求15道力学计算题
质量密度
油公司对成品油的垄断和控制,曾经造成广东地区大面积油荒。运油的油罐车一次能最多装满12t密度 为0.8×103 kg /m3的90#汽油。90#汽油的价格为4元/升。(1升=10-3 m3) 求:1)运油车的油罐容积是多少m3? 2)油站外竖立“每车限装100元”的标志牌,则每车一次所装的汽油质量为多少kg?
解:(1)V= m/v=12×103kg0.8×103kg/m3=15m3
(2)V车=100元4元/升=25升=25×10-3m3
所以,每车装汽油的质量是:m=ρv=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg
答:(1)运油车的油罐容积是15m3;(2)每车一次所装的汽油质量为20kg.
(压强、浮力
小明在溢水杯中装满水(此时水面正好到溢水口),然后把木块轻轻地放入溢水杯中,有20×10- 6m3 的水排入量 筒,木块漂浮在水面上。(g=10N/kg, ρ 木块 =0.5×103kg/m3) 求:(1)木块排开水的质量; (2)木块受到的浮力; (3)木块的体积。
解:(1)木块排开水的质量m水=ρ水V排=1000kg/m3×20×10-6m3=0.02kg.
答:木块排开水的质量为0.02kg.
(2)F浮=G水=m水g=0.02kg×10N/kg=0.2N.
答:木块受到的浮力为0.2N.
(3)木块漂浮,所以F浮=G木=m木g=ρ木V木g;
所以木块的体积为V木= F浮ρ木g= 0.2N0.5×103kg/m3×10N/kg=0.4×10-4m3.
答:木块的体积为0.4×10-4m3.
1、连通器粗管直径是细管直径的4倍、先在连通器内装入水银、然后在细管中注入70cm高的水、求:
粗管内水银面上升多少?
细管内水银面下降多少?
如果将这些水倒入粗管内、细管内水银面比粗管内水银面高多少?
以细管中水的底面为参考面,粗管中的水银高度是h银,静止时此参考面受到的压强相等p银=p水即=ρ水gh水,h水=70cm=0.7m,求得h银=0.051m
细管下降h,粗管直径是细管直径的4倍,细管下降的高度是粗管上升高度的16倍。(作简图)h/16+h=0.051m得h=0.048m,即细管内水银面下降0.048m,粗管内水银面上升0.048m/16=0.003m
把在细管中注入70cm高的水,注入粗管中后,高度是0.7m/16=7/160m.选择粗管中水的底面为参考面,细管内水银面比粗管内水银面高h,参考面受到的压强相等
p水=p银
ρ水gh水=ρ银gh,把ρ水、ρ银、h水=7/160m代入求得h=0.0032m
细管内水银面比粗管内水银面高0.0032m
2、有一件标称是纯金属的工艺品,质量为100克,体积6立方厘米,判断是不是金属。(三种方法,并且要求写出因为所以)
应该判断是否是纯金做成的
ρ金=19.3×10 3Kg/m3=19.3g/cm3
方法一:求密度
工艺品的密度ρ=m/V=100g/6cm3=16.7g/cm3<19.3g/cm3
所以此工艺品不是纯金做成的
方法二:求质量
假设此工艺品是纯金做成的,6cm3的质量是m=ρV=19.3g/cm3×6cm3=115.8g>100g,所以此工艺品不是纯金做成的
方法三:求体积
假设此工艺品是纯金做成的,100g纯金的体积是V=m/ρ=100g/19.3g/cm3=5.2cm3<6cm3,所以此工艺品不是纯金做成的
3、为铸造金属铸件,木模工用0.6*10^3kg/m^3的木料按计划要求制成模具。若模具质量为1.8kg(实心的)浇铸时采用的密度是2.7*10^3kg/m^3的合金材料,求铸件的质量。
先求模具的体积V=m/ρ=1.8kg/(0.6×10 3kg/m3)=3×10 -3m3
铸件体积和模具体积相等,铸件的质量m=ρV=2.7×10 3kg/m3×3×10 -3m3
=8.1kg
4、量筒中盛有某种液体,当液面的高度为20cm时,液面对量筒底部的压强是2.72×10^4Pa,这种液体的密度是多少?
