2N;
(2)花岗岩的密度为2.8×103kg/m3;
(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强为200Pa。
43.(1)1.6×104N;(2)12.5kg/m3;(3)1×105Pa
【详解】解:(1)整车的重力
G车=m车g=1600kg×10N/kg=1.6×104N
(2)储氢罐储存2kg氢气时,氢气的体积
V=160L=0.16m3
氢气的密度
(3)该车静止时对水平地面的压力
F=G车=1.6×104N
4个轮胎的接触面积
S=4×400cm2=1600cm2=0.16m2
该车静止时对水平地面的压强
答:(1)整车的重力为1.6×104N;
(2)储氢罐储存2kg氢气时,氢气的密度为12.5kg/m3;
(3)该车静止时对水平地面的压强为1×105Pa。
44.(1)1.87×108N;(2)2.1×103m3
【详解】解:(1)根据阿基米德原理,该潜艇在水下航行时,所受的浮力为
F浮=G排=m排g=18700t×10N/kg=18700×103kg×10N/kg=1.87×108N
(2)根据阿基米德原理,该潜艇在水面航行时,所受的浮力为
F浮1=G排1=m排1g=16600t×10N/kg=16600×103kg×10N/kg=1.66×108N
核潜艇在水面上航行时排开水的体积
因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,核潜艇的体积
它在水面航行时露出水面的体积
V露=V-V1=1.87×104m3-1.66×104m3=2.1×103m3
答:(1)该潜艇在水下航行时,所受的浮力为1.87×108N;
(2)该潜艇在水面航行时,露出水面的体积是2.1×103m3。
45.见解析
【详解】解:汽车对地面的压力
汽车对地面的压强
则超过规定。
答:该车对地面的压强超过规定。
46.(1)0.75N;(2)0.6g/cm3
【详解】解:(1)由阿基米德原理可得,木块受到的浮力
F浮=G排=m排g=75×10-3kg×10N/kg=0.75N
(2)由图可知木块在水中漂浮,由漂浮条件可得,木块的重力
G=F浮=0.75N
由G=mg可得木块的质量
正方体木块的体积
V木=a3=(5cm)3=125cm3
则木块的密度
答:(1)木块所受浮力是0.75N;
(2)木块的密度是0.6g/cm3。
47.(1)80N;(2)8000Pa;(3)2kg
【详解】(1)物体B的重力为
(2)物体A对水平地面的压强
(3)将B物体沿水平方向切去一部分,并将切去的部分放在A物体上,如图所示
设B切去的部分质量为m,则
解得
即B物体切去部分的质量为2kg。
答:(1) 物体B的重力为80N;
(2)物体A对水平地面的压强为8000Pa;
(3)物体B切去部分的质量为2kg。
48.(1)1.9N和950Pa;(2)4.2N和2100Pa
【详解】解:(1)饮料的深度
h=10cm=0.1m
杯底受到的液体压强
p=ρgh=0.95×103kg/m3×10N/kg×0.1m=950Pa
杯子底面积
S=20cm2=2×10-3m2
杯内底部所受液体压力
F=pS=950Pa×2×10-3m2=1.9N
(2)饮料、冰块和杯子的总质量
m总=0.4kg+0.02kg=0.42kg
杯子对桌面的压力
F′=G总=m总g=0.42kg×10N/kg=4.2N
杯子对桌面的压强
答:(1)饮料对杯底的压力和压强分别为1.9N和950Pa;
(2)杯子对桌面的压力和压强分别为4.2N和2100Pa。
49.(1)12N;(2)1800N;(3)12N
【详解】
解:(1)由题意可得,机器人受到的重力为
G=mg=1.2kg×10N/kg=12N
(2)由题意可知,吸盘对玻璃的压强为1.5×105Pa,吸盘与玻璃的接触面积为0.012m2,由可得,吸盘对玻璃的压力为
F=pS=1.5×105Pa×0.012m2=1800N
