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文档简介

1、专题七 压强计算类题型落地核心素养一【考点梳理】1 .压强公式及其变形公式(1)压强:p F (普遍使用)S2 2) p=p gh(适用于液体、气体)2.物理量常用单位及其换算(1)力的国际单位是N,受力面积国际单位是 m2,压强的国际单位是Pa。2 2) 1 Pa=1N/m2(3)面积单位换算:1cm2=10 4m2 1mm2=10 6m23 .利用压强公式解决计算题时思维方法A.对压强公式p F的理解S(1)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下,压力与物体表面垂直;(2)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等。(3)运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),

2、受力面积S的单位要用平方米(m2),压 强的单位是帕(Pa)。(4)压强公式P=F/S既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。B.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:应用的公式是P=p gh h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的课时作业1. (2019碓州)质量为100g底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水,将容器放置在水平 地面上,如图所示,容器内水深 h为20cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对 地面的压强为 Pa ( p水=1.0M03kg/m3, g取 10N/kg)2. (2020徐芜)如图所示,同种材料制成的实心

3、圆柱体 A和B放在水平地面上,高度之比为hA: hB=2: 1,底面积之比SA: SB=1: 2,它们对地面的压力和压强分别是 FA、Fb和pA、pB,贝U Fa、Fb=, pA、pB=90g,体积4. (2020?维坊)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6X03kg,每个轮胎和地面的接触面积为 2M02m2, g 取 10N/kg,求:(1)车对地面的压力;(2)车对地面的压强。5. (2020?昌建)将平底薄壁直圆筒状的空杯,放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口

4、的横截面积Si = 0.8cm2,饮料流出的速度 v = 50cm/s,杯高 H = 10cm,杯底面积 S2=30cm2, g 取 10N/kgo(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为多大?(2)饮料的密度为多大?(3)设杯底与杯座的接触面积也为 S2,饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压 强为多大?0 2 4 S 106( 2020?临沂)2017年 12月 24日, 我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600 首飞成功,可为 “海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h, 最大航程为4500km, 巡航速度 (经济、 节油的飞行速度)

5、为 500km/h。 某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为51t,轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2 ( p水=1.0M03kg/m3, g=10N/kg) 。求:( 1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少?(2)起飞后,飞机在空中直线飞行 1400km,所需要的最短时间是多少?(3)飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,排开水的质量为46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距水面1.5m,水对该处产生的压强是多少?7. ( 2020?泉州模拟)我国从20世纪 70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平。2010 年 7 月下水的“蛟龙号 ”深海潜水器,是我国自主研制的,若“蛟

6、龙号 ”潜水器下潜至5000m,( p海水=1.03 X03kg/m3, g 取 10N/kg)求:( 1)它受到的海水压强大约是多少?(2)若蛟龙号上的一观察窗口面积为 0.5m2,则该窗口所承受海水的压力为多少?8. (2020利阳区校级模拟)我国自主研制的深海载人深潜器 蛟龙”号圆满完成了 7km级海试。 它有一个50cm2的观察窗,当它在7km深处时(海水的密度为1.0 M03kg/m3, g取10N/kg) , 求:(1)海水产生的压强;(2)观察窗受到的海水压力。0.04m2、重20N的圆形鱼9. (2020张春模拟)如图所示,水平桌面的中央放着一个底面积为 缸,鱼缸内装有深 0.

7、2m、重100N的水。(g=10N/kg)求:(1)水对鱼缸底的压强;(2)水对鱼缸底的压力。10. (2020仙田县校级模拟)如图所示,把一只平底玻璃杯放在水平桌面上,在瓶内装入150g的水,杯子与桌面的接触面积是 10cm2,取g=10N/kg,求:(1)水对杯底的压强;(2)(3)水对杯底的压力;若桌面所受玻璃杯的压强是2.7M03Pa,求玻璃杯的质量。11. (2020静安二模)水平地面上有一个质量为 1千克、底面积为2X10-2米2的薄壁容器,容器内盛有质量为4千克的水,水深0.3米。求: 水的体积V水。水对容器底部的压强p水。容器对地面的压强p容。12. (2020金山二模)薄壁圆

