中考物理专题突破-固体的压强 液体的压强
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初三年物理固体压强、液体压强知识点一:压强1、压力:垂直压在物体表面上的力叫压力。
(1) 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,则压力F = 物体的重力G(2) 固体可以大小方向不变地传递压力。
2、研究影响压力作用效果因素的实验:⑴说明:压力相同时,受力面积越小压力作用效果越明显。
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了 控制变量法 和 对比法3、压强:⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义:压强是用来比较压力作用效果大小的物理量⑶公式: p=F/ S 其中各量的单位分别是:p :帕斯卡(Pa );F :牛顿(N )S :米2(m 2)。
A 使用该公式计算压强时,关键是找出压力F (一般F=G=mg )和受力面积S (受力面积要注意两物体的接触部分)。
B 特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh⑷压强单位Pa 的认识: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:1.5×104N⑸ 应用:当压力不变时,可通过增大受力面积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1、小明在下列情况中,对支承面压强最大的是 ( )A.双脚站立在地面上不动时B.在走路时C.靠坐在沙发上时D.平躺在席梦丝软床上时2、人们在生产、生活中有很多物理知识的应用,下列说法中正确的是 ( )A.在铁轨下面铺设枕木,是为了减小对地面的压力B.滑雪板一般都有较大的面积,是为了增大压力C.菜刀钝了磨一磨,是为了减小对被切物的压强D.把书包带做得宽些,是为了减小书包对人体的压强3、如下图3所示,有五块完全相同的砖以三种形式摆放在水平地面上。
专题09 固体液体的压强考点一:压强1.压力:物理学中把垂直压在物体表面的力叫做压力,其方向总是垂直物体表面,作用点在受力物体上,以下列图,物体对受力面的压力F与重力G的关系。
注意:压力与重力是两个不相同性质的力。
当物体放在水平面且在竖直方向上只受重力和水平面支持力作用时,对水平面的压力与物体的重力大小相等,否则不相等。
2.压力的作用收效:压力的作用收效与压力大小和受力面积有关,用压强来反响压力的作用收效。
3.压强:我们把物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,其定义式是pS=,单位是帕(牛/米2),符号Pa(N/m2)。
4.增大或减小压强的方法:(1)增大压强的方法:增大压力或减小受力面积;(2)减小压强的方法:减小压力或增大受力面积。
5.拓展:①公式p=FS对于固体、液体平和体都适用。
②对密度均匀、形状规则的柱体,如粗细均匀的圆柱体、长方体、正方体等,放在水平面上,它们对水平支持面压强p=FS=GS=mgS=ρ物ShgS=ρ物gh。
③一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力、压强问题:把盛放液体的容器看作一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式FpS=)。
考点二:液体压强1.液体压强的产生:由于液体碰到重力作用,并且拥有流动性,因此对液体内部、容器底和侧壁都有压强。
2.液体内部压强的特点:液体内部向各个方向都有压强;液体压强随深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向的压强相等,液体压强还与液体密度有关。
3.液体压强:计算公式p=ρgh,其中ρ指液体的密度,h表示液体的深度。
4.连通器:上端张口,下端相通的容器叫做连通器,其原理是:同一种液体不流动时,液面保持相平,其应用有:船闸、水壶等。
5.液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:柱形容器,F=G液;上宽下窄容器,F<G液;上窄下宽容器,F>G液。
考点一压强【典例】(2018•铜仁市)边长为10cm,密度为0.6×103kg/m3的一个正方体物块放在水平面上,物块对水平面的压强是(g取10N/kg)A.450Pa B.550Pa C.600Pa D.700Pa 【答案】C【谈论】此题主要观察重力、密度、压强的计算,解答此题要注意受力面积应为接触面积而不是整个桌面的面积,这也是学生简单出错的地方,因此要向学生重申受力面积这一知识点。
