2020年初二物理——压强、压力变化问题归类例析
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八年级物理下册(压强、浮力部分)计算思路解析一、计算压强P 和压力F1.计算压强和压力时,先分析属于液体压强和压力,还是固体压强和压力。
2.若属于固体压强和压力(关键词:物体对桌面或地面、桌面或地面受到的压力或压强)先算:总G F = 再算:SFP =3.若属于液体压强和压力(关键词:水对容器底、容器底受到的压强或压力)先算:gh 液ρ=P 再算:PS F =4. 若属于气体压强和压力先找:a 101a 10013.155P P P P O O ⨯=⨯=或(题目会给) 再算:S P F O O =5.其他物理量符号——S :受力面积; h :深度; G 总:总的重力,注意容器的问题,除了容器本身的重力G 容,还要加上里面所装液体的重力G 液。
二、计算浮力F 浮1.先分析物体的浮沉条件: 浸没在液体中的物体,(1)若F 浮>G 物或ρ液>ρ物,物体 上浮 ,最终 漂浮 。
(2)若F 浮=G 物或ρ液=ρ物,物体 悬浮 。
(3)若F 浮<G 物或ρ液<ρ物,物体 下沉 ,最终 沉底 。
2.若属于漂浮(如:轮船)或悬浮,选用公式法:排液排排浮gV g m ρ===G F平衡法:物物物物浮gV g m ρ===G F3.若属于下沉(有弹簧秤或细线拉着的题型或遇到无法分析到底属于哪类浮沉类型的题型时,都当作下沉来考虑),选用公式法:排液排排浮gV g m ρ===G F称重法:F G F —物浮= 4.压力差法:向下向上浮—F F F =5. 注意:V 排 即:物体排开液体的体积 = 物体浸入液体的体积(或物体在液体中的体积); m 排即:排水量或排开液体的质量;三、计算质量m1.找密度ρ和体积V : V ρ=m2. 找重力G ,其中g=9.8N/kg ,粗略计算时取g=10N/kg ,(题目给时按题目,没给只取g=9.8N/kg ): gm G=四、计算密度ρ1.计算固体密度ρ物【本方法可以用来测固体的密度,用到的仪器:弹簧测力计】gm 物G =物物物V m =ρ F G F —物浮=gV 液浮物ρF =2.计算液体密度ρ液 (1)排浮液V F g =ρ(知道浮力F 浮)(2)ghP=液ρ(知道压强P 和深度h ) 五、计算体积V1.计算排开液体的体积V 排 (1)已知浮力F 浮用:gV 液浮排ρF = (2)已知排水量m 排用:水排排ρm V =2.计算固体的体积V 物 (1)gV V 液浮排物ρF == (适用于悬浮和下沉);(2)先算:gV 液浮排ρF =,再算:露排物V V V +=;(适用于漂浮)(3)物物物ρm V =水水物物物ρρF G -=G机械效率公式汇总机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
初中物理压强变化题,解题思路一、解题思路。
1. 固体压强变化。
对于柱状固体(如正方体、长方体、圆柱体等)放在水平面上时,根据p = (F)/(S)=(G)/(S)=(ρ Vg)/(S)=ρ gh(S为底面积,F = G为物体重力,ρ为物体密度,V为体积,h为物体的高度)。
如果是切割类问题,当沿水平方向切割时,压力F = G减小,S不变,根据p=(F)/(S)判断压强变化;当沿竖直方向切割时,F与S按比例减小,p=(F)/(S)不变(对于柱状固体p = ρ gh,h不变,p也不变)。
如果是叠加类问题,压力F增大,S不变(底面积不变的情况),压强p=(F)/(S)增大。
2. 液体压强变化。
根据p=ρ gh(ρ为液体密度,h为液体深度)。
如果是倒入或抽出液体问题,倒入液体时h增大,p增大;抽出液体时h减小,p减小。
如果是放入固体问题,当固体漂浮或悬浮时,F_浮 = G_物,根据F_浮=ρ_液gV_排,V_排的变化会引起h的变化从而影响液体压强p;当固体沉底时,也要分析V_排的变化情况来确定液体压强的变化。
二、出题、解析。
1. 固体压强变化题。
题目:一个正方体木块放在水平桌面上,正方体的边长为0.1m,木块的密度为0.6×10^3kg/m^3。
现将木块沿水平方向截去一半,求剩余部分对桌面的压强是多少?(g = 10N/kg)解析:正方体木块的体积V = L^3=(0.1m)^3=1×10^-3m^3。
木块的质量m=ρ V = 0.6×10^3kg/m^3×1×10^-3m^3=0.6kg。
木块的重力G = mg=0.6kg×10N/kg = 6N。
正方体的底面积S = L^2=(0.1m)^2=0.01m^2。
沿水平方向截去一半后,压力F=(G)/(2)=(6N)/(2)=3N,S不变。
根据p=(F)/(S),剩余部分对桌面的压强p=(3N)/(0.01m^2) = 300Pa。
备战2020年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析与训练力学压强与压力的计算是初中物理中考中的重点与难点,是中考中的压轴题型,由于其难大,综合性强,对分析能力与计算能力均要求较高,因此在各类型的考试中,此题型均为考查的重点。
要正确解任此种题型应注意两个问题:1:认真分析题意找出每道题的“题眼”弄清编者考查的主要目的,挖掘隐藏的条件,找到突破口;2:平时加强计算能力的培养,在根据题意,列出方程的前提下,必须能正确求解题目中的未知量。
此题型主要考查两种题型:一:固体的叠加及截取导致的压力及压强的变化题型:(1)当多个物体叠加或一个物体被截取后,它的体积及质量发生变化,有时受力面积也要发生变化,如多个物体叠了加,对接触面的压力增大量为叠加的物体的重力,但此时下面物体的受力面积不发生变化,此时对支持面增加的压强:△P=△F/S=G物增/S,如果一个物体截取A:如水平截取,此时原物体的重力发生变化,但受力面积不变,此时对支持面减小的压强△P=△F/S=△G减/S,若规则物体竖直截取且不受其它外力,此时根据P=ρgh此时物体对支持面的压力减小,但压强不变。
(2)多个物体位置发生变化,求压强的变化量时或根据压强的变化及压力的变化量求解某些新的物理量如截取的物体体积△V或质量△m;此种题型必须注意,物体质量或体积或物体的位置发生改变后,物体对接触面上的压力会发生了变化,同时还要注意,受力面积有时也会发生的变化。
二:液体液面的变化或液体的溢出导致的压强变化题型:1:当容器中盛有液体,当液体的体积发生变化或有物体放入液体后,求容器对桌面的压力与压强的变化;此种题型应注意,若只向容器内增、减液体(加入液体后液体不外溢),则容器对支持面的压力变化量△F=△m液g;若向盛有液体的容器内放入某物体后,要注意液体的外溢情况(如原容器盛满液体,无论放入任何物体也无论放入物体后物体处于何种沉、浮状态,液体一定会外溢,如没有指明原容器盛满液体放入物体后必须根据物体的V 排及容器的总容积,及原液体的体积,推知液体是否会外溢),即应注意容器对接触面的压力变化,如放入的物体与溢出的液体重力相等,则容器对支持力压力与压强均不变,如放入的物体重力大于溢出的液体的重力则此时容器对支持面的压力增加量为△F=G物—G溢,而此种题型,容器接触面的面积通常并不发生变化,容器对支持面的压强变化量取决于容器对支持面的压力变化量。
物理压强经典例题归纳总结物理中的压强是指物体上的力在单位面积上的分布情况,是一个很重要的概念。
在学习物理压强时,我们往往通过解决一些经典例题来加深对该概念的理解。
下面将针对一些常见的物理压强例题进行归纳总结,帮助大家更好地理解和应用这一概念。
1. 物体受到垂直向下的力,求单位面积上的压强。
解题思路:根据压强的定义,压强等于力除以面积。
因此,我们只需要将给定的力除以给定的面积,即可求得压强的数值。
2. 物体受到斜向下的力,求单位面积上的压强。
解题思路:在这种情况下,我们需要将给定的力进行分解,得到垂直方向上的力和水平方向上的力。
然后,再根据压强的定义,将垂直方向上的力除以给定的面积,即可求得压强的数值。
3. 物体受到垂直向上的力,求单位面积上的压强。
解题思路:与第一种情况相似,只需将给定的力除以给定的面积,即可得到压强的数值。
需要注意的是,压强的方向与外力的方向相反。
4. 物体受到斜向上的力,求单位面积上的压强。
解题思路:与第二种情况相似,我们需要将给定的力进行分解,得到垂直方向上的力和水平方向上的力。
然后,再根据压强的定义,将垂直方向上的力除以给定的面积,即可求得压强的数值。
同样需要注意,压强的方向与外力的方向相反。
5. 物体受到均匀分布的力,求单位面积上的压强。
