2017中考物理力学综合试题1、如图29所示为沈阳自动化研究所研制的救援机器人,在雅安地震救援现场首次进行作业。
若该机器人的质量为18kg,履带与地面接触的总面积为0.6m2。
求:(1)该机器人的重力;(2)该机器人对水平地面的压强。
图292、核潜艇是潜艇中的一种类型,指以核反应堆为动力来源设计的潜艇。
核潜艇水下续航能力能达到20万海里,自持力达60—90天。
某核潜艇排水量(排水量指潜艇潜行时排开水的质量):6500吨;航速:水上最大16节,水下最大22节;潜深:300m。
(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)求:(1)22节相当于多少千米/小时?(1节是指1小时行驶1海里,1海里等于1852米)(2)该核潜艇在水下航行时受到的浮力是多少?(3)核潜艇潜入水下300m时,受到海水的压强是多少?3、图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B 的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计)。
连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆。
当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。
(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)请解答下列问题:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?(2)浮筒A的重力是多少?(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?4、有一根绳子,通过如图甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体是A,物体再重绳子将断裂(不计绳重和摩擦)。
求:(1)将A匀速提高2m做的有用功为740J,则物重G A=?(2)若此时滑轮组机械效率为92.5%,人的体重为600N,每只脚与地面接触面积为2×l0-2m2,则人对地面的压强p地=?(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×l0-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×l03Pa时,绳子断裂。
则正方体B的密度ρB=?5、如图1—5—10(a)所示的圆柱形容器,底面积为200cm2,里面装有高20cm的水,将一个体积为500cm3的实心铝球放入水中后,球沉底(容器中水未溢出).(a)(b)图1—5—10求:(1)图(b)中水对容器底的压强容器底增加的压力.(2)图(b)中容器对水平桌面的压强和压力.(不计容器重, 铝=2.7×103kg/m3,g取10N/kg)6、底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图1—5—11(a)所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3.质量为0.6kg.(取g=10N/kg)(a)(b)图1—5—11求:(1)木块A的密度.(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化.7、在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为 1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.求(1)金属球的密度;(2)圆柱形容器内液体的质量.8、如图所示,置于海绵上的木块,高为0.05m,底面积为0.02m2,质量为了0.6kg,g 取10N/kg。
求:(1)木块的重力大小(2)木块的密度(3)木块对海绵的压强附:答案1、(1)G = mg = 18 kg ×10 N /kg = 180 N(2)p= F S = G S = 180N 0.6m 2= 300 Pa2、(1)根据公式185222 1.8522240.74/11m km V km h h h ⨯⨯===(2)67== 6.51010/ 6.510F G mg N kg N =⨯⨯=⨯浮 (3)根据公式P gh ρ=得331.0310/10/300P kg m N kg m =⨯⨯⨯63.0910Pa =⨯ 3、(1)P =ρgh=1×103kg/m 3×10N/kg ×0.5m=5000Pa 1分F =Ps=5000Ps ×60×10-4m 2=30N 1分(2)F 全浮=ρ水V 全排g=1×103kg/m 3×400×10-4m 2×0.2m ×10N/kg=80N 1分G A =F 