第九章 压强（综合题30道）解析版

第九章压强(综合题30道)

1.如图所示，一只盛有水的薄壁玻璃杯静止在水平桌面上。玻璃杯重L6N,底面积为30cm2,玻璃

杯内水重2N,水深6cm,水的密度为LOxl(Pkg/m3,g取水N/kg。

(1)玻璃杯对桌面的压强;

(2)水对玻璃杯底的压力。

【答案】⑴1200Pa

(2)1.8N

【详解】(1)玻璃杯对桌面的压力为片=G柞+G木=L6N+2N=3.6N

P36N

玻璃杯对桌面的压强为巧=,荻记A⑵叫

⑵玻璃杯内水的深度为力=6cm=0.06m

水对玻璃杯底的压强为=P水gh=i.0xl0-Ag/m-xlON/Agx0.06m=6(X)Rz

水对玻璃杯底的压力为用=PA=600Pax30x10"nf=1.8N

2.新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技

术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。某品牌国产新能源轿车质量14,每个轮

子与地面的接触面积是0.02m2。

⑴该车匀速直线运动时所受阻力为车重的0.02倍，则汽车所受牵引力为多大?

⑵该车空载停在停车场时对地面的压强为多少?

(3)当轿车高速行驶时，对地面的压力会如何变化？请用所学过的物理知识分析其原因。

【答案】(1)2.8X102N

(2)1.75x10$Pa

G)见解析

【详解】(1)匀速直线运动时受平衡力，所以牵引力

F=f=0.02G=0.02/ng=0.02x1.4x10:kgx1ON/kg=2.8x10为

(2)该车空载停在停车场时对地面的压强为夕=£J4可？:°N=i75X105Pa

S4x0.02m'

(3)当轿车高速行驶时，对地面的压力会变小。因为汽车的上表面空气流速大，压强小；下表面的

空气流速小，压强大。压力差向上，所以对地面的压力变小，

3.制作豆腐过程中，要用重物把豆腐压实，如果重物对豆腐的压力为200N,受力面积为lm)压

实后，30kg豆腐的体积为0.02m\(g取1ON/kg)

(1)重物对豆腐的压力改变了豆腐的__________求：

(2)重物的质量__________；

(3)重物对豆腐的压强__________；

(4)豆腐的密度__________0

【答案】⑴形状

⑵20kg

(3)200Pa

(4)1.5x103kg/m3

【详解】(1)用重物把豆腐压实，重物对豆腐的力使豆腐的形状发生了改变。

(2)由题意得，重物的重力G=F=2()0N,则重物的质量为

(3)重物对豆腐的压强

F200N

p---...—=200Pa

S1m2

(4)豆腐的密度

30kg

=1.5xl03kg/m3

VO.O2m3

4.将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积

是8cm2,瓶底的面积为28cm，瓶重和厚度均忽略不计。(已知以=1小10加卅，g=10N/kg)

A

(1)求倒立放置时水对瓶盖的压强;

(2)求倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强；

⑶倒立放置后水对瓶盖的压力(选填'大于”“小于”或等于“)正立放置时水对瓶底的压

力。请阐述理由________。

【答案】⑴L3xl()3pa

(2)3.5xlO3Pa

⑶小于见解析

【详解】⑴倒立放置时水对瓶盖的压强/入=P水gh=1x1(?kg/m3x1ON/kgxO.13m=1.3x1O3Pa

(2)正立放置时矿泉水瓶内水的质量啊"。水腺=。水油=lxl()3kg/m3x28xl()Ym2x().lm=0.28kg

正立放置时水的重力G^=wg=0.28kgx10N/kg=2.8N

倒立放置时瓶内水的重力不变，对桌面的压力等于瓶内水的重力，则矿泉水瓶倒立放置时对桌面的

FG水2.8N一

压强p,=—=—芯=-----^-=3.5xlO3Pa

工s,SxlO^m2

(3)倒立放置后水对瓶盖的压力小于正立放置时水对瓶底的压力。

理由：正立放置时水对瓶底的压力B=G-倒立放置时水对瓶盖的压力BvG4,所以F：＜B

5.小明在笔记中记录了表中错题，请你帮他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。

错题记录错题改正

实践小组设计了如图所示的装置，在选择材料的抗压性

能时,他们进行了如下测量，该容器中的最大储水量为

5kg,储满水后九=0.5m,为=0.4m,如图所示。请帮

他们计算液体对容器上部力点的压强为多少。（g取

10N/kg)

错误之处：________

解*A点处液体的深度为%=D.4m,液体对容器上部A

错因分析：________

点的压强:

正确解答：________

P=Pgh=lx103kg/m'xION/kgx0.4m=4x10-Pa

A

।

h\

--------

————1

【答案】见解析见解析见解析

【详解】口][2][3]错误之处：/点处液体的深度为色=0.4m。

错因分析：液体深度的概念不清，研究点到液体自由面的竖直距离为深度

正确解答：A点处液体的深度为h=…=0.5m-0.4m=0.1m

液体对容器上部A点的压强为p=pg/r=lxlO3kg/m3xlON/kgxO.lm=lxlO3Pa

6.如图所示，重均为2牛、底面积不同的薄壁容器甲、乙置于水平地面上，分别盛有深度相同的水

和液体A。液体A的密度为1.5X103千克咪3,容器甲、乙底面积分别为3X10.2米2和2X102米2。

（1）若水的质量为3千克，求水的体积V,及容器对水平面的压力几

（24各物块M先后浸没在水和液体A中，放入物块前后两容器底部受到液体的压力如表所示。求放

入物块M前后，液体乙对容器底部压强增加量如

放入前放入后

水对容器中底部的压力（牛）29.4尸“

液体乙对容器乙底部的压力（牛）F乙49

【答案】（1）3x10-3m3,31.4N

（2）980Pa

【详解】（1）水的质量为3千克，水的体积腺=£=方强品=3x10-、？

容器对水平面的压力尸=G水+〃，水g+G=3kgx9.8N/Ag+2N=31.4N

⑵放入物块M前容器底部受到水的压力F,=p木S=p水gh衣S伊

放入物块M前容器底部受到液体的压力F『p.tS=p.AghSz

F笊夕水g〃水S甲一P水S甲

容器甲、乙置于水平地面上，分别盛有深度相同的水和液体A,则

七2、g%S乙PAS乙

小x%也，目29.4N_1.0xltf^/m3x3xia2m2

代入数据得7r一•^际7K而三

放入物块M前容器底部受到液体的压力Fz=29.4牛

A△弓Fy.-F,49N-29.4N八…

放入物块M前后，液体乙对容器底部压强增加量如「五乙$2x10%^

7.如图所示是中国首艘超深水大洋钻探船一“梦想”号，其满载时排水量为3.3xlO，kg,续航里程

1500()海里，可抵御16级台风海况，具备海域11()00米的钻探能力，大洋科学钻探能力世界领先。

该船具有全球最先进的钻探系统，具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，其中深水无隔水管

泥浆循环系统(RMR)由中国自主研制，在该领域实现了从无到有的突破；装有深度声呐并搭载高

清摄像系统，可满足海洋领域全学科研究要求。2023年12月27日，“梦想”号顺利完成首次试航，

试航时，在60s内匀速直线航行了600m。请解答以下问题：

(1)“梦想”号装有深度声呐并搭载高清摄像系统。利用声呐探测海洋深度，这是利用了声音可以传递

(选填.'信息"或''能量”)；

⑵试航时，在60s内航行的速度；

(3)钻头在UOOOm深的海底处受到海水的压强；(海水的密度外水取LOxlO'kg/m'g取：ON/kg)

(4)摄像机的镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长，同一个物体距摄像机的距离相同时，在水下

所成的像比在空气中所成的像相比会发生什么变化，请利用所学物理知识解释这一变化的原因。

【答案】⑴信息

(2)10m/s

(3)1.1x10sPa

(4)见解析

【详解】(1)声音可以传递信息，声音也可以传递能量；利用声呐探测海洋深度，这是利用了声音

可以传递信息。

(2)在60s内航行的速度

s600m

v=—=------=--1Om/s

t60s

(3)钻头在11000m深的海底处受到海水的压强

p==1.0xl05kg/m5xl0N/kgxl1000m=l.lxlOKPa

(4)摄像机的镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像的特点可知，当物距不变时，凸透镜焦距越大,

凸透镜对光线的会聚能力变差，使得像距增大，所成的像会变大。所以同一个物体距摄像机的距离

相同时，在水下所成的像比在空气中所成的像相比会变大。

8.阅读短文，回答问题。

中国"辽宁号''航母护卫舰下水成功。这标志着我国在航母研制中取得了重大突破。有关参数如表所

示，新型固定舰载机在“辽宁号”航母训练平台上的着落、起飞试验已取得成功。

满载排水量八67200总功率永W1.5xl()6

最高航速

54最大舰载机数量喋30

km/h

,■1

歼-15舰载机推重

最大舰长3040.5甲乙

比

歼-15舰载机的质

最大舰宽70.521

量,心

(1)机翼的横截面设计成图乙所示的形状，是利用流体流速越快，压强越_____的原理，使舰载机产

生向上的升力。

(2)下列有关航母、舰载机的说法正确的是

A.舰载机静止在航母甲板时，飞机受到的重力与支持力是一对平衡力

B.舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，可知推力的施力物体是发动机

C.舰载机降落后，飞机由于惯性作用仍会向前滑行一段距离

(3)5架歼15舰载机从航母起飞后，航母所受的浮力变化了N,航母排开海水的体积将减小_

(若海水密度/水=1.0x10：kg/nP),舰底所受海水的压强将(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(4)歼15舰载机向后喷出燃气产生的推力和自身重力的比值称为推重比，该舰载机起飞后燃气产生的

