压力与压强难题
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压强◆压力与压强是两个不同的物理量,它们有哪些区别?有什么联系?○1压力: ⑴ 定义: 叫压力。
⑵ 压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则 ⑶ 固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G 的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小。
⑸重力与压力的区别:(1)重力是由于地球吸引而使物体受到的力,施力物体是地球,受力物体是地面附近的一切物体。
(2)压力是垂直作用在物体表面上的力,是由于物体间的挤压形变而产生的,施力物体是施加压力作用的物体,受力物体是被压物体。
(3)重力的方向总是竖直向下;压力方向总是垂直于支撑面,由于物体支撑面有不同的方向,所以压力也有不同的方向。
【例题1】下列说法正确的是 〔 〕A.压力是由于物体重力引起的B.物体对支撑面的压力总等于重力C.相互接触的物体间必存在压力D.压力的方向不一定竖直向下◆运用压强公式时,应注意些什么? 答:压强的公式:p =F /S ,应用公式时,应注意下列几点:(1)公式中F 是压力,而不是重力,但在某种情况下,压力在数值上等于重力,如物体放在水平面上就是这样. (2)公式中的S 是受力面积,它是施力物体挤压受力物体时,二者相互挤压接触的面积,而不是其他面积.(3)压力F 和受力面积S 之间不存在因果关系.但压强p 和F 、S 之间却有密切的关系:在S 一定时p 与F 成正比;在F 一定时,p 与S 成反比.(4)在国际单位制中压强的单位是帕斯卡(Pa ),应用公式p =F /S 计算时,单位要统一,特别是面积的单位必须用m 2. 灵活运用压强公式进行计算(1)利用p =F /S 计算固体压强的关键是确定受力面积,解题时,要抓住“受力”二字,分析物体表面到底有多大面积受到压力作用,而不能取任意的一个面积代入。
(2)解题的思路:①根据物体平衡条件和物体间相互作用规律求出压力F ;②确认受力面积S ;③再根据公式p =F /S 求出压力对受力面的压强,要特别注意压力和重力的区别。
试管倾斜,但水未溢出 p A p B有同种液体,两管液面等高 A 、B p A p B甲、乙两完全相同的试管分别装有 质量相等的液体,两试管液面相平 p 甲p 乙 p a p b a p水对杯底:p A p B F A F B 杯对地面:p 'A p 'B F ' A F ' B ①容器中未装满水水对杯底:p A p B F A F B 杯对地面:p 'A p 'B F ' A F ' B水对杯底:p A p B F A F B 杯对地面:p 'A p 'B F ' A F ' B ③容器中未装满水,当剪断绳子后水对杯底:p A p BFA FB 杯对地面:p 'A p 'B F ' A F ' B ④一木块漂浮在盛水杯中,现 ①密闭容器装满液体后倒置水对杯底:p 甲 p 乙 F 甲 F 乙 杯对地面:p '甲 p '乙 F ' 甲 F ' 乙 A B ②密闭容器未装满液体后倒置 水对瓶底:p A p B F A F B 瓶对地面:p 'A p 'B F ' A F ' B 液体压强专题(1)两相同的烧杯中装水后如图所示(2)试管倾斜问题:(3)容器中的木块问题(4)密闭容器倒置问题(5)同深度同液体不同形状容器的问题:重力相同的甲、乙、丙三容器的底面积相等,形状不同,装有深度相同的水后放置在水平桌面上的,如图所示①容器底部所受的压力F 甲 F 乙 F 丙 ②容器底部所受的压强p 甲 p 乙 p 丙③容器中所装液体的重力G 甲 G 乙 G 丙④容器对桌面的压力F '甲 F '乙 F '丙⑤容器对桌面的压强p '甲 p '乙 p '丙(6)不同液体、不同形状容器的问题:质量和底面积都相同的甲、乙、丙三个容器中分别装有深度相同的酒精、水和盐水,如图所示①容器底部所受的压力F 甲 F 乙 F 丙②容器底部所受的压强p 甲 p 乙 p 丙③容器中所装液体的重力G 甲 G 乙 G 丙④容器对桌面的压力F '甲 F '乙 F '丙 ⑤容器对桌面的压强p '甲 p '乙 p '丙2.(1)如图2,两底面积不同的两柱形容器内装有等质量的水,则水对容器底的压强p A p B(2)如A 、B 两容器中分别装等质量的水和酒精,则液体对容器底部的压强p A (水) p B (酒)(3)若等质量、两种不同液体放在完全相同的柱形容器中,A 、B 是两液体内距容器底部高度相同的两点,如图3所示①液体对容器底部的压强p 甲 p 乙 ②液体的密度p A p B ③A 、B 两点压强的关系 p A p B3(变形题).如图4所示,两个完全相同的平底试管,甲中装有水,乙中装有煤油,两试管底部受到的压强相等,比较同一高度上A 、B 两点压强的关系p A p B4.如图5,在水槽中放入一端扎有橡皮膜的平底试管,并在试管中逐渐注入与水不相容的油,当注入油的深度如图所示时,橡皮膜恰好水平,则距水槽底部相同高度的C 、D 两点的压强p C p D练习5.(2010上海)如图3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 ( )A p A >pB >pC 。