解题思路:在这种情况下,我们需要将给定的力求和,然后再将总力除以给定的面积,即可得到压强的数值。
需要注意的是,总力的方向可能与压强的方向不完全一致,因此,我们需要根据实际情况判断压强的正负。
通过对以上经典例题的归纳总结,我们可以得到以下结论:- 压强是由力和面积共同决定的,与外力的方向相反。
- 在求解压强时,可以通过分解力的方法来处理斜向作用的力。
- 压强的数值可能为正或负,取决于外力的方向和面积的选择。
总之,通过对物理压强经典例题的归纳总结,我们可以更好地掌握和理解压强这一概念。
在解决问题时,我们需要注意力和面积的关系,以及外力的方向对压强数值的影响。
压强、压力变化问题归类例析有关压强或压力的变化问题,涉及基本概念的理解和相关知识的综合应用,是中考的常考点,大多为中等偏难的中考题。
现将该类考题整合归类,以供复习备考参考。
一、固体压强(压力)固体产生的压力或压强的变化及相关问题,一般情况下,先弄清变化的原因,分析压力和受力面积是否变化、如何变化;再利用压强公式Fp S=确定压强的变化清况。
分析压力的大小变化时,要注意压力和重力的区别与联系;确定压强的大小变化时,要从压力和受力面积两个因素综合分析。
1.倒置将放置在水平面上的不规则物体倒置,分析相关物理量发生的变化,判定倒置前后的压强(力)的大小关系。
例1 如图1所示,同一个梯形铁块,第一次如甲图放置,第二次如乙图放置,则它对水平地面的压力F 和压强p 的大小关系正确的是( )A. =F F 乙甲B. <F F 乙甲C. p p >乙甲D. p p =乙甲解析:本题为“固体倒置”问题。
分析压力与重力的关系,由倒置前后重力是否改变确定压力的大小关系;由压力和受力面积的变化情况确定压强的大小关系。
铁块静止地放在水平地面上,受到重力和支持力的作用而处于平衡状态,二力为一对平衡力,重力等于支持力;铁块对地面的压力与地面对铁块的支持力是一对相互作用力,压力等于支持力,故铁块对地面的压力等于它所受的重力。
同一个铁块正放与倒放两次放置时,铁块的质量m 不变,重力G mg =不变,压力F G mg ==不变,故铁块对地面的压力:=F F 乙甲。
由图可知,两次放置时,铁块与水平地面的接触面积(受力面积)>S S 乙甲;由压强公式Fp S=可知,压力相等时,压强与受力面积成反比,故两次放置时铁块对地面的压强:p p <乙甲。
答案:A 。
2.移动分析物体移动过程中相关物理量发生的变化,判定压强(力)的大小变化。
例2 (2016·自贡)一块长为L 、质量分布均匀的木板A 放在水平桌面上,板A 右端与桌边相齐(如图2所示)。
/S,如果一个物体截取 A :如水平截取,此时原物体的重力发生变化,但受力面积 题型应注意,若只向容器内增、减液体(加入液体后液体不外溢) 则容器对支持面的压力变化量△F= m 液 g ;备战 2020 年中考—“压强变化类”力学综合计算题专题剖析与训练力学压强与压力的计算是初中物理中考中的重点与难点,是中考中的压轴题型,由于其难大,综合性强,对分析能力与计算能力均要求较高,因此在各类型的考试中,此题型均为考查的重点。
要正确解任此种题型应注意两个问题:1:认真分析题意找出每道题的“题眼”弄清编者考查的主要目的,挖掘隐藏的条件,找到突破口;2:平时加强计算能力的培养,在根据题意,列出方程的前提下,必须能正确求解题目中的未知量。
此题型主要考查两种题型:一:固体的叠加及截取导致的压力及压强的变化题型:(1)当多个物体叠加或一个物体被截取后,它的体积及质量发生变化,有时受力面积也要发生变化,如多个物体叠了加,对接触面的压力增大量为叠加的物体的重力,但此时下面物体的受力面积不发生变化,此时对支持面增加的压强: △P= F/S=G 物增不变,此时对支持面减小的压强△P= F/S= △G 减/S ,若规则物体竖直截取且不受其它外力,此时根据 P=ρgh 此时物体对支持面的压力减小,但压强不变。
(2)多个物体位置发生变化,求压强的变化量时或根据压强的变化及压力的变化量求解某些新的物理量如截取的物体体积 △V 或质量 △m ;此种题型必须注意,物体质量或体积或物体的位置发生改变后,物体对接触面上的压力会发生了变化,同时还要注意,受力面积有时也会发生的变化。
二:液体液面的变化或液体的溢出导致的压强变化题型:1:当容器中盛有液体,当液体的体积发生变化或有物体放入液体后,求容器对桌面的压力与压强的变化;此种,若向盛有液体的容器内放入某物体后,要注意液体的外溢情况(如原容器盛满液体,无论放入任何物体也无论放 入物体后物体处于何种沉、浮状态,液体一定会外溢,如没有指明原容器盛满液体放入物体后必须根据物体的V排及容器的总容积,及原液体的体积,推知液体是否会外溢) 即应注意容器对接触面的压力变化,如放入的物体与溢出的液体重力相等,则容器对支持力压力与压强均不变,如放入的物体重力大于溢出的液体的重力则此时容器对支持面的压力增加量为△F=G 物—G 溢,而此种题型,容器接触面的面积通常并不发生变化,容器对支持面的压强变化量取决于容器对支持面的压力变化量。
压强题型总结(原创版)目录一、压强题型概述二、压强题型分类1.静态压强问题2.动态压强问题3.压强与浮力的综合问题三、解题技巧与方法1.确定研究对象2.确定受力分析3.灵活运用公式四、实例分析正文一、压强题型概述压强题型是物理知识类题型中的一种,主要考察学生对压强概念的理解和运用。
压强是指单位面积上受到的压力,其公式为 P=F/A。
在解决压强题型时,需要掌握压强的基本概念、计算方法和实际应用。
二、压强题型分类1.静态压强问题静态压强问题是指在静止状态下,研究对象受到的压强问题。
这类问题通常涉及到静止的物体受到重力、支持力等力的作用,需要求解物体受到的压强。
2.动态压强问题动态压强问题是指在运动状态下,研究对象受到的压强问题。
这类问题通常涉及到运动的物体受到摩擦力、浮力等力的作用,需要求解物体受到的压强。
3.压强与浮力的综合问题压强与浮力的综合问题是指在涉及到压强和浮力的共同作用下,研究对象所受到的力的问题。
这类问题通常较为复杂,需要综合运用压强和浮力的相关知识进行求解。
三、解题技巧与方法1.确定研究对象在解决压强题型时,首先要明确研究对象,即确定受到压强作用的物体。
这有助于分析物体所受到的各种力,从而找出解决问题的关键。
2.确定受力分析在确定研究对象后,要进行受力分析,找出作用在物体上的各种力。
这包括重力、支持力、摩擦力、浮力等。
受力分析是解决问题的关键,需要仔细分析物体所受到的力的方向和大小。
3.灵活运用公式在解决压强题型时,要灵活运用压强公式 P=F/A。
根据问题的实际情况,选择合适的公式进行计算。
在计算过程中,要注意单位的统一,确保计算结果的准确性。
四、实例分析假设有一个物体放在水平地面上,物体的重力为 G,地面对物体的支持力为 F。
已知物体与地面接触的面积为 A,求物体受到的压强。
根据受力分析,物体受到的力有重力和支持力,即 F=G。
根据压强公式,物体受到的压强为 P=F/A=G/A。
一、选择题1.形状相同、大小不同的长方体物块甲、乙置于水平地面上,两物块对地面的压强相等。
将甲、乙均顺时针翻转90°,如图所示。
若甲、乙对地面压强变化量的大小分别为Δp甲、Δp乙,则A.Δp甲一定小于Δp乙B.Δp甲一定等于Δp乙C.Δp甲可能等于Δp乙D.Δp甲一定大于Δp乙2.如图所示,甲、乙两个圆柱体分别放置在水平面上,底面积分别为S甲和S乙且S甲>S,高度分别为h甲和h乙且h甲<h乙,此时甲和乙对地面的压强相等。
若均沿水平方向,将乙两圆柱体切去相同的体积,并将切去部分叠放至对方剩余部分上表面的中央,此时甲和乙对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙,则下列说法正确的是()A.F甲<F乙B.F甲>F乙C.p甲<p乙D.p甲>p乙3.如图所示,小明将压强计的探头放入水中的某一深度处,记下U形管中两液面的高度差h,下列操作中能使高度差h不变的是()A.将探头放在酒精中的同样深度处B.将探头向下移动一段距离C.将探头向上移动一段距离D.将探头在原深度处向其他方向任意转动一个角度4.如图所示,甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等。
若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则剩余部分对水平地面的压强p和压力F的大小关系为()A.p甲< p 乙F甲< F乙B.p甲< p乙F甲> F乙C.p甲> p乙F甲> F乙D.p甲> p乙F甲= F乙5.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强小于乙对地面的压强。