推力为N,研究表明舰载机受到的阻力与速度的大小关系式/=中。々值的大小体现了舰载

机的性能，设计人员不断改进设计，希望______(选填"增大'或''减小')片值。

【答案】⑴小

Q)A

(3)1.05X106105变小

(4)1.05XI05减小

【详解】(I)飞机的机翼上表面空气流速大，下表面空气流速小。由于流体压强与流速有关，流速

越大的地方压强越小，流速越小的地方压强越大，所以飞机机翼上表面受到向下的压强小，下表面

受到向上的压强大，于是产生了一个向上的压强差，正是这个向上的压强差为飞机提供了向上的升

力。

(2)A,舰载机静止在航母甲板时处于平衡状态，在竖直方向上受到重力和支持力的作用，这两个

力是一对平衡力，故A正确；

B.舰载机起飞时，发动机往后喷出烈焰，由于物体间力的作用是相互的，空气会给飞机一个向前的

力，这个力使得飞机前进，故B错误；

C.舰载机降落后，飞机由于具有惯性，仍会向前滑行一段距离，惯性是物体保持原来运动状态不变

的性质，不是力，不能说受至喉性作用，故C错误。

故选A。

(3)川舰载机从航母起飞后，船会上浮，故舰底离海面的距离将减小，所受海水的压强将变小，航

母变化的浮力大小应该等于5架舰载机的重力

△F,5G=5〃?g=5x21xl()()()kgx1()N/kg=l.()5x10‘N⑵再根据阿基米德原理可求排开体积减小

［3］航母上浮，根据p=pg"可知，舰底所受海水的压强将变小。

(4)［1］由题意可知歼15舰载机推重比为0.5,故该舰载机起飞后燃气产生的推力

F^0.56=0.5,ng=0.5x21xlOOOkgx10N/kg=l.05x10咐2］研究表明舰载机受到的阻力与速度的大小关

系式户中，A•值的大小体现了舰载机的性能，设计人员不断改进设计，希望尽可能使舰载机阻力

更小，飞的更快，所以阻力更小，需要上值更小。

9.小明在成长笔记中记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。

错题记录错题改正

装有一定量水的细玻璃管斜放在水平桌面上，如图所示，此

时水对玻璃管底部的压强是多少？(P水"OxlO'kg/m'g取

10N/kg)

错误之处:

错因分析:

解：水对玻璃管底部的压强:正确解答:

3

p=p水gh=1.0x103kg/mx1ON/kgx1Ox10m=1OOOPa

【答案】见解析见解析见解析

【详解】口］错误之处：玻璃管中水的深度错误。

［2］错因分析：把玻璃管中水柱的长度当成了深度。

[3]正确解答：由图可知，玻璃管中水的深度为方=8cm=().08m

水对玻璃管底的压强为〃=%0?=1.0x1("kg/m3xl0N/kgx0.08m=800Pa

10.某实心均匀圆柱体放置在水平地面上，其质量为10千克、底面积为"IO,米\

圆柱体底面积质量

AS4m

B3sm

AB

jL一

BA

(a)(b)

(1)求圆柱体对水平地面的压强。

(2)水平面上还有A、B两个圆柱体(相关数据如表所示)，将一个竖直叠放在另一个的上部中央如

图(a)、(b)所示。

①在图(a)、(b)两种叠放方式中，上圆柱体对卜圆柱体的压强分别为则p/：〃2二。

(此空不需要写解答过程)

②为使两圆柱体对地面的压强最大。应选择图中(选填“(a)”或“(b)”)叠放方式，求此

最大压强p小。

【答案】(l)9800Pa

5〃7g

(2)4:1(b)

~S~

【解析】【小题1】圆柱体对水平地面的压强

F_G_mg10〃gx9£N〃g

P~~S~~S~~S~~lxl()-*2m2=98004

【小题2】在图(a)、(b)两种叠放方式中，上圆柱体对下圆柱体的压强分别为

二一二G八二叫g-4叫

'5ASSS

2=墟=七=如£=整

“SSSS

则

4〃喝

八工二

p2哩1

S

根据〃=不可知，在压力一定的情况下，受力面积小的压强大。故为使两圆柱体对地面的压强最大,

应选择图中(b)叠放方式，此最大压强为

_F&_G总_(%)g_(斩+〃】)g_5mg

2S'SSSS

11.高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达

到限定值时，限压阀被锅内气压顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图所示，某

高压锅锅盖的外表面直径近似为24cm,锅盖上的出气孔横截面积是8mm2(大气对限压阀的作用面

积只考虑和出气孔面积相等的部分)，限压阀的质量80g。(1个标准大气压1.0x1()5Pa)