1、确定压力、压强的施力物体是固体还是液体。
如一内装水的烧杯放在水平桌面上,水对容器底部压力的施力物体是水,所以这是液体产生的压力;而烧杯对桌面的压力的施力物体是烧杯,所以是固体产生的压力。
2、(1)固体的压力、压强:求解顺序是先压力后压强,即F=G总→P=■。
解析:压力可以传递而压强不可以:以物体A放在水平面上,A对水平面压力F=GA,P=GA/SA;将物体B 放在A上,如图所示,B对A压力FB=GB,PB=GB/SB;此时A对水平面压力F’=GA+GB,而由于SA≠SB,P’=(GA+GB)/SA≠P+PB。
这样可以说B对A的压力大小不变的传到了地面,而压强不行。
所以求固体压强要先确定压力,再除以受力面积求压强。
关于压力的求解:一般情况,物体对水平面的压力(或可将共同作用的物体看成一个整体,如上图,F=GA+GB)在不受其他外力的情况下等于它的重力,F=G总。
但如果作为研究对象的物体仍然受到其他作用力,如拉力、压力等,我们便要进行受力分析,利用力的平衡条件求解。
例1.(2005年湖北省中考课改卷)如图,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4000Pa,求此金属块的密度。
(g=10N/kg)分析:虽然题目已知条件中就有压强,但是在求解过程中,同学们仍然需要知道这个压强是如何计算得到的。
对金属块受力分析得物体对水平面的压力F=G-T,由P=■求得金属块对桌面的压强。
而由于金属块重力G=mg=Vg,我们可以利用已知条件压强P和受力面积S求压力,再利用F=G-T求得重力G,最后利用G=Vg,求出金属块密度ρ。
解:S=■a2=■×0.12=0.5×10-2(m2)F=PS=4×103×0.5×10-2=20(N)对金属块受力分析得:G=F+T=20+10=30(N)∴=■=■=3×103(kg/m3)(2)液体的压力、压强:求解顺序是先压强后压力,即P=gh→F=PS=gh·S解析:液体对容器底部压力不一定等于液体重力,如敞口容器底部所受液体压力小于液重。
一、初中物理压力与压强问题1.完全相同的圆柱体甲、乙置于水平地面上,将圆柱体分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,如图所示。
现将A 、B 位置互换,互换前后甲、乙上表面受到压强变化量大小分别为A B p p ∆∆、,互换后甲、乙对地面的压强分别为p p 甲乙、,则A .AB p p p p ∆=∆>甲乙, B .A B p p p p ∆>∆=甲乙,C .A B p p p p ∆=∆<甲乙,D .A B p p p p ∆<∆=甲乙,【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】圆柱体甲、乙完全相同,将圆柱体AB 分别置于它们的上方,甲、乙上表面受到的压强相等,将A 、B 位置互换,互换前后甲、乙上表面受到压强并无变化,所以A B p p ∆=∆由图可知A 与圆柱体接触的积小于B 与圆柱体接触的面积, 所以G A <G B互换后甲、乙对地面的压力分别为F 甲=G 甲+G B F 乙=G 乙+G A因此F 甲大于F 乙;由压强公式Fp S=可知 p 甲>p 乙故选A 。
2.甲、乙两个完全相同的烧杯,盛有密度不同的盐水,放在水平桌面上。
将同一只鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,当鸡蛋静止时,如图所示,两烧杯中液面恰好相平。
甲容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 1 和 F 1,乙容器中液体对容器底部的压强和压力分别为 p 2 和 F 2;甲容器对桌面的压强和压力分别为 p 1′和 F 1′,乙容器对桌面的压强和压力分别为 p 2′和 F 2′。
