物理综合题专题复习【压力与压强】专题解析附答案
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专题27 压强问题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。
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,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。
(3)在理解了压力和受力面积之后,运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。
(4)在讨论压力作用效果时,应该用控制变量法来分析,即当压力F一定时,压强P与受力面积成反比;当受力面积一定时,压强P与压力成正比。
如果在增大压力F的同时,减小受力面积,那么物体受到的压强是增大的;在减小压力和同时增大受力面积时,压强是减小的,对后面两点希望大家也要有清醒的认识。
(5)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。
2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:(1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。
ρ水=1.0×103kg/m3(4)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。
对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。
3.对大气压的变化规律及其应用的总结:4.对流体压强与流速关系的认识流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【例题1】共享单车为人们的绿色出行带来便利,车把上凹凸不平的花纹是通过增大摩擦的。
小明骑着单车到公园游玩,10min沿水平路面行驶了3km,他骑车的平均速度是m/s。
若小明和单车的总质量(g取10N/kg)是80kg,每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2,骑行过程中单车对地面的压强是Pa.【答案】增大接触面的粗糙程度;5;1.6×105。
一、单选题1.沙滩上留有大人和小孩深浅相同大小不同的两对脚印,如图所示,则下列说法中正确的是A.大人对沙滩的压力大,压强大B.小孩对沙滩的压力小,压强小C.两个人对沙滩的压力相同D.两个人对沙滩的压强相同2.下列说法不正确的是A.船闸是利用连通器原理工作的B.海洋比陆地昼夜温差小是因为水的比热容大的缘故C.人在高山上呼吸困难是因为高山上气压比山下气压高D.并行的船不能靠得太近是因为流体中流速越大的位置压强越小3.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上。
容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为100cm2,顶部到底部的高度h2=6cm,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度h1=8cm;水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
下列选项中正确的是A.水对容器顶部的压强为200PaB.水对容器底部的压强为600PaC.水对容器底部的压力为7ND.容器对桌面的压力为9N4.如图所示,A,B为完全相同的两个容器,分别盛有7cm,5cm深的水,A,B之间用导管连接.若将阀门K打开后A.水从容器A内向B流动B.当水不流动时,A,B两容器底所受压强之比为1,1C.当水不流动时,A中液面高于B中液面D.当水不流动时,A,B两容器中液面相平,所以A,B容器底的深度均为6cm5.图中,A、B、C三个完全相同的杯子盛有不同体积的水,现将三个质量相同、材料不同的实心金属球甲、乙、丙分别浸没在A、B、C三个杯子的水中(水均未溢出),且各杯中的水面达到同一高度。
下列关于甲、乙、丙对杯子底部压力的大小的判断正确的是A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.无法判断6.有甲、乙两个完全相同的密闭圆台形容器一正一反放置在同一水平桌面上,甲、乙容器内装有质量相等的不同液体,且两容器内液体的深度相同,如图所示。
两容器底部受到液体的压强分别为p1和p2,桌面受到甲、乙两容器的压力分别为F甲和F乙。
则下列判断正确的是A.p1<p2F甲=F乙B.p1=p 2F甲>F乙C.p1<p2F甲>F乙D.p1>p2F甲=F乙7.如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变8.如图所示是力学的四个实验情景,下列关于每个实验的结果预测正确的是, ,A.甲图中:木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止B.乙图中:杠杆不能在水平位置保持平衡,杠杆的左端上升,杠杆的右端下降C.丙图中:当向玻璃管中吹风时,U形管A管中的水面上升,B管中水面下降D.丁图中:将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近9.如图所示,体积相同的甲、乙实心均匀圆柱体放在水平地面上,且对地面的压强p 甲=p 乙。
