18-压强的计算（计算题·中档题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编

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18- 压强的计算（计算题·中档题）-福建省三年（2020-2022）中考物理模拟题精选高频考点分类汇编

1. （2022•宁德模拟）在仓库装满物资的货车总质量为1.5×104kg，沿平直公路以36km/h的速度匀速驶向距离仓库1.8km的卸货点，行驶过程中货车受到的阻力为3.0×104N，车轮与地面的总接触面积为0.3m2。求：
（1）从仓库到卸货点，货车的行驶时间；
（2）从仓库到卸货点，货车牵引力所做的功；
（3）装满物资的货车静止在水平地面上时，对水平地面的压强。
2. （2022•漳州模拟）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重500N，图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t＝7s时刚好到达这段路程的中点，图乙是动力F随时间t变化的关系图像。
（1）自行车在第8～10s时受到的摩擦阻力是多少？
（2）自行车在0～7s内的平均速度是多少？（保留1位小数）
（3）小明骑自行车在水平地面行驶时，自行车与地面的受力面积为2×10﹣3m2，对地面的压强为3.5×105Pa，求自行车的重力？

3. （2022•福建模拟）2022年4月16日，巨型降落伞吊着“神舟十三号”飞船返回舱在东风着陆场完美着陆，如图所示。返回舱的直径为2.5m，高约2.8m，总质量达3.2t，其静止直立在水平地面时与地面的接触面积为2.5m2，求：
（1）返回舱静止直立在地面时受到的重力；
（2）返回舱对地面的压强。

4. （2022•集美区模拟）冬奥冰壶竞技，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负（如图乙所示）。

（1）运动员从投掷线以3m/s速度推出的冰壶，经15s刚好运动到营垒圆心O处，则这段时间冰壶运动的平均速度为多少？
（2）冰壶由花岗岩凿磨而成，冰壶质量为20kg，与冰道接触的底面积约为200cm2，则冰壶停在冰面上时对冰面的压强为多少？（g＝10N/kg）
（3）运动员推着冰壶从A点出发，到投掷线推出，刚好在O点停下来。若过程中运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是多少？
5. （2022•思明区二模）网上传言长颈鹿是动物界的“高血压”，且战斗力极强，如图。请用所学知识识别传言真假。
（1）长颈鹿在搏斗的过程用力一踢可产生的最大压强为2×108Pa，其脚掌的面积约250cm2，则最大踢力多少？
（2）以收缩压为例计算，哺乳类动物头部正常血压约110mmHg≈1.5×104Pa，若长颈鹿血液密度为1.05×103kg/m3，头部到心脏的竖直高度约3m，则长颈鹿心脏的收缩压至少是多大？

6. （2022•漳州模拟）在北京冬奥会上，我国自主研发的智能雾化消毒机器人，以非接触的智能工作方式，实现对物体表面有效消毒。如图为某雾化消毒机器人，它的总质量为60kg，轮子与平整地面接触的总面积约为1.0×10﹣3m2。某次执行任务中该机器人10s内前进了2m，求机器人：
（1）平均速度；
（2）总重力；
（3）对地面的压强。

7. （2022•福建模拟）一个底面积为100cm2的薄壁柱形容器放在水平电子秤上，向容器中缓慢注入水，停止注入水时，容器中水的深度为3cm。将一个高为15cm的均匀实心柱体缓慢放入水中，放手后，柱体静止时如图甲所示。整个过程，没有水溢出，电子秤的示数与容器内水的深度的关系如图乙所示。g取10N/kg，求：
（1）停止注入水时，容器对电子秤的压强；
（2）柱体静止时，容器底部受到的水压强；
（3）该实心柱体的密度。
8. （2022•泉港区模拟）如图所示是警察骑两轮电动平衡车在天安门广场巡逻的情景。警用两轮电动平衡车的质量为40kg，每个车轮与水平地面的接触面积为30cm2，额定电压60V，最大电功率1200W。（g取10N/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）求：
（1）若车胎能承受的最大压强为4×105Pa，该车在水平地面时的最大载重质量是多少？
（2）若该车以最大功率行驶时的速度为10m/s，所受到的阻力为96N，行驶了10min，该电动平衡车的效率是多大？
（3）若电动车以920W的电功率行驶10min所耗的电能全部由燃烧汽油来获得，则需要消耗多少千克汽油？（不计能量损失）

9. （2022•翔安区模拟）2019年12月17日，中国第一艘国产航母“山东舰”正式入役。据军迷推测，航母最大航速可达15m/s，重型舰载机歼15，最大起飞重量（满载）32.5吨，起落架轮胎着地总面积0.5m2，在航母上的最大起飞距离是195米，滑跃起飞时间7s，两台发动机，每台最大推力1.4×105N，每次加注航空燃油大约为7.8吨，（燃油密度0.78g/cm3）。求：
（1）山东号每小时最大航程多少？
（2）歼15每次加注燃油的体积为多少？
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为多少？（g＝10N/kg）
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做多少功？
（5）歼15上述起飞期间的总功率是多少？

10. （2022•南安市模拟）如图甲，小锋骑着单车上班，6s内在水平路上行驶的路程随时间变化关系如图乙，若小锋的质量为60kg，单车行驶时每个车轮与地面的接触面积为9cm2，骑行的平均功率为225W，受到阻力是其总重的0.05倍。求：
（1）这段时间内骑行的速度；
（2）骑行时车受到的阻力；
（3）骑行时车对地面的压强。

11. （2022•泉港区模拟）如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为2.5×105N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面的总接触面积为2m2，该车正常工作时每小时可以将60m3的混凝土输送到10m高的楼上。g取10N/kg，混凝土密度ρ混凝土＝4.3×103kg/m3，柴油热值q柴油＝4.3×107J/kg。
（1）该车满载，求静止时对水平路面的压强；
（2）该车将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，消耗柴油2kg，求泵车的效率。

12. （2022•厦门二模）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。
求：
（1）“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；
（2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；
（3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。

13. （2021•厦门模拟）截止2020年10月29日，河南郑州的223辆宇通氢燃料电池公交车，以累积安全运行超600万公里的好成绩，创造了中国燃料电池公交车安全运行里程新记录。每次加氢仅需几分钟，其续航里程可达500公里以上。如图所示，该公交车由于应用多项整车节能控制技术，其工况氢耗可降至6.5kg/100km，电机输出功率最高为200kW，最高车速为90km/h。求：
（1）若此时公交车电机输出功率为200kW，且以最高车速匀速直线行驶100m，公交车此时受到的阻力为多少牛顿？
（2）若该公交车满载时整车质量为1.5×104kg，车轮与地面的总接触面积为3000cm2，则公交车满载静止时对地面的压强为多少？
（3）公交车以200kW的恒定功率匀速行驶了4000s，刚好燃烧10kg的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？（q氢＝1.4×108J/kg）（百分号前保留整数）
（4）结合你学过的物理知识，你认为氢燃料电池公交车与电动公交车相比具有怎样的优点。
14. （2021•福建二模）小明利用如图的滑轮组，将28kg的物体匀速提升了2m。已知他自身的体重为600N，对绳子施加的拉力F＝200N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2。g取10N/kg，求此过程中
（1）拉力F做的功；
（2）小明对地面的压强；
（3）该滑轮组的机械效率。

15. （2021•永春县模拟）下表是某新型图书智能管理机器人工作的部分技术参数当机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度，用时5s。则此次提升过程中，求：
质量/kg
双脚触地面积/m2
最大负重N
提升最大高度/m
40
0.01
200
0.6
（1）机器人提升图书的速度。
（2）机器人对图书做的功。
（3）机器人对地面的压强。