则下列判断中正确的是A .1212p p F F <<,B .1212=p p F F <,C .1212==p p F F '''',D .1212p p F F '>''>', 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB .由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于悬浮和漂浮状态,因为ρρ>液物时物体漂浮,ρρ=液物时物体悬浮,所以乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,因为p gh ρ=,且两杯中液面相平,所以,乙杯底的压强大于甲杯底的压强,即12p p <;又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式F pS =可知12F F <,故A 正确,B 错误; CD .由图可知,甲杯中鸡蛋排开盐水的体积大于乙杯中鸡蛋排开盐水的体积,两液面相平,则甲杯中盐水的体积小于乙杯中盐水的体积,又因乙杯中盐水的密度大于甲杯中盐水的密度,所以根据mVρ=可知,甲杯中盐水的质量小于乙杯中盐水的质量,甲杯中盐水的重力小于乙杯中盐水的重力,同一只鸡蛋,则重力相等,甲、乙两个完全相同的烧杯,则杯子重力相等,烧杯对桌面的压力等于杯子、杯子内的盐水和鸡蛋的重力之和,所以,甲杯对桌面的压力小于乙杯对桌面的压力,即12F F '<',又因为两个烧杯的底面积相同,根据公式Fp S=可知,甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强,即12p p '<',故C 、D 错误。
一、初中物理压力与压强问题1.均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等。
已知它们的边长l 甲>l 乙,现将两物体均沿水平方向切去一部分厚度∆h ,则( ) A .若切去相等体积,P’甲可能小于P’乙 B .若切去相等体积,P’甲一定小于P’乙 C .若切去相等质量,∆h 甲一定小于∆h 乙 D .若切去相等质量,∆h 甲可能小于∆h 乙【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB .沿水平方向切去一部分厚度∆h ,且边长l 甲>l 乙,利用极限思想,乙被切没了,甲还有剩余,所以剩下的甲的压强大于乙的压强,所以AB 错误; CD .均匀实心正方体甲、乙对水平地面的压强相等,所以gL gL ρρ=甲甲乙乙根据上式可得L L ρρ=甲甲乙乙因为切去相等的质量,所以22L h L h ρρ∆=∆甲甲甲乙乙乙结合上式可得L h L h ∆=∆甲甲乙乙又因为l 甲>l 乙,所以∆h 甲一定小于∆h 乙,所以C 正确,D 错误。
故选C 。
2.如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比:2:3ρρ=甲乙,底面积之比:3:4S S =甲乙,对水平地面的压强之比:8:5p p =甲乙,下列有关甲、乙的说法正确的是( )A .甲、乙的重力之比是1∶2B .甲、乙的体积之比是16∶5C .甲、乙的高度之比是5∶12D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强 【答案】D 【解析】 【分析】【详解】A .甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的重力之比为836545G F p S p S G F p S p S ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙乙故A 错误;B .甲、乙的体积之比是639525G m gV G m G V G gρρρρρρ===⨯=⨯=甲甲甲甲甲甲乙乙乙乙乙甲乙乙故B 错误;C .甲、乙的高度之比是9412535V h S V S V h V S S ==⨯=⨯=甲甲甲甲乙乙乙乙甲乙故C 错误;D .将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,甲剩余部分对地面的压强大于乙剩余部分对地面的压强之差为122221212()()gV gV F F G G m g m g p p gh gh g h h g h h S S S S S S S S ρρρρρρ-=-=-=-=-=-=---甲乙111甲乙甲甲乙乙12121212由于:2:3ρρ=甲乙所以23ρρ=甲乙 由于125h h =甲乙 所以125h h =甲乙 故12212291()()0353153p p g h h g h h g h gh gh gh gh gh ρρρρρρρρ-=---=⨯--+=+>甲甲乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙乙所以12p p >故D 正确。
中考物理《压力和压强的综合计算》专项练习题(附有答案解析) 1.图甲所示是我市的新景点——江面上的步行桥,人称“南京眼”,该桥总长约800m,是人们观光旅游的好去处,图乙所示是一辆四轮观光游览车。
(1)若游览车以10km/h的速度匀速行驶,则它通过该桥约需多少小时?(2)已知游览车的质量为1200kg,它受到的重力是多少?(g取10N/kg)(3)游客乘坐游览车在水平桥面上观光时,车轮与地面的总接触面积为800cm2,人的总重为8000N,则游览车对桥面的压强是多少帕?2.2015年6月5日,是新环保法实施后的首个“环保日”。
今年“环保日”的活动主题是“践行绿色生活”。
