力学综合计算题by何坚炜

力学综合计算题(2014福州)23.（8分）如图15所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。它的质量约为1.0x105kg．底面积约为500m2。问：（1）登陆艇受到的重力是多少？它漂浮在海面上时，受到的浮力是多少，（2）登陆艇静止在水平海滩上时，对海滩的压强是多少？（3）若登陆艇用3.0×105N的推进力，以20m/s的航速行驶10min，则登陆艇的功率是多少，23．（10分）（2014•东营）“蛟龙号”创造了“中国深度”﹣﹣下潜7062m．今年“蛟龙号”将远赴印度洋探索2700m深处活火山的奥秘．已知：海水密度ρ═1.03×103kg/m3，声音在海水中的传播速度是1500m/s，取g=10N/kg．问：（1）“蛟龙号”下潜到2700m深度时受到的海水的压强是多少？（2）电磁波传播速度大，但是在海水中的传输距离是短．母船与“蛟龙号”信息传递要借助于声呐．在2700m深处的“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要多长时间？（3）“蛟龙号”到达海底扔掉部分配重后，排开的水所受的重力是5×103N，它受到的浮力是多少？（4）任务完成后，起重机把重2.2×105N的“蛟龙号”吊到母船上，起重机滑轮装置原理如图乙，在滑轮装置作用下，“蛟龙号”离开水面后缓慢竖直上升10m后到达甲板，绳子自由端的拉力为68750N，移动的距离是40m，则滑轮装置的机械效率是多少？（5）你认为“蛟龙号”面临的主要技术难题是什么（答出一条即可）？解：（1）蛟龙号壳体受到海水的压强：p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×2700m≈2.78×107Pa；（2）由v=可得，“蛟龙号”收到正上方母船的指令需要的时间：t===1.8s；（3）“蛟龙”号受到的浮力等于它排开海水的重力：F浮=G=5×103N；（4）∵滑轮组承担物体重力的绳子股数：n===4，∴滑轮装置的机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；（5）随着下潜深度的增大，压强会越来越大，温度会越来越低，所以下潜至深海需要克服的技术难题是：低温和压强．答：（1）受到的海水的压强是2.78×107Pa；（2）收到正上方母船的指令需要1.8s；（3）蛟龙号受到的浮力是5×103N；（4）滑轮装置的机械效率是80%；（5）“蛟龙号”面临的主要技术难题是压强．22．（5分）（2014•济宁）山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行，运动员李伟参加了小组选拔赛．图中的山地自行车为比赛用车，其相关数据见表：车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm34（1）求碳纤维车架的密度；（2）估计比赛中的山地自行车对地面的压强；（3）李伟在某路段匀速骑行6km，耗时10min，若该路段阻力为总重力的0.02倍，求他的骑行功率．26．（6分）（2014•威海）如图甲所示是某船厂设计的打捞平台装置示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷扬机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的物体，可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的示意图．在一次打捞沉船的作业中，在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了0.4m3；在沉船全部露出水面并匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂沉船时变化了1m3．沉船浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对钢丝绳的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为3：7．钢丝绳的重、轴的摩擦及水对沉船的阻力均忽略不计，动滑轮的重力不能忽略．（水的密度取1.0×103kg/m3g取10N/kg）求：（1）沉船的重力；（2）沉船浸没水中受到的浮力；（3）沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中，滑轮组AB的机械效率．