16. （2021•仙游县一模）如图所示是一款送餐机器人。在新型冠状病毒疫情的隔离区，机器人可以提供全自主“免接触式”服务，降低病毒交叉感染风险。若该机器人的质量为18kg，底部的滚轮与水平地面的接触面积为100cm2，（g取10N/kg）求：
（1）地面对机器人的支持力；
（2）机器人对水平地面的压强。

17. （2021•龙岩模拟）如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2，当机器人在水平冰面上匀速直线行驶时，阻力是总重的0.12倍。求：
（1）机器人受到的重力；
（2）机器人匀速直线行驶时受到的牵引力；
（3）机器人静止在水平冰面时对冰面的压强。

18. （2021•福建模拟）如图所示，双轮电动平衡车因其体积较小，操控新颖方便，越来越受到年青人的喜爱。下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。
技术参数
车身自重
200N
最高速度
20km/h
电池
可充锂电池
额定工作电压
60V
电池容量
10A•h
（1）体重为600N的小明站在该双轮电动平衡车上时，若车轮与地面的接触面积总共为20cm2，则地面受到的压强是多大？
（2）该双轮电动平衡车将电能转化为机械能的效率为80%，匀速行驶时受到的阻力为总重的0.1倍，充满电后，小明骑着它可以在水平路面上匀速行驶多少km？

19. （2021•三明模拟）如图所示，物体A的底面积为400cm2，质量为6Kg，用滑轮组拉物体A沿水平方向匀速直线移动，在4秒内物体移动了0.8米，拉力F做的功为12J．求：
（1）物体A对水平面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）若滑轮组的机械效率为80%，物体A所受的摩擦力。

20. （2021•鼓楼区校级模拟）将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2，瓶底的面积是28cm2，瓶重和厚度忽略不计（g取10N/kg）。求：
（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强；
（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强。

21. （2021•建阳区模拟）如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为4N，底面积为0.01m2的木块相连，当小盘内放有重为1N的砝码时，木块正好做匀速直线运动，在2s内里前进了0.6m。（不计小盘、绳重及绳与滑轮的摩擦）求：
（1）木块对桌面的压强；
（2）木块受到的拉力；
（3）拉力做的功和功率。

22. （2020•福州模拟）一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的接触面积为0.02m2，该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强；
（2）在壶中加入1kg的初温为20℃的水，电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中水加热到100℃需要多长时间？
23. （2020•莆田一模）某无人机部分参数如下表，g取10N/kg，求：
（1）无人机停在地面上“两脚”着地时对地面的压强；
（2）无人机充满电储存的电能；
（3）无人机充满电后在水平方向上以最大速度可匀速飞行1×104m，若无人机将电能转化为机械能的效率为60%，求此过程中无人机的功率。
无人机质量
3.9kg
“两脚”着地总面积
0.003m2
电池容量
1×104mA•h
电池电压
20V
水平最大飞行速度
10m/s
最大抗风
6级风
24. （2020•三明一模）如图1，小明将密度不同的甲、乙两实心柱体放置在水平桌面上进行搭建积木游戏。甲由若干个相同的小柱体叠加构成（忽略叠加缝隙），甲、乙底面积之比S甲：S乙＝1：4，甲柱体由上至下逐块取下小柱体并搭放在乙柱体中央，两柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h的变化关系图线如图2，求：
（1）还未开始搭建时，甲、乙柱体对桌面的压力比F甲：F乙；
（2）搭积木全过程，乙柱体对桌面压强增加量的最大值；
（3）搭积木过程中，甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值。

25. （2020•泉州模拟）如图所示，甲，乙两个质量均为2kg的实心均匀圆柱体放在水平面上。
（1）高为h、密度为ρ的均匀柱状固体，竖立在水平地面上，试推导：柱状固体对水平地面的压强p＝ρgh；
（2）若将物体甲匀速提升3m，用时5s，求拉力做功的功率（g取10N/kg）；
（3）若图中甲的底面积是乙的1.5倍，在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和△m乙，再将切去部分互相叠放在对方剩余部分的上方，使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较△m甲和△m乙的大小关系。

26. （2020•福清市一模）如图所示的沙滩越野车，其部分参数如下表所示。求：
空载质量
180kg
核载人数
2人
最高时速
60km/h
输出功率
12kW
（1）该车以最高时速行驶5min通过的路程为多少？
（2）当越野车空载并静止在水平沙滩上时，车2轮与沙滩接触总面积为0.2m2，它对沙滩的压强为多大？
（3）该车以最高时速匀速行驶时受到的阻力为多大？

27. （2020•翔安区模拟）在一次负重竞赛活动中，选手需要用塑料筐（重力不计）携带5个正方体重物沿着倾角为30°的斜面向上运动，如图所示，已知每个重物边长为0.2m，质量为20kg，斜面上每隔6m设有一处小平台。比赛时选手将负重从地面提起后沿着起点向上运动每到一处平台取下一个重物，然后继续行进，直到抵达终点某选手用时2min完成比赛，求：（取g＝10N/kg）
（1）一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强；
（2）选手比赛时在斜面运动的平均速度；
（3）选手比赛全程对重物做的功和功率。

28. （2020•泉州模拟）质量为500g、底面积为25cm2、高10cm的圆柱体放在水平桌面上，g＝10N/kg，问：
（1）圆柱体对水平桌面的压力是多大？
（2）圆柱体的密度是多少？
（3）圆柱体对桌面的压强多大？
29. （2020•石狮市一模）如图是我国最新研发的超级电容储能式新型电车，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用。
某型号新型电车的有关技术参数如表：
空车质量（千克）
10000
满载乘员数（人）
80
满载时轮胎与地面接触总面积（厘米2）
5000
最大车速（千米/时）
80
（1）假设每位乘员的质量为60千克，新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强有多大？
（2）新型电车在某次行驶中，刹车时减小的机械能总量为1×107焦，这部分能量的80%回收再利用，可供电车在阻力为1×104牛的水平路面匀速行驶多少路程？

30. （2020•龙岩模拟）如图甲所示，将边长都为10cm的正方体物块A和B用细线（质量忽略不计）连接在一起，放在水中，A和B恰好悬浮在水中某一位置，此时容器中水的深度为40cm，B下表面距容器底6cm。当把细线轻轻剪断后，物块A上升，物块B下沉，最后A漂浮在水面上静止，且A露出水面的体积是它自身体积的，B沉到容器底后静止（物块B与容器底不会紧密接触），如图乙所示。（A和B都不吸水，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）甲图中物块B下表面受到水的压强；
（2）物块A的密度；
（3）图乙中物块B对容器底部的压强；
（4）物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的功。

31. （2020•鼓楼区模拟）小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm，底面积SA：SB＝1：3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建，A、B置于水平桌面上，如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示，求：
（1）圆柱体A的密度；
（2）从A截取h＝6cm的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量；
（3）图2中a的值。

32. （2021•思明区校级模拟）随着城市污染的加剧，全球能源结构向清洁、低碳、环保转型，氢燃料电池汽车因其零排放、大功率、长续航而格外引人瞩目。有某一款氢燃料电池电动车，该车质量为2.5×104kg，车轮与地面的接触总面积为1.25m2，该车运行时电动机额定输出功率为60kW，在水平路面上匀速行驶时速度为18m/s，燃料电池的效率为90%。请计算：
（1）该车静止时对地面的压强？
（2）匀速行驶时电动车受到的阻力是多大？
（3）以额定功率行驶100小时，需消耗多少千克的氢气？（q氢＝1.4×108J/kg，假设氢气完全燃烧）
33. （2021•鼓楼区校级模拟）如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m。已知机器人质量为3.8kg，圆形身体半径为0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m2，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取g＝10N/kg。求：
（1）机器人清扫工作中对地面的压强；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度。