解:g=10N/kg,h=20cm=0.2m
由液体压强公式p=ρgh得
ρ=p/gh=2.72×10^4Pa/(10N/kg×0.2m)
=13.6×10^3kg/m^3
即这种液体的密度是13.6×10^3kg/m^3
5、两列火车,甲的速度为54km/h,乙的速度为11m/s,甲车长为120m.两车同向行驶时的超车时间比两车同时反向行驶的错车时间多55s.则乙车长为多少m?
解:v甲=54km/h=15m/s,v乙=11m/s,s甲=120m,设乙车长为s乙,t=55s
同向行驶时的超车距离和两车同时反向行驶的错车距离是s=s甲+s乙,
两车同向行驶超车时的相对速度是v超=v甲-v乙=15m/s-11m/s=4m/s,
超车时间t超=s/v超;
两车同时反向行驶的错车相对速度是v错=v甲+v乙=15m/s+11m/s=26m/s,
错车时间t错=s/v错
由题意的t超+t=t错即s/v超+t=s/v错
(s甲+s乙)/v超+t=(s甲+s乙)/v错
把s甲=120m,t=55s,v超=4m/s,v错=26m/s代入上式解得s乙=140m
即乙车长为140m
6、声音在空中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度接近3乘10的8次方m/s,雷雨天,小王看见闪电后5s钟听到雷声,打雷处距离小王( )km
由题意知:t声-t光=t,因为声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度接近3×10^8m/s,传播相同的距离,光的传播时间比声音的传播时间快得多,即光的传播时间大大小于声音的传播时间,光的传播时间可以忽略不计,得到t声=t,
所以打雷处离小王的距离 s=vt=340m/s×5s=1700m=1.7km
7、有一条冰封的江河,冰面所能承受的最大压强是2×10的3次方Pa,某坦克质量为40t,每条履带跟地面接触面积为2㎡,求
①,该坦克在冰面上行驶时对冰面的压强是多少?
2。它能装载的人员和其他装备的总质量最多是多少?
冰面所能承受的最大压强应该是p大=2×10ˆ5Pa
解:(1)坦克质量m坦=40t=4×10ˆ4kg,
坦克在冰面上行驶时对冰面的压力等于坦克的重力即
F=G=m坦g=4×10ˆ4kg×10N/kg=4×10ˆ5N
坦克在冰面上行驶时对冰面的受力面积
S=2㎡×2=4㎡
坦克在冰面上行驶时对冰面的压强p=F/S=(4×10ˆ5N)/4㎡=10ˆ5Pa
(2)冰面所能承受的最大压强是p大=2×10ˆ5Pa,当冰面承受的压强达到最大值时,冰面受到的压力是F=p大S=2×10ˆ5Pa×4㎡=8×10ˆ5N
G=F=8×10ˆ5N,求出坦克、装载的人员和其他装备的总质量
m=G/g=(8×10ˆ5N)/10N/kg=8×10ˆ4kg=80t
所以它能装载的人员和其他装备的总质量最多m’=m-m坦=80t-40t=40t
8、如果冰面能承受2*10的4次方pa的压强,一个质量为60kg的人,每只鞋与冰面的接触面积为150cm方,他能否在这个冰面上行走?