解：（1）在沉船全部露出水面匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了1m3，则打捞平台增大的浮力：F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×1m3=104N，即沉船的重力为G=104N；（2）在沉船浸没水中匀速上升的过程中，打捞平台浸入水中的体积相对于动滑轮A未挂物体时变化了0.4m3；则打捞平台增大的浮力：F浮1=ρgV排1=1×103kg/m3×10N/kg×0.4m3=4×103N；所以沉船浸没水中受到的浮力为F浮2=G﹣F浮1=104N﹣4×103N=6×103N；（3）∵F拉1=F浮1，∴沉船浸没在水中匀速上升的过程中F1=（F拉1+G动），∵F拉2=G，∴沉船全部露出水面匀速上升的过程中，F2=（F拉2+G动），因为F1：F2=3：7，解得：G动=500N，沉船全部露出水面后匀速上升过程中，滑轮组AB的机械效率：η====×100%≈95.2%．答：（1）沉船的重力为104N；（2）沉船浸没水中受到的浮力为：6×103N；（3）沉船完全露出水面匀速上升1m的过程中，滑轮组AB的机械效率为95.2%．35．（2014年临沂市）如图12所示是某建筑工地用吊车提升大理石板的示意图．已知大理石的密度是2.8×103kg/m3，每块大理石板的规格为50cm×50cm×2cm，升降机吊框的重力是600N．不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦，g取10N/kg．则：（1）一块大理石板平放在水平地面上时对地面的压强是多少？（2）如果吊车钢丝绳能承受的最大拉力是10000N，则该吊车一次最多能匀速提升多少块大理石板？在某次提升作业中，吊车钢丝绳的拉动速度是0.1m/s，则在2min内吊车将大理石板提升的高度是多少？解：(1)每块大理石重：G＝mg＝ρVg＝2.8×103kg/m3×0.5m×0.5m×0.02m×10N/kg＝140N（1分）一块大理石平放在水平地面上对地面的压强是（2分）评分标准：公式占1分，代数计算占1分（2）升降机一次能提起的大理石块数：（2分）评分标准：公式占1分，代数计算占1分(3)钢丝绳端移动的距离：（1分）大理石板上升的高度：（1分）27、（四川省资阳市2014）如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A

是动滑轮，B

是定滑轮，C

是卷扬机，D

是油缸，E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳，卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物，被打捞的重物体积V=0.5m3若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa，物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa．假设起重时柱塞沿竖直方向，物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2，N1与N2之比为19：24重物出水后上升的速度v=0.45m/s．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：

（1）被打捞物体的重力；

（2）被打捞的物体浸没在水中上升时，滑轮组AB的机械效率；

（3）重物出水后，卷扬机牵引力的功率．世纪教育网27、2.0×104N．

机械效率为78.9%；

卷扬机牵引力的功率为1.08×104W23、（山西省2014年）如图是我国自主研发的战略重型运输机“运20”，能跻身全球十大运力最强运输机之列，它对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾，人道主义援助等紧急情况，具有重要意义。求:[来源:世纪教育网](1)该机的最大速度约为700k/h，从我国广州到澳大利亚珀斯的距离大约为6160km，该机从广洲飞到珀斯至少需要多长时间?(2)该机有14个轮子，每个轮子与地面的接触面积约为0.3m2,一次试飞时的总质量为2.1x105kg，该机静止在水平跑道上时对地面的压强约为多少?该机从地面飞到l0000米高空时，克服重力所做的功约为多少?(g取10N/kg)25．（10分）（2014•滨州）端午节赛龙舟是我国传统项目之一．如图所示是一次龙舟赛，某队龙舟和运动员总质量为2.5×103kg，该队以1min40s的成绩夺得500m比赛冠军．已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员总重力的0.12．（g=10N/kg），请分析计算：（1）该队龙舟受到的受到浮力；（2）该队龙舟在500m比赛过程中的平均速度；（3）若把比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动，则运动员在比赛过程中划船时的功率．解：（1）龙舟的重力：G=mg=2.5×103kg×10N/kg=2.5×104N，龙舟受到的浮力F浮=G=2.5×104N；（2）划龙舟的平均速度为v===5m/s；（3）划龙舟时的牵引力为F=f=0.12G=0.12×2.5×104N=3×103N划龙舟的功率为由P=，W=UI得，P==Fv=3×103N×5m/s=1.5×104W．