参考答案与试题解析
1. （2022•宁德模拟）在仓库装满物资的货车总质量为1.5×104kg，沿平直公路以36km/h的速度匀速驶向距离仓库1.8km的卸货点，行驶过程中货车受到的阻力为3.0×104N，车轮与地面的总接触面积为0.3m2。求：
（1）从仓库到卸货点，货车的行驶时间；
（2）从仓库到卸货点，货车牵引力所做的功；
（3）装满物资的货车静止在水平地面上时，对水平地面的压强。
【解答】解：（1）货车行驶的路程s＝1.8km＝1.8×103m，
货车的速度v＝36km/h＝10m/s，
由速度公式得，从仓库到卸货点，货车的行驶时间：
t＝＝＝180s；
（2）货车沿平直公路匀速运动，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即F牵＝f＝3.0×104N，
则汽车牵引力所做的功：
W＝F牵s＝3.0×104N×1.8×103m＝5.4×107J；
（3）货车受到的重力G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N；
货车对水平地面的压力F压＝G＝1.5×105N，
货车对水平地面的压强：
p＝＝＝5×105Pa。
答：（1）从仓库到卸货点，货车的行驶时间为180s；
（2）从仓库到卸货点，货车牵引力所做的功为5.4×107J；
（3）装满物资的货车静止在水平地面上时，对水平地面的压强为5×105Pa。
2. （2022•漳州模拟）小明骑车在某段平直的水平路面上由静止开始运动，共用时12s，小明重500N，图甲是速度v随时间t变化的关系图像，小明在t＝7s时刚好到达这段路程的中点，图乙是动力F随时间t变化的关系图像。
（1）自行车在第8～10s时受到的摩擦阻力是多少？
（2）自行车在0～7s内的平均速度是多少？（保留1位小数）
（3）小明骑自行车在水平地面行驶时，自行车与地面的受力面积为2×10﹣3m2，对地面的压强为3.5×105Pa，求自行车的重力？

【解答】解：
（1）由v﹣t图象可知，自行车在第8s～10s时做匀速直线运动，
由F﹣t图象可知，在第8s～10s自行车的动力F＝30N，
由于自行车做匀速运动，所以自行车受到的摩擦阻力等于动力，即f＝F＝30N；
（2）由图知7～12s自行车匀速v＝6m/s，
故7～12s行驶的路程为：
s＝vt＝6m/s×5s＝30m，
小明在t＝7s时刚好到达这段路程的中点，
所以，0～7s通过的路程s′＝s＝30m，
自行车在0～7s内的平均速度：
v′＝＝≈4.3m/s；
（3）由p＝得小明骑自行车在水平地面行驶时，对地面的压力：
F＝pS＝3.5×105Pa×2×10﹣3m2＝700N，
因自行车在水平地面行驶时，对地面的压力等于小明与自行车的重力之和，所以自行车的重力：
G车＝F﹣G小明＝700N﹣500N＝200N。
答：（1）自行车在第8～10s时受到的摩擦阻力是30N；
（2）自行车在0～7s内的平均速度是4.3m/s；
（3）自行车的重力为200N。
3. （2022•福建模拟）2022年4月16日，巨型降落伞吊着“神舟十三号”飞船返回舱在东风着陆场完美着陆，如图所示。返回舱的直径为2.5m，高约2.8m，总质量达3.2t，其静止直立在水平地面时与地面的接触面积为2.5m2，求：
（1）返回舱静止直立在地面时受到的重力；
（2）返回舱对地面的压强。

【解答】解：（1）返回舱的质量m＝3.2t＝3.2×103kg，
则返回舱静止直立在地面时受到的重力：G＝mg＝3.2×103kg×10N/kg＝3.2×104N；
（2）返回舱对地面的压力：F＝G＝3.2×104N，
则返回舱对地面的压强：p＝＝＝1.28×104Pa。
答：（1）返回舱静止直立在地面时受到的重力为3.2×104N；
（2）返回舱对地面的压强为1.28×104Pa。
4. （2022•集美区模拟）冬奥冰壶竞技，以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负（如图乙所示）。

（1）运动员从投掷线以3m/s速度推出的冰壶，经15s刚好运动到营垒圆心O处，则这段时间冰壶运动的平均速度为多少？
（2）冰壶由花岗岩凿磨而成，冰壶质量为20kg，与冰道接触的底面积约为200cm2，则冰壶停在冰面上时对冰面的压强为多少？（g＝10N/kg）
（3）运动员推着冰壶从A点出发，到投掷线推出，刚好在O点停下来。若过程中运动员对冰壶的推力是10N，运动员对冰壶做的功是多少？
【解答】解：（1）由图可知，s＝6m+24m＝30m，
这段时间冰壶运动的平均速度：v＝＝＝2m/s；
（2）冰壶的重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
冰壶停在冰面上时对冰面的压强：
p＝＝＝＝1×104Pa；
（3）运动员用10N的水平推力将冰壶从水平冰道的A点推至B点后放手，在推力作用下，冰壶前进了6m，后面的BO段是由于惯性滑行，
运动员对冰壶做的功：W＝FsAB＝10N×6m＝60J。
答：（1）这段时间冰壶运动的平均速度为2m/s；
（2）冰壶停在冰面上时对冰面的压强为1×104Pa；
（3）运动员对冰壶做的功是60J。
5. （2022•思明区二模）网上传言长颈鹿是动物界的“高血压”，且战斗力极强，如图。请用所学知识识别传言真假。
（1）长颈鹿在搏斗的过程用力一踢可产生的最大压强为2×108Pa，其脚掌的面积约250cm2，则最大踢力多少？
（2）以收缩压为例计算，哺乳类动物头部正常血压约110mmHg≈1.5×104Pa，若长颈鹿血液密度为1.05×103kg/m3，头部到心脏的竖直高度约3m，则长颈鹿心脏的收缩压至少是多大？

【解答】解：（1）由p＝可知，最大踢力：F＝pS＝2×108Pa×250×10﹣4m2＝5×106N；
（2）3m高的血液产生的压强：p血液＝ρ血液gh＝1.05×103kg/m3×10N/kg×3m＝3.15×104Pa，
则长颈鹿心脏的收缩：p收＝p头+p血液＝1.5×104Pa+3.15×104Pa＝4.65×104Pa。
答：（1）最大踢力为5×106N；
（2）长颈鹿心脏的收缩压至少是4.65×104Pa。
6. （2022•漳州模拟）在北京冬奥会上，我国自主研发的智能雾化消毒机器人，以非接触的智能工作方式，实现对物体表面有效消毒。如图为某雾化消毒机器人，它的总质量为60kg，轮子与平整地面接触的总面积约为1.0×10﹣3m2。某次执行任务中该机器人10s内前进了2m，求机器人：
（1）平均速度；
（2）总重力；
（3）对地面的压强。