这个人在冰面上行走对冰面的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N
在冰面上行走与冰面的接触面积S=150cmˆ2=0.015mˆ2(行走时一只脚接触地面)
在冰面上行走对冰面的压强P=F/S=600N/0.015mˆ2=4×10ˆ4Pa>2×10^4 Pa
所以他不能在这个冰面上行走
9、上海)放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体,它们的长、宽、高如图11所示。物体A的密度为0.8×103千克/米3,物体B的质量为8千克。求:
1、物体A的质量;
2、物体B所受重力的大小;
3、在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若沿竖直方向截取物体,并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。下表有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为行,计算所截取的长度。
1、Va=0.2m×0.1m×0.1m=0.002mˆ3,ρa=0.8×10ˆ3kg/mˆ3
ma=ρa×Va=(0.8×10ˆ3kg/mˆ3)×0.002mˆ3=1.8kg
2、mb=8kg
Gb=mb*g=8kg*10N/kg=80N
3、Sa=0.2m×0.1m=0.02mˆ2,Sb=0.4m×0.2m=0.08mˆ2
Ga=ma*g=1.6kg*10N/kg=16N
这时A对地面的压强是
Pa=Fa/Sa=Ga/Sa=16N/0.02mˆ2=800Pa
B对地面的压强是
Pb=Fb/Sb=Gb/Sb=80N/0.08mˆ2=1000Pa
按照方法一,从A的右侧沿竖直方向截取一部分长方体叠放在B的上表面,A对地面的压强不变(柱体物体对地面的压强经过推导可以用P=ρgh,高度不变),而B对地面的压强增加,所以方法一不可行
方法二可行
Vb=0.4m×0.2m×0.2m=0.016mˆ3
ρb=mb/Vb=8kg/0.016mˆ3=500kg/mˆ3
因为按相同比例沿竖直方向截取,所以A、B三边长比仍然是1:2的关系,面积比是1:4,体积比是1:8,要想使A、B对水平地面的压强相等,根据公式P=F/S知道A、B对水平地面的压力之比必须是1:4
总压力是16N+80N=96N,所以A、B对水平地面的压力分别是19.2N和76.8N
设A沿竖直方向截取的长度为a,B沿竖直方向截取的长度为2a,
根据题意得对于A物体来说16N-ρa(a*0.1m*0.1m)g+ρb(2a*0.2m*0.2m)g=19.2N,把ρa=0.8×10ˆ3kg/mˆ3和ρb=500kg/mˆ3代入上式得a=0.01m
即A所截取的长度是0.01m,B所截取的长度是0.02m
10、春天农民需用水泵缺水灌溉农田,有一水泵铭牌如下:
型号:8b13
流量:300m³/h
扬程:12m
质量:111kg
效率:80%
(1)水泵连续正常工作5小时,所作有用功是多少?
(2)此水泵总功率是多少?
(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗柴油多少kg?(柴油热值按3×10七次方J/kg计算,g=10N/kg)
(1)水泵连续正常工作5小时,所做有用功
w有=Gh=mgh=ρVgh=1.0×10ˆ3kg/mˆ3×(300 mˆ3/h×5h) × 10N/kg×12m
=1.8×10ˆ8J
(2)η= w有/W总得W总= w有/η=1.8×10ˆ8J/80%=2.25×10ˆ8J
P总=W总/t=2.25×10ˆ8J/(5×3600s)=1.25×10ˆ4w=12.5kw
(3) 每小时做的总功2.25×10ˆ8J/5=4.5×10ˆ7J
柴油完全燃烧所释放的内能Q放=4.5×10ˆ7J/40%=1.125×10ˆ8J
每小时消耗柴油m油=Q放/q=1.125×10ˆ8J/(3×10ˆ7J/kg)=3.75kg
11、一质量为0.1千克的平底容器,放在水平桌面上,容器高为0.3米,内装0.4千克的水,水深02米,容器对桌面的接触面积为0.005米平方,
若将容器内装满水,则水对容器底部的压强增加量为?
原来水深0.2m,容器高0.3m,装满水后,我们认为水的深度也是0.3m,所以水的深度增加了0.1m,根据液体压强公式p=ρgh知道,水对容器底部的压强增加量
△p=ρg△h=1.0×10ˆ3kg/mˆ3×10N/kg×0.1m=1000pa
即水对容器底部的压强增加量为1000pa
12、一台电动机线圈电阻是5欧姆,接在照明电路中正常工作,电流是2A,则电动机每分钟有( )J 的电能转化为内能,每分钟有( )J的电能转化为机械能。
1200 25200
(1)Q放=Iˆ2Rt=(2A)ˆ2*5Ω*60s=1200J,1200J电能转化为内能
(2)w=UIt=220V*2A*60s=26400J(消耗的电能)
W机械=w-Q放=26400J-1200J=25200J (电能转化为机械能和内能)
13、.一个平底容器质量为0.2kg,底面积为1×10的负二次方㎡。在容器中装入0.8kg的酒精后,将它放在水平地面上。求
①酒精的体积
②装入酒精后,容器对水平地面的压力和压强
。(肉酒精=0.8×10的三次方kg/m³)
14.水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重20N,其顶部有一根长20cm,横截面积为4平方厘米竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:
①箱内顶部受到水的压强和压力
②箱内底部受到水的压强和压力
③水的重力
④箱子对水平面的压力和压强
1、①V=m/ρ=0.8kg/(0.8×10³kg/m³)=10ˆ-3m³
②装入酒精后,容器对水平地面的压力
F=G=mg=(m1+m2)g=(0.2kg+0.8kg)*10N/kg=10N;S=10ˆ-2mˆ2
装入酒精后,容器对水平地面的压强p=F/S=10N/10ˆ-2mˆ2=1000Pa
2、①箱内顶部受到水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³*10N/kg*0.2m=2000Pa
S=0.3m*0.3m=0.09mˆ2
箱内顶部受到水的压力F=pS=2000Pa*0.09mˆ2=180N
②箱内底部受到水的压强p底=ρgh底=1.0×10³kg/m³*10N/kg*0.5m=5000Pa
S=0.3m*0.3m=0.09mˆ2
箱内底部受到水的压力F=p底S=5000Pa*0.09mˆ2=450N
求采纳
答:R 图2.1一.填空1.一正三角形匀质薄板,边长为a,质量为M,则此板绕一边轴的转动惯量为 2.求如图2.1所示的圆柱体绕中心轴的转动惯量。 (设圆柱体的质量为m半径为R,两个圆柱形空洞的半径均是 ,从中心轴到各空洞中心的距离均是 ) ○2m○mO·╮60°图2.23. 如图2.2所示一长为...