8、柱形容器甲置于水平桌面上,容器内装有 2千克的水。均匀实心圆柱体乙、丙的质量均为4千克,且底面积均为容器底面积的一半。求: 甲容器中水的体积V水。现将圆柱体乙、内分别竖直放入容器甲中,放入柱体前后容器底部受到水的压强如下表所示。圆柱体容器底部受到水的压强(帕)放入前放入后乙9801470丙9801960(a)容器甲的底面积S甲;(b)关于圆柱体乙、丙的密度,根据相关信息,只能求出柱体乙的密度,请说明理由,并求出乙的密度p乙。13. (2020秋祚台区期末)如图所示,在水平桌面上放置一个体积为20cm3、重为1.8N的小球,小球处于静止状态。旁边的桌面上放置一个平底薄塑料杯 (重力忽略不计),高

9、为0.1m, 杯中装满水,水重为 3N. (g=10N/kg)求:(1)画出小球静止在水平桌面时的受力示意图;(2)小球对水平桌面的压力;(3)杯中水对杯底的压强;(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了多少牛?14. (2020青浦区二模)如图8所示,轻质圆柱形薄壁容器 A和圆柱形物体B置于水平地面 上。A的底面积为1X10-2米2,内盛有2千克水,B的质量为1.5千克、体积为1X10-3米3。求物体B的密度但。将物体B完全浸没在容器A的水中,容器中没有水溢出。求容器底部受到水的压强p水和容 器对水平地面的压强p容15. (2020宝山二模)如图所示,薄壁柱形容器

10、 B置于水平地面上,均匀立方体 A放置在容 器B内,已知A的边长a为0.1米,质量为1千克;B的高为0.15米,B的底面积为5X10-2 米2。(1)求立方体A的密度仍;(2)若再沿容器壁向容器B内缓慢注入质量为6千克的水,求:在这注水过程中,物体 A对 容器底部压强的变化范围。16. (2020崇明二模)物体的质量为3千克,体积为5X10-3米3,放入一个盛有水深为0.5米、 底面积为2 X10-2米2的柱形容器中(水不溢出)(1)求该物体的密度;(2)求柱形容器中原有的水(未放物体前)对容器底部产生的压强;(3)放入物体后,求水对容器底部压强增加量。参考答案1 .【答案】2000; 300

11、0。【解析】(1)水对容器底部的压强:p=p gh=1.0 X 【解析】(1)送餐机器人的重力: G = mg = 40kg M0N/kg = 400N;kg/m3 M0N/kg 0.2m=2000Pa(2)容器底部对地面的压力:F=G 总=(m 水+m 容)g= (0.5kg+0.1kg) X0N/kg=6N,容器底部对地面的压强:p =6N =3000PaS 20X12 .【答案】1: 1; 2: 1。【解析】同种材料制成的两个实心圆柱体,其密度相同都为 则圆柱体对水平地面的压强:p=F G-mg P Vg P Sgh=p gh实心圆柱体A和B对水平地面的压强分别为:PA= p gh, p

12、B= p gh,的”送 PghA hAj2l所以,=c ,=L=T;Pb P&B hB 1对水平地面的压力之比: 包占还=1 卫 =12=1: 1P3Pb SB 1| 2(2)该材料的密度:=史=90g = 1.8g/cm3;“50c m3(3)送餐机器人托着3kg的物体,总质量:m 总=3kg+40kg = 43kg,总重力:G 总=m 总 g = 43kg xi0N/kg = 430N, 此时机器人对水平地面的压力:F = G 总= 430N,此时机器人对水平地面的压强:pJ=醛ON4.3 io4Pa。s S 01 m2答:(1)送餐机器人的重力为400N;(2)该材料的密度为1.8g/c