【解答】解：（1）机器人的平均速度为：
v＝＝＝0.2m/s；
（2）机器人的总重力为：
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N；
（3）机器人对地面的压力：F＝G＝600N；
对地面的压强：
p＝＝＝6×105Pa。
答：（1）平均速度为0.2m/s；
（2）总重力为600N；
（3）对地面的压强6×105Pa。
7. （2022•福建模拟）一个底面积为100cm2的薄壁柱形容器放在水平电子秤上，向容器中缓慢注入水，停止注入水时，容器中水的深度为3cm。将一个高为15cm的均匀实心柱体缓慢放入水中，放手后，柱体静止时如图甲所示。整个过程，没有水溢出，电子秤的示数与容器内水的深度的关系如图乙所示。g取10N/kg，求：
（1）停止注入水时，容器对电子秤的压强；
（2）柱体静止时，容器底部受到的水压强；
（3）该实心柱体的密度。
【解答】解：（1）由乙图可知，当液体深度为零时，容器的质量m容器＝50g，
液体的体积V水＝S容器h1＝100cm2×3cm＝300cm3，
根据密度公式ρ＝知水的质量为：
m水＝ρ水V水＝1g/cm3×300cm3＝300g，
停止注水时的总质量为：
m总＝m水+m容器＝300g+50g＝350g＝0.35kg，
容器对电子秤的压力为：
F＝G＝m总g＝0.35kg×10N/kg＝3.5N，
容器对电子秤的压强为：
p＝＝＝350Pa；
（2）由图知柱体静止时水的深度h＝10cm＝0.1m，
容器底部受到的水压强为：
p′＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；
（3）柱体的质量为：
m柱＝m﹣m容器﹣m水＝1505g﹣50g﹣300g＝1155g；
设柱体的底面积为S柱，由图乙可知液体的最大深度h最大＝10cm，又V′液不变，则有：（S容器﹣S柱）×h最大＝V′液，
所以S柱＝S容器﹣＝100cm2﹣＝70cm2；
所以V柱＝S柱h柱＝70cm2×（10cm+5cm）＝1050cm3；
柱体的密度为：
ρ柱＝＝＝1.1g/cm3。
答：（1）停止注入水时，容器对电子秤的压强350Pa；
（2）柱体静止时，容器底部受到的水压强1000Pa；
（3）该实心柱体的密度1.1g/cm3。
8. （2022•泉港区模拟）如图所示是警察骑两轮电动平衡车在天安门广场巡逻的情景。警用两轮电动平衡车的质量为40kg，每个车轮与水平地面的接触面积为30cm2，额定电压60V，最大电功率1200W。（g取10N/kg，q汽油＝4.6×107J/kg）求：
（1）若车胎能承受的最大压强为4×105Pa，该车在水平地面时的最大载重质量是多少？
（2）若该车以最大功率行驶时的速度为10m/s，所受到的阻力为96N，行驶了10min，该电动平衡车的效率是多大？
（3）若电动车以920W的电功率行驶10min所耗的电能全部由燃烧汽油来获得，则需要消耗多少千克汽油？（不计能量损失）

【解答】解：（1）受力面积：S＝2×30cm2＝60cm2＝0.006m2，
由p＝可得车对地面的压力：
F＝pS＝4×105Pa×0.006m2＝2400N；
因为在水平地面上，所以G＝F＝2400N，
根据G＝mg知平衡车的总质量为：
m＝＝＝240kg，
该车的最大载重量：m物＝m﹣m车＝240kg﹣40kg＝200kg；
（2）两轮电动平衡车匀速行驶时，受平衡力作用，则牵引力F′＝f＝96N，
两轮电动平衡车的机械功率：
P机械＝＝＝F′v＝96N×10m/s＝960W，
两轮电动平衡车的效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%；
（3）由P＝可得，动车消耗的电能：W＝P电′t＝920W×10×60s＝5.52×105J，
由Q放＝W和Q放＝mq可得完全燃烧汽油的质量为：
m′＝＝＝1.2×10﹣2kg。
答：（1）该车在水平地面时的最大载重量是200kg；
（2）该电动平衡车的效率是80%；
（3）需要消1.2×10﹣2kg的汽油。
9. （2022•翔安区模拟）2019年12月17日，中国第一艘国产航母“山东舰”正式入役。据军迷推测，航母最大航速可达15m/s，重型舰载机歼15，最大起飞重量（满载）32.5吨，起落架轮胎着地总面积0.5m2，在航母上的最大起飞距离是195米，滑跃起飞时间7s，两台发动机，每台最大推力1.4×105N，每次加注航空燃油大约为7.8吨，（燃油密度0.78g/cm3）。求：
（1）山东号每小时最大航程多少？
（2）歼15每次加注燃油的体积为多少？
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为多少？（g＝10N/kg）
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做多少功？
（5）歼15上述起飞期间的总功率是多少？

【解答】解：（1）已知t＝1h＝3600s，v＝15m/s，
由v＝可得，山东号每小时最大航程s＝vt＝15m/s×3600s＝54000m，
（2）m油＝7.8t＝7.8×103kg，燃油密度ρ油＝0.78g/cm3＝0.78×103kg/m3。
由ρ＝可得，燃油的体积V油＝＝＝10m3，
（3）m满＝m满g＝3.25×104kg×10N/kg＝3.25×105N，
因为水平静止，所以对甲板的压F压＝G满＝3.25×105N，
对甲板的压强p＝＝＝6.5×105Pa；
（4）两台发动机推力F＝2×1.4×105N＝2.8×105N，
离开甲板前发动机共做功W＝Fs＝2.8×105N×195m＝5.46×107J，
（5）歼15上述起飞期间的总功率P＝＝＝7.8×106W。
答：（1）山东号每小时最大航程为54000m，
（2）歼15每次加注燃油的体积为10m3，
（3）歼15满载水平静止停靠在航母上时，对甲板的压强为6.5×105Pa；
（4）歼15以最大推力按最大起飞距离起飞，离开甲板前发动机共做5.46×107J功；
（5）歼15上述起飞期间的总功率是7.8×106W。
10. （2022•南安市模拟）如图甲，小锋骑着单车上班，6s内在水平路上行驶的路程随时间变化关系如图乙，若小锋的质量为60kg，单车行驶时每个车轮与地面的接触面积为9cm2，骑行的平均功率为225W，受到阻力是其总重的0.05倍。求：
（1）这段时间内骑行的速度；
（2）骑行时车受到的阻力；
（3）骑行时车对地面的压强。

【解答】解：（1）由s﹣t图象可知，小锋匀速骑行，且6s内通过的路程为30m，
则这段时间内骑行的速度：
v＝＝＝5m/s；
（2）因为骑行的平均功率为225W，
所以根据功率的公式P＝＝＝Fv可得，汽车的动力为：
F＝＝＝45N，
因为骑行时做匀速直线运动，所以骑车时车受到的阻力为：f＝F＝45N；
（3）因为受到阻力是其总重的0.05倍，所以车和人的总重力为：
G＝＝＝900N，
骑行时车对地面的压力：
F压＝G＝900N，
受力面积：
S＝9cm2×2＝18cm2＝1.8×10﹣3m2，
车对地面的压强：
p＝＝＝5×105Pa。
答：（1）骑行的速度为5m/s；
（2）骑行时车受到的阻力为45N；
（3）骑行时车对地面的压强为5×105Pa。
11. （2022•泉港区模拟）如图是建造楼房时常用的混凝土泵车，它使用柴油提供动力，能将搅拌好的混凝土抽到高处进行浇灌，该车满载时总重为2.5×105N，为了减少对地面的压强它装有四只支腿，支腿和车轮与地面的总接触面积为2m2，该车正常工作时每小时可以将60m3的混凝土输送到10m高的楼上。g取10N/kg，混凝土密度ρ混凝土＝4.3×103kg/m3，柴油热值q柴油＝4.3×107J/kg。
（1）该车满载，求静止时对水平路面的压强；
（2）该车将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，消耗柴油2kg，求泵车的效率。