沿竖直方向在两个正方体上分别切去一部分(都没有切完),若甲、乙剩余部分对地面的压力相等,则关于甲、乙正方体下列说法正确的是( )A .剩余部分对地面的压强可能p p =甲乙B .剩余部分对地面的压强可能p p 甲乙>C .对地面压力的变化量一定F F ∆<∆甲乙D .对地面压力的变化量一定F F ∆=∆甲乙6.装满水的容器的侧壁上开有三个小孔,水从小孔中喷出,下列图中正确的是( ) A . B .C .D .7.下列函数图像能正确地描述两个物理量之间关系的是( )A .弹性限度内弹簧所受拉力与伸长关系B .粗糙程度不变时,滑动摩擦力与压力关系C.压力一定时,物体受到压强与受力面积关系D.液体密度不变时,液体压强与深度关系8.如图所示,一个装有液体的密闭圆柱形容器放在水平桌面上.之后将此容器倒置过来放在同一水平桌面上.前、后两次容器底部受到液体的压强分别为p1和p2;容器底部受到液体的压力分别为F1和F2;容器对桌面的压力分别为F甲和F乙;容器对桌面的压强分别为p 和p乙.下列判断正确的是甲A.F甲=F乙B.F1<F2C.p甲<p乙D.p1<p29.如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。
上海市备战2020年中考物理压强压轴题专项大剖析 专题02 在柱体上或向“柱形容器”液体里加物体一、常见题目类型1. 将一物体A 分别浸没在容器甲的液体中(液体无溢出)、放在圆柱体乙上表面的中央(见图1)。
2. 将一实心物体A 分别浸没于甲、乙液体中(液体无溢出)(见图2) 二、例题【例题1】如图1所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上。
容器甲足够高、底面积为5×10﹣2米2,盛有质量为5千克的水。
圆柱体乙的重力为160牛、底面积为8×10﹣2米2。
① 求容器甲内水的体积V 水。
② 求圆柱体乙对水平地面的压强p 乙。
③ 若将一物体A 分别浸没在容器甲的水中、放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆柱体乙对水平地面压强的变化量相等。
求物块A 的密度ρA 。
【答案】①5×10-3米3; ②2×103帕; ③1.6×103千克/米3。
【解析】① V 水=m 水/ρ水=5千克/(1×103千克/米3)=5×10-3米3 ② p 乙=F 乙/S 乙=G 乙/S 乙=160牛/(8×10﹣2米2)=2×103帕③物体A 浸没在容器甲的水中时,水对容器甲底部压强的变化量 Δp 水=ρ水g ∆h =ρ水g (V A /S 甲)物体A 放在圆柱体乙上表面的中央时,圆柱体乙对水平地面压强的变化量图2图1图1Δp乙=ΔF乙/S乙=m A g /S乙=ρA gV A/S乙因为Δp水=Δp乙ρ水g(V A/S甲)=ρA gV A/S乙所以ρA=1.6×103千克/米3【例题2】如图2所示,轻质圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,甲盛有质量为m的水、乙盛有质量为3m 的酒精,甲、乙的底面积分别为3S、5S。
(ρ酒精=0.8×103千克/米3)图2①求甲容器中质量为2千克水的体积V水。
②求乙容器中,0.1米深处酒精的压强p酒精。
物理中考冲刺——压强压轴题分析例1:把一个密度均匀的圆柱体甲和装有适量的某液体的圆柱形容器乙平放在水平桌面上,如图所示,它们的底面积之比S甲:S乙=3:4,对桌面的压强之比p甲:p 乙=4:1.若在圆柱体甲上沿水平方向截取一段高为8cm的物体,并平稳放入容器乙中,施加一个外力使物体刚好浸没在深度为h乙的液体中(物体不与容器乙接触,液体无溢出),此时甲对桌面的压强p′甲=12p甲,乙对桌面的压强p′乙=2p乙且p′甲=p′乙.则此时圆柱体甲对桌面的压强p′甲为()Pa,物体浸没在液体后,容器乙中液体的深度h′乙是()m(ρ甲=1.2×103kg/m3,容器乙的壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg)。
分析:(1)我们要求在甲圆柱体在水平方向截取8cm后,对水平地面的压强,我们知道均匀柱体放在水平面上时,物体的压力和自身的重力相等,则圆柱体对水平桌面的压强p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh,我们只需求截取后圆柱体的高度即可;在圆柱体甲上沿水平方向截取一段高为8cm的物体后,甲对桌面的压强p甲′=12p甲,据此求出圆柱体甲截取后的高度,利用p=F/S =ρgh求出此时圆柱体甲对桌面的压强;(2)容器乙的壁厚和质量均忽略不计,圆柱体容器对桌面的压强等于液体对容器底部的压强,根据p=ρgh结合p乙′=2p乙求出两者的液面高度关系,根据截取部分物体刚好浸没在乙液体中和V=Sh求出液体原来的深度,进一步求出物体浸没后的深度。
解答:(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,圆柱体对水平桌面的压强:p甲=F甲/S甲=G甲/S甲=m甲g/S甲=ρ甲V甲g/S甲=ρ甲S甲h甲g/S甲=ρ甲gh甲,在圆柱体甲上沿水平方向截取一段高为8cm的物体后,甲对桌面的压强p甲′=12p甲,则ρ甲g(h甲0.08m)=12ρ甲gh甲,解得:h甲=0.16m=16cm,所以,此时圆柱体甲对桌面的压强:p甲′=ρ甲g(h甲0.08m)=1.2×103kg/m3×10N/kg×(0.16m0.08m)=960Pa;(2)容器乙的壁厚和质量均忽略不计,因圆柱体容器对桌面的压强等于液体对容器底部的压强,且p乙′=2p乙,所以,由pe=ρgh可得,h乙′=2h乙,又因截取部分物体刚好浸没在乙液体中,所以,S乙h乙+S甲×8cm=2S乙h乙,则h乙=S甲S乙×8cm=34×8cm=6cm,所以,h乙′=2h乙=2×6cm=12cm=0.12m 故答案为:960;0.12。
压强变化计算题型归纳题型1 柱体的切割、液体的抽取〔或倒入1.在柱形物体沿水平方向切切割:切去某一厚度〔体积或质量。
2.在柱形容器中抽取〔或加入液体:某一深度〔体积或质量。
3.在柱形固体切去一部分,同时在柱形容器的液体中抽取〔或加入液体:某一深度〔体积或质量。
例1、如图所示,置于水平桌面上的A、B是两个完全相同的薄壁柱形容器,质量为1.5千克,底面积为0.02米2,分别装有体积为5×10﹣3米3的水和深度为0.3米的酒精,〔ρ酒精=0.8×103千克/米3。
求:①水的质量m水。
②A容器对水平桌面的压强p A。
③若在两个容器中抽出相同深度的液体△h后,两容器中液体对底部的压强相等,请计算出△h的大小。
例2、如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。
容器甲中盛有水,水的深度为0.08米,容器乙中盛有另一种液体。
①若水的质量为2千克,求容器甲中水的体积V水。
②求容器甲中水对容器底部的压强P水。
③现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了196帕,求液体乙的密度ρ液。
例3、如图所示,质量均为20千克的圆柱体甲、乙分别放置在水平面上。
已知甲的密度为10×103千克/米3,底面积为0.010米2;乙的密度为8.0×103千克/米3,底面积为0.016米2。
①求:圆柱体甲的体积V甲。
②求:圆柱体甲对水平面的压力F甲、压强p甲。
③若要使甲、乙对地面的压强相等,小明、小红和小华分别设计了如下表所示的不同方法。
请先判断,________同学的设计是可行的;再求出该方法中所截去的高度h 〔或体积V 或质量m 。
甲 乙 例4、如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A 、B 放置在水平地面上,物体A 的密度为2×103千克/米3,物体B 的质量为13.5千克。
求:〔1物体B 的密度。
〔2物体A 对水平地面的压强。
一、初中物理压力与压强问题1.两端开口,粗细均匀的C型管内充满了水,用轻塑料片盖住两端管口,再用手指压住塑料片,把管放在竖直平面内,如图,放开手指后则()A.水从a端流出B.水从b端流出。
C.水从a,b两端同时流出。
