初中物理压强,液体压强,大气压强(可作为竞赛培优资料).doc

第十讲 压 强【考点梳理】1压力（1）定义：垂直压在物体表面上的力叫 ，压力产生的条件： 。 压力的作用点： ，压力的方向： 。（2）压力与重力区别与联系： 重力压力区别产生原因由于 的吸引而使物体受到的力互相 的两个物体由于 而产生的力方向 作用点 联系压力有时跟重力有关，但有时跟重力无关（3）压力的作用效果 实验 猜想： 物理研究方法： 器材： 效果由 和 共同决定的。2压强（1）定义：物体 上受到的 叫压强，用符号 表示。压强是描述 的物理量。（2）压强的定义式： 变形式： ， 。（3）压强的单位： ，用符号 表示，1帕= 牛/米2。注意： 在套用公式及变形式进行计算时，压力、受力面积和压强要相对应，压力的单位及受力面积的单位要统一为“N”和“m2”。 受力面积指物体间相互挤压时的接触面积，不一定等于支持面的面积。3增大和减小压强的方法增大压强的方法：在受力面积一定时，增大 ；在压力一定时，减小 ;或增大压力的同时减小受力面积。例如：压路机的轮子一般做得很重，锋利的刀口容易切东西等。减小压强的方法：在受力面积一定时，减小 ；在压力一定时，增大 。或减小压力的同时增大受力面积。例如：坦克上的履带，沙漠中的越野车有非常宽大的轮子4柱体压强公式推导：设柱体的高为h，密度为，底面积为S，该柱体放在水平桌面上时，对桌面产生的压强为p=_。（写出推导过程）特别要留意公式的使用条件：（1）密度均匀，形状规则的实心柱体（圆柱体或棱柱体）（2）物体被放在水平面上，且物体的底面积就是受力面积（3）水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的作用（F大小=G大小）。5对固体产生的压强、压力计算，一般先由F= 求出压力，然后再根据P= 求出压强的大小。【课堂探究 考点突破】考点一：压力、探究影响压力的作用效果【例1】关于压力，下面说法正确的是：（ ）A压力的方向总是竖直向下的B压力的大小等于物体所受的重力C压力的作用点在受压物体上 D静止在水平面上的物体，压力和重力大小相等、方向相同，故压力就是重力【练1-1】小吉同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”，进行了实验，步骤如下：用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间，将直尺的一头固定在桌子的一端，如图甲所示缓缓抬起右端，让直尺与水平方向有一定的夹角，如图乙继续抬高右端，增大直尺与水平方向的夹角，如图丙（1）该实验中，小吉是通过 来判断物体对斜面压力的大小（2）分析三次实验的现象，可以得出的结论是 。【练1-2】已知木块重力为G，所受作用力F，问在图中支持面MN所受压力各为多大？【练1-3】科学实验小组在探究压力的作用效果跟什么因素有关时，用早餐奶（图甲）按图乙、丙、丁三种情况放在泡沫塑料上，分别进行探究实验。（1）通过对乙、丙、丁三次实验结果进行比较，得出压力作用效果跟 有关。（2）这种探究方法在物理学中叫 。（3）如果在实验中没有泡沫塑料，可选择现实生活中 来代替。考点二：压强【例2】如图所示，将一块砖平放、立放、侧放时，它对地面的压强（ ）A平放时最大 B立放时最大C侧放时最大D平放、立放、侧放时，一样大【练2-1】一个铁锭如图（a）放置在水平地面上时，对地面产生的压力和压强分别是F1和P1；当如右图（b）放置在水平地面上时，对地面产生的压力和压强分别是F2和P2，那么（ ）AF1=F2，Pl=P2BFl=F2，P1F2，P1=P2DF1P2【练2-2】如图所示，a、b是两个不同的实心圆柱体，其中的a高度小于b，a的底面积大于b，而他们对地面的压强正好相等，则下列判断正确的是（ ）A因为a的高度比较小，所以a的密度大 B因为a的质量比较大，所以a的密度大 C因为a的底面比较大，所以a的密度小 D因为a的体积比较大，所以a的密度小【例3】如图所示的四个实例中，为了增大压强的是（ ）【练3-1】右图中的推土机有宽大的履带和锋利的土铲，下列说法正确的是（ ）A宽大的履带是为了减小压力B宽大的履带是为了增大压强C锋利的土铲是为了减小压力D锋利的土铲是为了增大压强【例4】置于水平地面上的石柱，高为14m，横截面积为025m2，质量为1500kg，g取10N/kg。求：（1）石柱的重力；（2）石柱的密度；（3）石柱对水平地面的压强。【练4-1】如右图所示，小灰灰在滑冰场上快速滑行，在10s内滑行80m ，她和冰刀的总质量为40kg，已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。