【解答】解：（1）该车满载静止时对水平路面的压力：
F＝G＝2.5×105N，
对水平路面的压强：
p＝＝＝1.25×105Pa；
（2）由ρ＝可得，60m3混凝土的质量：
m＝ρ混凝土V＝4.3×103kg/m3×60m3＝2.58×105kg，
将60m3的混凝土输送到10m高的楼上，克服混凝土重力所做的功：
W＝Gh＝mgh＝2.58×105kg×10N/kg×10m＝2.58×107J，
完全燃烧2kg柴油产生的热量：
Q放＝m柴油q柴油＝2kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J，
则泵车的效率：
η＝×100%＝×100%＝30%。
答：（1）该车满载静止时对水平路面的压强为1.25×105Pa；
（2）泵车的效率为30%。
12. （2022•厦门二模）张家界风景区内的“百龙天梯”是世界上最高、载重量最大、运行速度最快的全景户外观光电梯。该电梯运行高度约为330m，从地面向上运行到最高点的过程中，电梯速度与时间的关系图象如图所示。游客小明质量为60kg，每只脚与电梯水平地板的接触面积约为250cm2，g取10N/kg。
求：
（1）“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度；
（2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强；
（3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功。

【解答】解：
（1）由题意可知，该电梯运行高度h＝330m，
由图乙可知，电梯运行的总时间t＝120s，
“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度：
v＝＝＝2.75m/s；
（2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压力：
F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，
受力面积：
S＝2×250cm2＝500cm2＝0.05m2，
对电梯的压强：
p＝＝＝1.2×104Pa；
（3）由图可知，向上匀速运行的速度v′＝3m/s，运行的时间t′＝100s，
电梯运行的高度：
h′＝v′t′＝3m/s×100s＝300m，
电梯对小明做的功：
W＝Gh′＝600N×300m＝1.8×105J。
答：（1）“百龙天梯”向上运行时全程的平均速度为2.75m/s；
（2）当电梯匀速运行时，双脚站立的小明对电梯的压强为1.2×104Pa；
（3）向上匀速运行的过程中，电梯对小明做的功为1.8×105J。
13. （2021•厦门模拟）截止2020年10月29日，河南郑州的223辆宇通氢燃料电池公交车，以累积安全运行超600万公里的好成绩，创造了中国燃料电池公交车安全运行里程新记录。每次加氢仅需几分钟，其续航里程可达500公里以上。如图所示，该公交车由于应用多项整车节能控制技术，其工况氢耗可降至6.5kg/100km，电机输出功率最高为200kW，最高车速为90km/h。求：
（1）若此时公交车电机输出功率为200kW，且以最高车速匀速直线行驶100m，公交车此时受到的阻力为多少牛顿？
（2）若该公交车满载时整车质量为1.5×104kg，车轮与地面的总接触面积为3000cm2，则公交车满载静止时对地面的压强为多少？
（3）公交车以200kW的恒定功率匀速行驶了4000s，刚好燃烧10kg的氢燃料，则这氢能源公交车的效率是多少？（q氢＝1.4×108J/kg）（百分号前保留整数）
（4）结合你学过的物理知识，你认为氢燃料电池公交车与电动公交车相比具有怎样的优点。
【解答】解：（1）最高车速v＝90km/h＝25m/s，
汽车在水平路面匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力大小相等，
根据P＝＝＝Fv可知，汽车所受阻力f＝F牵＝＝＝8000N；
（2）该公交车满载得出时对水平地面的压力：F＝G＝mg＝1.5×104kg×10N/kg＝1.5×105N，
该公交车满载时对水平地面的压强：p＝＝＝5×105Pa；
（3）该公交车做功：W＝Pt＝200000W×4000s＝8×108J，
氢燃料放出的热量：Q＝mq＝10kg×1.4×108J/kg＝1.4×109J，
氢能源公交车的效率：η＝＝＝57%；
（4）氢燃料电池公交车与电动公交车相比具有加氢快，续航远的优点。
答：（1）公交车此时受到的阻力为8000N；
（2）公交车满载静止时对地面的压强为5×105Pa；
（3）氢能源公交车的效率是57%；
（4）氢燃料电池公交车与电动公交车相比具有节约化石能源，环保无污染，加氢快，续航远的优点。
14. （2021•福建二模）小明利用如图的滑轮组，将28kg的物体匀速提升了2m。已知他自身的体重为600N，对绳子施加的拉力F＝200N，两脚与地面接触的总面积S＝400cm2。g取10N/kg，求此过程中
（1）拉力F做的功；
（2）小明对地面的压强；
（3）该滑轮组的机械效率。

【解答】解：（1）由滑轮组结构可知n＝2，则绳子自由端向下移动的距离为：s＝2h＝2×2m＝4m，
拉力做功为：WF＝Fs＝200N×4m＝800J；
（2）对小明进行受力分析，可知其受到竖直向下的重力、绳子施加的向上的拉力以及地面施加的向上的支持力，则小明对地面的压力为：F压＝F支＝G﹣F＝600N﹣200N＝400N，对地面的压强为：＝1×104Pa；
（3）提升物体过程中做的有用功为：W有＝G物h＝mgh＝28kg×10N/kg×2m＝560J，则该滑轮组的机械效率为：＝。
答：（1）拉力F做的功为800J；
（2）小明对地面的压强为1×104Pa；
（3）该滑轮组的机械效率为70%。
15. （2021•永春县模拟）下表是某新型图书智能管理机器人工作的部分技术参数当机器人以最大负重将图书匀速竖直提升至最大高度，用时5s。则此次提升过程中，求：
质量/kg
双脚触地面积/m2
最大负重N
提升最大高度/m
40
0.01
200
0.6
（1）机器人提升图书的速度。
（2）机器人对图书做的功。
（3）机器人对地面的压强。

【解答】解：（1）机器人提升图书的速度：v＝＝＝0.12m/s；
（2）机器人对图书做的功：W＝Fs＝200N×0.6m＝120J；
（3）机器人的重力：G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，
机器人对地面的压强：p＝＝＝＝60000Pa。
答：（1）机器人提升图书的速度是0.12m/s；
（2）机器人对图书做功为120J；
（3）机器人对地面的压强为60000Pa。
16. （2021•仙游县一模）如图所示是一款送餐机器人。在新型冠状病毒疫情的隔离区，机器人可以提供全自主“免接触式”服务，降低病毒交叉感染风险。若该机器人的质量为18kg，底部的滚轮与水平地面的接触面积为100cm2，（g取10N/kg）求：
（1）地面对机器人的支持力；
（2）机器人对水平地面的压强。

【解答】解：（1）在水平地面上时机器人受到的重力和地面对机器人的支持力是一对平衡力，大小相等，即F＝G＝mg＝18kg×10N/kg＝180N；
（2）在水平面上机器人对地面的压力等于机器人的重力：F′＝G＝180N，
机器人对地面的压强：
p＝＝＝18000Pa。
答：（1）地面对机器人的支持力为180N；
（2）机器人对水平地面的压强18000Pa。
17. （2021•龙岩模拟）如图是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人，其质量为500kg，履带与地面的总接触面积为0.4m2，当机器人在水平冰面上匀速直线行驶时，阻力是总重的0.12倍。求：
（1）机器人受到的重力；
（2）机器人匀速直线行驶时受到的牵引力；
（3）机器人静止在水平冰面时对冰面的压强。