答：（1）龙舟受到的浮力为2.5×104N；（2）该队的龙舟比赛在500m比赛过程中的平均速度是5m/s；（3）运动员在比赛过程中划船时的功率是1.5×104W．28．（7分）（2014•郴州）三峡船闸是世界上最大的，共有5级如图所示的闸室．现有一艘轮船从水位是150m的上游进入首级闸室，当首级闸室的水位降到130m时，轮船就可以进入下一级闸室了．其首级人字闸门每扇门高40m，宽20m，厚3m，由钢制材料制成（钢的密度取ρ钢=8×103kg/m3，g取10N/kg）．求：（1）其中一扇首级人字闸门的体积；（2）其中一扇首级人字闸门的质量；（3）轮船通过首级闸室的过程中，闸室底部受到水的压强减小了多少．解：（1）其中一扇首级人字闸门的体积：V=abc=40m×20m×3m=2400m3；（2）由ρ=可得，其中一扇首级人字闸门的质量：m=ρV=8×103kg/m3×2400m3=1.92×107kg；（3）轮船通过首级闸室的过程中，水位减小了：△h=150m﹣130m=20m，闸室底部受到水的压强减小了：△p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa．答：（1）其中一扇首级人字闸门的体积为2400m3；（2）其中一扇首级人字闸门的质量为1.92×107kg；（3）轮船通过首级闸室的过程中，闸室底部受到水的压强减小了2×105Pa．26．（6分）（2014•广西）如图是我国首辆在月球上探测的“玉兔号”月球车，它在月球上受到的重力约230N．车轮与月球表面接触的总面积为7.0×10﹣3m2..若月球车在50N的牵引力作用下，300s内沿直线行走了18m．求：（1）月球车行走的平均速度；（2）月球车牵引力所做的功；（3）月球车静止时对月球水平表面产生的压强（计算结果保留一位有效数字）．解：（1）月球车行走的平均速度：v===0.06m/s；（2）月球车牵引力所做的功：W=Fs=50N×18m=900J；（3）月球车静止时对月球水平表面产生的压强：p==≈3×104pa．答：（1）月球车行走的平均速度为0.06m/s；（2）月球车牵引力所做的功为900J；（3）月球车静止时对月球水平表面产生的压强为3×104pa．30．（10分）（2014•南宁）图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响），求：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；（2）长方体A的密度；（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率；（4）把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强．解：（1）根据图乙可知，A未露出水面所受的拉力F1=1×104N；故A未露出水面时受到的浮力：F浮=G﹣F1=2×104N﹣1×104N=1×104N；（2）由F浮=ρ水gV排可知，V排===1m3；因为A浸没在水中，所以A的体积：VA=V排=1m3；A的质量：m===2×103kg；故A的密度：ρA===2×103kg/m3．（3）由η====可得，n===4，则F移动的速度：v=4×0.1m/s=0.4m/s；故拉力F的功率：P===Fv=6.25×105N×0.4m/s=2500W．（4）依题意可得，A的高度：L=vAt′=0.1m/s×（100s﹣80s）=2m，则A的横截面积：SA===0.5m2，A对地面的压强：PA====4×104Pa．答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；（2）长方体A的密度为2×103kg/m3；（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2500W；（4）把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强为4×104Pa．18．（7分）（2014•安顺）如图所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面积0.01m2，内装40N的水，水深0.15m．现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上，并把它完全浸没于容器内的水中（水未溢出，铜块未接触容器底部）．求：（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？（2）铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是多少？（3）铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？