D.水不会从任何一端流出【答案】B【解析】【详解】A.手指从上、下两开口处同时移开后,a端水的压强等于大气压,管内外的压强差为零,水不会从a端流出,故A不符合题意;BCD.而b端水的压强等于大气压加上C形管中高出b端所在水平面以上水柱所产生的压强,所以b端水的压强大于大气,b端管内外存在压强,水从压强大的地方流向压强小的地方,所以C内的水会从b端流出,故B符合题意,C不符合题意,D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,盛有甲、乙两种液体的两个轻质薄壁圆柱形容器静置在水平桌面上,现从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等。
若薄壁圆柱形容器内剩余甲、乙液体的质量分别为m′甲和m′乙,容器对桌面的压强分别为p′甲和p′乙,则()A.m′甲<m′乙,p′甲<p′乙B.m′甲<m′乙,p′甲>p′乙C.m′甲>m′乙,p′甲>p′乙D.m′甲>m′乙,p′甲<p′乙【答案】C【解析】【分析】【详解】从容器内抽出高度相等的甲、乙液体,此时容器对桌面的压力变化量相等,即F F ∆=∆甲乙①根据Fp S=则有 p S p S ∆=∆甲甲乙乙②由图可知甲的底面积小于乙的低面积,则p p ∆>∆甲乙根据p gh ρ=可知ρρ甲乙>抽出等高的甲、乙液体,此时容器中剩余液体的高度由图可知h h ''>甲乙根据p gh ρ=可得剩余部分液体容器对桌面的压强关系p p ''>甲乙水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,根据①式可知抽出部分液体的重力关系G G ∆=∆甲乙即m m ∆=∆甲乙根据②式由p gh ρ=可得g hS g hS ρρ∆=∆甲甲甲甲③可知当甲、乙容器中液体高度相同时,质量相同。
Ni laojia 压强典型例题解析1.一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上,关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是()A.平放时压力最大,压强最小B.侧放时压力最小,压强最大C.立放时压力最大,压强也最大D.三种放法压力一样大,立放压强最大解析:当压力一定时(均为砖重G),则接触面积最小时(砖立放的情况),压强为最大.故正确答案为D.注意:砖被放在水平面上,所以砖对水平地面的压力由重力产生,而砖的重力不因其放法的不同改变,所以砖对地面的压力不变,而对地面的压强,在压力一定的情况下与受力面积有关,立放时的接触面积比平放、侧放都小,所以立放压强最大.2.如图1—4—2所示,烧瓶中的水停止沸腾后,若从烧瓶中往外抽气,会看到水又沸腾起来,这是由于()A.气压升高,水温升高B.气压降低,水温升高C.气压降低,水的沸点降低D.气压升高,水的沸点降低讲解:根据水的沸点与气压的关系,正确答案为C.注意:本题目只要搞清楚,从密闭烧瓶中往外抽气时可使瓶内气压降低,而沸点的高低与大气压有关,如果气压降低,沸点就降低,所以停止沸腾的水又重新沸腾.3.已知图钉帽的面积是1厘米2,图钉尖的面积是5×10-4厘米2,手指对图钉帽的压力是20牛,那么图钉尖对墙的压强p2是手对图钉帽的压强p1的________倍.讲解由于p1=S F=2120厘米牛p2=1SF=2410520厘米牛-⨯所以p1∶p2=2410520厘米牛-⨯∶2120厘米牛=2000∶1即p2=2000 p1填2000注意 该题说明两个问题:①图钉尖面积特别小,加在钉帽上一个较小的压力,就可以得到一个很大的压强;②固体可以大小不变地传递压力,而不一定能大小不变地传递压强,压强与受力面积有关.例4 一个棱长为0.2米,重为200牛顿的正方体物块,放在1米2的正方形水平桌面上,该正方体物块对桌面的压强是________帕.讲解 物块对桌面的压强p =1S F=物SG所以p =22.02.0200米牛⨯=5×103帕注意 本题主要考查了对压强的定义式的理解.物块放在水平桌面上,压力由重力产生,受力面积为接触面积,即物块的底面积,不能由桌面面积决定.例5 如图1—4—3所示,两长方体A 和B 叠放在水平地面上,A 受重力10牛,B 受重力30牛,已知A 对B 的压强与B 对地面的压强之比为3∶2,则A 与B 的底面积之比为________.图1—4—3讲解 由题意pA =AAS G =A S 牛10pB =B B A S G G +=B S 牛10所以SA ∶SB =A p 10∶B p 40将pA ∶pB =3∶2代入得SA ∶SB =1∶6注意 在求物体B 对地面压强时,当心别在压力FB 中漏掉物体A 的重力:FB =GB +GA .例6 图1—4—4是演示“液体内部的压强”的实验示意图,将图(a )和图(b )相比较,说明在液体内部:________________.(a ) (b ) (c ) 图1—4—4将图(a )和图(c )相比较,说明在液体内部:________________.讲解 对比(a )图和(b )图得出同一深度处各个方向的压强都相等;对比(a )图和(c )图得出“压强随深度的增加而增大”.注意该实验题主要考查了学生的观察能力和分析能力.观察实验现象时,要兼顾金属盒上的橡皮膜的放法和U形管的高度差,才能分析出它所反映的物理规律.在做题时容易出现的问题是,学生观察到现象了,但不会叙述结论,而简单地答成(a)、(b)两图的高度差相同,(a)、(c)两图的高度差不同,这是现象而不是结论.所以明确物理现象,要正确地得出结论,表达也是很重要的.例7 在海拔几千米的高原上煮鸡蛋,水沸腾了很长时间,鸡蛋总是不熟,其原因是().A.大气压强小,水的沸点低B.高原上气压太低了C.炉火的温度低D.水沸腾的时间太长了讲解离地面越高,大气压强越小.一切液体的沸点,随气压减小而降低,气压增大而升高.大气压随着高度增加而减小,所以水的沸点随高度增加而降低.海拔1千米处约为97℃,3千米处约为91℃,6千米处约为80℃,9千米处约为70℃.在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶大约在72℃水就沸腾了.所以选项A 是正确的.注意大气压随高度的增加而减小,但减小的过程是不均匀的,越高,大气压随高度增加而减小得越慢;同一地点大气压强还随气象情况和季节不同而变化.晴天的大气压比阴天高一些,冬天的大气压比夏天高一些.例8用来测定大气压的仪器是().A.托里拆利实验B.气压计C.马德堡半球实验D.无液气压计讲解用来测定大气压的仪器叫气压计.常用的气压计有水银气压计和金属盒气压计也叫无液气压计.托里拆利实验是测定大气压值的实验,马德堡半球的实验是证明大气压存在的实验.这道题选项B是正确的注意大气压的值并不是固定不变的,随着离地面高度的增加,大气压的值明显的降低.在海拔2 000米以内,我们可以近似地认为,每升高12米,大气压降低133帕(1毫米水银柱).利用大气压随高度变化的规律,在无液气压计的刻度盘上标上高度就构成了高度计,它是航空、登山必不可少的仪器.例9 如图1—4—5所示为四个描述离心泵工作原理的示意图,其中正确的是().讲解水泵在起动前,先往泵壳里灌满水,起动后,叶轮在电动机带动下高速旋转,泵壳里的水也随着叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮附近压强减小,大气压迫使低处的水进入泵壳中而把水从低处抽到高处.所以选项D是正确的.A B C D图1—4—5注意抽水机里的压强小于外面的大气压,大气压使低处的水进入抽水机,从而实现了利用大气压把水从低处抽到高处.例10 如图1—4—6所示,甲、乙、丙三个容器(容器重忽略不计)底面积都相同、高度也相同,如果三个容器都装有同种液体,求:图1—4—6(1)哪个容器受到液体的压强和压力最大?(2)哪个容器对桌面的压强和压力最大?讲解(1)由于甲、乙、丙三个容器内装有同种液体,则甲ρ=乙ρ=丙ρ,如图所示容器装的液体深度相同h甲=h乙=h丙.根据p=ρgh,液体对容器底的压强相等即甲ρ=乙ρ=丙ρ.由于三个容器的底面积相同S甲=S乙=S丙,根据p=SF,得F=pS,所以液体对容器底的压力相等F甲=F乙=F丙.(2)容器对桌面的压力等于容器重力和容器内液体的重力之和.如图所示甲、乙、丙三个容器中装有的液体重G甲<G乙<G丙,由题意可知容器对桌面的压力F′=G,所以丙容器对水平桌面的压力最大(F′甲<F′乙<F′丙).由于三个容器的底面积相等S甲=S乙=S丙,根据p=SF得出丙容器对水平桌面的压强最大.注意在这道题的分析和解答中能够体会到液体的压强只与液体的密度和深长有关,与液体的总重、盛装液体容器的形状、大小等无关.