新中国六十周年国庆阅兵式上的各种新武器、新装备,展示了我国人民军队的高科技成果.其中的某型号的两栖步兵战车如图所示,战车质量为22t,履带着地总面积为4m
2.(g=10N/kg,ρ
水=1.0×10
3kg/m
3)
(1)该战车在天安门长安街上接受检阅时,对水平地面的压强为多少?(不计战车上人的质量)
(2)该战车具有水上打击目标和运送的功能,在一次水上演习中,战车排开水的体积为23m
3,则战车受到水的浮力为多大?
(3)在这次水上演习中,战车在某处受到水的压强为1.5×10
4Pa,则该处的深度为多少?
考点分析:
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2010年3月,大型国宝珍品--秦始皇兵马俑在浙江省博物馆展出.小红参观时发现,秦俑脚下都踏踩着一块正方形或长方形的踏板,如图所示.为了弄清这种制作的好处,她收集了一尊站立姿态兵马俑的有关数据:体重(含踏板)1600N,踏板面积1.6×10
-2m
2.问:(g取10N/kg)
(1)这尊兵马俑(含踏板)的质量是多少?
(2)这尊兵马俑竖放在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)工人将该兵马俑抬上0.5米高的展台,则起重机至少需要做多少的功?
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如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0-t
l时间木块静止,木块运动后改变拉力,使木块t
2后处于匀速直线运动状态.计算机对数据拟合处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:
(1)当用F=5.3牛的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为
牛;若用F=5.8牛的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为
牛.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力F
f大小与接触面受到压力F
N大小的关系,在重力为12牛的木块上每次增加1牛重的砝码,分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动.实验测量数据如下
木块对水平面压力FN(牛) | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
水平拉力F(牛) | 5.1 | 5.4 | 5.7 | 6.0 | 6.3 |
根据表格数据,得出滑动摩擦力F
f大小与接触面受到压力F
N大小的关系式为
.
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为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系.小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒,并放入海绵(海绵大小恰好占满玻璃盒).他先将底面积相同、重量之比为1:2:3的三个方形铅块依次放在同一海绵上,如图1、如图2、如图3,比较海绵的凹陷深度;再将铅块2和铅块3横放在海绵上,如图4、如图5,这时铅块1、铅块4、铅块5的底面积之比为1:2:3,比较海绵凹陷的深度.
(1)由图1、图2、图3得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成______比.
(2)由图2、图4(或图3、图5)得,压力相同时,海绵的凹陷深度与受力面积成______比.
(3)由图1、图4、图5得,海绵在单位面积上所受的压力______(填“相同”或“不同”)时,海绵的凹陷深度相同.
(4)综合上述实验可得,海绵的凹陷深度是由单位面积所受压力的大小决定,海绵在单位面积上所受压力越大,凹陷深度就越______.所以我们就把单位面积上所受的压力定义为压强.
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我们在探究问题时,经常用到“控制变量法”、“转换变量法”、“等效替代法”、“理想模型法”等重要实验方法.
(1)探究“压力作用效果与哪些因素有关”的操作过程如图所示.
比较图甲和图乙,可以得出______;
比较图乙和图丙,可以得出 ______;
这里所用的实验方法是 ______.
(2)电器维修部现需要一个2Ω的电阻,但手边只有3Ω和6Ω的电阻,维修人员就把3Ω和6Ω的电阻并联起来作为一个2Ω的电阻使用,这种处理方法属于上述列举的 ______法.
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小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验.如图1所示.
(1)实验中小明是通过观察______来比较压力作用效果的.
(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是______.
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图______所示实验.
(4)小华同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图2所示.他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中存在的问题是______.
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