秋九年级物理第5讲压强液体压强竞赛试题演练(一)

1、第五讲压强、液体压强专题(一)知识要点1、压力和压强(1)垂直压作用在物体表面上的力叫压力。(2)物体单位面积上受到的压力叫压强。通常用p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，压强的公式可以写成p=F/S在国际单位制中，力的单位是牛，面积的单位是平方米，压强的单位是牛/平方米，它的专门名称叫帕斯卡，简称帕，1帕=1牛/平方米。(3)在压力不变的情况下，增大受力面积可以减小压强；减小受力面积可以增大压强。2、液体的压强(1)液体对压强的传递规律一帕斯卡定律。加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向个个方向传递。其重要应用有液压机等。(2)液体内部的压强。其特点是液体对容器底和容器壁都有压强，

2、液体内部向各个方向都有压强，压强随深度的增大而增大，但在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体内部的计算公式是：P=pgh。(3)连通器原理。连通器里如果只有一种液体，在液体不流动的情况下，各容器中液面总保持相平。船闸、锅炉水位计都是应用连通器原理的样子。(4)虹吸现象例题精析1、三个立方体对水平地面的压强之比1:2:3,它们的密度之比3:2:1,则这三个立方体对水平地面的压力之比是思路点拨:由三个立方体的压强之比计算出边长之比，再根据压力等于压强与受力面积的乘积计算出三个立方体对水平地面的压力之比。参考答案：FGgga3pp-2-ga,由此得到asssag可知立方体的边长与压强成正比a1:

3、a2:a31:2:3、与密度成反比a1：a2:a32:3:6。得到此三个立方体的边长之比a1 : a2 : a31:3:9根据F=Ps得到压力F与压强和受力面积的乘积成正比，计算出这三个立方体对水平地面的压力之比为F1:F2:F31:18:243甲的边长小于乙的边长。2、如图5-1所示，甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲对地面的压强为Pl,乙对地面的压强为P2。()PiP2PiP2甲图5-1A、如甲、乙密度相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为日如甲、乙密度相等，将乙放到甲上，甲对地面的压强有可能变为C如甲、乙质星相等，将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为D如甲、乙质量相等，将乙

4、放到甲上，甲对地面的压强有可能变为思路点拨：由压强与压力和受力面积的关系可以计算出压强的变化。当甲和乙密度相等时，它们对地面的压强相等，即Pi=Pa=pgh。无论将甲放到乙上，还是将乙放到甲上，它们对地面的压强都将变大。所以A、B选项是不正确的。而当甲、乙质星相等，由于甲的边长小于乙的边长，所以甲对地面的压强大于乙对地面的压强。当将甲放到乙上时，乙对地面的压强将变大，有可能变为Pi因此，C正确。而将乙放到甲上时，甲对地面的压强将变大，D不正确。参考答案：C/i /IT图5-23、如图5-2所示，物体A的密度为0.8X103kg/m3,物体B的质量为8kg°求：(1)物体A的质量m；(

5、2)物体B所受重力的大小G;(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下，若沿竖直方向截卜表有两种方案，请判断这两种取物体，并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。方案是否可行，若认为可行，计算所截取的长度。力杀内容判断(选填“行”或“不行”)一从A的右侧截取一部分长方体叠放在B的上面一分别从A、B的右侧按相同比例截取一部分长方体，叠放在对方剩余部分的上表向思路点拨：(1)根据质量等于物质的密度与体积的乘积可以计算得到物体A的质量m。(2)根据重力等于质量与g乘积可以计算出物体B所受的重力大小G。(3)分析现在情况下两物体对地面压强大小的关系，由此决定具体的切割方法。参考答案：解：(1)根据

6、mV得到m10.81030.20.10.1kg1.6kg(2)根据G2mg得到G289.8N78.4N(3)在图5-2中，A对水平地面的压强3PaAgh0.8109.80.1Pa784PaB对水平地面的压强Pbmg8 9.8 -Pa0.4 0.2 a980 Pa由以上计算结果看出，仅“从A的右侧截取一部分长方体叠放在B的上面”会使物体B对地面的压强更大，而不会使它们对水平地面的压强相等，所以采用方案一不行。方案二：设截取的长度之比为1k。则在A上截取0.2km,在B上截取0.4km。根据密度公式求得B的密度Bm8kg/m30.5103kg/m3,V0.40,20,2在A上截取的质量maV0.8