而液体的压力则与液体的压强、受力面积有关,与容器内的液体重力无关.容器对桌面的压力和压强可以从容器的整体分析得出.例11 如图1—4—7(a),物体A放在斜面上,画出A对斜面的压力示意图.精析此题考查学生是否明确压力的受力物体,考查压力大小并不总等于重力,还考查压力的方向.(a)(b)图1—4—7如图l—4—14(b),压力的作用点在斜面上,且方向垂直于斜面,在大小和方向上都与重力不同.注意:当物体放在水平面上,且处于静止状态时,压力大小F=G,这种情况是经常遇到的.但往墙上按图钉时,手对图钉的压力;擦黑板时,板擦对黑板的压力大小一般都不等于物体的重力.例12 (温州市中考试题)下列四个事例中,用于增大压强的是()A.推土机上安装两条履带B.铁轨铺在枕木上C.用滑雪板滑雪D.把刀刃磨薄精析在上述实例中,都是通过改变受力面积来改变压强题目要求找到增大压强的例子,而减小受力面积可以增大压所以,把刀刃磨薄增大了压强.答案 D例13 如图1—4—8,指出各图中A、B、C、D四个点的深度.(a)(b)(c)图1—4—8精析只有正确找出液体中某点的深度,才能正确地计出压强.答案hA=(50—20)cm=30cmhB=40cmhC=(50—20)cm=30cmhD=50cm例14 (北京市中考试题)如图1—4—9所示的试管内装有一定量的水,当试管竖直放置时,水对管底的压强为p1;当管倾斜放置时,水对管底的压强为p2,比较p1、p2的大小,则()图1—4—9(a)(b)A.p1>p2 B.p1<p2C.p1=p2 D.条件不足,无法判断精析此题考查深度变化对压强的影响.当管倾斜放置后,图(a)(b)比较,试管中液体的长度没有变化,但深度变为h2,h2<hl,根据ρ=ρ液gh,水的密度没变,水对管底压强减小.答案 A例15 甲、乙两个等高的柱形容器,它们的底面积之比为2∶1,且都装满了水,若两个容器的水面上分别浮着质量比为1∶3的两个木块,则甲、乙两个容器底部受到的压强之比为()A.1∶2 B.1∶1 C.2∶3 D.1∶6精析容器中装满水,水的深度为h.容器的水面上漂浮木块后,容器中水的深度仍为装满水时的深度h.所以甲、乙两个容底部的压强之比为1∶1.答案 B例16 (重庆市中考试题)甲、乙两个长方体,由不同材料制成.其底面积分别为S甲=40cm2,S乙=30cm2,高度之比h甲∶h乙=3∶2,密度之比ρ甲∶ρ乙=3∶1.如图1—4—10所示,把甲放在水平桌面上,乙放在甲上,水平桌面受到的压强为7000Pa.把乙取下放在水平桌面上静止不动时,桌面对乙的支持力为多少牛?图1—4—10精析 叠放体对水平桌面的压力为G 甲+G 乙.解 设:水平桌面受到的压强为p甲对桌面压力F =pS 甲=7000Pa ×40×10-4m2=28NF =G 甲+G 乙=28N甲、乙重力之比 乙甲G G =g m gm 乙甲=乙乙甲甲V V ρρ=乙乙乙甲甲甲S h S h ρρ=230cm 3340cm 322⨯⨯⨯⨯=16代入①式,解得G 甲=24N ,G 乙=4N 乙单独放在水平桌面上,支持力N =G 乙=4N .答案 桌面对乙的支持力为4N 例17 (北京市中考试题)如图1—4—11所示.将底面积为100cm2,重为5N 的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N ,深40cm 的水.求:(1)距容器底10cm 的A 处水的压强. (2)容器对水平桌面压强.(g 取10N/kg )图1—4—11精析 此题考查学生是否会利用液体压强公式进行计算,是否能区别液体对容器底面的压力和液体重力.已知:S =100cm2=0.01cm2,G 水=45N ,h1=40cm =0.4m ,h2=10cm =0.1m ,G 容器=5N求:pA 、p ′解 (1)pA =ρ水gh =ρ水gh (h1-h2) =1.0×103kg/m3×10N/kg ×(0.4m -0.1m ) =3×103Pa(2)p ′=S F '=S G G 容器水+=20.01m 5N45N +=5×103Pa答案 水中A 处压强为3×103Pa ,容器对桌面压强为5×103Pa例18 (北京市中考试题)如图1—4—12所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上.它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是 ( )甲乙图1—4—12A .甲的密度大,甲受到的重力小B .甲的密度小,甲受到的重力小C .甲的密度小,甲受到的重力大D .甲的密度大,甲受到的重力大精析 柱体对水平地面的压强p =S F=S G =S gShρ=ρgh ,其中h 表示柱体高,ρ表示柱体.它们对地面的压强相等:p 甲=p 乙, ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,∵ h 甲=h 乙 ∴ ρ甲>ρ乙.比较甲、乙的重力G 甲和G 乙.如果直接从G =ρgV 去分析,ρ甲>ρ乙,而V 甲>V 乙.不易得到结论.∵ 从ρ甲=ρ乙,得甲甲SG =乙乙S G∵ S 甲>S 乙 ∴ G 甲>G 乙 答案 A例19 (北京市中考试题)甲、乙两个正方体放在水平桌面上.它们对桌面的压强相等,压力之比为9∶4,则甲、乙的密度之比为 ( )A .2∶3B .3∶2C .1∶1D .4∶9精析 物体对桌面的压强p =S F .对水平桌面的压力F =G ,而重力G =mg =ρgV ,通过几个公式,将压强、压力、重力、密度联系起来了.解法1 由p 甲=p 乙可写出甲甲SF =乙乙S F乙甲S S =乙甲F F =49∵ 正方体:乙甲S S =22b a =49∴ 甲、乙边长b a =23,甲、乙体积比:乙甲V V =33b a =827乙甲ρρ=乙甲甲甲V m V m //=乙甲G G ×甲乙V V =乙甲F F ×甲乙VV =49×278=32解法2 正方体对水平桌面压强p =S F=ρ固gh (h 为高,也是边长)由ρ甲=ρ乙,可写出ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙乙甲ρρ=乙甲h h =b a =23(a 、b 分别为甲、乙边长) 答案 A例20 (北京西城区模拟题)如图1—4—13所示,A 和B 是用同一种材料制成的正方体,它们的边长分别为LA 和LB ,且LB =2LA .将物块A 放在物块B 的上面的中央.物块B 放在水平地面上.已知B 对地面的压强是9×103Pa ,则A 对B 的压强是 ( )图1—4—13A .1×103 PaB .1.8×103 PaC .4.5×103 PaD .4×103 Pa 精析 这道题实际上求A 对B 的压强pA 和B 对地面的压强pB 之比.要正确地求出压强,根据p =S F,先要求出压力比和受力面积S 之比.解 已知:边长A B L L =12,同材料ρA =ρB =ρ正方体的底面积之比:A B s s =22A B L L =14 正方体的体积之比:A B V V =33A B L L =18B 和A 重力比:AB G G =A B gV gV ρρ=18A 对B 的压力和B 对地面的压力比:B A F F =B A A G G G +=811+=91A 对B 的压力和B 对地面的压强比:B A p p =B B A A S F S F //=B A F F ·A B s s =91×14=94∵ pB =9×103 Pa∴ pA =94×9×103 Pa =4×103 Pa答案 D例21 (北京市中考试题)有两个用同种材料制成的圆柱体A 和B ,A 的高度是B 的高度的3倍,将A 竖直放在水平地面上,B 竖直放在A 上,如图14-21(a )所示,这时A 对地面的压强与B 对A 的压强之比为3∶1.若将A 、B 倒置后,仍放在水平面上,如图1-4-21(b )所示,则A 对B 的压强与B 对水平面的压强之比是 ( )(a ) (b ) 图1—4—14A .1∶3B .1∶2C .4∶1D .1∶1精析 求叠加体的压强比,不要急于列综合算式,而应该先把压力比和受力面积比求出来.当压力和物重有关时,可以先把物体的重力比求出来.