(3)机器人牢牢地吸在竖直玻璃上时处于平衡状态,竖直方向上机器人受到的重力和摩擦力是一对平衡力,所以机器人受到的摩擦力为
f=G=12N
答:(1)机器人受到的重力为12N;
(2)吸盘对玻璃的压力为1800N;
(3)机器人受到摩擦力为12N。
50.(1)气体压强越大,沸点越高;(2)4320N;(3)2×105Pa
【详解】解:(1)液体的沸点与大气气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低,高压锅是利用气压越高,液体的沸点越高的原理制成的。
(2)大气压对高压锅锅盖产生的压强为一个标准大气压
大气压对高压锅锅盖产生的压力为
(3)大气压对锅炉限压阀产生的压力为
设锅内最大的压强为,限压阀的面积为
限压阀的重力为
对限压阀进行受力分析可知,当锅内气压达到最大时,它受到重力、外界大气压力、锅内气体压力,在三个力的作用下处于平衡状态,故有
代入数据得
解得,锅内气体的最大压强为
答:(1)详情见解析;
(2)大气压对高压锅锅盖产生的压力为;
(3)使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强为。
51. 运动状态 C 变大 B 0.4
【详解】(1)[1]紧急制动时,安全带将急速前倾的驾乘人员拉回来,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)[2] A.为了起到安全作用,汽车突然拐弯时,安全带不能自由伸缩,故A错误;
B.为了安全,安全带要尽可能系得紧一些,故B错误;
C.用手快速拉安全带,安全带会被锁住不能被拉动,故C正确;
D.汽车突然刹车时,安全带能对人起到保护作用;汽车突然启动时,安全带不能对人起保护作用,故D错误。
故选C。
(3)[3]将安全带拉伸,卷收器弹簧的弹性形变的程度变大,故弹力变大。
(4)[4]发生碰撞前安全带对人的拉力较小,发生碰撞时,汽车突然停止运动,由于惯性人会向前运动,产生安全带的拉力增大,当汽车停止运动后,安全带对人的拉力又会减小,所以符合要求的图像是B。
(5)[5]由图丙和图丁知道,在0~0.4m范围内只有大弹簧产生弹力,在0.4~0.6m范围内,弹力是这两个弹簧产生弹力的合力,则当两弹簧均处于自由状态时,它们上端点间的距离为
x=0.4m
52. 空气 重 A C A
【详解】(1)[1]直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力,这个力就是飞机向上的升力,使直升飞机上升的力的施力物体是空气。
(2)[2]重力的方向竖直向下,直升飞机在地面停放时旋翼的桨叶会呈自然下垂状态原因是桨叶受到了重力的作用。
(3)[3]如果直升飞机飞行员在驾驶室中抬头看到旋翼正沿着逆时针方向旋转,说明此时的尾桨正向飞机的左侧吹出空气,空气带动旋翼逆时针旋转,故选A。
(4)[4]A.机翼承受较大力的作用,选择硬度特别大,机翼要有一定的弹性,需要有弹性的材料,故A正确,不符合题意;
B.为了减小飞机的质量,直升飞机的外壳要用密度非常小的复合材料,为了有利于散热,发动机的外壳应当用导热性较好的材料制成,故B正确,不符合题意;
C.双旋翼直升飞机在正常飞行过程中,为防止机身旋转,双旋翼旋转方向应相反,故C错误,符合题意;
D.为了增加轮胎的耐磨性和减小对飞机的冲击力、增大摩擦力,飞机的起落架的轮胎应当用弹性较好的橡胶材料制成,并且表面应当有较深的纹理,故D正确,不符合题意。
故选C。
(5)[5]当直升飞机沿着水平方向向前做匀速直线飞行时,处于平衡状态时,受到的是平衡力,即受到的合力为0。直升飞机受重力方向竖直向下,旋翼锥体斜向前方,受到的空气阻力斜向后方,为了保持平衡,此时旋翼对机体的拉力方向朝着斜向前上方,故选A。
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