为此,李明采取骑山地车的方式参与活动,则(1)李明周末骑车去距家30km远的动植物园游玩,途中的平均速度为15km/h,他从家到达动植物园需要多长时间?(2)若李明和他的山地车的总质量为60kg,车轮胎和地面总的接触面积大约15cm2,他骑行时对地面的压强约是多大?(g取10N/kg)(3)李明想估测匀速骑行过程中的功率,通过查资料得知人骑自行车的阻力大约为人车总重的0.06倍,他从家到动植物园这一骑行过程中的功率?3.图是小王同学在参加学校运动会200m比赛时的情景。
他跑步时对地面的压力为500N,鞋子与地面的接触面积为80cm2,跑完全程用时32s。
求:(1)他跑完全程的平均速度;(2)他跑步时对地面的压强;(3)若一只鞋子的质量为150g,跑步过程中鞋子离地面的高度均为20cm,脚落地一次重力对鞋子做的功。
4.云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家4A级景区,该景区核心景点之一“天门洞”是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米、高100余米的巨型山洞,十分壮观。
为了减少环境污染,江上游船采用电力驱动,如图为一艘电动游船正驶过天门洞。
这种游船满载时,船和人的总质量为2800kg。
(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)(1)该游船满载时,外船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;(2)该游船满载时,游船排开水的体积;(3))该游船满载时,在平静的乐安江上以1.5m/s的速度匀速行驶,此时游船所受水的阻力为400N,驱动电机的工作电压为60V,且消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功,则此时驱动电机的工作电流。
1、确定压力、压强的施力物体是固体还是液体。
如一内装水的烧杯放在水平桌面上,水对容器底部压力的施力物体是水,所以这是液体产生的压力;而烧杯对桌面的压力的施力物体是烧杯,所以是固体产生的压力。
2、(1)固体的压力、压强:求解顺序是先压力后压强,即F=G总→P=■。
解析:压力可以传递而压强不可以:以物体A放在水平面上,A对水平面压力F=GA,P=GA/SA;将物体B放在A上,如图所示,B对A压力FB=GB,PB=GB/SB;此时A对水平面压力F’=GA+GB,而由于SA≠SB,P’=(GA+GB)/SA≠P+PB。
这样可以说B对A的压力大小不变的传到了地面,而压强不行。
所以求固体压强要先确定压力,再除以受力面积求压强。
关于压力的求解:一般情况,物体对水平面的压力(或可将共同作用的物体看成一个整体,如上图,F=GA+GB)在不受其他外力的情况下等于它的重力,F=G总。
但如果作为研究对象的物体仍然受到其他作用力,如拉力、压力等,我们便要进行受力分析,利用力的平衡条件求解。
例1.(2005年湖北省中考课改卷)如图,边长为10cm的正方体金属块恰有一半放在面积为1m2的水平桌面上,当弹簧测力计的示数为10N时,金属块对桌面的压强为4000Pa,求此金属块的密度。
(g=10N/kg) 分析:虽然题目已知条件中就有压强,但是在求解过程中,同学们仍然需要知道这个压强是如何计算得到的。
对金属块受力分析得物体对水平面的压力F=G-T,由P=■求得金属块对桌面的压强。
而由于金属块重力G=mg=Vg,我们可以利用已知条件压强P和受力面积S求压力,再利用F=G-T求得重力G,最后利用G=Vg,求出金属块密度ρ。
解:S=■a2=■×0.12 =0.5×10-2(m2) F=PS=4×103×0.5×10-2=20(N) 对金属块受力分析得: G=F+T=20+10=30(N) ∴=■=■=3×103(kg/m3) (2)液体的压力、压强:求解顺序是先压强后压力,即P=gh→F=PS=gh·S 解析:液体对容器底部压力不一定等于液体重力,如敞口容器底部所受液体压力小于液重。
一、选择题1.如图7所示,该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图,乙瓶内液体不断通过Q 管输入病人体内,刚开始输液时,甲、乙两瓶内药液量相等,液面相平。
过了一会儿,观察两个输液瓶时会发现(此时两个输液瓶内还有大量的溶液)( )A.甲瓶中的液面高B.乙瓶中的液面高C.甲、乙两瓶中的液面一样高D.以上三种情况均有可能2.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ρA和ρB.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p1.若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为p2.若p1:p2=1︰2,则ρA:ρB为( )A.3︰2 B.1︰3C.2︰5 D.9︰43.学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是()A.B.C.D.4.按照规定,我国载货车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。