13、m3;(3)此时机器人对水平地面的压强为 4.3X04Pa。4.【答案】(1)车对地面的压力为1.6 104N;(2)车对地面的压强为2X105Pa。【解析】(1)车对地面的压力:F=G=mg=1.6X 103kgM0N/kg=1.6 104N;(2)车对地面的压强:F 1. 6X1 04N=2 xi05Pa。5.【解析】(1)由图可知空杯对杯座的压力:F0=0.9N;装满饮料时,杯对杯座的压力:F1 = 4.5N;因杯子为平底薄壁直圆筒状,所以杯底受到饮料的压力:F= F1 - F0= 4.5N - 0.9N = 3.6N(2)饮料的质量:m=-=-=-1-= 0.36kg;g g lON/

14、kg杯中饮料的体积:V = S2H = 30cm2 X10cm= 300cm3= 3 M0则饮料的密度:p= 01叼 =1.2 X03kg/m3;V 3X(3)饮料持续流入空杯5s,则流入杯中饮料的质量:mi= p 1vt=1.2 103kg/m30.5m/s 5s=0.24kg;此时饮料对杯底的压力:F2=mig = 0.24kg 10N/kg = 2.4N,此时杯对杯座的压强:p=4N =1.1 xo3pa。s2 | |sox 10-4m2答:(1)装满饮料时,杯底受到饮料的压力为3.6N;(2)饮料的密度为1.2 M03kg/m3;(3)设杯底与杯座的接触面积也为 S2,饮料持续流入空杯

15、5s后关闭开关,杯对杯座的压 强为 1.1 X03Pa。6 .【答案】(1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5 105Pa;(2)起飞后,飞机在空中直线飞行 1400km,所需要的最短时间是2.5h;(3)飞机受到的重力是4.6 X05N;水对舱底产生的压强是1.504Pa。【解析】(1)飞机在水平地面上,对地面的压力 F=G=mg,然后根据pg计算飞机对跑道的压-J强。飞机静止在跑道上,对跑道的压力为:F=G=mg=51 103kgX0N/kg=5.1 105N;则飞机对跑道的压强为:p=8.5 X0 Pa;S 0.6m2(2)确定飞机飞行的最大速度,根据公式t二三可得飞机所需的最短时间

16、。v飞机的最大飞行速度为560km/h,由v=得,飞机所需的最短时间为:si 1400kmt= =3=2.5h;(3)根据F彳?=G及F浮=G排可得飞机的重力;根据p= p ghM得水对舱底的压强。飞机到达目的地降落后,漂浮在水面上,由漂浮条件可得F浮=6飞机,由阿基米德原理可得,飞机受到的浮力为:F浮=G排,所以,可得此时飞机的重力为:G 飞机G 排=m 排g=46X103kg M0N/kg=4.6 105N;水对舱底的压强为:p=p水gh=1.0M03kg/m3xi0N/kg X.5m=1.5 104Pa7 【解析】(1)潜水器受到海水的压强:p= p gh1.03 103kg/m3xi0

17、N/kg )5000m=5.15 107Pa;(2)观察窗口的面积S= 0.5m2,由p=可得,观察窗受到的压力:F=pS= 5.15 107Pa0.5m2= 2.575 X07N。答:(1)它受到的海水压强大约是5.15X07Pa;(2)该窗口所承受海水的压力为 2.575 X07N。8【解析】(1)海水产生的压强:p= p gh1.0 103kg/m3M0N/kg 7000m= 7X07Pa;(2)由p=5可得,观察窗受到的海水压力:F = pS= 7 M07Pa50 X0 4m2 = 3.5 X05N。答:(1)海水产生的压强为7X107Pa;(2)观察窗受到的海水压力为3.5X05N。