专题05压强计算—判断柱体浸没一、常见题目类型1.把柱状实心物体B 全部或切去一部分放入柱状容器中的液体中(图1)。
图2图12.把柱状实心物体先放入柱状容器中,然后向里面加液体(图2)。
二、常用到的分析方法1.柱状实心物体先放入柱状容器中,如果物体未被浸没(水未溢出),如图2所示,则水为柱形,底面积为(S A -S B ),高度为h 水=V 水/(S A -S B );图12.柱状实心物体先放入柱状容器中,如果物体被浸没(水未溢出),如图3所示,则物体排开水的体积等于物体的体积V 物,水升高的高度为∆h 水=V物/S 容器。
S 容器图3三、例题分析【例题1】(2023浦东新区二模)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上。
容器甲的底面积为3×10-2米2;内盛有0.2米深的水;圆柱体乙的底面积为1×10-2米2、高0.5米,密度为3×103千克/米3。
(1)求容器中水的质量m 水;(2)求水对容器甲底部的压强p 水;(3)现从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度Δh ,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,求乙切去厚度Δh 的范围。
甲乙【例题2】(2021杨浦一模)如图(a )所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,底面积为2S ,容器高0.2米,内盛0.15米深的水。
(1)若容器的底面积为4×10-2米2,求容器中水的质量m ;(2)求0.1米深处水的压强p ;(3)现有密度为6ρ水的圆柱体乙,如图(b )所示,将乙竖放入容器甲中,若要使水对容器底部的压强p 水最大,求乙的底面积的最小值S 乙小。
【例题3】(2022徐汇区二模)如图13所示,圆柱形容器甲放在水平地面上(容器足够高),底面积为S ,甲内盛有深为h 的水。
有一质量为m 、底面积为S 1、高为h 1的实心金属块乙竖直放置在容器甲底部。
①若乙的质量m 为8千克、S 1为2×10-2米2、h 1为0.2米,求乙的密度ρ乙。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,底面积不同的甲、乙两个实心圆柱体,它们对水平地面的压力F 甲>F 乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则截去部分的质量△m 甲、△m 乙的关系是A .△m 甲一定小于△m 乙B .△m 甲可能小于△m 乙C .△m 甲一定大于△m 乙D .△m 甲可能大于△m 乙【答案】C 【解析】 【详解】因为甲、乙两个实心圆柱体对地面压力F 甲>F 乙,由图可知S 甲>S 乙,由压强公式:Fp S=可知,p p 甲乙>,对于自有放置在水平面的上柱体,还可以用p gh ρ=计算物体的压强,由图可知,h 甲<h 乙,所以得到:ρ甲>ρ乙.若将甲、乙分别从上部沿水平方向截去相同高度,则甲截去部分对地的压强大于乙的,因为受力面积没有发生变化,则截去部分对地的压力大于乙对地的压力,水平面上放置的物体压力等于重力,所以△G 甲>△G 乙,即Δm 甲>Δm 乙. 故选C.2.如图所示,盛有液体甲的薄壁圆柱形容器和均匀圆柱体乙放置在水平地面上。
现从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙,此时甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等。
若薄壁圆柱形容器和圆柱体乙原来对地面的压力分别为F 甲和F 乙,则( )A .F 甲一定等于F 乙B .F 甲一定大于F 乙C .F 甲一定小于F 乙D .不能确定【答案】C 【解析】 【详解】从容器中抽出一定高度的液体并沿水平方向切去相同高度的部分圆柱体乙时,△h 甲=△h乙,甲对容器底部的压力与乙对地面的压力相等,F 甲余=F 乙余 ,而此时剩余的高度为h 甲余>h 乙余。
根据F 甲=F 乙时h 甲余>h 乙余 进行推理可得出:△h 甲=△h 乙时△F 甲<△F 乙,即抽走的液体的压力小于切去相同高度的部分圆柱体乙的压力。
原来对地面的压力为F 原= F 余+△F ,因为F 甲余=F 乙余 ,△F 甲<△F 乙,所以原来对地面的压力F 甲一定小于F 乙。
