《2025年快乐之星暑假篇八年级物理》

18. 成都锦城绿道现在基本建成,其绕成都市一周,全程约100km,是成都新贯通的环城生态公园一级绿道. 如图11所示,酷爱运动的小威同学和家人一起来到锦城绿道骑行. 他们骑行完整的一周,里程约108千米,用时约6小时. 若小威同学的重力为480N,自行车的质量为12kg,车胎与地面总的接触面积为$40cm^2. $求：
(1)小威同学本次骑行的平均速度约为多少m/s？
(2)骑车时,自行车对地面的压强.(g取10N/kg)

答案： 解：
(1)小威同学本次骑行的平均速度：$v=\frac{s}{t}=\frac{108km}{6h}=18km/h=5m/s$；
(2)自行车的重力：$G_{车}=m_{车}g=12kg×10N/kg=120N$，
骑车时，自行车对地面的压力：$F=G_{总}=G_{车}+G_{人}=120N+480N=600N$，
自行车对地面的压强：$p=\frac{F}{S}=\frac{600N}{40×10^{-4}m^{2}}=1.5×10^{5}Pa$。
答：
(1)骑行的平均速度为 $5m/s$；
(2)自行车对地面的压力为 $1.5×10^{5}Pa$。

19. 如图12所示,水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子质量为5kg,其顶部有一根长20cm重力可忽略的竖直的管子与箱子相通,管子和箱子中共装满30kg的水.(g取10N/kg)求：
(1)箱内顶部受到水的压强；
(2)箱内底部受到水的压强和压力；
(3)箱子对水平地面的压力和压强.

答案： 解：
(1)箱内顶部受到水的压强：$p_{1}=ρ_{水}gh_{1}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×20×10^{-2}m=2×10^{3}Pa$；
(2)箱内水的总深度：$h_{2}=30cm+20cm=50cm=0.5m$，则箱底受到水的压强：$p_{2}=ρ_{水}gh_{2}=1.0×10^{3}kg/m^{3}×10N/kg×0.5m=5×10^{3}Pa$，
由 $p=\frac{F}{S}$ 可知，水对箱底的压力：$F=p_{2}S=5×10^{3}Pa×(30×30)×10^{-4}m^{2}=450N$；
(3)箱子对水平地面的压力：$F'=G_{箱}+G_{水}=(m_{箱}+m_{水})g=(5kg+30kg)×10N/kg=350N$；
箱子对水平地面的压强：$p_{3}=\frac{F'}{S}=\frac{350N}{(0.3m)^{2}}=3889Pa$。
答：
(1)箱内顶部受到水的压强为 $2×10^{3}Pa$；
(2)箱内底部受到水的压强为 $5×10^{3}Pa$，压力为 $450N$；
(3)箱子对水平地面的压力为 $350N$；压强为 $3889Pa$。