某型号货车部分参数如表所示。
司机师傅在执行一次运输任务时,开着装满沙子的货车在一段平直的公路上匀速行驶8km,所用时间是6min,该路段限速60km/h(取g=10N/kg,ρ沙=2.5×103kg/m3)。
(1)货车的速度为多少km/h?(2)货车轮胎对地面的压强是多少?(3)货车在这段公路上行驶时所受阻力为车总重的0.03倍,这段时间内货车牵引力是多大?(4)根据以上计算,请指出该车存在的一条违规行为并说出其危害。
5.玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的。
受油滴能在水面均匀分布开来的启发,科研人员发明了一种制取平板玻璃的方法。
其主要过程是让玻璃液体浮于某溶液表面上,冷凝后用真空吸盘吊运,如下图所示。
(g=10N/kg)(1)该方法的关键是能否找到会浮起玻璃液体的一种溶液,你认为这种溶液应具备怎样的性质?一是________,二是________(2)一块密度为2.5×103kg/m3,体积为1.5×10-2m3的平板玻璃,冷凝后用真空吸盘吊运转送,若当时大气压为l×l05Pa,则吸盘的面积至少是______?。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,水平桌面上放着相同的两个平底试管A 和B ,其中分别装着密度不同的液体,A 管竖直放罝,B 管倾斜放置,它们对管底的压强p A 等于p B ,则下列关于液体质量m A 和m B 判断正确的是( )A .m A >mB B .m A =m BC .m A <m BD .条件不足,无法判断【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当B 管竖直放罝时,高度会变高,根据液体压强公式p gh ρ=可知'B B p p <,由已知A B p p =,可得'A B p p <,两个平底试管A 和B 是相同的,底面积也相同,'A B p p <两边乘上底面积S ,可得'A B p S p S <即两个平底试管A 和B 受到液体的压力'A B F F <,而这两个压力就是对应液体的重力,即A B G G <,A B m m <,故选C .2.两个正方体甲乙放在水平地面上,它们对水平面的压强相等,沿水平方向切去不同厚度,使剩余的厚度相同,剩余的压力相同,则甲乙切去的质量Δm 甲、Δm 乙和甲乙的密度满足的关系是( )A .ρ甲>ρ乙,Δm 甲>Δm 乙B .ρ甲<ρ乙,Δm 甲>Δm 乙C .ρ甲<ρ乙,Δm 甲<Δm 乙D .ρ甲>ρ乙,Δm 甲<Δm 乙【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】正方体对水平地面的压强mg F G Vg gSh p gh S S S S Sρρρ====== 切割之前它们对水平面的压强相等p p =甲乙即gh gh ρρ=甲甲乙乙由图可知h h 甲乙<所以ρρ甲乙>由图知S 甲乙<S在切割之前p p =甲乙所以由F pS =可知,切割之前甲、乙对地面的压力F F 甲乙<因为正方体对水平地面的压力等于其重力,且G mg =,所以,切割之前m m 甲乙<当沿水平方向切去不同厚度,剩余的压力相同,即F F =甲剩乙剩则甲、乙剩余部分的质量m m =甲剩乙剩根据切去的质量-m m m ∆=剩得m m ∆∆甲乙<故D 正确,ABC 错误; 故选D 。
一、初中物理压力与压强问题1.甲、乙、丙三个相同的柱形容器分别盛有不同液体,均放在水平桌面中央。
将同—正方体物体先后放入这三个容器中,所处的位置如图所示。
则下面判断正确的是()A.比较物体所受到的浮力,则F浮甲<F浮乙<F浮丙。
B.比较杯底对桌面的压强,则p甲>p乙>p丙。
C.比较容器底部受到液体的压力,则F′甲<F′乙<F′丙。
D.比较物体下表面所受的压强,则p′甲<p′乙<p′丙。
【答案】B【解析】【详解】A.根据题图可知,物体分别处于漂浮和悬浮状态,此时浮力都是等于重力的,因为是同一物体,因此所受浮力应相等,A不符合题意;B.根据图示的状态甲容器露出液面最多,丙为悬浮,则甲中液体密度最大,乙次之,丙中最小,因为液面高度相同,因此甲液体体积最大,丙液体体积最小,因此甲液体重力最大,丙液体重力最小,所以甲对桌面压力最大,丙对左面压力最小,因此p甲>p乙>p丙,B 符合题意;C.甲密度最大,深度相同,因此甲对容器底部压强最大,则甲对容器底部压力也最大,C 不符合题意;D.根据浮力产生原因可知,甲、乙下表面所受压力相等,则其下表面所受压强也相等,D 不符合题意。