解：（1）∵p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa∵p=∴F=pS=1500Pa×0.01m2=15N；（2）∵G=mg∴m===1.78kg∵ρ=∴V===2×10﹣4m3∴F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×2×10﹣4m3=2N∵F浮=G﹣F∴F=G﹣F浮=17.8N﹣2N=15.8N（3）F地=（G容+G水+G铜）﹣F浮=（10N+40N+17.8N+﹣15.8N=52N∴p===5200Pa答：（1）铜块未放入水中时，容器底部受到水的压力是15N；（2）铜块完全浸没于水中后，弹簧测力计的示数是15.8N；（3）铜块完全浸没于水中后，容器对水平地面的压强是5200Pa．25．（7分）（2014•黔东南州）如图所示，总质量为1500kg的小汽车每个轮胎与地面的接触面积为0.03m2，该车以72km/h速度由小明家沿水平直路行驶到学校用了0.5h，已知汽车在行驶过程中受到的阻力恒为车重的0.05倍（g=10N/kg），求：（1）汽车静止时对水平地面的压强；（2）小明家到学校的距离；（3）在此过程中汽车牵引力做的功．解：（1）汽车的重力：G=mg=1500kg×10N/kg=1.5×104N，汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：F压=G=1.5×104N，地面的受力面积：S=0.03m2×4=0.12m2，汽车对水平地面的压强：p===1.25×105Pa；（2）由v=得：汽车在0.5h内通过的路程：s=vt=72km/h×0.5h=36km=36000m，（3）汽车运动时的阻力：f=1.5×104N×0.05=750N，因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，所以受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，则牵引力F=f=750N，汽车牵引力在0.5h内做的功：W=Fs=750N×36000m=2.7×107J，答：（1）汽车对地面的压强为1.25×105Pa；（2）汽车在0.5h内通过的路程为36km；（3）在此过程中汽车牵引力做功为2.7×107J．20．（8分）（2014•遵义）一体重为600N，双脚与地面接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5m，此时该滑轮组的机械效率为80%，求：（不计绳重及摩擦）（1）在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为多大；（2）在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为多大；（3）使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．解：由图可知，n=2，s=2h=2×0.5m=1m；（1）当提升G=800N的重物时，W有=Gh=800N×0.5m=400J；已知η=80%，根据η=，拉力做功：W总===500J；根据公式W=Fs，拉力为：F===500N；（2）地面受到的压力：F压=G人﹣F=600N﹣500N=100N，S=0.05m2，工人对地面的压强：p===2×103Pa；（3）根据公式F=（G+G动），动滑轮重力G动=nF﹣G=2×500N﹣800N=200N；人的最大拉力F大=G人=600N，提升物体的最大重力G大=nF大﹣G动=2×600N﹣200N=1000N．答：（1）在匀速提升物体的过程中，工人对绳子的拉力为500N；（2）在匀速提升物体的过程中，工人对地面的压强为2×103Pa；（3）使用该滑轮组，这个工人最多能提起1000N重的物体．．（6分）（2014•十堰）某校学生乘校车到校外的考点参加中考．校车与学生的总质量为8000kg，车轮与地面的接触总面积为0.25m2．该校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时15min．（g取10N/kg）．求：（1）校车对水平地面的压强；（2）若发动机的功率为60kW，求发动机的牵引力．解：（1）水平地面受到的压力：F=G=mg=8000kg×10N/kg=8×104N，校车对地面压强：p===3.2×105Pa；（2）由P=可得，发动机做的功：W=Pt=60×103W×15×60s=5.4×107J，由W=Fs可得，发动机的牵引力：F===6000N．答：（1）校车对水平地面的压强为3.2×105Pa；发动机的牵引力为6000N．30．（12分）（2014•娄底）随着生活品味的提升，玻璃房逐渐受到人们的青眯，这大玻璃窗户的清洁可由如图所示的“自动擦窗机器人”完成．某“自动擦窗机器人”的质量为2kg，它的“腹部”有吸盘．当自动擦窗机器人的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．