问： (g取10Nkg)（1）小灰灰受到的重力是多大？（2）小灰灰滑行的平均速度是多大？（3）小灰灰在单脚滑行时对冰面的压强是多大？当小灰灰双脚站立时，她对冰面的压强怎样变化，简要说明理由。考点三：压强比例计算【例5】一根筷子竖立在水平面上，对桌面的压力是F，压强为P，当把一双同样的筷子扎在一起竖立在水平桌面上时，对桌面的压力和压强分别是（ ）A2F，2P B2F，P CF/2，P/2 DF，P【练5-1】 若压力为F，横截面积为S时，压强为P，那么（ ）A当压力变为2F、横截面积变为2S时，压强变为2PB当压力变为F/2、横截面积变为S/2时，压强变为P/2C当压力变为2F、横截面积变为S/2时，压强变为P/4D当压力变为F/2、横截面积变为2S时，压强变为P/4【练5-2】同种物质制成的甲、乙两实心体，质量之比为2：1，它们的密度之比（ ）A2：1B1：2C1：1 D无法判断【练5-3】如图是小强同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体，把它们放在水平面上，则根据图象可知，甲、乙两物体对水平面的压强之比为（ ）A BC DA组 基础拔高训练1下列现象中哪一个起到了增大压强的作用（ ）A铁轨铺在一根根的路枕上 B推土机具有宽大的履带C斧头、剪刀等用过一段时间就要磨一磨 D背书包要用扁而宽的带，而不用细绳2下列实例中，为了减小压强的是 （ ）A注射器的针头很尖 B压路机上的碾子很重C载重汽车的车轮很宽 D滑冰鞋上的冰刀很薄3练太极拳是很好的强身健体运动，常常在平整松软的土地上练习，当他单脚站立时，在地面上留下了一个凹陷的鞋印，图甲姿势换成图乙姿势时，人对水平地面的（ ）A压力变大，压强不变，甲凹陷的深度等于乙鞋印凹陷的深度B压力变大，压强变大，乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度C压力不变，压强变大，乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度D压力不变，压强变小，甲凹陷的深度大于乙鞋印凹陷的深度4 小吉同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时，做了如左下图甲、乙所示的实验。 （1）实验能够得到的结论是 。（）若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应再做图 （填“丙”或“丁”）所示实验。5 如下图所示，A为边长01m的正方体，重5N，B为粗糙水平面，F为竖直作用在A上的力，大小为6N，则图甲中B所受压力为_牛，受到的压强是_Pa，图乙中B所受压力为_牛，受到的压强为_Pa。6A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为13，对地面的压强之比为23， 则两金属的密度之比是( )A4：9 B9：4 C1：2 D2：17甲、乙两个正方体放在水平地面上，它们对地面的压强相等，甲、乙密度之比是12,则甲、乙的底面积之比是 ( )A12 B21 C14 D418质量相同的三个正方体块，A为铜块，B为铁块，C为铝块，(铜铁铝)把它们放在水平桌面上,对桌面的压强( )A B C D无法判断9A 、B两个均匀实心立方体 ， 自由放置在水平桌面上 ， 其底面积之比为，它们对桌面的压强之比，则A 、B两立方体重力之比是：（ ）A21 B12 C 18 D81甲乙10如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上，他们对桌面的压强相等，甲、乙两个正方体的边长之比为6:5，若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的1/3，则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为( )A6:5 B5:6C10:9 D9:1011把同种材料制成的甲、乙两个正立方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为和。如图所示，把甲放在乙的上面，则乙对桌面的压强为（ ）A B C D 12已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1：3，高度之比为2：3，构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为和，将B放在水平地面上，A叠放在B上面（如图甲所示），B对地面的压强为，若把B叠放在A上面（如图乙所示），B对A的压强为。