2.如所示,一密度均匀的实心物块放在地面上,对地面的压强为p,若沿虚线将该物块切去一部分,留下部分对地面的压强为p',则()A.p < p' B.p > p' C.p= p' D.无法判断【答案】B【解析】【详解】设原来物体的重力为G 原,梯形的下表面积为S 1;给原来的物体增加G 部分的物体,如图所示,成为规则物体,那么,整个物体对地面的压强为:1111G G G G Gp p S S S S +==+=+原原总 ; 沿虚线将该物块切去一部分,设此时剩余部分的重力为G ',梯形的下表面积为S 2,根据第一幅图的情况可知,质量和面积是等比例减小的,所以总压强是不变的。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,水平桌面上放有甲、乙、丙、丁四个完全相同的圆柱形容器。
其中甲容器内只有水;乙容器内有木块漂浮在水面上;丙容器内有一个装有铝块的平底塑料盒漂浮在水面上,塑料盒底始终与容器底平行,且塑料盒的底面积等于圆柱形容器底面积的一半;丁容器中用细线悬吊着一个实心的铝球浸没在水中。
已知四个容器中的水面一样高,ρ木=0.6×103kg/m 3,ρ酒精=0.8×103kg/m 3,ρ铝=2.7×103kg/m 3,对于这一情景,有如下一些说法: ①各容器对水平桌面的压强相同;②向乙容器中倒入酒精后,木块底部受到的压强将增大;③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,塑料盒底距容器底的距离的增大值等于水面下降的高度值;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受重力的大小。
上述说法中正确的一组是( )A .①②B .②③C .③④D .①③【答案】D 【解析】 【分析】①综合分析四个容器的受力情况,利用P =FS可比较它们对桌面的压强大小;②利用物体漂浮时受到浮力不变,底部受到液体压力不变分析;③利用物体从水中出来的体积等于水在容器中下降的体积可解得;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力值的大小来判断。
【详解】①甲、乙 、丙 、丁容器中水面相平,由p gh ρ=液液,F =pS 又底面积相等,得容器底部受水的压力相等,而容器的底部只受水的压力,又是圆柱形容器,容器壁不承受液体压力,也不因液体作用对底部产生附加压力,故容器底部受到的压力等于容器中所有物体的向下压力,所以四个容器中,各容器中所有物体向下压力相等,而容器又相同,故四个容器对桌面的压力相等;由于四个容器底面积相等,由P =FS可知各容器对水平桌面的压强相同故①正确。
②向乙容器中倒入酒精后,使水的密度减小,但木块还漂浮,木块受到浮力不变,上表面没有水,所以木块受到水向上压力大小没变,等于浮力,木块底面积也没变,故木块底部受到的压强不变,故②错误;③将塑料盒内的铝块取出放到水平桌面上,由于前、后都漂浮,塑料盒的总重力减小,受到浮力减小,造成排开水的体积减小,设为V ∆排 ,盒底相对水面上升为h 升,由题意有==V S h S h ∆排升容器降盒1=2S S 盒容器=2h h 升降又塑料盒底距容器底的距离的增大值为=2=h h h h h h '=--升降降降降故③正确;④将悬吊铝球的细线剪断后,丁容器对水平桌面压力的增大值等于铝球所受细线拉力的大小,因为拉力小于重力。
有关压力和压强例题【例1】下列情况中,为了增大压强的是()A.鞋底刻有花纹.B.图钉尖进入墙时要用力按.C.钢轨下面铺上枕木.D.用钝了的刀,磨磨刀口可以变锋利了.【分析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积.鞋底花纹是为了增大摩擦,而铺枕木是增大受力面积,反使压强减小.【解答】B、D.【例2】两物叠放如图所示.物A的小底面积20cm2,大底面积60cm2,重20N;物B是边长为5cm的正方体,置于水平面上.求:a、b两种放置时,物A对物B的压强.【分析】a图中,物A大底面积大于正方体上底面积,因此应按物B 上底面积作为受力面积;b图中,物A小底面积小于正方体上底面积,因此应按物A小底面积作为受力面积.【解答】答两情况下A对B的压强分别为8000Pa和10000Pa.【例3】如图A所示,重力为40牛顿的物体,分别放在梯形木块的1、2、3位置上,试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。
【分析】见图B,当物体分别放在梯形木块的1、2、3处,物体的重力不变,都是40牛顿,且方向都是竖直向下,作用于物体的重心上。
而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。
在位置1时,压力的方向垂直于斜面指向梯形木块,数值小于重力,即F<G;在位置2时,压1=G=40牛;当放于位置3时,力的方向是竖直向下,数值等于重力,即F2虽然物体与梯形木块接触,但它们之间没有互相挤压,故无作用力,物体对梯形木块的压力为零。