答:1.用同种金属制成质量相等的实心金属球和金属盒各一个,把球放在封闭的盒内,它们恰好悬浮在水中,若把球与盒用细线相连,在水中静止时仍有1/6的体积露出水面,此时绳的拉力为20N。求:(1)金属的密度;(2)空心金属盒的体积;(3)剪断绳子,静止时金属盒露出水面的体积是多少?解:(1)把球放...
答:14、动力电路的电压:380V 15、家庭电路电压:220V 16、单位换算:(1)、1m/s=3.6km/h
答:(2)若按高中知识来求,则先求出"下滑力"为:80000N*(10m/80m)=10000N ,"摩擦力"加上"下滑力(即沿斜面向下的重力分量)"就是所求牵引力的最小值: 10000N+5000N=15000N 求初中物理力学计算题4道 1.体检时测体重,一同学站在体重计上,体重计的示数是 42kg。已知他每只脚与秤台的接触面积为 1.4×10-2...
答:主矢:∑Fx=F2+F3.cos30º=20+15(√3/2)=7.5√3 kN ∑Fy=F1+F3.sin30º-F4=10+15(1/2)-25=-7.5 kN 主矩:∑MA=-0.15F2+0.2F3.sin30º+0.4F4=-0.15*20+0.2*15(1/2)+0.4*25=-8.5kN.m (逆时针)...
答:(g取10m/s2) 求:1)杠铃运动过程中的最大速度?加速时的加速度?2)运动员发力时,对杠铃的作用力大小.解:设杠铃在题述过程中的最大速度为vm,则有1) ,解得vm=1.5m/s杠铃匀减速运动的时间为: 杠铃匀加速运动的加速度为: 2)根据牛顿第二定律有:F - mg = ma解得F=1845N15、(12分) 如图12所示,光滑...
答:回答:还没学到撒!
答:二、初中物理力学计算题:1、水壶内装有1千克水,水壶底面积约为0.003米2,水深0.1米,求水对壶底的压强。答案:P=ρgh=1000千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕(公式1分,代入2分,结果1分)2、在水平桌面上,薄壁圆柱形容器甲和乙内分别装有1.8千克的酒精和2千克的水。甲的底面积为0.016㎡,乙的底面积为0.01...
答:答:(1)运油车的油罐容积是15m3;(2)每车一次所装的汽油质量为20kg.(压强、浮力 小明在溢水杯中装满水(此时水面正好到溢水口),然后把木块轻轻地放入溢水杯中,有20×10- 6m3 的水排入量 筒,木块漂浮在水面上。(g=10N/kg, ρ 木块 =0.5×103kg/m3) 求:(1)木块排...
答:14.体积为1000cm2生物木块,放入水中静止后,有2/5的体积露出水面,求此木块的密度和他受到的浮力?15.一个物体的体积为0.4dm3,完全浸入水中,受到的浮力为?第三章。16.举重运动员在一次训练中,用0.7s的时间将140kg的杠铃举高1.7m。请你算一下他举起杠铃的功率至少是多少W?17.一辆汽车总...