【解答】解：（1）机器人受到的重力：G＝mg＝500kg×10N/kg＝5×103N；
（2）因为机器人匀速直线行驶，所以F牵＝f＝0.12G＝0.12×5×103N＝600N；
（3）在水平冰面上，压力：F压＝G＝5×103N，
机器人静止在水平冰面时对冰面的压强：p＝＝＝1.25×104Pa。
答：（1）机器人受到的重力为5×103N；
（2）机器人匀速直线行驶时受到的牵引力为600N；
（3）机器人静止在水平冰面时对冰面的压强为1.25×104Pa。
18. （2021•福建模拟）如图所示，双轮电动平衡车因其体积较小，操控新颖方便，越来越受到年青人的喜爱。下表是某双轮电动平衡车的部分技术参数。
技术参数
车身自重
200N
最高速度
20km/h
电池
可充锂电池
额定工作电压
60V
电池容量
10A•h
（1）体重为600N的小明站在该双轮电动平衡车上时，若车轮与地面的接触面积总共为20cm2，则地面受到的压强是多大？
（2）该双轮电动平衡车将电能转化为机械能的效率为80%，匀速行驶时受到的阻力为总重的0.1倍，充满电后，小明骑着它可以在水平路面上匀速行驶多少km？

【解答】解：
（1）小明站在该双轮电动平衡车上时，对地面的压力：
F＝G总＝G车+G人＝200N+600N＝800N，
受力面积：
S＝20cm2＝2×10﹣3m2，
地面受到的压强：
p＝＝＝4×105Pa；
（2）电动车一次充电储存的电能：
W电＝UIt＝60V×10A×3600s＝2.16×106J，
由η＝×100%可得，获得的机械能：
W机械＝W电η＝2.16×106J×80%＝1.728×106J，
因电动车在水平路面上匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，电动车的牵引力：
F′＝f＝0.1G总＝0.1×800N＝80N，
由W＝Fs可得，电动车匀速行驶的距离：
s＝＝＝21600m＝21.6km。
答：（1）地面受到的压强是4×105Pa；
（2）充满电后，小明骑着它可以在水平路面上匀速行驶21.6km。
19. （2021•三明模拟）如图所示，物体A的底面积为400cm2，质量为6Kg，用滑轮组拉物体A沿水平方向匀速直线移动，在4秒内物体移动了0.8米，拉力F做的功为12J．求：
（1）物体A对水平面的压强；
（2）拉力的功率；
（3）若滑轮组的机械效率为80%，物体A所受的摩擦力。

【解答】解：（1）物体A对水平面的压力：
F压＝G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N，
受力面积：
S＝400cm2＝0.04m2，
物体A对水平面的压强：
p＝＝＝1500Pa；
（2）拉力的功率：
P＝＝＝3W；
（3）由η＝×100%可得，物体A克服摩擦力所做的有用功：
W有＝W总η＝12J×80%＝9.6J，
由W有＝fs可得，物体A所受的摩擦力：
f＝＝＝12N。
答：（1）物体A对水平面的压强为1500Pa；
（2）拉力的功率为3W；
（3）物体A所受的摩擦力为12N。
20. （2021•鼓楼区校级模拟）将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2，瓶底的面积是28cm2，瓶重和厚度忽略不计（g取10N/kg）。求：
（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强；
（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强。

【解答】解：（1）由右图可知，矿泉水瓶倒立放置时水的深度：
h＝13cm＝0.13m，
倒立放置时瓶盖所受水的压强：
p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1300Pa；
（2）由左图可知，矿泉水瓶内水的体积：
V＝S瓶底h正立＝28cm2×10cm＝280cm3，
由ρ＝可得，水的质量：
m水＝ρV＝1.0g/cm3×280cm3＝280g＝0.28kg，
瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：
F＝G水＝m水g＝0.28kg×10N/kg＝2.8N，
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：
p＝＝＝3500Pa。
答：（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强为1300Pa；
（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力为2.8N，压强为3500Pa。
21. （2021•建阳区模拟）如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上重为4N，底面积为0.01m2的木块相连，当小盘内放有重为1N的砝码时，木块正好做匀速直线运动，在2s内里前进了0.6m。（不计小盘、绳重及绳与滑轮的摩擦）求：
（1）木块对桌面的压强；
（2）木块受到的拉力；
（3）拉力做的功和功率。

【解答】解：（1）木块放在水平桌上，此时木块对桌面的压力F＝G木＝4N，
木块对桌面的压强p＝＝＝400Pa；
（2）由于木块处于平衡状态，所以由力的平衡条件得：F拉＝G砝码＝1N；
（3）拉力做的功W＝F拉s＝1N×0.6m＝0.6J，
功率P＝＝＝0.3W。
答：（1）木块对桌面的压强为400Pa；
（2）木块受到的拉力为1N；
（3）拉力做的功为0.6J，功率为0.3W。
22. （2020•福州模拟）一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的接触面积为0.02m2，该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W，g取10N/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强；
（2）在壶中加入1kg的初温为20℃的水，电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中水加热到100℃需要多长时间？
【解答】解：（1）电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压力：
F＝G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，
电热水壶对桌面的压强：
p＝＝＝300Pa；
（2）水吸收的热量
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
若不考虑热量损失，则消耗的电能：
W＝Q吸＝3.36×105J，
由P＝可得，需要的加热时间：
t′＝＝＝336s。
答：（1）电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强为300Pa；
（2）在壶中加入1kg的初温为20℃的水，电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中水加热到100℃需要336s。
23. （2020•莆田一模）某无人机部分参数如下表，g取10N/kg，求：
（1）无人机停在地面上“两脚”着地时对地面的压强；
（2）无人机充满电储存的电能；
（3）无人机充满电后在水平方向上以最大速度可匀速飞行1×104m，若无人机将电能转化为机械能的效率为60%，求此过程中无人机的功率。
无人机质量
3.9kg
“两脚”着地总面积
0.003m2
电池容量
1×104mA•h
电池电压
20V
水平最大飞行速度
10m/s
最大抗风
6级风
【解答】解：
（1）无人机停在地面上“两脚”着地时对地面的压力：
F＝G＝mg＝3.9kg×10N/kg＝39N；
无人机对地面的压强：
p＝＝＝1.3×104Pa；
（2）无人机充满电储存的电能：
W电＝UIt＝20V×1×104×10﹣3A×3600s＝7.2×105J；
（3）根据η＝得，转化为的机械能：
W机械＝ηW电＝60%×7.2×105J＝4.32×105J，
由W＝Fs可得，无人机在水平方向上以最大速度可匀速飞行时受到的牵引力：
F′＝＝＝43.2N，
此过程中无人机的功率：
P＝F′v＝43.2N×10m/s＝432W。
答：（1）无人机停在地面上“两脚”着地时对地面的压强为1.3×104Pa；
（2）无人机充满电储存的电能为7.2×104J；
（3）此过程中无人机的功率为432W。
24. （2020•三明一模）如图1，小明将密度不同的甲、乙两实心柱体放置在水平桌面上进行搭建积木游戏。甲由若干个相同的小柱体叠加构成（忽略叠加缝隙），甲、乙底面积之比S甲：S乙＝1：4，甲柱体由上至下逐块取下小柱体并搭放在乙柱体中央，两柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h的变化关系图线如图2，求：
（1）还未开始搭建时，甲、乙柱体对桌面的压力比F甲：F乙；
（2）搭积木全过程，乙柱体对桌面压强增加量的最大值；
（3）搭积木过程中，甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值。