解 A 和B 同材料:ρA =ρB =ρ,高度比B A h h =13图(a )中,B 对A 的压力为FB ,A 对地面的压力为FA ,则B A F F =B B B G G G +=A A AB S p S p B B B G G G +=A B p p =31可求得:AB G G =21∵AB G G =A B V V ρρ=A A B B h S h S =21∴ A B s s =21×B A h h =21×13=23图(b )中,A 对B 的压强pA ′和B 对地面的压强pB ′之比:''B Ap p =B B AA F F S F ''=B A A G G G +×A B s s =122+×23=11 答案 D例22 (北京市中考试题)甲、乙两支完全相同的试管,内装质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如图1—4—15所示.设液体对两管底的压强分别为p 甲和p 乙,则p 甲________ p 乙(填“大于”、“等于”或“小于”)图1—4—15精析 计算液体的压强应从公式p =ρ液gh 去分析.液体的密度和所求位置的液体深度是决定液体压强的两个关键量.解 比较甲、乙两试管底,液体的深度均为h .再比较液体的密度.从图中看V 甲<V乙,又因为m 甲=m 乙,所以根据ρ=V m,得ρ甲>ρ乙.又∴p=ρ液gh ∴p甲>p乙.答案大于例23 如图1—4—16,甲和乙是底面积相同的容器,其中都装有深度相同的水,(1)比较水对容器底的压强();(2)比较水对容器底面的压力();(3)比较其中所装水的重力();(4)比较装水容器对桌面的压强().(不计容器重)甲乙图1—4—16精析依据液体压强公式和F=pS来比较压强和压强力.(1)p=ρ液gh,甲、乙中ρ水和h相同,∴p甲=p乙(2)水对容器底的压力:F=pS,甲、乙中p和S相同,∴F甲=F乙(3)水的重力:G=mg=ρ水Vg,∵V 甲>V乙,G甲>G乙注意F甲=pS=ρ液gh·SG甲=ρ水<V甲S ∵hS<V甲∴分析得F甲<G甲,图甲:F甲<G甲,图乙:F甲=G乙.∴G甲<G乙.(4)对桌面压力为F′=G水+G容器=G水(不计容器重)对桌面压强p甲′=SF'甲=SG甲水p乙′=SF'乙=SG乙水∵G甲水>G 乙水∴p甲′>p乙′例24 如图1—4—17所示,M为固定在铁架台上两端开口的梯形管,N为轻质塑料片,被水槽中水托住,并封住下端开口.若向M几慢慢注入1kg的水正好能将N压掉;若不注入水,而是将质量是1kg的金属块轻轻地放在N上,则N将________被压掉.(填“会”或“不会”)图1—4—17精析如图梯形管,装入1kg水,水的重力为G=mg=10N(g取10N/kg),而水对塑料片的压力F>10N,塑料片N刚好被压掉.若放上1kg金属块,对“N”的压力F′=10N<F∴N不会被压掉.答案不会例25 已知外界大气压为标准大气压,如图1—4—18所示的托里拆利实验装置中,管内水银上方为真空,则管内A点的压强为________,槽内B点的压强为________.强为________,槽内B点的压强为________.图1—4—18精析大气的压强仍可以从液体压强的公式进行分析.解管内水银面上方是真空,A点的压强是由A以上的水银柱产生的.∴pA=10cm Hg表示汞cm Hg也可以作为压强的单位.B点在水银槽下2cm深处,B处的压强是大气压和2cm水银柱共同产生的压强.答案A处压强为10cm Hg, B处压强78cm Hg例26 如果有一个两端开口的玻璃管,在它的上端蒙上一层橡皮膜,灌水后,用手堵住开口端倒过来插入水槽中,如图l—4—19所示,放手后,橡皮膜形状是平的?凸起的还是凹进去的?图1—4—19精析从橡皮膜上、下表面受的压强去分析.解膜的下表面受到水对它向上的压强,大小为p1=p0— 水gh(p0为大气压,h为水柱高).膜的上表面受到天气对它向下的压强,大小为p0.比较p0和p1,可得p0>p1.橡皮膜从外向下凹进去.这个结果也可以通过实验检验.思考 (1)此时若在管内与管外液面相平处划出一个小液片,液片是怎样达到平衡的?(2)橡皮膜凹进的程度跟管内液柱高有什么样的关系?例27 (1998年北京)在水平面上竖直立着A 、B 两具实心圆柱体,它们的底面积之比是2∶3,对地面的压强分别为pA 和pB ,且pA ∶pB =1∶3.把叠放在B 上后,B 对地面的压强为pB ′,则pB 与pB ′之比是 ( ).A .11∶9B .9∶11C .2∶9D .9∶2精析 因为在水平面上,所以FA =GA ,FB =GB ,根据p =S F,SA ∶SB =2∶3,B AGG =B A F F =B B A A S P S P =3321⨯⨯=92,GA =92GB ,当把A 叠放在B 上后,B 对地面的压力FB ′=GA +GB =92GB +GB =911GB ,则pB ∶pB ′=B B S F ∶B B S F '=FB ∶FB ′=GB ∶911GB =9∶11,选项B 正确.注意 根据公式p =S F可知,压强p 是由压力的大小和受力面积的大小决定的,而压力是因物体间的相互作用而产生的,把A 叠放在B 上,则B 对地面的压力是A 对B 的压力和B 受到的重力的合力,即B 物体所受的向下的合力F 合B 产生的对水平地面的压力FB ′=F 合B =FA +GB =GA +GB . 例28 (1998年福建福州) 下表是某同学做“研究液体的压强”实验时所测得的部分数据记录.(1)实验次数l 、4、5说明:水的压强随________增加而增大;(2)实验次数1、2、3说明:在同一深度,水向各个方向的________.精析由实验数据记录可以观察到,第1、4、5次实验,橡皮膜在液体内部的深度由3厘米、6厘米增加到9厘米,压强计的U形管两边的液面高度差由2.6厘米、5.4厘米增加到8.2厘米,即压强增大,所以水的压强随深度的增加而增大.由第1、2、3次实验,橡皮膜所在液体的深度都是3厘米处,可以得出:在同一深度,水向各个方向的压强相等.所以这道题的答案是:深度;压强相等.注意通过实验得出液体的压强特点:(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;(2)液体的压强随深度增加而增大;(3)在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同的液体的压强还跟液体的密度有关系.例29 (1998年内蒙古呼和浩特)如图1—4—20所示,容器中有液体,凸出的橡皮膜表明________________________.精析容器侧壁的孔是橡皮膜封住的,在没有倒入水的时候是平的,当向容器内倒进一定量的水时,橡皮膜向外凸出,凸出的橡皮膜表明水对容器的侧壁有压强.这道题的答案是:液体对容器侧壁有压强。
八年级下册专题复习-压强【知识梳理】1.压力:⑴定义:叫压力。
⑵特点:作用在物体表面,与物体表面垂直。
(3)压力与重力的关系:本质不同,产生原因不同,方向不同等;只有当物体水平作用在地面时,压力大小才等于重力,但不能说压力就是重力。
2.研究影响压力作用效果因素的实验:(1)受力面积相同时,压力 ,压力作用效果越明显。
(2)压力相同时、受力面积越小压力。
概括得到验结论是:。
3.压强:⑴定义:叫压强。
⑵物理意义:压强是的物理量。
⑶公式,其中各量的单位分别是:P:;F:牛顿 S: 。
⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。
它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。
⑸应用:当压力不变时,可通过的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄【例题讲解】考点一:压力【例1】、关于压力和重力的关系,下列说法中正确的是( )A、压力就是物体所受的重力B、压力一定等于物体所受的重力C、压力和重力不可能是同一个力D、压力和重力的方向都是竖直向下的【变式训练】下面说法中正确的是()A.压力是由物体的重力产生的,压力就是重力B.压力不是重力,但其大小与重力相等C.压力的方向垂直指向受力面D.压力的方向总是竖直向下的考点二、影响压力作用效果的因素【例2】、为探究压力的作用效果与压力大小及受力面积之间的关系。
小明做了几个带刻度的方形有机玻璃盒,并放入海绵(海绵大小恰好占满玻璃盒)。
他先将底面积相同、重量之比为1:2:3的三个方形铅块依次放在同一海绵上,如图1、如图2、如图3,比较海绵的凹陷深度;再将铅块2和铅块3横放在海绵上,如图4、如图5,这时铅块1、铅块2、铅块3的底面积之比为1:2:3,比较海绵凹陷的深度。
(1)由图1、图2、图3得,受力面积相同时,海绵凹陷的深度与压力成比。
专题二中考压强问题解析压强知识点是课标规定需要理解的水平。
是全国各地市中考试题必考的内容。
