1、压强、浮力、功和机械效率计算综合练习1某工厂生产一种履带式农用拖拉机，它的机身总质量是 5t。按设计要求，拖拉机对水平路面的压强应不超过 4104Pa。那么，它的每条履带的着地面积应不小于何值?(取 g=1ON/kg)。2有一质量为 10t 的纪念碑立在一块长方体的基石上，如图 7-15 所示。基石的密度是2103kg/m3，设计高度为 1m。如果立碑处的地面能承受的最大压强为 1.4105Pa，那么，这个基石的底面积应设计为多大?(取 g=1ON/kg) 3一个底面积为 25cm2的圆柱形容器放在水平桌面上，高为 30cm，重为 4N。向容器中倒入 500mL 的某种液体后，容器和液体共重
2、7.92N。求：(1)液体的密度；(2)液体对容器底的压强；(3)容器对桌面的压强。4有一只两端都开口的直玻璃管，用一个很轻、面积比玻璃管口的横截面积稍大的塑料片挡住玻璃管的下端口，插入水中 10cm 深处(水不漏人管中)，如图 7-35 所示。若向管内缓慢地倒入密度为 0.8103kg/m3的酒精，当管内酒精的高度为何值时，塑料片恰好下落? 5如图所示，横截面积 S=30cm2的圆柱体竖直地浮在某种液体中，圆柱体的质量 m=270g，浸在液体中的深度是 h=10cm。取 g=10N/kg。问：(1)圆柱体受到的浮力是多大?(2)液体对圆柱体底面向上的压力是多大?(3)容器中所盛液体的密度是多
3、大?(4)如果容器也是圆柱形的，且底面积 S 底 =100cm2，问：如果把浮在液体中的圆柱体取走，容器中的液面要下降几厘米?液体对容器底的压强将减小多少? 6在 0、1 标准大气压条件下，氢气的密度是 0.09kg/m3；空气的密度塘 1.29kg/m3。有一个体积为 10m3的氢气球，球壳的厚度不计，球壳重为 20N。取 g=1ON/kg。问：(1)氢气球内充入的氢气有多重?(2)氢气球受到的空气浮力是多大?(3)要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊多重的物体?7有一个空心金属球，质量是 1kg，体积是 1.2dm3。取 g=10N/kg。(1)将该球放到密度为 0.8g/cm3的煤油中，
4、它在煤油中静止时受的浮力是多大?(2)将该球放到水中，它在水中静止时受的浮力是多大? 8有一个金属球，是用密度为 2.5103kg/m3的金属制成的。在空气中用弹簧测力计称得其重为 14.7N，将它浸没在水中称时弹簧测力计的读数是 4.9N。(1)通过计算说明该球是空心的；(2)求该球空心部分的容积。9如图所示的溢水杯中盛有某种液体，液面刚好齐溢口。将一个质量为 60g 的物块放到溢水杯中，物块浮在液面上。溢到量杯中的液体是 80mL。求：（1）物块受到的浮力；(2)液体的密度。10一个密度是 0.8103kg/m3、体积是 100cm3的石蜡块浮在某种液体中时，有 5/6 的体积露出液面。当
5、把一个金属块放在石蜡块上面时，恰好能使石蜡块没入液体中。求金属块的质量。 图 7-1511有一个体积为 800cm3、重为 6N 的木块浮在水面上，如图 8-17 所示。取 g=10N/kg。问：(1)木块露出水面的体积是多大?(2)若在木块上施加一个竖直向下的力 F，当 F 为何值时木块能全部没入水中? 12有一边长为 2dm、密度为 0.6103kg/m3的正方体木块。现用一细线把木块系在底面积为 8dm2的圆柱形容器上，然后向容器中加水，使木块完全浸没于水中，如图 8-18 所示。取 g=10N/kg。问：(1)细线所受拉力为多大?(2)若把细线剪断，当木块在水中稳定时水对容器底的压强减
6、少了多少?13图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为 10cm、密度为 0.8103kg/m3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为 20cm 的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的 1/3 浮出液面。(1)当液面高度升至何值时；细线中的拉力最大?此时液体对容器底的压强多大?(2)求细线的最大拉力。(取 g=10N/kg) 14如图所示，物体重 500N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计，在水平拉力 F 作用下物体沿水平面以 2ms的速度做匀速运动，运动过程中与地面间的摩擦力是 100N。求在 2min 内拉力做
7、的功及拉力的功率。15如图中，每个钩码重均为 2N，每个滑轮重均为 0.6N，给你一根能承受 3N 拉力的绳来绕滑轮组。（1）画出滑轮组的绕绳方法；（2）若绳很轻，摩擦不计，绳端施加的拉力为多大时，可使钩码匀速上升？（3）若拉动绳端使钩码匀速上升时，拉力是 2.5N，则滑轮组的机械效率是多大？16用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为 1000N，物体与地面间的摩擦力是 240N，当绳端的拉力是100N 时物体以 0.5ms 的速度匀速移动求：（1）人拉绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率。17如图所示，物块重 200N，移动过程中所受阻力为 40N。（l）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以 0.