出气孔产压阀

.甘一

JLu.onH

(1)高压锅内气压升高时，水的沸点会______(选填''升高"或•'降低”);高山上要使用高压锅煮饭，

是因为大气压随高度的增加而,

(2)求使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强。

(3)某厂家为满足青藏高原的藏族同胞需要，制造适合在青藏高原地区使用的高压锅时，应当在保证

高压锅安全的情况下一

A.选用更耐压的材料B.适当减小限压阀质量

C.适当增加限压阀质量D.适当减小锅盖上出气孔的横截面积

【答案】(1)升高减小

(2)2x10$Pa

(3)ACD

【详解】(1)川液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小

而降低，高压锅内气压升高时，水的沸点会升高。

⑵大气压随海拔的升高而降低，高山上气压低，液体的沸点低，所以高山上要使用高压锅煮饭。

(2)大气压对限压阀产生的压力为

6=pS^l.OxlO^axgxIO^m2=0.8N

限压阀的重力为

GR=mwg=0.08kgxlON/kg=0.8N

对限压阀进行受力分析可知，当锅内气压达到最大时，它受到重力、外界大气压力、锅内气体压力,

在三个力的作用下处于平衡状态，故有

G飘+K=

代入数据得

0.8N+0.8N=p,x8xl0-6m2

解得，锅内气体的最大压强为

5

p}=2x10Pa

(3)根据高压锅内外气压平衡的原理，锅内气压等于外界气压与安全阀产生的压强之和，制造适合

在青藏高原地区使用的高压锅时，应当在保证高压锅安全的情况下可以选用更耐压的材料、适当增

加限压阀质量、适当减小锅盖上出气孔的横截面积，故ACD符合题意，B不符合题意。

故选ACD。

12.立定跳远是常见的一种运动，它能够很好地锻炼人的爆发力、目微能力和协调能力。立定跳远

的三个动作过程分别是预摆、起跳腾空、落地缓冲，下图是对整个过程的分解。图中该同学质量为

60kg,请同学们结合图片信息完成下列问题：

①预备动作：两脚开立与肩宽，上体前倾两臂上举，深吸一口气，憋住，提腰；

②起跳动作：两臂后摆同时屈膝，然后两臂向前上方用力摆，两脚用力蹬地；

③空中动作：挺胸、展腹、展腰使身体呈现挺身姿势，达到搭空后的最高点；

④空中动作：迅速收腹屈膝，小腿前伸；

⑤落地动作：脚跟先着地，屈膝缓冲，身体平稳。

(1)根据立定跳远动作分解图，找出两个与此情境相关的物理现象，并指出对应的物理知识，

示例：物理现象：起跳时用力向后蹬地，

物理知识：物体间力的作用是相互的。

物理现象：________________________________

物理知识：________________________________

物理现象：________________________________

物理知识：________________________________

(2)该同学双脚站立时与地面的接触面积是0.04m2,请计算他双脚站立时对地面的压强。

(3)结合图片信息，在确保安全的情况下，如果想要获得更好的成绩，请你从物理学角度提出一条合

理的建议________________________________

【答案】(1)见解析见解析见解析见解析

(2)1.5X10，PQ

(3)见解析

【详解】(1)川人在腾空后仍继续向前运动。

[2]人具有惯性(物体具有保持原来运动状态的性质)。

⑶两寓后摆同时屈膝，然后两寓向前上方用力摆，两脚用力蹬地后跳起。

[4]力可以改变物体的运动状态。

(2)该同学质量为60kg,该同学静止站立时对地面的压力为其重力尸=〃，g=60奴xl0N〃g=600N

该同学双脚站立时与地面的接触面积是0.04nR则压强p=5=瞿'=L5x10“a

S0.04m-

(3)起跳时，用力向后下方蹬地，增大与地面间的摩擦力，从而获得更大的向前的反作用力，跳得

更远。

13.年初，南京下了一场霞(xian),车顶上积了一层，使车辆对地面的压强增大了L5xKTVa,车

辆与地面间总受力面积为600cm2。

(1)某车上有激光雷达，光在真空中的传播速度为m/s,普通倒车雷达利用________波；

(2)若车辆以20m/s的速度匀速直线行驶2h,路程为km;

(3)求车辆上积攒霰的重力。

【答案】⑴3x10s超声

(2)144

(3)900N

【详解】(1)⑴⑵光在真空中的传播速度最快，为3xl0'm/s；超声波可以传递信息，普通倒车雷

达利用了超声波来进行测距的。

(2)已知车辆的速度为

v=20m/s=12km/h

可求出车辆行驶的路程为

s=vt=72km/hx2h=144km

(3)车辆对路面增加的压强等于增加的压力，即霰的重力与受力面积的比值，已知车辆对地面的压

强的增加量和车辆与地面间总受力面积，可求出霰的重力为

G=AF=zV?5=1,5x104Pax600x104m?=900N

14.阅读短文，回答文后问题

安全舒适的家用轿车

为了让司乘人员有安全舒适的驾乘体验，某款家用小轿车配有U形座椅、抬头显示器、倒车雷达、

麦弗逊式悬架、真空轮胎等装置。

汽车座椅设计成能增大乘客与座椅接触面积的U形，座椅内部装有电热装置，冬季使用时，人坐上

去温暖舒适。

汽车行驶中，抬头显示器可将重要行车数据和导航信息，通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员无