压强知识与人们日常生活、生产实际息息相关。
中考试卷考查压强知识点的问题十分明显,所以解决压强问题成为各地老师学生在中考复习过程中必须重视的。
本文以固体压强、液体压强、气体压强问题为切入点,给出解决问题的思路和方法,为毕业班学生少走弯路、提高复习效率会起到决定作用。
一、中考压强知识点问题分类(一)固体压强问题【例题1】如图是冰壶比赛的情景.冰壶对冰面的压力是150N,与冰面的接触面积是0.03m2,则冰壶对冰面的压强为Pa.冰壶被掷出后仍能向前运动,是因为冰壶具有,且受阻力小,运动状态改变慢.【例题2】乌鸦想喝玻璃瓶中的水.假设玻璃瓶身是圆柱体,其底面积为0.02m2,瓶内圆柱形空间的高度为0.25m,瓶内有水,水深0.20m,瓶壁薄(厚度不计),瓶嘴小,只容乌鸦嘴伸入,且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等,瓶放在水平地面上,如图所示.已知空玻璃瓶重12N,则玻璃瓶底对地面的压强是Pa.为了喝到瓶中水,乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中.假设每颗石子的质量都是43g,乌鸦至少向瓶中夹入颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水(假如石子全部浸入水中).(取g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,ρ石子=2.5×103kg/m3)(二)液体压强问题【例题3】如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求:(1)容器对水平桌面的压强;(2)水对容器底部的压力.【例题4】如图所示,一茶杯放在水平桌面上,茶杯底面积为20cm2.杯中水深10cm,杯和水的总重力为3 N,则杯对水平桌面的压强为Pa;水对杯底的压力为N.(g=10N/kg,茶杯杯壁厚度不计)【例题5】如图所示,一个底面积为2×10-2m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高0.15m,内盛有0.1 m深的水.求:(1)容器内水的质量.(2)水对容器底部的压强.(3)当把一个质量为3 kg实心正方体A放入水中后,容器对桌面压强的增加量是980 Pa,求物体A的密度大小?(三)气体压强问题【例题6】“五·一”期间,爸爸开车带着小明去登山.从小明家到山脚下用时30min,车的里程表显示本次行驶的路程为36km,爸爸开车的平均速度为km/h.小明登上山顶时,感觉呼吸有些困难,这是因为大气压随高度的增加而.(四)流体压强与流速的关系问题【例题7】如图所示,把饮料吸管A插入盛水的杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端.往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升.这是因为A管上端口附近空气压强变(填“大”或“小”)的缘故;当杯内水的深度为10cm时,杯底受到水的压强大小为Pa.(g取10N/kg)【例题8】在平南高铁站,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,以免产生危险,这主要是因为高速列车经过时,列车与人之间的()A.空气流速增大,压强减小B.空气流速减小,压强减小C.空气流速增大,压强增大D.空气流速减小,压强增大(五)压强综合题【例题9】随着人们生活水平的提高,小汽车已经逐步进入家庭.某品牌小汽车质量是1600kg,车上载有人和物品质量共为200kg,车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2.若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动,运动速度v1=72km/h;当汽车将要进入市区时,司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶,汽车的速度与时间的关系如图所示,设运动过程中汽车所受阻力不变,g取10N/kg.求:(1)该汽车静止时对水平路面的压强.(2)汽车运动过程中受到的阻力;(3)t2时间后汽车运动的速度v2的大小.二、解决压强问题基本思路1.对压强公式P=F/S的理解:(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。
第八章知识梳理知识点1 压力和压强1.压力:物理学中将作用在物体表面上的力叫做压力,压力的方向垂直于,作用点在上2.压力与重力:在水平面上,物体对水平面的压力在数值上等于物体的,物体对斜面的压力在数值上物体的重力3.压力的作用效果:压力的作用效果不仅跟的大小有关,还跟的大小有关系。
受力面积相同时,压力越,压力的作用效果越明显;压力相同时,受力面积越,压力的作用效果越明显4.压强:物理学中把的比叫做压强,压强是表示的物理量5.压强公式:,其中F表示,单位是,S表示,单位是,p表示,单位是6. 1Pa的物理意义:1Pa表示在1m2的面积上受到的压力是,即1Pa= N/m2;帕斯卡是比较小的单位,压强常用的单位还有百帕(hPa)、、兆帕(MPa)知识点2 增大、减小压强的方法1. 增大压强的方法:(1)压力一定时,;(2)受力面积一定时,,(3)条件允许时,的同时2. 减小压强的方法:(1)压力一定时,;(2)受力面积一定时,,(3)条件允许时,的同时知识点3 液体压强1.U形管压强计:U型管压强计是专门用来研究的仪器,当探头上的橡皮膜受到压强时,u形管两边的液面出现,压强越大,液面的高度差也2.液体内部压强特点:(1)在液体内部向都有压强,(2)同种液体在同一深度向各个方向的压强大小,(3)同种液体,深度,液体的压强越;(4)同一深度,液体密度越大,液体压强3.液体压强公式:4.对h的理解:公式p=ρgh中h表示液体的深度,是指由研究的点到液体的竖直距离,而不是从研究的点到容器底部的距离,不能把h理解成“高度”,能准确判断出h是计算液体压强的关键。
知识点4 连通器与液压机1. 连通器:上端,底部的容器,2.连通器的特点:在连通器内的液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持在水平面上3.帕斯卡定律:加在液体上的压强,能够地被液体向各个方向传递,液压机的工作原理是知识点5 大气压强1.产生原因:空气受到作用,并且具有性2.大气压强:空气内部向存在着压强,称为大气压强,简称3.证明大气压强存在的实验:历史上第一次证明大气压强存在的实验是。
压强、压力变化问题归类例析有关压强或压力的变化问题,涉及基本概念的理解和相关知识的综合应用,是中考的常考点,大多为中等偏难的中考题。
现将该类考题整合归类,以供复习备考参考。
一、固体压强(压力)固体产生的压力或压强的变化及相关问题,一般情况下,先弄清变化的原因,分析压力和受力面积是否变化、如何变化;再利用压强公式Fp S=确定压强的变化清况。
分析压力的大小变化时,要注意压力和重力的区别与联系;确定压强的大小变化时,要从压力和受力面积两个因素综合分析。
1.倒置将放置在水平面上的不规则物体倒置,分析相关物理量发生的变化,判定倒置前后的压强(力)的大小关系。
例1 如图1所示,同一个梯形铁块,第一次如甲图放置,第二次如乙图放置,则它对水平地面的压力F 和压强p 的大小关系正确的是( )A. =F F 乙甲B. <F F 乙甲C. p p >乙甲D. p p =乙甲解析:本题为“固体倒置”问题。
分析压力与重力的关系,由倒置前后重力是否改变确定压力的大小关系;由压力和受力面积的变化情况确定压强的大小关系。
铁块静止地放在水平地面上,受到重力和支持力的作用而处于平衡状态,二力为一对平衡力,重力等于支持力;铁块对地面的压力与地面对铁块的支持力是一对相互作用力,压力等于支持力,故铁块对地面的压力等于它所受的重力。
同一个铁块正放与倒放两次放置时,铁块的质量m 不变,重力G mg =不变,压力F G mg ==不变,故铁块对地面的压力:=F F 乙甲。
由图可知,两次放置时,铁块与水平地面的接触面积(受力面积)>S S 乙甲;由压强公式Fp S=可知,压力相等时,压强与受力面积成反比,故两次放置时铁块对地面的压强:p p <乙甲。
答案:A 。
2.移动分析物体移动过程中相关物理量发生的变化,判定压强(力)的大小变化。