18、9.【解析】(1)鱼缸底部受到的水的压强:p水=p水gh=1.0 M03kg/m3X10N/kg 0.2m= 2X103Pa;(2)由p=可得,水对鱼缸底部的压力:F 水=p 水 S= 2X103Pa0.04m2 = 80N。答:(1)水对容器底的压强为2X103Pa;(2)容器底受到水的压力为80N。10【解析】(1)杯内水的深度:h= 12cm=0.12m,水对杯底的压强:p= p gh1.0 103kg/m3M0N/kg 0.12m= 1200Pa;(2)由p=*可得,水对杯底的压力:F=pS= 1200PaX0M0 4m2=1.2N;(3)桌面所受玻璃杯的压力:F= p拳2.7 103

19、PaM0X10 4m2=2.7N,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,玻璃杯的总质量:F2.7NION/kg= 0.27kg= 270g,则玻璃杯的质量:m杯二m|m 水=270g 150g= 120g。答:(1)水对杯底的压强为1200Pa;(2)水对杯底的压力为1.2N;(3)玻璃杯的质量为120g。11 .【答案】4X0-3米3;2940帕;2450帕。【解析】 V水=m水/ p水=4千克/1.0 10千克/米3=4 X10 3米3P水=p水gh水=1.0X03千克/米39.8牛/千克0.3米=2940帕P容二F容/S容-G容+G水/S容=(1千克+4千克)9.8牛/千克/2 X

20、0-2米2=2450帕12 .【答案】2M0-3米3;(a) 2X10-2米2; (b) 4X103千克/米3。【解析】V水=m水/水=2千克/1 M03千克/米3 = 2X10-3米3(a)h水前980Pa331 10 kg/m 9.8N/kg0.1m水前-332 10 m0.1m2 10-2m2(b)因为乙、丙的底面积为甲底面积的一半,所以放入物体后,水面能上升到的最大深度为:hk maxV而广-2限 0.2m 尹p丙后g1960 Pa331 10 kg/m 9.8N / kg0.2m不确定丙的高度是否会超过水面,因此不能确定丙的体积,无法计算内的密度展后p乙后1470 Pa33g 1 1

21、0 kg/m 9.8N / kg0.15mV 乙=SA h=2X 10m2 x (0.15m-0.1m) =1X10-3m3mb乙V乙4 kg335334 10 kg/m1 10- m13【解析】(1)小球静止在水平桌面上,受到竖直向下的重力G球、竖直向上的支持力F支, 二力是一对平衡力,大小相等,5支=6球=1.8N,二力的作用点都画在小球的重心,如图所 示:(2)小球对水平桌面的压力:F 压=6 球=1.8N。T-l.SNGs=L8N(3)杯中装满水,水深h = 0.1m,杯中水对杯底的压强:p= p水 gh=1.0 X03kg/m3xi0N/kg W1m=1M03Pa。(4)小球的质量:

22、g 10N/kg0.18kg=180g,小球的密度:球=球 20cm3=9g/cm3=9x103kg/m3;因为p p水,所以,小球沉底,小球在水中静止时受到的浮力:F浮=p水gV排=p水gV = 1 Xl03kg/m3 M0N/kg 20 M0 6m3 = 0.2N ,杯子重力忽略不计,小球没有放入水中时杯子对桌面的压力:F = G 水= 3N;小球排开水的重力:G排=F浮=0.2N, 则小球放入水中时杯子对桌面的压力:F= G 水+G 球G 排= 3N+1.8N 0.2N = 4.6N,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加值:AF=F - F = 4.6N-3N = 1.6N。故答案为:(1)小球静止在水平桌面时的受力示意图,如图所示;(2)小球对水平桌面的压力为1.8N;(3)杯中水对杯底的压强为1xi03Pa;1.6N。(4)把小球缓慢的放入水中,当小球再次静止时,杯子对桌面的压力增加了14 .【答案】1.5 103千克/米3;2940帕,3430帕.【解析】pB=mB/VB = 1.5千克/10-3米3 =1.5 103千克/米3V水=m/尸2千克/ (103千克/米3) =2X10-3米3h 水=2X10-3 米 3/1 汉0-2 米 2=0.2 米Ah 水=1X10-3 米 3/1 汉0-2 米 2=0.1 米p水=p水gh水=1X103千克/米

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