【解答】解：
（1）由图2可知，h＝0时，p甲＝600Pa，p乙＝300Pa，
由p＝可得甲、乙柱体对桌面的压力比：
＝＝×＝；
（2）在搭积木的过程中，甲对地面的压强不断减小，乙对地面的压强不断增大，

甲中积木的总重力G甲总＝F甲＝p甲S甲，
当甲中的积木全部叠加在乙上面时，乙对桌面的压强增加量最大，
搭积木全过程，乙柱体对桌面压强增加量的最大值：
△p乙＝＝＝＝600Pa×＝150Pa；
（3）根据图2可知，甲的最大高度为10cm，甲柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h成一次函数关系，
设甲减小的高度为h，则甲减小的压力：△F＝，
已知S甲：S乙＝1：4，甲、乙柱体对桌面压强相等时，p甲′＝p乙′，
所以有＝，
则p甲﹣＝p乙+，
即p甲﹣＝p乙+，
整理可得p甲×（1﹣）＝p乙+×p甲×，

代入数据有：600Pa×（1﹣）＝300Pa+×600Pa×，
解得h＝4cm，
故p甲′＝p甲﹣＝p甲﹣＝600Pa×（1﹣）＝360Pa。
答：（1）还未开始搭建时，甲、乙柱体对桌面的压力比为1：2；
（2）搭积木全过程，乙柱体对桌面压强增加量的最大值为150Pa；
（3）搭积木过程中，甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值为360Pa。
25. （2020•泉州模拟）如图所示，甲，乙两个质量均为2kg的实心均匀圆柱体放在水平面上。
（1）高为h、密度为ρ的均匀柱状固体，竖立在水平地面上，试推导：柱状固体对水平地面的压强p＝ρgh；
（2）若将物体甲匀速提升3m，用时5s，求拉力做功的功率（g取10N/kg）；
（3）若图中甲的底面积是乙的1.5倍，在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和△m乙，再将切去部分互相叠放在对方剩余部分的上方，使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较△m甲和△m乙的大小关系。

【解答】解：
（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，柱状固体对水平地面的压强p＝＝＝＝＝＝ρgh；
（2）因物体甲匀速提升时处于平衡状态，受到的拉力和自身的重力是一对平衡力，
所以，拉力F＝G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
拉力做的功W＝Fh＝20N×3m＝60J，
拉力的功率P＝＝＝12W；
（3）在甲、乙的上部沿水平方向分别切去△m甲和△m乙，再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后，
因此时甲、乙对水平地面的压强相等，即p甲＝p乙，
所以，＝，
即：＝，
把m甲＝m乙＝2kg和S甲＝1.5S乙代可得：
＝，
整理可得：△m乙﹣△m甲＝0.4kg，则△m乙＞△m甲。
答：（1）推导过程如解中所示；
（2）拉力做功的功率为12W；
（3）△m甲和△m乙的大小关系为△m乙＞△m甲。
26. （2020•福清市一模）如图所示的沙滩越野车，其部分参数如下表所示。求：
空载质量
180kg
核载人数
2人
最高时速
60km/h
输出功率
12kW
（1）该车以最高时速行驶5min通过的路程为多少？
（2）当越野车空载并静止在水平沙滩上时，车2轮与沙滩接触总面积为0.2m2，它对沙滩的压强为多大？
（3）该车以最高时速匀速行驶时受到的阻力为多大？

【解答】解：（1）该车的最高时速：
v＝60km/h＝m/s，
由v＝可得，该车以最高时速行驶5min通过的路程：
s＝vt＝m/s×5×60s＝5000m；
（2）当越野车空载并静止在水平沙滩上时，对水平地面的压力：
F＝G＝mg＝180kg×10N/kg＝1800N，
因为车2轮与沙滩接触总面积为0.2m2，
所以4轮与沙滩接触总面积为2×0.2m2＝0.4m2，
越野车对沙滩的压强：
p＝＝＝4.5×103Pa；
（3）已知最大功率P＝12kW＝1.2×104W，最大车速v＝m/s，
由P＝＝＝Fv得，越野车的牵引力：
F＝＝＝720N，
因为匀速行驶时受到的阻力等于牵引力，
所以该车以最高时速匀速行驶时受到的阻力为720N。
答：（1）该车以最高时速行驶5min通过的路程为5000m；
（2）当越野车空载并静止在水平沙滩上时，车2轮与沙滩接触总面积为0.2m2，它对沙滩的压强为4.5×103Pa；
（3）该车以最高时速匀速行驶时受到的阻力为720N。
27. （2020•翔安区模拟）在一次负重竞赛活动中，选手需要用塑料筐（重力不计）携带5个正方体重物沿着倾角为30°的斜面向上运动，如图所示，已知每个重物边长为0.2m，质量为20kg，斜面上每隔6m设有一处小平台。比赛时选手将负重从地面提起后沿着起点向上运动每到一处平台取下一个重物，然后继续行进，直到抵达终点某选手用时2min完成比赛，求：（取g＝10N/kg）
（1）一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强；
（2）选手比赛时在斜面运动的平均速度；
（3）选手比赛全程对重物做的功和功率。

【解答】解：
（1）一个重物对水平地面的压力：F＝G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N；
受力面积：S＝（0.2m）2＝0.04m2，
一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强：
p＝＝＝5×103Pa；
（2）选手比赛时在斜面运动的距离为：s＝5×6m＝30m；
其平均速度为：
v＝＝＝0.25m/s；
（3）由题意可知，选手从起点携带5个正方体重物沿着斜面向上运动，每到一处平台取下一个重物，
所以第1段路程是克服5个重物的重力做功，第2段路程是克服4个重物的重力做功，第3段路程是克服3个重物的重力做功，第4段路程是克服2个重物的重力做功，第5段路程是克服1个重物的重力做功，
由题知，每段路程相等，且斜面的倾角为30°，由数学知识可知，每次重物上升的高度为：
h′＝×6m＝3m，
则选手比赛中对重物做的功：
W＝W1+W2+W3+W4+W5＝5Gh′+4Gh′+3Gh′+2Gh′+Gh′＝h′（5G+4G+3G+2G+G）＝15Gh′＝15×200N×3m＝9×103J；
选手比赛全程对重物做的功的功率：
P＝＝＝75W。
答：（1）一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强为5×103Pa；
（2）选手比赛时在斜面运动的平均速度为0.25m/s；
（3）选手比赛全程对重物做的功为9×103J；功率为75W。
28. （2020•泉州模拟）质量为500g、底面积为25cm2、高10cm的圆柱体放在水平桌面上，g＝10N/kg，问：
（1）圆柱体对水平桌面的压力是多大？
（2）圆柱体的密度是多少？
（3）圆柱体对桌面的压强多大？
【解答】解：
（1）圆柱体的重力：
G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N，
该圆柱体对桌面的压力：
F＝G＝5N，
（2）圆柱体的体积V＝Sh＝25cm2×10cm＝250cm3＝2.5×10﹣4m3。
圆柱体的密度：
ρ＝＝＝2g/cm3＝2×103kg/m3；
（3）受力面积S＝25cm2＝2.5×10﹣3m2，
圆柱体对桌面的压强：
p＝＝＝2000Pa。
答：（1）圆柱体对水平桌面的压力是5N；
（2）圆柱体的密度是2×103kg/m3；
（3）圆柱体对桌面的压强2000Pa。
29. （2020•石狮市一模）如图是我国最新研发的超级电容储能式新型电车，可在乘客上下车的短时间内充满电，还可以把刹车时减小的机械能转化成电能回收储存再利用。
某型号新型电车的有关技术参数如表：
空车质量（千克）
10000
满载乘员数（人）
80
满载时轮胎与地面接触总面积（厘米2）
5000
最大车速（千米/时）
80
（1）假设每位乘员的质量为60千克，新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强有多大？
（2）新型电车在某次行驶中，刹车时减小的机械能总量为1×107焦，这部分能量的80%回收再利用，可供电车在阻力为1×104牛的水平路面匀速行驶多少路程？

