初中物理压强计算题[难题解析]511.深圳中集集团有限公司要用集装箱运输一批饮料到距三水港l26km的肇庆某码头。
货船未装载货物时排开水的质量是400t．把总质量为600t的集装箱装载上船后，货船以7m/s平均速度驶向肇庆码头，船到码头后用如图所示的起重机把质量为20t集装箱吊起，（g=10N/kg）求：（1）货船从三水港到达肇庆需要多长时间？（2）若忽略滑轮和绳的质量及所有阻力，则电动机提供的拉力至少是多少？（3）装载货物后，货船排开水的体积是多少？（4）已知集装箱的长10米，宽3米，求此集装箱对轮船的压强？2.如图甲所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,具有省时省电、安全性高等优点,很受人们喜爱。
它有加热、保温、断电的功能,其内部简化的电路如图乙所示,开关S可根据设定在“1”2”“3”挡之间自动转换,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
(1)已知电阻的阻值是的7倍,那么这个电压力锅的加热功率是保温功率的多少倍?(2)此次煮饭时,前3min内电能表(如丁图所示)的转盘转了160转,电压力锅的加热功率是多少?问此次煮饭总共消耗了多少电能?(3)电压力锅省时省电的原因是锅内气压比一标准大气压高，那么水的沸点就会高于100℃。
当时的大气压为,限压阀的质量为m,排气孔的的内径为r。
请推导出这个电压力锅工作时,锅内的最高气压P的表达式。
3.某校科技小组参观完湘江航电枢纽后，了解到船只过船闸的时间很长，为此他们在网上查阅资料，设计了一个船只升降实验模型.模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3，质量均为400g（含配件）.现关闭进水阀和排水阀，使柱形容器E （质量不计）中有足够多的水，在船厢A、B中各装800g的水，整个装置静止后，圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm，他们依次进行了如下（2）～（3）的操作.假设绳子足够长，不计绳重和伸长，浮筒D与容器E始终无接触，且容器E的水无溢出，实验过程中设法确保装置平稳，忽略摩擦，木头不吸水，ρ木<ρ水，（ρ水=1.0×103kg/m3；g取10N/kg）（1）船厢中各装800g的水后，求每只船厢所受的总重力；（2）打开进水阀，在柱形容器E中注入一定质量的水，浮筒D上升，使船厢下降10cm，再关闭进水阀，求：①船厢A的总重力对A所做的功；②此时浮筒D浸入水中的深度；（3）当操作（2）使船厢下降10cm后静止时，压强传感器显示4400Pa；接下来，用手使浮筒D保持此刻位置不变，再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，打开排水阀，放出200cm3的水后关闭排水阀，然后松手，浮筒D仍然在原位置保持静止，绳C的拉力为18N，压强传感器显示4000Pa；然后，把800g木块同时从船厢中取出，并在船厢中同时注满水，再把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后，当整个装置静止时，压强传感器的示数为p1；最后，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水，使压强传感器的示数为3p1，再关闭进水阀，求①浮筒D的质量和②注入圆柱形容器E中的水的质量m。
4.如图甲所示，水平地面上有一块密度0.5×103kg/m3、边长10m的长方体木块。
小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图乙、丙所示。
求：（g取10N/kg）（1）木块静止时对地面的压强；（2）请在图丁中，画出0-6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线。
5.横截面积均为S＝1cm2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体，全长为L＝50cm。
粘合体放入水中时漂浮在水面，浸入水中的长度为4L/5，如图所示。
已知ρB＝0.4×103kg/m3 求：（1）粘合体未被切前，A底面受到水的压强；（2）粘合体未被切前的总质量；（3）现将浮出水面的部分切去，求新粘合体重新稳定时浸入水中的长度；---- ---- ----1.答案：解：（1）由v=可得：t===18000s=5h；（2）集装箱的重力为：G=mg=20×103kg×10N/kg=2×105N；由图可知装置为动滑轮，则电动机提供的动力为：F=G=×2×105N=1×105N；（3）装货物后，轮船处于漂浮状态，浮力等于其总重力，F浮=G排=G船+G货即：m排=m1+m2=400t+600t=1000t=1×106kg根据ρ=可得：货船排开水的体积为：V排===1000m3；（4）此集装箱对轮船压强为：p===2.0×105Pa。
答：（1）货船从三水港到达肇庆需要5h长时间；（2）若忽略滑轮和绳的质量及所有阻力，则电动机提供的拉力至少1×105N；（3）装载货物后，货船排开水的体积是1000m3；（4）已知集装箱的长10米，宽3米，此集装箱对轮船的压强2.0×105Pa。
解析：（1）利用速度公式求解时间；（2）求出集装箱的重力结合滑轮特点求出拉力；（3）利用漂浮条件和重力公式求出排开水的质量，结合密度公式求出排开水的体积；（4）根据压强公式p=求出压强。