若，则为（ ）A3：2 B1：3C2：5 D9：413如图甲所示为一辆在田地里使用的农用四轮拖拉机，它的前轮是导向轮，后轮是驱动轮，拖拉机在工作时一般后面挂有拖车或耕地设备等。图乙所示为一辆在仓库、机场、车站等地方常见的搬运货物的叉车，它的前轮是驱动轮，后轮是导向轮。请分别解释为什么拖拉机的前轮窄小、后轮宽大得多，而叉车的前轮宽大、后轮窄小？13如图所示的平底玻璃杯中装有08kg的水，杯内水的深度为20cm。玻璃杯内底面积为，玻璃杯外底面积为，平底玻璃杯重为4N。水平放置于的水平桌面中央（g取10N/kg）求：装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。B组 能力提升1如图所示图钉尖的面积是510-8m2，图钉帽的面积是110-4m2，松木能承受的最大压强是5106Pa以下说法正确的是（ ）A手指至少要用500N的力，图钉尖才能进入松木B手指至少要用025N的力，图钉尖才能进入松木C图钉静止时，它受到水平向左的力大于水平向右的力D图钉静止时，它受到水平向左的力小于水平向右的力2如图所示，质地均匀粗细相同的实心圆柱体AB放在水平地面上。已知它们的密度之比A:B=1:2，对地面的压强之比PA:PB=1:3则（ ）A它们的高度之比hA:hB=2:3 B它们的高度之比hA:hB=3:4 C它们的质量之比mA:mB=2:3 D它们的质量之比mA:mB=1:33如图所示，质地均匀的实心圆柱体AB叠放在水平地面上，已知他们的密度之比A：B=1：3，底面积之比SA：SB=4：3，A对B的压强和B对地面的压强之比PA：PB=1：2，则他们的高度之比hA：hB为（ ）A9：4 B3：2 C3：1 D9：24甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，且甲乙。若在它们上部沿水平方向分别切去相同体积，则它们对地面压强变化量p甲、p乙的大小关系 ( )Ap甲p乙 Bp甲=p乙Cp甲酒精)，可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )A倒入相同质量的水和酒精 B倒入相同体积的水和酒精C抽出相同质量的水和酒精 D抽出相同体积的水和酒精 【练4-4】如图所示在甲乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精（水酒精），试管底部受到的液体的压强p甲和p乙的关系是（ ） AP甲P乙 BP甲=P乙 CP甲P乙D无法确定【练4-5】如图所示，水的密度为0，轻质薄片刚要脱落，则油的密度是（ ）A0/2 B0/3 C0/4 D无法确定，因横截面积不知考点四：连通器的相关应用及计算【例5】细玻璃管与一个带喇叭1：3的玻璃管间用软胶管相连，如图所示，内有一定量的水，当喇叭口慢慢向上移动时，左管内水面（ ）A向上移动，但总比右管水面低 B向上移动，但总比右管水面高C向上移动，但总与右管水面相平 D不移动，两管水面相平【练5-1】如图所示，连通器的粗管直径是细管直径的2倍，先在连通器内注入水银，然后在细管中注入68cm高的水，求粗管水银面上升了多少和细管水银面下降了多少？【练5-2】如图所示，2003年3月下旬，香港淘大花园爆发“SARS”。经香港卫生署及世界卫生组织的调查，发现引起陶大花园“SARS”病毒大面积传播的原因之一是：当地一些家庭很少使用地漏排泄地面上的污水，从而造成与卫生间地漏相连的U型存水弯头内没有存满足够的水，有的甚至是干的，因此不能正常发挥作用。请你从物理学角度对上述事件的原因做出简要分析。A组 基础拔高训练1下列说法正确的是（ C ）A液体内部没有压强B液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强C液体内部同一深度处，各个方向压强相等D液体压强与深度有关，跟液体密度无关2如图所示，液体压强使坝底的水喷射而出，那么决定坝底水的压强大小的是（ C ）A坝的宽度 B水的体积C水的深度 D坝的高度3今年4月，水下考古队员从“南澳号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面。碗在海里上升的过程中（ D ）A水只对碗的外壁有压强 B水只对碗的内壁有压强C水对碗的压强逐渐变大 D水对碗的压强逐渐变小4如右图所示，两支相同的试管，内盛等质量的液体。甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，比较两管中的液体对管底压强的大小p甲 p乙。5如右图所示，关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是（盐水水）（ B ）Aa点向下压强比向上压强大Bb点压强比c点压强小Ca、b两点的压强相等 Db、c两点压强相等6小吉在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个洞用来探究水的压强。他在探究报告中画出了下图中所示的四种水流喷出时的图示，你认为其中正确的是（ ）7容积相同甲、乙两个圆柱形容器,都装满水,如右下图所示放置，则甲、乙两个圆柱形容器底部受到水的压力F甲 和F乙，压强P甲和P乙的关系是（ ）AF甲F乙 P甲P乙 BF甲F乙 P甲P乙CF甲F乙 P甲P乙 DF甲F乙 P甲P乙8如右图一个装有水的容器放置在水平桌面上，下列关于液体压强的说法正确的是（ ）Aa点所受的压强是200PaBb所受的压强是200PaCa点所受的压强与容器底部所受的压强之比是1：4Db点所受的压强与容器底部所受的压强之比是4：59如图所示，甲乙两个完全相同的容器放于水平桌面上，里面装有等质量的水，且水未装满，则水对容器底部的压强关系：P甲_P乙，容器对桌面的压强关系P，甲_P，乙，容器底对桌面的压力关系F甲_F乙。10如图所示，三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体，它们对容器底部的压强相等，现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后，剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是（ ）ApApBpC BpA=pB=pCCpApBpC DpA=pCpB11如图所示，水平地面上放置着两个底面积不同的薄壁圆柱形容器甲和乙（S甲S乙），分别盛满质量相等的水和酒精，现将密度为的物体A分别放入水和酒精中（酒精水），待静止后，水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精，甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙，则下列关系正确的是（ ）Ap水p酒精，F甲=F乙 Bp水p酒精，F甲F乙Cp水p酒精，F甲=F乙 Dp水p酒精，F甲F乙12如图所示的容器，其下部横截面积为上部横截面积的3倍，当由管口注入重为的某种液体时，上部液柱与容器的下部等高则液体对容器底部的压力为（ ）A（3/2） BC（3/4） D（1/2）13如右图，平底茶壶的质量是400g，底面积是40c2，内盛06kg的开水，放置在面积为12的水平桌面中央。试求：(g取10 N/kg)（1）水对茶壶底部的压力；（2）茶壶对桌面的压强。14如图所示，质量均为24kg的薄壁圆柱形容器A和B放在水平地面上，底面积分别为和。容器A中盛有01m高的水，容器B中盛有质量为16kg的酒精。（酒精08103kg/m3）求：容器B中酒精的体积V酒精。容器B对水平地面的压强pB。现有质量相等的甲、乙两实心物块，若将甲浸没在水中、乙浸没在酒精中后，两液体均未溢出，且两液体各自对容器底部压强的变化量相等，求甲、乙的密度甲、乙之比。B组 能力提升1如右图，两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子，以下列四种不同的方式放在水平桌面上，若杯子上表面面积是下表面面积的2倍，它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁，则( )Ap甲p乙p丙p丁 Bp乙p甲p丁p丙 Cp乙p甲=p丁p丙Dp丙p乙铁铝）分别浸没在液体中，此时液面等高，则液体对容器底的压强（ ）Ap甲p乙p乙p丙 Dp甲=p乙p丙9如图所示，放在水平桌面上的容器，侧壁上有一开口弯管，弯管内的液面高度h1=08m其顶部和底部的面积均为01m2，顶部到底部的高度h2=06m，容器中的液体密度为12103kgm3，则液体对容器顶部压力为 N。(g取10Nkg) 10如图所示的三个容器中分别装有酒精、清水与盐水，它们对容器底部的压力相等，则所装三种液体中，质量最大的是 ，质量最小的是 。 11如图所示，有三个完全相同的瓶子，里面分别装有质量相等的酱油、水和豆油，则它们对瓶底的压强_（填“相等”或“不相等”） 12密闭的液体有一个重要的特点，即加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递，这个规律被称为帕斯卡原理。