需低头即可了解相关信息。汽车的导航系统是通过汽车和卫星之间传递信息来确定汽车所处的位置,

在这个过程中是通过电磁波来传递信息的，它的传播速度是3xlO'm/s。导航系统可按个人喜好选择

不同人的语音播报路况。倒车时，倒车重达利用超声波探测障碍物位置，使倒车更容易、更安全。

麦弗逊式悬架(图甲)是车身与车轮之间的传力部件，由螺旋弹簧和;蜥器有机组合，悬架工作时

车身先压缩弹赞一段距离，之后将弹赞和减振器一起压缩，减缓行驶过程中车辆的振动。

用两根轻弹簧可以模拟汽车悬架。如图乙，在一根大弹簧内套有一根小弹簧，它们的下端都固定在

水平面上，压缩该弹簧组合，测得压力/与压缩距离AA之间的关系图线如图丙所示，已知弹簧中的

弹力与被压缩的距离均成正比。

车轮选用真空轮胎，即无内胎的充气轮胎，空气直接充进轮抬内腔。车辆高速行驶时，由于轮胎和

路面摩擦而产生的温度，由内部空气经钢圈直接传递出去，快速降低轮胎温度：轮胎的负荷指轮胎

承受的压力，与轮胎气压有关，下表是汽车静止时在轮胎发生标准形变的条件下，每只轮胎的负荷产

与轮胎气压P的参数。

气压p/kPa120150180200240

负荷尸/N29203400388042004840

(1)U形座椅是为了(选填“增大”或“减小”)压强；

(2)倒车雷达原理与“声呐测距”的原理______(选填“相同,或“不同”)；

⑶当轮胎发生标准形变、汽车静止且轮胎气压为220kPa时，四轮汽车对地面的压力为_____N,轮

胎与地面接触的总面积为0.In?,则汽车对地面的压强为Pa；

(4)如图乙、丙所示，当两弹簧均处于自由状态时，它们上端点间的距离为工=m,小弹簧中的

弹力E与被压缩量占之间的定量关系式可表示为工=

【答案】⑴减小

⑵相同

(3)1.808x1041.808x10s

(4)0.410N/m-A£2

【详解】(1)U形座椅更舒适，是压力不变时，通过增大受力面积，减小压强。

(2)倒车雷达和“声呐测距'、都是利用超声波回声定位来探测障碍物的。

(3)[1]由表中数据可知，轮胎气压p增加10kPa,每只轮胎的负荷厂将增加160N,则当轮胎发生

标准形变、汽车静止且轮胎气压为220kPa时，每只轮胎的负荷/为4200N+2xl60N=4520N

四轮汽车对地面的压力为4=4F=4X4520N=1.808X104N

⑵故此时汽车对地面的压强为夕=1.808x105Pa

S0.1nr

(4)[1]由图丙得，当M=0〜0.4m时，只有大弹簧产生弹力；当M=0.4〜0.6m时，弹力为两根弹

簧产生的弹力的合力，所以当两弹簧均处于自由状态时，它们上端点间的距离为》=0.4m。

⑵由图丙得，当大弹簧的被压缩量为0.4m时，大弹簧的弹刀为2N,由"=左刈得，大弹簧的劲度

系如士蚩5N/m

当大弹簧的被压缩量为0.6m时，两根弹簧的弹力为5N,此时小弹簧的伸长量为

Ax,=0.6m-0.4m=0.2m

可得可=5N=K必+A2M2=5N/mx0.6m+k2x0.2m=3N+A2K0.2m

解得勺=10N/m

小弹簧中的弹力£与被压缩量△人之间的定量关系式可表示为区=3=ION/m-A£2

15.如图所示，为我国生产的履带式水陆两栖突击车，是当今世界上水上速度最快、战斗力最强的

两栖突击车。该车满载时总质量为30t,请回答以下问题：

(1)满载的突击车漂浮水面上时，受到的浮力是多大?(且取10N/kg)

(2)此时突击车浸入水中的体积为多少?(水密度为LOxlO^kg/n?)

(3)突击车在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些，车体底部受到水的压强将

(选填••增大”、“减小，或“不变”)，若车体位于水面下20cm,则车体底部受到水的压强为多

大_______?

【答案】3x10530m3减小2000

【详解】(1)[1]突击车满载时的重力

G=wg=30x103kgx10N/kg=3x105N

漂浮状态，根据漂浮条件可知，所受浮力等于其重力，即尸净=3x102。

(2)⑵此时突击车浸入水中的体积为

心"3xlO'N

=30m3

pg1.0xIO3kg/m?x1ON/lg

(3)⑶车体向上浮起了一些，深度变小，根据〃可知，车体底部受到水的压强将减小。

[4]车体底部受到水的压强为

p-pgh=1.0xl()3kg/n?xl()N/kgx().2in-2000Pa

16.如图甲所示的是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器，可下潜到万米深处。伊伊对液体压强

和'、奋斗者”号进行了以下专题研究。（海水密度外水=L03xl0*g/m3,g取lON/kg）

乙

(I)推证液面下某处的压强：如图乙,设想这里有一个水平放置的.'平面二这个平面上方的液体组成

了一个竖直液柱，该液柱对平面的压力等于液柱所受的重力，设液柱的高度为人、平面的面积为S,

液体的密度为“请推证：液体内部深度为〃处的压强P=Pg，7。

(2)潜水器所受压强：潜水器在10000m深处受到的海水压强是多少？

(3)深海压力：若“奋斗者”号上有一个50cm2的观察窗，在10000m深度时观察窗受到的海水压力为

多大？

【答案】(1)见解析

(2)1.03xi08Pa

(3)5.15x10小

【详解】(1)液柱的体积为展S/?