例2 (2016·自贡)一块长为L 、质量分布均匀的木板A 放在水平桌面上,板A 右端与桌边相齐(如图2所示)。
在板的右端施一水平力F 使板A 右端缓慢地离开桌边3L,在板“移动过程中,下列说法正确的是( )A. A 对桌面的压强不断变小B. A 对桌面的压力不变C. A 对桌面的压强不变D. A 对桌面的压力不断变小解析:本题为“固体移动”问题。
木板A 对桌面的压力等于其重力,分析木板A 移动过程中重力是否改变确定压力的变化;由压力和受力面积的变化确定压强的变化。
在木板A 移动过程中,因A 的重力G 大小不变,故A 对桌面的压力F G =大小不变;在压力不变的情况下,随着A 的右移,A 与桌面的接触面积(受力面积)逐渐变小,由压强公式Fp S=可知,A 对桌面的压强变大。
答案:B 。
3.截留将物体截去或移除一部分,分析相关物理量发生的变化,判定截去或移除前后的压强(力)的大小关系及其变化情况。
例3 (2015·上海)如图3所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h 。
若此时甲、乙剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先对地面的压强p 甲、p 乙和压力F 甲、F 乙的关系是( )A.p p <乙甲,>F F 乙甲B. p p <乙甲,<F F 乙甲C.p p >乙甲,>F F 乙甲D. p p >乙甲,<F F 乙甲解析:本题为“截留等压(力)”问题。
由切去后剩余部分的“压力相等”确定切去前压力的大小关系;由压力、受力面积的关系确定压强的大小关系。
均匀圆柱体对水平地面的压力等于其重力,F G mg gV gSh ρρ====。
切去后,甲、乙高为h 的剩余部分对地面的压力相等,即=F F 甲剩乙剩,故=S S ρρ乙乙甲甲;因原先h h <乙甲,则gS h gS h ρρ<乙乙乙甲甲甲,故甲、乙原先对地面的压力的关系:<F F 乙甲。
由压强公式Fp S=可知,因原先<F F 乙甲、S S >乙甲,故甲、乙原先对地面的压强的关系:p p <乙甲。
答案:B 。
解答固体压力、压强的变化问题时,要注意:(1)压力F 不是重力,只有当物体自由放置在水平面上时,压力在数值上才等于它的重力,其他情况下压力与重力并不相等,甚至二者之间毫无关系,需对物体进行受力分析,从而确定压力是由哪些力组成。
(2)受力面积S 是两物体相互接触的面积,不一定是物体的面积。
二、液体压强(压力)液体产生的压力或压强的大小变化及相关问题,一般情况下,先弄清变化的原因,分析液体密度ρ和液体深度h 是否变化、如何变化,利用液体压强公式p gh ρ=确定液体对容器底部的压强p 的变化;再利用压力F pS =确定液体对容器底部的压力的变化。
这类考题大多还涉及容器对支撑面的压力、压强的大小变化。
1.倒置将放置在水平面上的不规则的盛液容器倒置,分析相关物理量发生的变化,判定倒置后压强(力)的大小变化。
例4 (2017·自贡)如图4所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )A.水对容器底的压力减小B.水对容器底的压强减小C.容器对桌面的压强减小D.容器对桌面的压力减小、解析:本题为“容器倒置”问题。
圆台状容器上细下粗,倒置后变为上粗下细,倒置前后相比,受力面积变小。
水对容器底的压强(力)属液体产生的压强(力)。
倒置后,因容器内水的质量一定,其体积不变,水的深度增大,由液体压强公式p gh ρ=可知,水对容器底的压强增大。
由压力F pS =可知,倒置后,p 增大,S 变小,这“一大一小”,无法直接确定水对容器底的压力的大小变化。
由于压力F pS ghS ρ== (其中hS V =为以容器底面大小的液柱的体积),该式说明:不管什么形状的容器,其底部受到液体的压力大小等于底面积为S 、高为h 的液柱的重力。
因此,倒置前水对容器底的压力:11111F p S gh S gV G ρρ==>=水,倒置后水对容器底的压力: 22222F p S gh S gV G ρρ==<=水,故12F F >,即倒置后水对容器底的压力减小。
容器对桌面的压强(力)属固体产生的压强(力)。
倒置前后,容器对水平桌面的压力相等,都等于容器和水的总重,故倒置后容器对桌面的压力不变;因倒置后受力面积变小,由压强公式Fp S=可知,容器对桌面的压强变大。
答案:A 。
【点拨】对于“盛液容器倒置”后液体压力变化的问题,无法由压力公式Fp S=直接判定时,可先比较倒置前后容器中液重与液体压力的关系,再确定液体压力大小的变化。
液体对容器底部的压力大小与容器的形状有一定的关系,液体的重力G 液与液体对容器底部的压力F 大小的关系是:①底大口小的容器: F G >液;②柱形容器: F G =液;③底小口大的容器: F G <液。
2.浸物将物体浸入液体中,分析相关物理量发生的变化,判定压强(力)的大小变化或求出其变化量等相关问题。
例5 (2017·兰州)如图5甲所示,盛有液体的柱形容器置于水平桌面上,容器对桌面的压强为1000 Pa;如图5乙所示,用细线拴一铝块,将铝块的一半浸在液体中,容器对桌面的压强改变了80 Pa;如图5丙所示,将细线剪断,铝块沉到容器底部,容器对桌面的压强又改变了460 Pa 。
容器的底面积为100 cm 2,p =2.7 g/cm 3,g 取10 N/kg 。
下列判断正确的是()A.铝块浸没在液体中时所受的浮力是0.8 NB.铝块的体积是100 cm 3C.铝块沉底时对容器底部的压力是3.8 ND.液体的密度是8 g/cm 3解析:本题为“浸物下沉”问题。
根据三种情形中容器对桌面的压强的变化量,利用相关知识分析解答。
(1)图乙中,铝块的一半浸在液体中,由压强公式Fp S=可知,图乙比图甲中容器对桌面增加的压力:41180100100.8F p S -∆=∆=⨯⨯=Pa N因容器对桌面的压力与自身的重力相等,且铝块受到的浮力与铝块对液体的压力大小相等(二力为一对相互作用力),故容器对桌面增加的压力等于铝块排开液体的重力,即1F G ∆=排。
由阿基米德原理可知,铝块受到的浮力: 0.8F G ==浮排N 。
铝块浸没在液体中时受到的浮力:'220.8F F ==⨯浮浮N=1.6N(2)将细线剪断,铝块沉底,图丙比图甲中对桌面增加的压强:1280460540p p p ∆=∆+∆=+=Pa Pa Pa图丙比图甲中对桌面增加的压力:4254010010 5.4F pS -∆=∆=⨯⨯=Pa N铝块的重力: 2 5.4G F =∆=铝N由G mg gV ρ==可知,铝块的体积:43 5.42102002.71010G V g ρ-===⨯=⨯⨯33铝铝3铝N m cm kg/m N/kg铝块沉底时对容器底部的压力: ' 5.4 3.8F G F =-=-=铝铝浮N 1.6N N由阿基米德原理F gV ρ=浮排可知,液体的密度:4' 1.60.810210F gV ρ-===⨯⨯3浮液3排N g/cm N/kg m答案:C 。
【点拨】有关液体中浸物的液体压强变化的问题,常涉及浮力的相关知识,需根据物体在液体中的状态,应用阿基米德原理和物体的浮沉条件等知识分析液体深度的变化。
例6 (2016·漳州)如图6所示,将一圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面,此过程容器底受到水的压强p 随时间t 变化的图象大致如图7中的()解析:本题为“浸物上升”问题。
由圆柱体在水中匀速提起过程中水的深度的变化情况,分析水的压强随时间变化的规律。
圆柱体从水中匀速提起直至下表面刚好离开水面,该过程分为两个阶段:(1)圆柱体的上表面刚好露出水面之前,此过程中,因水的密度不变,容器内水的深度不变,由液体压强公式p gh ρ=可知,容器底受到水的压强不变。
(2)从圆柱体上表面露出水面到其下表面刚好离开水面,此过程中,圆柱体排开水的体积减小,容器内水的深度逐渐减小;由于圆柱体被匀速提起,容器的形状上粗下细,由V S h ∆=∆排可知,水的深度减小得越来越快,由液体压强公式p gh ρ=可知,容器底受到水的压强逐渐变小,且减小得越来越快。
综合上述分析可知,符合上述规律的只有图象D 。
答案:D 。
3.加液给容器中加注液体,分析相关物理量发生的变化,判定压强(力)的大小变化。
例7 (2017·自贡)如图8所示.往量杯中匀速注水直至注满。
图9表示此过程中量杯底部受到水的压强p 随时间t 变化的曲线,其中合理的是()解析:本题为“加液”问题。
由注水时水的深度的变化情况,分析水的压强随时间变化的规律。