一、初中物理压力与压强问题1.如图所示,甲、乙两个实心均匀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,则它们对地面压力的变化量△F 甲、△F 乙的关系是( )A .△F 甲一定大于△F 乙B .△F 甲可能大于△F 乙C .△F 甲一定小于△F 乙D .△F 甲可能小于△F 乙【答案】C 【解析】 【详解】两个正方体的边长分别为h 甲和h 乙,h 甲<h 乙,由p =F S =G S=mg S =ρVg S =ρShg S =ρgh可知,由于甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,对地面的压强相等,即:p 甲=p 乙,所以,ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,在两正方体上部沿水平方向切去相同高度的部分,由于底面积不变,对地面的压力变化是切去的部分,即:△F =ρ△Vg =ρS △h g =ρh 2△hg ,则:F F 甲乙=22h hg h hg ρρ甲甲乙乙 =h h 甲乙<1, 所以,△F 甲<△F 乙,故△F 甲一定小于△F 乙。
故选C 。
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。
根据关系可知:G G G G Gp p S S S S +==+=+总2222'''; 根据p 总相等可得:1G Gp p S S +=+2' 那么:1G Gp p S S =2-'->0 所以:p >p ′;故选B 。
【中考物理】2023年专题训练03—压力、压强的综合计算7 km1. 设想你在深的蛟龙号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,海水对你脚背的压力是多大?请估算相当于几个成年人的重力?(因为是估算,海水的密度可近似取成水的密度,8∼10 cm12∼15 cm96∼150 cm脚背宽度取,脚背长度取,则脚背面积为,近似取130 cm m60 kg,成人的质量约取)0.01 m23 kg2. 底面积为的不计质量的薄壁容器盛有水,放在水平地面上,容器中水深0.2 m。
求:(1) 容器对水平地面的压力。
(2) 水对容器底部的压力。
4 N4×10−3 m28 N3. 如图所示的平底薄壁容器重为,底面积为,内装的水后,测得容15 cm1 m2g=10 N/kg器中水深,若将该容器放在面积为的水平桌面中央,则()。
p1F1(1) 容器中的水对容器底的压强和压力;p2F2(2) 容器对桌面的压强和压力。
1 cm4. 如图所示,将两个半径约为的铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,5 kg两个铅柱就像被粘在了一起,下面吊上的重物都不能把它们拉开。
(1) 两个铅柱没有被重物拉开是因为铅柱的分子之间存在。
(2) 小红是一个爱思考的学生,她认为与铅柱底面接触的大气会对铅柱有向上托的力,这个力足以保证两个铅柱不被重物拉开,你是否同意小红的观点?请通过估算该力的大p01×105 Pa小来证明。
(大气压取)。
0.4 N0.05 m0.8 N5. 平底玻璃杯,空杯子重,杯内水深,水的重力是。
杯子底面积为20 cm2g=10 N/kg,放在水平桌面上。
()求:(1) 装水的杯子对桌面的压力和压强。
(2) 水对杯底的压强和压力。
2 N0.01 m20.8 kg6. 在一个重,底面积为的容器里装有的水,容器中水的深度为0.06 m g=10 N/kg,把它放在水平桌面上。
如图所示。
(取),求:(1) 水对容器底部的压力。
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,桌面上有两个相同的容器甲,乙,现将两个容器倒入体积相同的不同液体,若甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,试比较两容器对桌面的压强p甲,p乙()A.p甲>p乙B.p甲<p乙C.p甲=p乙D.不能确定【答案】A【解析】【分析】【详解】由图可知甲乙两容器底部所处的深度h 相同,且甲容器中液体对容器底部的压强比乙容器中液体对容器底部压强大,根据公式p gh ρ=可得,甲容器中液体的密度大于乙容器中液体的密度,又因甲乙两种液体的体积相等,根据公式m V ρ=得,甲容器中液体的质量大于乙容器中液体的体积,则甲容器中液体的重力大于乙容器中液体的重力,故甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,两个容器相同,说明容器和桌面的接触面积相同,根据公式Fp S=可得,甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强。
故选A 。
3.甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上,他们对地面压强相等,已知ρ甲<ρ乙,在两个正方体上部分别沿水平方向切去相同的高度,切去部分的质量分别为m ′甲和m ′乙,则下列说法中正确的是 A . m ′甲一定大于m ′乙 B . m ′甲一定小于m ′乙 C . m ′甲一定等于m ′乙 D . m ′甲可能等于m ′乙【答案】A 【解析】 【详解】据最初压强相等有:ρ甲gh 甲=ρ乙gh 乙,即:ρ甲h 甲=ρ乙h 乙ρ甲<ρ乙,故:h 甲>h 乙。