小柱体的质量为m=”=您

小柱体的重力为G=〃1g=pShg

水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，则小柱体产生的压力为F=G=pShg

小柱体产生的压强为P=£=陪=/的

kJJ

(2)潜水器在10000m深处受到的海水压强为

p'=。海水g〃=1.U3xkg/m3xlUN/kgx1OUOOm=l.U3x1OBPa

(3)观察窗受到的海水的压力为F'=pS=1.03x10sPax50x10、/=5.15x105N

17.现有一氢气球载有800N的货物匀速下降，若氢气球抛出一些货物就可以匀速上升，气球自身

重力不计，上升或下降时所受阻力大小不变，氢气球与货物圻受升力恒为500N。(g取10N/kg)

(1)氢气球升到高空时会破裂，其主要原因是球内气压________(选填“大于”“小于”或“等于、')外界

大气压，将球胀破。

(2)氢气球匀速下降时受到的阻力是多少？

(3)氢气球抛出质量为多少的货物才能匀速上升？

【答案】(1)大于

(2)300N

(3)60kg

【详解】(1)氢气球升到高空过程中，氢气球的位置不断升高，外界大气压强逐渐变小，因为氢气

球是密闭环境，球内大气压基本不变，所以氢气球升到高空过程中，球内大气压大于外界大气压，

氢气球会膨胀，当氢气球继续升高，外界大气压继续减小，球内气压比外界大气压更大，当球内外

气压差超过制作氢气球的材料的弹性极限后，氢气球就会破裂。

(2)氢气球载有800N的货物匀速下降，氢气球与货物所受升力恒为"=5()()N,气球匀速下降时受

到向上的阻力为厂依，这三个力的关系6=/+尸阻，所以气球所受阻力

=G-F=8OON-5OON=3OON

(3)当氢气球抛出重力为AG的货物匀速上升时,此时气球受到向下的重力(G-AG),向下的阻力自，

向上的升力/，这三个力的关系为（G-AG）+品=/

则抛出的货物重力AG=G+「一尸=800N+300N-500N=600N

抛出货物的质量△〃，=~=ION^=60KG

18.2024年的冻雨灾害，导致道路结冰，较多车辆发生追尾事故。为了保障人民群众生命财产安全,

积极参与道路除冰工作。如图1的李师傅正在驾驶拾掘机进行除冰作业。挖掘机铲斗作业共有三种

挡位，每个挡位能提供不同的压力大小以适应不同的工作环境。

挖掘机质量15t

每条履带和地面接触面积0.5m2

S挡（标准状态）3x103N

L挡（负荷状态）9x103N

B挡（破土状态）3x|04N

铲斗和冰面接触面积1.2x]04cm2

（1）汽车追尾前车时，_______可以减小惯性给人带来的危害；汽车被后车追尾时，________可以减

小惯性给人带来的危害（以上两空均选填',安全带"，“安全头枕”）；

（2）已知挖掘机行驶时阻力等于总重力的0.2倍，挖掘机匀速行驶时的牵引力大小为多少（不考虑驾

驶员的重力）?

（3）若冻雨冰层厚度和所能承受最大压强的曲线如图2所示，当冰层所受压强大于等于最大压强时,

冰层会被铲碎。李师傅所驾驶的挖掘机单次最厚能铲碎多厚的冰层________?

【答案】⑴安全带安全头枕

(2)3X104N

(3)9cm

【详解】(1)[1]汽车追尾前车时，人由于惯性会继续向前运动，此时安全带可以减小惯性给人带来

的危害。

⑵汽车被后车追尾时，人的下半身随汽车向前运动，但头部由于惯性要保持原来运动状态而后仰，

此时安全头枕使头部有支撑，保护颈椎，能减小惯性给人带来的危害。

(2)不考虑驾驶员的重力，根据可得，挖掘机的总重力

G总=加机g=15x103kgx10N/kg=1.5X105N

挖掘机匀速行驶时处于平衡状态，由题意和二力平衡条件可知，挖掘机匀速行驶时的荤引力

Fq^=0.26,=0.2xl.5xl05N=3xl04N

(3)由表中参数可知，挖掘机铲斗作业为B挡时，挖掘机处于破土状态，此时铲斗对冰层的压力最

大，冰层受到的压强最大，根据图2可知此时铲碎冰层的厚度最大，铲斗作业挡位在B挡，该挡位

能提供的压力大小为尸=3x10"N,已知铲斗和冰面接触面积为SE.ZxIOXm'lZn?