8、2ms 的速度匀速移动，拉力 F 的功率是多大？（2）如果这个装置的机械效率是 80，则拉力 F 是多大？18.如图所示，滑轮组工作时摩擦不计。（1）当被提升的物重为 90N 时，绳端施加 40N 的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率 1；（2）当被提升的物重为 120N 时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率 2 何值？甲 乙参考答案1某工厂生产一种履带式农用拖拉机，它的机身总质量是 5t。按设计要求，拖拉机对水平路面的压强应不超过 4104Pa。那么，它的每条履带的着地面积应不小于何值?(取 g=1ON/kg)。答案：0.625m 22有一质量为 10t 的纪
9、念碑立在一块长方体的基石上，如图 7-15 所示。基石的密度是2103kg/m3，设计高度为 1m。如果立碑处的地面能承受的最大压强为 1.4105Pa，那么，这个基石的底面积应设计为多大?(取 g=1ON/kg) 答案：0.83m 23一个底面积为 25cm2的圆柱形容器放在水平桌面上，高为 30cm，重为 4N。向容器中倒入 500mL 的某种液体后，容器和液体共重 7.92N。求：(1)液体的密度；(2)液体对容器底的压强；(3)容器对桌面的压强。答案：0.810 3kg/m3 ，1568Pa，3168Pa4有一只两端都开口的直玻璃管，用一个很轻、面积比玻璃管口的横截面积稍大的塑料片挡住
10、玻璃管的下端口，插入水中 10cm 深处(水不漏人管中)，如图 7-35 所示。若向管内缓慢地倒入密度为 0.8103kg/m3的酒精，当管内酒精的高度为何值时，塑料片恰好下落? 答案：12.5cm5在 0、1 标准大气压条件下，氢气的密度是 0.09kg/m3；空气的密度塘 1.29kg/m3。有一个体积为 10m3的氢气球，球壳的厚度不计，球壳重为 20N。取 g=1ON/kg。问：(1)氢气球内充入的氢气有多重?(2)氢气球受到的空气浮力是多大?(3)要使气球能匀速上升，它的下面最多能吊多重的物体?答案：(1)8.82N (2)126.42N (3)97.6N6一个体积为 500cm3的
11、物体，浸没在某种液体中时，所受的浮力是 4N。求：(1)液体的密度是多大?(2)若物体恰能在液体中悬浮，则物体的质量是多少?物体的密度是多大?(取 g=10N/kg) 答案：(1)0.8g/cm 3 (2)0.4kg，0.8 g/cm 37有一个空心金属球，质量是 1kg，体积是 1.2dm3。取 g=10N/kg。(1)将该球放到密度为 0.8g/cm3的煤油中，它在煤油中静止时受的浮力是多大?(2)将该球放到水中，它在水中静止时受的浮力是多大? 答案：(1)9.6N (2)10N 8有一个金属球，是用密度为 2.5103kg/m3的金属制成的。在空气中用弹簧测力计称得其重为 14.7N，将
12、它浸没在水中称时弹簧测力计的读数是 4.9N。(1)通过计算说明该球是空心的；(2)求该球空心部分的容积。答案：(2)0.410 -3m39如图所示的溢水杯中盛有某种液体，液面刚好齐溢口。将一个质量为 60g 的物块放到溢水杯中，物块浮在液面上。溢到量杯中的液体是 80mL。求：（1）物块受到的浮力；(2)液体的密度。答案：(1)0.588N (2)0.75 g/cm 3 10一个密度是 0.8103kg/m3、体积是 100cm3的石蜡块浮在某种液体中时，有 5/6 的体积露出液面。当把一个金属块放在石蜡块上面时，恰好能使石蜡块没入液体中。求金属块的质量。 答案：0.4kg 11有一个体积为