【说明】压力和重力是两个不同的概念。
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力是物体对物体挤压而产生的力,它们的性质不同;重力的施力物体是地球,压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体;重力的方向总是竖直向下,压力的方向则垂直于受压面;重力的大小正比于物体的质量,压力的大小取决于物体间的挤压程度。
置于静止水平平面上的物体,对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等,这是由于此时物体的重力恰好垂直地作用在水平平面上,而其他情况下,压力的大小和施力物体的重力不相等。
压力与压强难题
例1、[200 3中考题]、甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地而上,它们对水平地而得压强相等,已
知P H YP'V P丙。
若在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等得铜块,则三个立方体对水平地面得压强
大小关系为()
A pw<p<L<p 内。
B P ■>.=p z=p rte
C PQp/.Ap 內。
D 无法判断。
例2 [2OQ4中考题]、甲、乙、丙三个质呈相同得实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地而得压
强关系就就是P xp r.<p怙若分別在三个正方体上表面中央施加竖直向下得力,使三个正方体对水平地面得压强相同,则力F T、F厶、F内得大小关系就就是()
A F中VFiVFrt。
B FgFcF丙。
C F Q F/>F内。
D
以上都有可能。
例3 [2005中考题]、如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体放在水平桌面上,它们对水平桌面得压强相等。
若在两个正方体得上部,沿水平方向分别截去相同高度得部分,则剩余部分对水平地而得压强关系就就是
A P-vPz. B、 P*,>Pz. C、Pv=Pz. D、无法判断
例4 、两个完全相同得圆柱形容器内分別盛有质量相同得水与酒精(卩水>卩洒精),将实心金属球甲浸
没在水中、实心金属球乙浸没在酒精中,且均无液体溢出,这时水与洒精对容器底部得压强大小相等,则可以确出()
A 甲球得质量大于乙球得质量。
B 甲球得质虽小于乙球得质量。
C 甲球得体枳大于乙球得体积。
D 甲球得体积小于乙球得体积。
例5 [2 006年B组中考题]、两个完全相同得圆柱形容器内分別盛有质量相同得水与酒精(P水>卩洒精)。
为了使水对容器底得压强小于洒精对容器底得压强,应分别在两个容器内(无液体溢出)()A A倒入相同质量得水打酒精。
B倒人相同体积得
水与酒精。
C抽出相同质量得水与酒精。
D抽出相同体枳得水与酒精。
正方体压强变化补充练习
[2 006年B组中考题]、两个完全相同得圆柱形容器内分别盛有质量相同得水与酒精(P水>卩酒精)。
为了使水对容器底得压强小于洒精对容器底得压强,应分别在两个容器内(无液体溢出)()A倒入相同质量得水与酒精。
B倒人相同体枳得水与酒精。
C抽出相同质量得水与酒精。
D抽出相同体积得水与酒精。
[2007年中考题]、如图11所示,边长分别为0、2米与0、1米得实心正方体A、B放置在水平地而上,P4为0、1 Xio'千克/米'.P伪0、8X 10'千克/米\求:(1)物体A得质量m*
(2)物体B对地面得压力F
(3)小明与小华两位同学设想在正方体A、B上部沿水平方
向分別截去一楚得厚度后,通
过讣算比较A、B剩余部分对地面压强得大小关系。
小明设想
在A、B得上部均截去0、09米,/J 华设想在A、B得上部均截去0、0 5米,她们得计算过程及得出得结论分別如下表所示:
汁算过程结论
小明P A=F A/S,= P胡ZO.1X10^千克 / 米吹9、8 牛/千克 X (0、2 米一 0、
09 米)=1 0 7、8 帕
P B=F D/S庐 P BghB=O. 8X1(/ 千克 / 米 *9.8 牛 / 千克 X (0、1 米一 0、
0 9 米)=78、4 帕P A> P,
小华P冃WS A=P AghxR、1X10 '千克/米'X9、8 牛/ 千克X (0、2 米一 0、0 5 米)=147帕P A< P B
r 乙、
c、
nil
① 请判断:就她们设想截去得厚度而洋,小明得结论就就是 得。
(均选填“正确”或“错误”)
② 漑就是否有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h 后便A. B 剩余部分对地而得压强相 等?若有可能,求出h 得值;若没有可能,说明理由。
[2 0 0 8年模拟卷]、如图15所示,放31^在水平桌而上得甲、乙两正方体对桌而得压力均为20牛,甲得底