（g取10N/kg）2-1-c-n-j-y（1）当自动擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，摩擦力为20N．此时若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（2）吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10﹣3m2，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa，则吸盘对玻璃的压力是多大？（3）自动擦窗机器人竖直向下运动时，若真空泵继续向外抽气，则自动擦窗机器人受到的摩擦力不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（4）自动擦窗机器人在6s内均速竖直向下运动了0.6m，重力做功的功率是多大？解：（1）“擦窗机器人”的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N，“擦窗机器人”静止时处于平衡状态，即受力平衡，在竖直方向上摩擦力和重力平衡，则摩擦力大小等于重力大小20N，只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止，重力不变，摩擦力就不变；（2）由p=得，吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×105Pa×1.2×10﹣3m2=180N．（3）因为重力不变，所以摩擦力不变；（4）擦窗机器人6s下降的高度h=s=0.6m，重力做功W=Gh=20N×0.6m=12J，重力做功功率P===2W．答：（1）20；不变；（2）吸盘对玻璃的压力为180N；不变；（4）重力做功12J，重力做功功率2W．23．（8分）（2014•贵阳）在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其回事下降．同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同﹣﹣就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了．老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象．如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”．小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲．他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台．如图乙所示．在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示．已知小勇的实际质量为60kg．（1）求电梯静止时，小勇对秤台的压力．（2）若电梯在10s内下降的距离为18m，求电梯这段运动时间内的平均速度．（3）根据图丙分析，小勇在哪段时间内处于失重状态？求此时他对秤台的压力．（4）若下降中体重秤示数为零，即说明他对体重秤压力为零，我们称这种现象为完全失重．如果物体所受合力的大小与物体质量关系为F合=ma，其中a称为加速度，单位为N/kg．请计算小勇完全失重时加速度a的大小．【版权所有：解：（1）小勇对秤台的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；（2）v===1.8m/s；（3）已知小勇的实际质量为60kg．由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态，对秤台的压力等于其重力，F′=G′=m′g=45kg×10N/kg=450N；（4）F合=G﹣FN，∵小勇完全失重，∴FN=0，∴F合=G=ma，a===10N/kg．答：（1）电梯静止时，小勇对秤台的压力为600N；（2）电梯这段运动时间内的平均速度为1.8m/s；（3）根据图丙分析，小勇在0～t1阶段处于失重状态；此时他对秤台的压力为450N．（4）小勇完全失重时加速度a的大小为10N/kg．教育】15．（6分）（2014•抚州）2013年9月26日，抚州市新火车站迎来了第一列动车组．动车组的开通给抚州市民出行带来了极大的方便，右表是途经抚州市的D6501次动车组的时刻表．（1）请根据时刻表计算D6501次动车组从抚州出发到达福州的平均速度为多少km/h？（2）从抚州站出发一段时间后，动车组以180km/h的时速匀速行驶了20km．此过程中发动机的输出功率为6000kW并保持不变，求此路段动车组发动机牵引力的大小及牵引力所做的功．解：（1）根据列车表可知，从抚州到福州运行的时间t=10：43﹣7：43=3h，通过的路程：s=548km﹣101km=447km；则从抚州到福州运行的平均速度：v===149km/h；（2）由P=Fv可知，动车组发动机牵引力的大小：F===1.2×105N；牵引力做的功：W=Fs=1.2×105N×20000m=2.4×109J．