则李师傅所驾驶的挖掘机铲碎冰层时，对冰层的压强为P=与=答”=2.5x10,Pa=25xlO'Pa

S1.2m

由图2可知，李师傅所驾驶的挖掘机单次最厚能铲碎9cm厚的冰层。

19.在一项调研中，对某汽车满载时在水平路面做测试，只调整4个轮胎气压，测得单个轮胎数据

在表1(每次单个轮胎对地面压力不变)。满载的小型车的正常胎压为220kpa到240kpa,胎压过高

或过低，行驶过程都会对汽车的性能和安全性产生负面影响，

表1：

次数123

轮胎气压/xlO'Pa1.82.34.6

地面的受力面积

3.63.02.4

/xlO-2m2

对地压强/xl()5pa5.06.07.5

(1)求单个轮胎对地面的压力；

⑵当满载的汽车胎压正常时，在水平路面上做匀速直线行驶所受的汽车阻力为车的总重的0.05倍，

求满载i气车的奉引力；

⑶后经过了一段泥路，并在泥路上留下了两道浅浅的车辙印，而水泥路上没有车辙印。此刻;气车在

水泥路面的压强〃_________泥路面的压强P2(选填“大于”“等于”“小于”)你的依据是：；

(4)根据表1,要减小空车停放在水平路面时对地面的压强，可行方法是：。

【答案】⑴1.8X104N

(2)3600N

(3)等于对路面的压力和受力面积相同

(4)适当减小轮胎气压

【详解】(1)由题意知，当轮胎对地面的受力面积为3.()xl0-2m2,对地压强为6.0x]()5pa,所以单个

轮胎对地面的压力

F=pS=6.0x105Pax3,0x10-2m2=l.8xio4N

(2)满载的汽车胎压正常时，对地面的压力为

F总=4£=4x1.8x104N=7.2x104N

则车的总重为

G=F,e=7.2x|04N

在水平面上做匀速直线运动时，处于平衡状态，根据二力平衡可知，受到的牵引力等于阻力，即

F^=^0.05(7=0.05x7.2x104N=3600N

(3)汽车在水泥路面和在泥路面行驶时，对路面的压力相同，受力面积也相同，根据〃=不

可知在水泥路面的压强P/等于泥路面的压强P2。

(4)根据表1可知，轮胎气区越小，对地面的受力面积越大，则对地压强越小，因此要减小空车停

放在水平路面时对地面的压强，可适当减小轮胎气压。

2().按要求完成填空；

错题记录错题改正

慢跑成了现在人们喜爱的一种锻炼方式。已知一名成年人的

重力为600N,一只脚与地面的接触面积为250cm2,求人在

慢跑过程中对地面的压强。计算过程如下：错误之处：________

人对地面的压力：F=G=600N错误原因：________

慢跑过程中脚与地面的接触面积：S=500cm2=5x102m2改正过程：________

慢跑过程中人对地面的压强为：

£=^00N^=12xl()4pa

S5xl0-2m2

【答案】见解析见解析见解析

【详解】［1］错误之处：原题中计算接触面积时，错误地使用了双脚的总面积(500cm?)。

⑵错误原因：人在慢跑过程中，通常只有单脚与地面接触，因此正确的接触面积应为单脚的面积

(250cm2),而非双脚之和与地面接触面积。

⑶改正过程：慢跑过程中脚与地面的接触面积S=250cm2=250x104m2=2.5x102m2

=24xl4pa

慢跑过程中人对地面的压强P=(=25嚅"弋°

21.如图所示，柱形薄壁容器A和均匀实心柱体B置于水平地面上。A容器内盛有质量为2kg的水,

容器A的底面积为Ixl0-2m2;B的重力为7.5N,其密度为2.5x103kg/m\B的底面积为30cm2。(〃

3

4=1.0xl0kg/m\g=10N/kg,容器厚度不计)求:

⑴画出柱体B所受的重力;

(2)A容器内水对容器底的压强;

(3)若沿水平方向在圆柱体B上部截去一定的厚度△儿使B剩余部分对水平地面的压强等于水对A

容器底的压强，求△力的值。

【答案】(1)B

G

(2)2000Pa

(3)2cm

【详解】(1)过柱体B的重心，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，即为柱体B所受重力G,

如图所示:

,m2kg

(2)A容器内水的深度1--1.0xl0Jkg/m3xlxl0-2m2

A容器内水对容器底的压强p=p，3=L°xIO3kg/m3x10N/kgx0.2m=2000Pa

7.5N

实心柱体原来的高度瓦二0.1m=10cm

(3)B3342

pBgS32.5x10kg/mxION/kgx30x10m

设截去厚度凶后，实心柱体B剩余部分高度为〃也由规则固体压强公式

FGnig_pVgpShg

P==pgh

SSSSS

2000Pa

可得%=P.■=0.08m=8cm

33

png2.5xlOkg/mxlON/kg

则截去厚度A/尸10cm-8cm=2cni

前

(1)自行车上有许多利用摩擦的知识,其中增大摩擦的有:；减少摩擦的有:

(请各举1例)

(2)刹车时用力捏刹车手柄，是通过增大.办法，从而增大摩擦力;

(3)刹车后，自行车不会立即停止，而继续向前运动一段距离，这是因为自行车具有,它

的速度越来越小，是因为受到阻力改变了它的

(4)画出自行车(用图中正方形代替)刹车后在水平路面上向前滑行时所受的力;

(5)自行车超重会出现很多问题，某次小明用自行车带了3位同学，结果导致爆胎，那么使轮胎爆炸

的力的施力物体是。(选填：小明等同学或地面)

【答案】(1)轮胎有花纹给链条加润滑油

(2)压力

(3)惯性运动状态

»刖

（4）

G

(5)地面

【详解】(1)[1]⑵自行车轮胎上的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩

擦；给链条加润滑油，是通过使接触面分离的方法减小摩擦，

(2)刹车时用力捏刹车手柄，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力。

(3)口][2]刹车后，自行车由于具有惯性，仍要向前运动，所以不能马上停下来；力可以改变物体

的运动状态，它的速度越来越小，是因为受到阻力改变了它的运动状态。

(4)不考虑空气的阻力，自行车刹车后在水平路面上向前滑行时，在竖直方向上受到重力和支持力

的作用，在水平方向上受到向后的摩擦力作用。从自行车的重心开始，分别沿各力的方向画一条有

向线段，并分别用G、产和/表示，如图所示：

(5)某次小明用自行车带了3位同学，他们对自行车轮胎的压力增大，同时地面对轮胎的压力也增

大，受力面积不变，压强增大，导致爆胎，使轮胎爆炸的力的施力物体是地面。

23.八年级同学利用物理知识解答生活中的问题。

(1)一物体的质量为60kg,它在地球表面受到重力为N(g取10N/kg),已知物体在月球表

面受到重力是其在地球表面受到重力的则该物体在月球表面的重力为N,其质量为_

O

kg；

(2)打扫卫生时使用的洒水壶如图所示。用洒水壶提水时，用4把手；用洒水壶洒水时，用8把手，

这是运用了力的作用效果与力的有关的知识，壶内水静止时，壶身和壶嘴内的水面

相平，这是利用了______原理，建筑工人盖房子时，利用铅垂线检查墙壁是否竖直，这是根据重力

的方向总是_____的原理设计的。检直所砌的墙面是否水平时，经常用如图所示的水平尺检查，当

液体中空气泡居中则表示墙面水平，若空气泡在/端，则表示力端的墙面偏(填慎或低”);

(3)《天工开物》中记载的“试弓定力”时的情景。该情景说明力可以改变物体的使弓弦发生形

变的力是______(填弓受到的重力”或钩对弓弦的拉力,或弓弦对弓的拉力。

(4)如图是两边管子粗细相同、足够高的连通器，其水平细管足够长，中间有一个可无摩擦移动的活

塞，刚开始活塞固定不动，两管液面相平，左管液体是酒精(P昕0.8x103kgzm-?),右管液体是

水S次=lxl()3kg/m3),现松开活塞，重新稳定后，右边液面变化了cm。(不考虑酒精和水

接触时的扩散现象，即二者总体积不变)

【答案】(1)60010060

(2)作用点连通器竖直向下高

(3)形状钩对弓弦的拉力

(4)1

【详解】(1)⑴已知物体的质量〃?=60kg,根据重力的计算公式，可得物体在地球表面受到的重力

(7=,ng=60kgx10N/kg=600N

⑵物体在月球表面受到的重力是在地球表面重力的;，所以物体在月球表面受到的重力

O

G=-G=-x600N=100N

;J66

[3]质量是物体的固有属性，不随位置的改变而改变，所以在月球上物体的质量仍为60kg。

(2)[1]用洒水壶提水时用力把手，洒水时用8把手，力的作用点不同，力的作用效果不同，这运

用了力的作用效果与力的作用点有关的知识。

[2]连通器的原理是当连通器中装有同一种液体，且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。壶

内水静止时，壶身和壶嘴内的水面相平，这是利用了连通器原理。

[3]建筑工人利用铅垂线检查墙壁是否竖直，这是根据重力的方向总是竖直向下的原理设计的。

[4]当用水平尺检查墙面时，若空气泡在力端，说明力端的水少，即4端的墙面偏高。

(3)川力的作用效果有两种，改变物体的形状和改变物体的运动状态。“试弓定力”时，弓的形状发

生了改变，说明力可以改变物体的形状。

⑵由图可知，秤钩对弓弦施加了向上的作用力，所以，使弓弦发生形变的力是钩对弓弦的拉力。

(4)松开活塞，右边的水的密度大，当深度相同时，右侧的水产生的压强较大，活塞向会左移动，

设右侧水面下降重新稳定后，左右两侧对底部的压强相等，故有用水劭行，即

0.8x10'kg/m'xlON/kgxgem+△用=1x10'kg/m'xlON/kgxgem-幽)

解