面积为0. 0 1米2,乙得边长大于甲得边长。
求: (1)物体甲对水平桌面得压强。
(2)若在甲、乙两物体上表而得中央分别施加一个竖直向上得力F 甲'、F 乙,,使两物体对桌而得压强 相
等。
小明、小华与小红三位同学分別比较F 甲F 乙'得大小关系,她们得推理过程与结论如下表0
2、图9所示容器得下部为边长就就是“得正方体,上部就就是一个截面积为S 得圆体形简■先在正方体容 器内注入水(密度为P 使液而达到A 处,然后把体积为匕密度为P :得长方体实心铜块放入水中0若铜 块与容器底贴紧,使水不能进入接触处,则容器水而恰好上升到B 处,求此时容器底部所承受得压力(不考 虑大气压强得影响)。
3、如图1所示■公路两侧得甲、乙两条水渠由路而下得倾斜涵洞柑连,两渠水面相平0关于涵洞得水流方 向,下列说法中正确得就就是
就三位同学得推理过程与结论,请判断:小明就就是 ____________ 得,小华 ______ 得。
(均选填“合理且完整”“合理且不完整”或“错误”)
L 1标准大气压就就是 ______________ X 1(/帕:114厘米高汞技产生得压强就就是 A 7、 6; B 1 . 0 13;
C 1:
D 1 、 519。
得,小华得结论就就是
得.小红就就是
xio'帕。
由于水向低处流,所以涵洞中得水从乙流向甲;
由于甲侧涵洞口在水下位置较深,压强较大,所以涵洞中水从甲流向乙:
由于两渠水面相平,所以涵洞中得水不流动;
由于甲侧涵洞口得压强等于乙侧涵洞口得压强,所以涵洞中得水不流动。
4、如图7所示,将一长方体木块放入圆柱形盛水容器中静止时,木块有2/5得长度露出水面,这时容器底
部得压强跟木块未放入水中时相比,增大了 12 0帕斯卡。
若在木块上放一铁块,使木块刚好全部压入水中,
A 、
B 两个完全相同得容器内盛有水,底部用细管相连通,组成一个连通器。
现在B 容器得水而上放一木块, 如同11所示,当液体静止不动时,A 容器里水得质量 ________ B 容器里水与木块得总质量。
(填“大于”、“等 于”、“小于”)
1.一只充气球拴一重物,使重物沉入水底,如图2所示。
C 知重物重为5、4牛,如果充气球得质量不计,当 温度为l(rc 时,气球得体积为3 0 0厘米',对容器底部得压力为0、4牛,温度上升至tC 时,重物对容器底 部得压力刚好为0.则此时气球得体积为 (A) 500 厘米(B)300 厘米
1.体积相等得煤油与钢块,温度从0C 同时升高到2C 时,煤油体积得增加量约为钢块体枳增加量得30 倍。
因此,如果将一块钢制磁码放在煤汕中加热时,钢得热膨胀与煤油得热膨胀相比可以忽略不计。
现将一只钢制舷码挂在精密测力计下,并将磁码完全浸没在煤油中加热,装煤油得容器就就是一只圆 简形玻璃容器,整个装置放在精密电子秤上,如图H 所示。
不考虑加热过程中煤汕质 量得变化。
试簡要回答下列问题。
(1) 随着温度得升高,测力计得指示数如何变化?为什么?
(2) 随着温度得升高,容器底部上表而受到煤油得压强如何变化?为什么? (3 )随着温度得升高,电子秤得指示数如何变化?为什么?
12、U 形管内注入适量得水银,然后在左右两管内分别注入水与煤油。
两管通过水平细管 相连,细管中得阀门将水与煤汕隔离,两管中得水银面相平,如图2 4-7所示。
当阀门打 开瞬间,细管中得液体会( ) A 、 向左流动。
B 、 向右流动。
C 、 不动。
D 、 水向右流动,煤油向左流动。
33、如图24-23
(a)所示,装有部分水得试管竖直漂浮在容器内得水而上,试管内水面与
容器底部得距离为h,试管壁得厚度不讣,粗细均匀。
现将某物块放入试管,物块漂浮在 试管内得水面上,试管仍漂浮在容器内得水而上,此时试管内水而与容器底部得距离为 h',如图24-2 3 (b)所示,则h' h(选填“>”、 Y”或“二”)。
取走该物块,
将另一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部得距离恰好又变为h,如 图2 4-23(C)所示,若试管横截面积与容器横截而积之比为1:5,则新放入得物块密度 为 千克/米'。
图 24-23
(0340厘米1
(D)3 8 0 厘米
■
■
T
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1 ■ 4
■*
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■ •
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h
■* ■ 1
1
■ ■
■ ■
■
(C)
2.甲、乙两只盛有1 (xrc水得容器,用细玻璃管相通,如图1所示0如果不考虑水因蒸发而造成得损失,则
当水温冷却到20・C时,
(A)甲、乙中水得质量均各自保持不变;
申
(B)甲中水得质量将略有增大;
(C)乙中水得质量将略有增大;
(D)以上三种情况都有可能出现0
乙
图1。