答：（1）D6501次动车组从抚州出发到达福州的平均速度为149km/h；（2）动车组发动机牵引力的大小为1.2×105N；牵引力所做的功为2.4×109J．16．（7分）（2014•抚州）科学家在进行海洋科考时，常用到一个很大的浮筒．浮筒是由一个质量为90kg的空心圆柱形铁罐制成的，铁罐高2.1m，底面积0.08m2．把浮筒至于海面时，它的一端浮出水面，上方可安装无线电转播器．某次科考中，工作人员装好无线电转播器，将浮筒竖直漂浮在海面上，浮筒露出水面的高度（不含无线电转播器的高度）为0.6m．如图所示．（海水取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：2-1-c-n-j-y（1）浮筒底部所受海水的压强．（2）浮筒受到的浮力．（3）安装的无线电转播器的质量．解：（1）浮筒底部距离水面的深度h=L﹣h′=2.1m﹣0.6m=1.5m，浮筒底部所受海水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa；（2）浮筒排开水的体积V排=Sh=0.08m2×1.5m=0.12m3，浮筒受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m3=1200N；（3）浮筒的重力G筒=mg=90kg×10N/kg=900N，浮筒处于漂浮状态，F浮=G筒+G器，转播器受的重力G器=F浮﹣G筒=1200N﹣900N=300N，∵G=mg∴无线电转播器的质量m′===30kg．答：（1）浮筒底部所受海水的压强为1.5×104Pa；（2）浮筒受的浮力为1200N；（3）无线电转播器的质量为30kg．24．（8分）（2014•曲靖）在2014年索契冬奥会上我国运动员张虹获得1000m速滑冠军．（1）若张虹滑冰时总质量为60kg，每只冰鞋与冰面接触面积为6cm2，当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强是多少？（2）运动员用力向后蹬冰面人就向前滑行，这个现象说明：力的作用是相互的：滑行时冰鞋底部的冰刀与冰面间会形成一层水膜，这有利于减小接触面之间的摩擦．解：（1）滑冰时对冰面的压力：F=G=mg=60kg×10N/kg=600N，滑冰时对冰面的压强：p===5×105Pa；（2）向后用力，人就向前滑行，人在向后用力蹬冰面的同时，冰面也给人一个反向作用力，使人向前运动，体现了力的作用是相互的；滑行时冰鞋底部的冰刀刀刃所接触的冰的表面熔化，而形成一层很薄的水膜，减少了冰刀和冰面间的摩擦，因此冰刀能够轻快地滑行．答：（1）当她双脚同时在冰面上滑行时对冰面的压强是5×105Pa；（2）力的作用是相互的；减小．33．（7分）（2014•永州）我市初中毕业水平考试的体育测试中，男生有一个引体向上的考试项目，小唐同学为了在体育测试中取得优异成绩，用吸盘和不锈钢管在家里竖固平滑的墙面上安装了如图所示的训练装置练习引体向上．已知，他的质量为50kg，每个洗盘与墙面的接触面积为1.0×10﹣3m3，共有两个吸盘，他每次引体向上上升的高度为0.5m，取g=10N/kg，求：（1）他吊在吸盘骑上静止时（脚离地，不考虑吸盘器的重力），墙面对吸盘器的摩擦力是多大？方向怎样？（2）吸盘器对墙面的压强为1.0×105Pa，则两个吸盘器对墙面的压力是多少？（3）他引体向上一次克服重力做的功是多少？解：（1）人的重力为G=mg=50kg×10N/kg=500N，因为整体处于静止状态，则f=F=G=500N；方向是竖直向上的；（2）∵p=∴F=pS=1.0×105Pa×1.0×10﹣3m2=100N；（3）∵G=500N，h=0.5m∴W=Gh=500N×0.5m=250J答：（1）他吊在吸盘骑上静止时（脚离地，不考虑吸盘器的重力），墙面对吸盘器的摩擦力是500N；方向竖直向上；（2）吸盘器对墙面的压强为1.0×105Pa，则两个吸盘器对墙面的压力是100N；（3）他引体向上一次克服重力做的功是250J．(2014新疆24．（8分）某小型载重汽车自重4t，车轮与路面总接触面积为0.2m2，如果路面能承受的最大压强为5×105Pa，请计算（1）该车行驶时，路面能承受的最大压力是多少N？（2）该车最多可以装运货物多少t？（设轮胎与路面的接触面积不变）（3）若汽车以15m/s的速度匀速行驶，发动机的牵引力为1×104N，求1min内牵引力做的功是多少J？解：（1）由p=可得：路面能承受的最大压力F=pS=5×105Pa×0.2m2=1×105N；（2）车自身的重力：G车=mg=4×103kg×10N/kg=4×104N，∴该车的量大载重量为：G=F﹣G车=1×105N﹣4×104N=6×104N；m===6×103kg=6t；（3）P===Fv=1×104N×15m/s=1.5×105W，W=Pt=1.5×105W×60s=9×106J．