液压机就是根据这一原理工作的，如下图为它的工作原理图，其两活塞与同一容器的液体相接触，设小活塞的横截面积为，加在它上面的压力为，大活塞的横截面积为，请你依据帕斯卡原理写出液体对大活塞的压力的数学表达式，并简要说明使用液压机的好处。 左边压力F1液体产生的压强P1=_，则压强传递到右边，对右边活塞施加一个向上的力为2，表达式_。这样做的好处是： 。13如图所示，A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器，质量为05千克，底面积为001米2，容器高50厘米，分别装有20103米3的水和30103米3的酒精，置于水平桌面上（酒精=08103千克/米3，g=10牛/千克）。求：水的质量。A容器对水平桌面的压强。请判断：当两个容器中的液体在增大同一深度h后，容器中的液体对底部的压强能否达到p水p酒精？请通过计算说明理由。14如图所示，连通器粗管直径是细管直径的4倍，现在连通器中注入水银，待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水（注入水后细管中仍有水银）。求：粗管中水银面上升多少？细管中水银面下降多少？C组 挑战竞赛1如图是一个足够长，粗细均匀的U形管，先从A端注入密度为A的液体，再从B端注入密度为B、长度为L的液柱，平衡时左右两管的液面高度差为L/2现再从A端注入密度为c液体，且c=1/2B，要使左右两管的液面相平，则注入的液柱长度为（ ）A2L/3 B3L/4 C4L/5 DL2圆柱形容器注入某种液体，深度为H，容器底的半径为r如果液体对侧壁的压力等于对容器底部的压力，那么H：r为（ ）A1：1 B1：2 C2：1 D1/2：13如图所示，底面积为200cm2的容器底部有一固定轻质弹簧，弹簧上方连有一边长为10cm的正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有2/5的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，没有发生形变。（不计弹簧受到的浮力，g取10N/kg）求：（1）此时容器底部受到的水的压强；（2）木块A的密度；（3）向容器内缓慢加水，直至木块A刚好完全浸没水中，立即停止加水，弹簧伸长了3cm，求此时弹簧对木块A的作用力F1是多大？容器底部受到水的压强变化了多少？4如图所示, 两个底面积大小分别为10厘米2和8厘米2的薄壁圆柱形容器A和B放置在水平桌面上，已知A容器内部液体甲对容器底部产生的压强为3136帕，B容器内部盛的液体乙是水，且两容器中的液体液面高度均为04米。求甲液体的密度甲 ； 求乙液体（水）对B容器底部的压力F乙若再从A、B两容器内同时抽出体积（V）相等的液体后，甲乙两种液体对容器底部的压强分别为p甲和p乙，请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V的取值范围。5类比水压是形成水流的原因，李楠同学猜想，血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时，受到的阻力f与血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想让血液匀速流过，血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时，两端所需的压强差为；若血管截面积减少10%时，为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液，压强差必须变为。请你通过计算比较的大小，说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。6如图所示容器的下部为边长是a的正方体，上部是一个截面积为S 的圆体形筒，先在正方体容器内注入水（密度为1），使液面达到A处，然后把体积为V、密度为2的长方体实心铜块放入水中若铜块与容器底贴紧，使水不能进入接触处，则容器水面恰好上升到B处，求此时容器底部所承受的压力（不考虑大气压强的影响）6 如图（a）所示，轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面，底面积为2S，容器高0.2米，内盛0.15米深的水。若容器的底面积为410-2米2，求容器中水的质量m； 求0.1米深处水的压强p。 现有面积为S、密度为6r水圆柱体乙，如图（b）所示，在乙上方