全浮-F =80N -30N =50N 1分(3)设圆柱体浮筒A 浸在水中的深度为h 1时,盖片B 又自动关上则F 浮=G Aρ水V 排g=G A 1×103kg/m 3×400×10-4m 2×h1×10N/kg=50N 1分h1=0.125m 水箱中水的深度h2=0.125m+0.3m=0.425m 1分4、(1)(2)N mJ h W G A A 3702740===N N n G F A 200%5.922370=⨯==η400N200N 600N F G =-=-=人地F Pa 101.0m1022400N S F p 422⨯=⨯⨯-地地==0.2m 10N/kg kg/m 101Pa 102g 333=⨯⨯⨯==水下ρp h 3-22-12m 101.80.2m m)10(3h a V ⨯=⨯⨯==排180N m 101.810N/kg kg/m 101gV F 3-233=⨯⨯⨯⨯==排 水浮ρ750N180N 30N 200N 3F G -F n G 0'B =+-==浮⨯+75kg 10N/kg 750N g G m B B ===3-23-13B m 102.7m )10(3a V ⨯=⨯==(3)5、精析 铝球放入后,容器中水面增加,从而造成容器底=500cm 3=5×10—4m 3,ρ铝=2.730N370N -200N 2G -nF G A 0=⨯==3332-B B B kg/m 102.8m 102.775kg V m ⨯=⨯==ρ×10—4m 3. 求:(1)图(b )中水对容器底p ,增加的压力△F ,(2)图(b )中水对容器底p ′,增加的压力△F ′,解 放入铝球后,液体增加的深度为△h .△h =SV =23200cm 500cm =2.5cm =0.025m (1)水对容器底的压强p =p 水g (h +△h )=1.0×103kg /m 3×10N /kg ×(0.2+0.025)m=2250Pa水对容器底增加的压力△F =△pS =ρ水g △h ·S =ρ水gV=1.0×103kg /m 3×10N /kg ×5×10—4m 3=5N△F ≠G 铝球(2)图(b )中,容器对水平桌面的压力F ′=G 水+G 球=(ρ水V 水+ρ蚀V )g=(ρ水Sh +ρ铝V )g=(1.0×103kg /m 3×0.02m 2×0.2m +2.7×103kg /m 3×5×10—4m 3)×10N /kg =53.5Np ′=S F '=20.02m53.5N =2675Pa 答案 图(b )中,水对容器底的压强为2250Pa ,水对容器底增加的压力为5N ;容器对水平桌面压力为53.5N ,压强为2675Pa .6、已知:S =400cm 2=0.04m 2,A 边长a =10cm =0.1m ,ρB =6×103kg /m 2,m B =0.6kg 求:(1)p A ;(2)△p .解 (1)V B =B B m ρ=33/1066.0m kg kg ⨯=0.1×10-3m 3 图(a )A 、B 共同悬浮:F 浮A +F 浮B =G A +G B公式展开:ρ水g (V A +V B )=ρ水g V A +m B g其中V A =(0.1m )3=1×10-3m 3ρA =A B B A V m V V -+水水ρρ代入数据:ρA =3333333333m100.6kg m 100.1kg/m 10m 10kg/m 101----⨯⨯+⨯⨯ ρA =0.5×103kg /m 3(2)B 放入水中后,A 漂浮,有一部分体积露出水面,造成液面下降.A 漂浮:F 浮A =G Aρ水gVA 排=ρA gVAV A 排=水ρρA V A =333335kg/m101m 10kg/m 100.5⨯⨯⨯- =0.5×10-3m 3液面下降△h =SV △=S V V A A 排- =233330.04m m 100.5m 101--⨯-⨯=0.0125m 液面下降△p =ρ水g △h =1.0×103kg /m 3×10N /kg ×0.0125m =125Pa .答案 A 物体密度为0.5×103kg /m 3.液体对容器底压强减少了125Pa .7、精析 当题目给出的各量用字母表示时,如果各量没用单位,则结果也不必加单位.过程分析方法仍从受力分析入手.解 (1)金属球浸没在液体中静止时F 浮+F =Gρ1gV +F =ρgV (ρ为金属密度)ρ=ρ1+gV F (2)解法1 如图1—5—12,球沉底后受力方程如下:图1—5—12F 浮+F =G (N 为支持力)N =G -F 浮=F液体对容器底的压力F ′=n FF ′=m 液g +ρ1gVm 液=g F '-ρ1V =BnF =ρ1V F ′=pS =ρ1gV =n Fρ1g (V 液+V )=n F ρ1gV 液+ρ1gV =n Fm 液=BnF -ρ1V 答案 金属球密度为ρ1+gV F ,容器中液体质量m 液=B nF -ρ1V .8、(1)6N (2)0.6×103kg/m 3 (3)300Pa。