7、1030.2K0.10.1kg1.6kkg,同理在B上截取的质量m18kkgo叠放后A的质量mAmAm1m2(1.6 1.6k 8k)kg (1.6 6.4k)kg ,B的质量mBmBm2 m1(8 8k 1.6k)kg (8 6.4k)kg。叠放后A对地面白压强 pAmlAgSa(16一6k98 Pa(0.8 3.2k) 980Pa0.2 0.1'mBg (8 6.4k) 9.8B对地面白压强 pB 型 Pa (1 0.8k) 980Pa,Sb0.4 0.2根据题意有pApB,得到(0.8 3.2k) 980Pa(1 0,8k) 980Pa1k20即在 A上截取0.2km=0.1m

8、,在B上截取0.4km=0.2m。答：方案一不可行；方案二可行：在A上截取的长度是0.01m,在B上截取的长度是0.02m。4、如图5-3所示，A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上，A的密度为P a, B的密度为p b且p a： p b=1：2 ,开始时它们的边长比为 以Lb=1：1 ,若 不断地缩小A立方体的体积，但始终保持 A的形状为立方体，使 A、B两立方体的边长La：Lb的比值由1:1逐渐变为1:2,则压强PaPb的比值变化情况为()A、始终变大B、始终变小C、先减小后变大D、先增大后减小思路点拨：根据AB两立方体的边长之比求出面积、体积之比；因放在水平面上物体对支持面的压力大小等于

9、物体重力的大小，所以根据密度公式和压强公式求出A对B的压强与B对桌面的压强之比，再根据已知条件求出A、B两物体的密度之比。当不断地缩小A立方体的体积时，先表示出两者的压强之比，再根据特殊值法判断比值的变化情况。参考答案：解：因为lA：lB=1：1所以Sa：Sb=1：1,Va：Vb=1：1；由pa：pb=1：2,得到mA：mB=1：2又因为A、B两立方体叠放在一起放在水平桌面上，根据压强公式p,得到sPAFAsBGAsB1pBFBsA(GAGb)Sa31若不断地缩小A立方体的体积时，设1A：lBk,且k1,有2Sa：Sbk2,Va:Vbk3,因为A的质量不变，所以A:B1：2k3所以.EAGA包

10、-L-pBGAGBSA3k当k1时，Pa：Pb1:30.33当k0寸，Pa：Pb0.41当k0.8时,pa:pb0.52当k0.7时,pa:pb0.68当k0.6时,pA:pB0.93当k0.5寸,Pa:Pb1.33故不断地缩小A立方体的体积时，压强Pa：Pb的比值变化情况为始终变大。5、小王同学为了测量积雪的密度，设计了“根据雪地上的脚印深度进行估测”的方法。他采用的方法是：利用一块平整地面上的积雪，用脚竖直向下踩在雪上，形成一个向下凹的脚印。然后通过测量积雪原来的厚度H,用脚踩后在雪上形成脚印的深度h,就可以估测雪的密度。(1)请通过推导得出雪的密度的计算表达式。(2)大雪过后，会造成路面

11、积雪和积水，危及交通安全。为了尽快消除路面积水，可以通过撒盐和铺设防滑物以及组织扫雪等措施。盐的浓度/(%05101520凝固温度/C0-37.51217上表反映的是盐的浓度与凝固温度之间的关系，利用这一表格，请你估计当桥面上积水的厚度达到2cm,环境温度为-3C时，撒盐车应在每平方米的冰面上撒多少盐才能去除桥面上的积水？(3)雪地车在松软的雪地上行驶时，所受阻力主要源于履带或车轮与雪层的挤压。某型号的履带式雪地车的每根履带宽为d,空载时与雪地接触的压强为poo当雪地车以速度v在雪地上匀速行驶时，在雪层上造成的雪沟深度为ho试估算此时雪地车克服雪层阻力做功的功率P。假设雪地车挤压雪层形成的雪沟