13、 800cm3、重为 6N 的木块浮在水面上，如图 8-17 所示。取 g=10N/kg。问：图 7-15(1)木块露出水面的体积是多大?(2)若在木块上施加一个竖直向下的力 F，当 F 为何值时木块能全部没入水中? 答案：(1)210 -4m3 (2)2N12有一边长为 2dm、密度为 0.6103kg/m3的正方体木块。现用一细线把木块系在底面积为 8dm2的圆柱形容器上，然后向容器中加水，使木块完全浸没于水中，如图 8-18 所示。取 g=10N/kg。问：(1)细线所受拉力为多大?(2)若把细线剪断，当木块在水中稳定时水对容器底的压强减少了多少?答案：(1)32N (2)400Pa13
14、图甲是一个足够高的圆柱形容器，内有一边长为 10cm、密度为 0.8103kg/m3的正方体物块，物块底部中央连有一根长为 20cm 的细线，细线的另一端系于容器底部中央(图甲中看不出，可参见图乙)。向容器内缓慢地倒入某种液体，在物块离开容器底后，物块的 1/3 浮出液面。(1)当液面高度升至何值时；细线中的拉力最大?此时液体对容器底的压强多大?(2)求细线的最大拉力。(取 g=10N/kg) 答案：(1)当液面高度 30cm 时细线中的拉力最大，3600Pa (2)4N14如图所示，物体重 500N，滑轮重及滑轮转动时的摩擦不计，在水平拉力 F 作用下物体沿水平面以 2ms的速度做匀速运动，
15、运动过程中与地面间的摩擦力是 100N。求在 2min 内拉力做的功及拉力的功率。答案：（1）24000J 200W15如图中，每个钩码重均为 2N，每个滑轮重均为 0.6N，给你一根能承受 3N 拉力的绳来绕滑轮组。（1）画出滑轮组的绕绳方法；（2）若绳很轻，摩擦不计，绳端施加的拉力为多大时，可使钩码匀速上升？（3）若拉动绳端使钩码匀速上升时，拉力是 2.5N，则滑轮组的机械效率是多大？答案：（1）略 （2）2.2N （3）80%16用如图的滑轮组水平地拉动物体已知物重为 1000N，物体与地面间的摩擦力是 240N，当绳端的拉力是100N 时物体以 0.5ms 的速度匀速移动求：（1）人拉
16、绳端的移动速度；（2）滑轮组的机械效率。答案：1.5m （2）80%17如图所示，物块重 200N，移动过程中所受阻力为 40N。（l）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以 0.2ms 的速度匀速移动，拉力 F 的功率是多大？（2）如果这个装置的机械效率是 80，则拉力 F 是多大？答案：（1）8W （2）25N18.如图所示，滑轮组工作时摩擦不计。（1）当被提升的物重为 90N 时，绳端施加 40N 的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率 1；（2）当被提升的物重为 120N 时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率 2 何值？答案：（1）75% （2）先利用问题 1 的条件求动滑轮重 30N 再求机械效率 80%甲 乙