该题主要考查学生对于力学知识的综合理解，学会运用速度、重力、浮力、压强公式解题，这属于中考必考点。
2.答案：解：（1）当开关S设定在“1”挡时,电压力锅处于加热状态，电压力锅的加热功率为，当开关S设定在“2”挡时，电压力锅处于保温状态，电压力锅的保温功率所以，电压力锅的加热功率与保温功率之比；（2）此次煮饭时，前3min消耗的电能为，时间，压力锅的加热阶段消耗的电能，电压力锅的保温功率=100W，压力锅的保温阶段消耗的电能，此次煮饭总共消耗的电能；（3）限压阀的受力如下图所示，限压阀处于动态平衡，所以，PS=S+mg，P==。
答：（1）这个电压力锅的加热功率是保温功率的8倍；（2）电压力锅的加热功率是800W，此次煮饭总共消耗了；（3）锅内的最高气压P的表达式。
解析：本题主要考查电功率的计算。
（1）根据电功率公式分别计算出加热功率和保温功率，然后根据电阻的阻值是的7倍得出结果；（2）根据（1）中结论结合电能表铭牌计算出加热功率和保温功率，结合丙图计算此次煮饭总共消耗了多少电能；（3）对物体进行受力分析，根据二力平衡条件建立等式解答。
3.答案：解：（1）每只船厢所受的总重力：G总=m总g=（0.4kg+0.8kg）×10N/kg=12N；（2）①船厢A的总重力对A所做的功：W=G总h=12N×0.1m=1.2J；②由题知，打开进水阀之前，整个装置静止时，浮筒D浸在水中的深度为8cm；打开进水阀后，在柱形容器E中注入一定质量的水后，再关闭进水阀时，左右船厢A和B的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒D受到竖直向上的拉力不变，由F浮=G-F拉可知，浮筒D受到的浮力不变，所以，此时浮筒D浸入水中的深度仍为8cm不变；（3）在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块前，对船厢A受到分析可知，受到竖直向上两股细绳的拉力和竖直向下的总重力处于平衡状态，所以，细绳的拉力T=G总=×12N=6N，对动滑轮C受力分析可知，受到竖直向上两股绳子的拉力、竖直向下动滑轮的重力和C 绳的拉力作用处于平衡状态，浮筒D受到的浮力F浮=G D-F C=G D-12N+G动--------------①在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后，每只船箱的总重力：G总′=m总′g=（0.4kg+0.8kg+0.8kg）×10N/kg=20N，此时细绳的拉力T′=G总′=×20N=10N，由2T′=G动+F C′可得，动滑轮的重力G动=2T′-F C′=2×10N-18N=2N--------------②浮筒受到的浮力F浮′=G D-F C′=G D-18N-----------------------③由①②可得：F浮=G D-F C=G D-10N---------------------------④由③④可得浮力变化量：△F浮=F浮-F浮′=8N，容器E中水对压强传感器压强的变化量△p=p-p′=4400Pa-4000Pa=400Pa，由p=ρgh可得，容器E中水深度的变化量：，由△F浮=ρ水g△V排=ρ水gS D△h可得，浮筒D的底面积：，在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块前，浮筒受到的浮力：F浮=ρ水gV排=ρ水gS D h浸=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m2×0.08m=16N，代入①可得：G D=26N，则浮筒的质量，由△V排=（S E-S D）△h可得，柱形容器的底面积：，因浮筒受到的浮力与浮筒对水的压力是一对相互作用力，所以，浮筒对水的压力F压=F浮′=G D-F C′=26N-18N=8N，又因压力传感器受到的压力等于水的重力加上浮筒对水的压力，所以，由可得：p′S E=G水+F压，则E容器内水的重力：G水=p′S E-F压=4000Pa×250×10-4m2-8N=92N，由G=mg=ρVg可得，E容器内水的体积：，船厢装满水时水的质量：m水′=ρ水V厢=1.0g/cm3×2000cm3=2000g=2kg，由ρ木＜ρ水可得，木块在水中漂浮，受到的浮力和自身的重力相等，由阿基米德原理可知，把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后，船厢溢出水的重力和木块的重力相等，此时厢体的总重力G总″=m总″g=（0.4kg+2kg）×10N/kg=24N，细绳的拉力T″=G总″=×24N=12N，由2T″=G动+F C″可得，C绳的拉力F C″=2T″-G动=2×12N-2N=22N，此时浮筒D受到的浮力F浮″=G D-F C″=26N-22N=4N，由F浮″=ρ水gV排′=ρ水gS D h浸′可得，此时浮筒浸入水中的深度：，此时容器E中水的深度：，打开进水阀向容器中缓慢注入m千克水后，容器内水的深度，则容器E中水深度的变化量△h′=h2-h1=3h1-h1=2h1=2×38.4cm=76.8cm，容器E内所加水体积的变化量△V水=S E△h′=250cm2×76.8cm=19200cm3，所以，m=ρ水△V水=S E△h′=1.0g/cm3×19200cm3=19200g=19.2kg。
答：（1）船厢中各装800g的水后，每只船厢所受的总重力为12N；（2）①船厢A的总重力对A所做的功为1.2J；②此时浮筒D浸入水中的深度为8cm；（3）浮筒D的质量为2.6kg，注入圆柱形容器E中的水的质量m为19.2kg。