12、深度与压强成正比。当雪地车所载货物的重力为雪地车空载时自重的1/4,则仍以功率P在雪地上匀速行驶时的速度为多大？思路点拨：(1)雪被踩前后，质量和脚印的面积是不变的。已知雪的深度和脚印的深度，可以知道踩实后的冰的深度；根据雪的深度、冰的深度和脚印的深度，可以得到雪和冰的体积；雪和冰质量不变，根据m=PV得到雪和冰密度、体积等量关系式，最后得出雪的密度表达式。(2)已知冰雪的凝固温度和对应的盐水浓度，只要得出此时每平方米水的质量就能得出需要的食盐的质量。(3)(a)已知雪地车在雪地上的速度，可以知道在一定时间内行驶的距离；已知履带的宽度和行驶的距离，可以知道雪地车碾过雪地的面积；已知雪地车对雪地

13、的压强和碾过雪地的面积，可以得到雪地车对雪地的压力；已知对雪地的压力和雪沟深度，可以得到雪地车对雪地所做的功；最后利用P=w/t,得出克服雪地阻力的功率。(b)在车轮与雪地接触面积一定时，雪地车对雪地的压强与物重成正比，所以压强增大的程度与车重增加的程度相同；根据前后两次功率一定列出方程，就能得出此时的速度。参考答案：解：(1)雪被踩后成为冰，密度是0.9g/cm设脚印的面积为S,则雪的体积丫雪=$乜冰的体积VxS(H-h)根据密度公式p=m/v得雪v冰H-h冰v雪H冰(H-h)(2)由表格知：-3°C时应撒盐的浓度为5%设每平方米的水的质量为m,则有m=p水V水=103kg/m3x

14、1n2x0.02m=20kg所以撒盐的质量为m盐=20kgX5%=1kg(3)(a)设雪地车在雪地行驶的时间为t则t时间内前进的距离L=vt压下雪的面积S=L2d=2vtd压力做功W=Fh=pSh=pX2vtdxh=2p0vtdhw2p°Vtdh所以功率p02P0Vdhtt(b)已知重力增加1/4,所以雪地车对雪地的压强增大1/4。雪地车克服雪地阻力的功率一定，设此时雪地车行驶的速度为v'。根据题意得2p0Vdh2(p0p0)Vdh44解得V4V5日冰(H-h)答：(1)雪的密度表达式为雪；H(2)每平方米需撒盐1kg;(3)(a)雪地车克服阻力的功率为2dp°hv

15、;.4、，(b)雪地车仍以功率P在雪地上匀速行驶时的速度为-Vo510 cmth = 100cm6、如图5-4所示的连通器，粗管截面积为16cm2,半径是细管半径的2倍，横管长10cm,粗细与细管一样。先把0.24L水银注入连通器内，然后在细管一端灌水。问：(1)灌多少mL水可以灌满？(2)如果改在由粗管一端灌水，则需多少mL可以把粗管灌满？思路点拨：I无论在细管还是在粗管中灌满水时，这些水产生的压强与两管中水银柱的高度差产生的压强相等。根据这一原理建立平衡方程，进行求解。参考答案：(1)设灌水前两管中高度为hi因为R：r=2：1,则S粗：S细=4：1所以细管截面积S细=16X1/4=4cm?

16、则在未灌水前：S细(h1+L)+S粗hl=V即4(h1+10)+16hi=240解得灌水前两管中水银柱高度h1=10cm。在细管中倒入水：若这时细管中水银面下降Ah,则粗管中水银面上升Ah/4,那么两管中水银面的高度差为5Ah/4产生的压强与细管中水柱产生的压强相等，有p水银g5Ah/4=p水gh水h水+(h1-Ah)=h代入数据得Ah=5.625cmh水=95.625cm所以V水=$细卜水=4X95.625cm=382.5cm=382.5ml。(2)若在粗管中倒水：若这时粗管中水银下降Ah，则细管中水银面上升4AY,那么水银面的高度差为5AY。有p水银g5Ah，=p水gh水h水/+(h1-A