答：（1）该车行驶时，路面能承受的最大压力是1×105N；（2）该车最多可以装运货物6t；（3）1min内牵引力做的功是9×106J．24．（5分）（2014•青岛）小雨受到的重力为640N，他站在水平地面上时对地面的压强为1.6×103Pa．（1）他用图甲所示滑轮组匀速提升物体A，滑轮组的机械效率为90%（不计绳重和摩擦），此时他对水平地面的压强为6×103Pa．则物体A重力GA=？（2）如图乙所示，若他用此滑轮组从水下缓慢提起边长为0.3m的正方体B（不计水的阻力、绳重和摩擦），当物体B的下表面所受水的压强为2×103Pa时，小雨对水平地面的压强为匀速提升物体A时对水平地面压强的，则物体B的密度ρB=？解：（1）∵p=∴小雨与地面的接触面积S===0.04m2，匀速提升物体A时，小雨对地面的压力F′=p′S=6×103Pa×0.04m2=240N，小雨对绳子的拉力F拉=G﹣F′=640N﹣240N=400N，∵η===∴物体A的重力GA=3F拉η=3×400N×90%=1080N；（2）∵p=ρgh∴物体B浸入液体中的深度h===0.2m，物体排开水的体积V排=S′h=（0.3m）2×0.2m=0.018m3，物体受到的浮力F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.018m3=180N，∵p=∴此时小雨对地面的压力F″=p″S=p′S=×6×103Pa×0.04m2=120N，小雨对绳子的拉力F拉′=G﹣F″=640N﹣120N=520N，∵F=（G+G动）∴动滑轮重G动=3F拉﹣GA=3×400N﹣1080N=120N，∵F=（G﹣F浮+G动）∴物体B的重力GB=3F拉′﹣G动+F浮=3×520N﹣120N+180N=1620N，∵G=mg=ρVg∴物体B的密度ρ===6×103kg/m3．答：（1）物体A重力为1080N；（2）物体B的密度为6×103kg/m3．27．（7分）（2014•聊城）一辆重2×104N的四辆卡车，开进了一段泥泞的道路，不能继续行驶．司机找来一辆小型拖拉机、绳子、动滑轮，采用如图所示装置，拖拉机在绳端用3750N的水平拉力，将汽车以0.2m/s的速度水平匀速拉出泥泞路段，用时10s．若每个车轮与地面接触的面积为0.05m2．（1）求汽车对路面的压强．（2）求拉力F做的功和功率．（3）若动滑轮的机械效率为80%，求汽车所受的阻力．解：（1）轮胎与地面的接触面积S=4×0.05m2=0.2m2，汽车对路面的压强：p====1×105Pa；（2）由v=得，汽车前进的距离：s1=vt=0.2m/s×10s=2m，绳子移动的距离：s2=2×2m=4m，拉力F做的功：W总=Fs2=3750N×4m=1.5×104J，拉力F的功率：P===1.5×103W；（3）因为η=，所以W有=ηW总=1.5×104J×80%=1.2×104J，因为W有=F1s1，所以摩擦力Ff=F2===6000N．答：（1）汽车对路面的压强为1×105Pa．（2）拉力F做的功为1.5×104J；功率为1.5×103W．（3）若动滑轮的机械效率为80%，汽车所受的阻力为6000N．26．（8分）（2014•锦州）某公园为推进旅游开发建设，购进一批旅游观光艇，其部分技术参数如下表：（g取10N/kg）求：商品名称XX观光艇商品型号7.5mx2.0mx0.9m空艇质量900kg发动机最大输出功率45kw最大载人数量20人最大航速45km/h（1）某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是多少？解：（1）观光艇以最大航速：v最大=45km/h，航行时间：t=2h，由v=得通过的路程：s=vt=45km/h×2h=90km；（2）∵观光艇行驶时处于漂浮状态，∴F浮=G总=G艇+G人=（m艇+m人）g=（900kg+20×60kg）×10N/kg=2.1×106N；（3）观光艇的最大功率：P=45kW=4.5×104W，观光艇的最大速度：v=45km/h=162m/s；由P=vF得牵引力：F===277.8N受到水的阻力：f=F=277.8N．答：（1）观光艇以最大航速行驶2小时通过的路程是90km；（2）观光艇满载乘客时，所受浮力是2.1×106N；（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是277.8N．（2014济南）33、（8分）右图甲是中国人民解放军装甲兵目前装备的被称为“中国豹”的国产主站99式坦克，曾于1999年建国50周年大阅兵时首次公开亮相，其相关性能数据如右表所示。在某次野战训练中，该坦克接到命令，距它30Km处发现“敌情”。取g=10N/kg,通过计算回答：(1)该坦克到达目的地最快需要多长时间？(2)该坦克在赶往目的地的过程中，发动机做了多少功？(3)该坦克对水平地面的压强多大？（1）解：.（2）解：（3）解：因为坦克处于水平地面上，所以坦克对地面的压力大小等于坦克所受重力的大小 坦克与水平地面的接触面积S=1.8m2×2=3.6m2．（10分）（