【解答】解：（1）新型电车满载停在水平路面时，对地面的压力：
F＝G＝mg＝（10000kg+60kg×80）×10N/kg＝1.48×105N，
受力面积：
S＝5000cm2＝0.5m2，
对路面的压强
p＝＝＝2.96×105Pa；
（2）回收再利用的能量：
W＝1×107J×80%＝8×106J，
匀速直线行驶，F＝f＝1×104N，
由W＝Fs得，可供电车在水平路面匀速行驶的路程：
s＝＝＝800m。
答：（1）新型电车满载停在水平路面时，对路面的压强为2.96×105Pa；
（2）回收再利用的能量可供电车在水平路面匀速行驶的路程是800m。
30. （2020•龙岩模拟）如图甲所示，将边长都为10cm的正方体物块A和B用细线（质量忽略不计）连接在一起，放在水中，A和B恰好悬浮在水中某一位置，此时容器中水的深度为40cm，B下表面距容器底6cm。当把细线轻轻剪断后，物块A上升，物块B下沉，最后A漂浮在水面上静止，且A露出水面的体积是它自身体积的，B沉到容器底后静止（物块B与容器底不会紧密接触），如图乙所示。（A和B都不吸水，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）甲图中物块B下表面受到水的压强；
（2）物块A的密度；
（3）图乙中物块B对容器底部的压强；
（4）物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的功。

【解答】解：
（1）甲图中物块B下表面水的深度：hB＝h﹣h′＝40cm﹣6cm＝34cm＝0.34m，
物块B下表面受到水的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.34m＝3.4×103Pa；
（2）乙图中A物体漂浮在水面上，由题意可得，GA＝F浮，
则结合重力公式和阿基米德原理可得：ρAVAg＝ρ水gV，
解得ρA＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.6×103kg/m3；
（3）A的体积VA＝（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3，
A的重力GA＝mAg＝ρAVg＝0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝6N；
甲图中对A、B受力分析，可得，GA+GB＝F浮＝ρ水g×2V，
6N+GB＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2×1×10﹣3m3，
则GB＝14N，
图乙中物块B对容器底部的压力：F＝GB﹣F B浮＝14N﹣1×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝4N，
图乙中物块B对容器底部的压强：p＝＝＝400Pa；
（4）物体B下落的高度h＝0.06m，
则重力对物块B做的功：W＝GBh＝14N×0.06m＝0.84J。
答：（1）甲图中物块B下表面受到水的压强为3.4×103Pa；
（2）物块A的密度为0.6×103kg/m3；
（3）图乙中物块B对容器底部的压强为400Pa；
（4）物块B从图甲位置下落到图乙位置的过程中重力对物块B做的功为0.84J。
31. （2020•鼓楼区模拟）小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm，底面积SA：SB＝1：3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建，A、B置于水平桌面上，如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则AB对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示，求：
（1）圆柱体A的密度；
（2）从A截取h＝6cm的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量；
（3）图2中a的值。

【解答】解：
（1）从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则A对桌面的压强逐渐减小，B对桌面的压强逐渐增加，
可以判断A的最初压强是2000Pa，
均匀柱体对水平面的压强p＝ρgh，则圆柱体A的密度：
ρA＝＝＝2×103kg/m3；
（2）从A截取h＝6cm的圆柱块的重力：△GA＝ρAg△hASA，已知SA：SB＝1：3，
将圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量：
△pB＝＝＝＝＝400Pa；
（3）由图像知，B的最初压强是1200Pa，则由p＝ρgh可得圆柱体B的密度：
ρB＝＝＝2×103kg/m3，
由图像知，截取高度a，剩下部分A和截取后叠加B的压强相等，
即：pA'＝pB'，
则有：ρAg（0.1m﹣a）＝，
因为ρA＝ρB，SA：SB＝1：3（即SB＝3SA），
所以化简代入数据可得：0.1m﹣a＝＝＝，
解得：a＝0.03m＝3cm。
答：（1）圆柱体A的密度是2×103kg/m3；
（2）从A截取h＝6cm的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加400Pa；
（3）图2中a的值是3。
32. （2021•思明区校级模拟）随着城市污染的加剧，全球能源结构向清洁、低碳、环保转型，氢燃料电池汽车因其零排放、大功率、长续航而格外引人瞩目。有某一款氢燃料电池电动车，该车质量为2.5×104kg，车轮与地面的接触总面积为1.25m2，该车运行时电动机额定输出功率为60kW，在水平路面上匀速行驶时速度为18m/s，燃料电池的效率为90%。请计算：
（1）该车静止时对地面的压强？
（2）匀速行驶时电动车受到的阻力是多大？
（3）以额定功率行驶100小时，需消耗多少千克的氢气？（q氢＝1.4×108J/kg，假设氢气完全燃烧）
【解答】解：（1）该车静止时对地面的压力：
F＝G＝mg＝2.5×104kg×10N/kg＝2.5×105N，
该车静止时对地面的压强：
p＝＝＝2×105Pa；
（2）匀速行驶时电动车受到的阻力等于其牵引力，由P＝＝＝Fv可得f＝F牵＝＝≈3333N：
（3）由P＝可得，电动车消耗的能量：
W＝Pt＝60kW×100h＝6000kW•h＝2.16×1010J，
由η＝可得，需要完全燃烧氢气的总能量：
Q＝＝＝2.4×1010J，
由Q＝mq可得，需要氢气的质量：
m′＝＝≈171.4kg。
答：（1）该车静止时对地面的压强为2×105Pa；
（2）匀速行驶时电动车受到的阻力是3333N；
（3）该车正常行驶1小时，需消耗171.4kg的氢气。
33. （2021•鼓楼区校级模拟）如图所示，水平地面上有一个扫地机器人，它通过安装在身体底部的三个轮子与地面接触，清扫中利用软毛刷和吸气孔收集灰尘，遇到障碍物能够自动改变方向继续行进，某次机器人开始扫地1min后遇到障碍原地旋转20s，然后继续扫地2min，总行驶路程为36m。已知机器人质量为3.8kg，圆形身体半径为0.2m，三个轮子与地面接触的总有效面积为2×10﹣4m2，忽略灰尘质量、毛刷支撑以及气流的影响，取g＝10N/kg。求：
（1）机器人清扫工作中对地面的压强；
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度。

【解答】解：（1）机器人对地面产生的压力F＝G＝mg＝3.8kg×10N/kg＝38N；
机器人在清扫工作时，对地面产生的压强p＝＝＝1.9×105Pa。
（2）机器人清扫工作的总时间t＝1min+20s+2min＝60s+20s+120s＝200s，
机器人在本次清扫工作中的平均速度v＝＝＝0.18m/s。
答：（1）对地面产生的压强1.9×105Pa。
（2）机器人在本次清扫工作中的平均速度0.18m/s。