17、hz)=h代入数据得Ah，=1.6cmh水/=91.6cm.V水/=S粗h水/=16X91.6cm3=1465.6cm3=1465.6ml。7、如图5-5所示，两个形状不同的容器A和B,底面积都是S,装有相同深度H的同种A和B两容器底液体，置于水平桌面上。当环境温度下降，使得液体体积减小，关于液体对的压强，以下说法正确的是()AA和B的压强仍相等RA比B的压强大CA比B的压强小D条件不足无法确定思路点拨：一般液体都是热胀冷缩的。两个容器里装的是同一种液体，它们的热膨胀性质相同，当环境温度下降时，它们收缩的比例相同，因为两容器的底面积相同,所以液柱下降的高度比例相同，即若A容器中的液柱下降H/1

18、00,B容器液柱下降的高度是(h，/100+h/100)，因为B容器上部的面积小于底面积，所以B容器中液柱总的下降高度大于A容器液柱下降高度，因此选项B正确。参考答案：B8、如图5-6所示，有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块，其横截面积S容：S柱=3:1,容器中盛有水，金属块吊在一根细线下，现将金属块A慢慢放入水中，则圆柱形金属块浸入水中深度为15厘米的过程中，容器底部受到水的压强增大帕。若绳子从金属块底刚好接触水面到三三向下放15厘米，容器底部受到水的压强增大帕。1思路点拨：图5-6把这两种情况分别画示意图(如图5-7所示)，第一种情况如图5-7甲所示，第二种情况如图5-7乙所示。根据金

19、属块排开水的体积与容器中水面升高增加的体积相等建立平衡方程，进行求解。参考答案：(1)金属块浸入水中的长度为h柱，水面升高h,金属块排开水的体积Vi排。甲乙图5-715cm+A h,有V1排=S柱h柱V排=S容h因为式等于式，所以S容h=S柱h柱水面升高h=S柱h卞i/S容=1x15cm/3=5cm容器底受到水的压强增大P1=pgh=103kg/m3X9.8N/kgx0.05m=490Pa(2)金属块浸入水中后，水面升高h,金属块浸入水中的长度为金属块排开水的体积排。有V2排=S柱(15+4h)V2排=S容Ah因为式等于式所以S柱(15+h)=S容Ah1X(15+Ah)=3XAh水面升高!=7

20、.5cm容器底受到水白压强增大P2=pgh=103kg/m3x9.8N/kgx0.075m=735Pa答：（1）容器底受到水白压强增大490Pa；（2）容器底受到水白压强增大735Pa。试题精练1 .甲、乙、丙三个质量相同的实心均匀正方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强关系是VP乙VPj,若分别在三个正方体上表面中央，施加一个小于它们重力的竖直向上的力，使三个正方体对水平地面的压强相同，则力F甲、F乙、F丙的小于大小关系是（）A. 一定是F甲F乙F丙B. 一"定是F甲=5乙=5丙C.可能是F甲F乙F丙D.可能是F甲=5乙=品2 .如图5-8所示，甲、乙两个实心正方体放置在水平

21、地面上，它们对地面的压强相同,下列说法中正确的是（）图5-8A.沿竖直方向切去相同部分的体积后，剩余部分甲对地面的压强大B.沿竖直方向切去相同部分的厚度后，剩余部分甲对地面的压强大C.沿水平方向切去相同部分的质量后，剩余部分甲对地面的压强大D.沿水平方向切去相同部分的体积后，剩余部分甲对地面的压强大3 .如图5-9所示，AB两立方体叠置在一起放于水平桌面上，A的密度为PA,B的密度为pB,若它们的边长比为La：Lb=1:1,AB的压强与B对桌面的厂.压强之比pA：pB=2:3，则pA：pb=。若不断地缩小A立方体的体积，但始,直终保持A的形状为立方体，使A、B两立方体的边长La：Lb的比彳t由1:1逐渐变E为1:2,则压强Pa：Pb的比值变化情况为（提示：通过计算分析囱X因5后.写出变化情况）。4 .如图5-10所示，两个完全相同的圆柱形容器内分