最新初中物理考点总复习专题讲解《专题10:固体、液体压强》一、考向分析:固体、液体压强在中考中主要以填空题、实验探究题和计算题的形式出现,考查了探究固体压强的计算,;连通器的应用;液体压强的定性分析;利用液体压强测量液体的密度.二、考点汇总:【考点1】压力定义产生条件方向作用点单位作图________在物体表面上的力叫压力物体之间相互接触且发生相互挤压压力的方向总是________于物体的受力面,指向受力物体的内部在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心压力的单位是______,符号为N压力重力【考点2】影响压力的作用效果的因素探究方法由于压力的作用效果可能与多个因素有关,故在探究时采用______法;实验中压力的作用效果通过_________-来反映,这种研究问题的方法为______法探究过程实验结论(1)比较甲乙得出:在______一定时,______越大,压力的作用效果越明显(2)比较乙丙得出:在______一定时,______越小,压力的作用效果越明显【考点3】固体压强及有关计算定义意义公式单位增大压强方法减小压强方法在物理学中,物体所受____的大小与_____之比表示_____的物理量_____,其中p表示_____、F表示____、S表示物体的_______在国际单位制中,力的单位是____,受力面积的单位是_____,压强的单位是_____,它有一个专用的名称叫_______,简称____,符号是____①受力面积一定时______压力②压力一定时______受力面积③在增大压力的同时减小受力面积①受力面积一定时______压力②压力一定时______受力面积③在减小压力的同时增大受力面积※提示:(1)公式中的F是压力而不是重力.(2)公式中的受力面积是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积.【考点4】液体内部压强特点及其有关计算产生的原因探究影响液体内部压强大小的因素计算液体受_______作用,具有___________探究方法:由于液体压强的大小与多个因素有关,故在探究时采用________法;实验中液体压强的大小是通过U形管两边的高度差来反映,这种研究问题的方法为转换法实验结论:①液体对容器底和侧壁都有______,液体内部向_______都有压强;②在同一深度,液体向各个方向的压强都_________.③液体的压强随深度的增加而__________;④不同液体的压强与液体的___________有关,在同一深度处,液体__________越大压强也越大________,其中ρ表示_______、h表示_______-公式补充①由公式可知,液体的压强只跟液体的密度ρ和液体深度h有关,而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系②计算液体的压力、压强,一般先用p=ρgh计算压强,再用F=pS计算压力※提示:液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系:【考点5】连通器定义原理应用上端________,下端________的容器连通器里装同种液体,当液体不流动时时,连通器各部分中的液面高度总是________的茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的三、命题预测:命题点1固体压强一块写有校训的花岗岩石料质量为31.8t、密度为2.65×103kg/m3,立在用砖砌成的长4m、宽2m、高0.5m的水平基座上(如图所示),石料与基座的接触面积为2.12m2.已知砖的密度为2.05×103kg/m3,基座砖缝中水泥砂浆的密度与砖的密度相同.(g 取10N/kg)求:(1)花岗岩石料的体积;B(2)石料对基座的压强;(3)石料对基座与基座对地面的压强之比.本题考查体积、压力、压强、重力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,还要知道砖平放在地面上与地面的接触面积等于长与宽的乘 积.1.有一个密度均匀的长方体铜块,被截成 A 、 两块,如图所示.已知 L A ∶L B =3∶2,则它们对水平桌面的压力和压强之比分别为()2BA.FA∶FB=2∶3pA∶pB=3∶2B.FA∶FB=3∶2pA∶pB=2∶3C.FA∶FB=2∶3pA∶pB=1∶1D.FA∶FB=3∶2pA∶pB=1∶12.水平桌面上放一本书,书的质量为300g,与桌面的接触面积为5×10-m2,则书所受的重力为________N,书对桌面的压强为________Pa.(g=10N/kg)3.内燃机把内能转化为________能,若汽油机汽缸活塞的面积为40cm2,燃气在汽缸内产生的高温气压为2.5×105Pa,则活塞上获得的推力为________N.命题点2液体压强(多选)如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有深度不同的液体,已知距容器底部均为h的A、两点的压强相等.现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中,均无液体溢出,此时A点的压强大于B点的压强,则下列说法中正确的是()A.放入金属球前,两容器中液体对容器底的压力可能相同B.甲容器中液体的密度一定大于乙容器中液体的密度C.甲球的质量大于乙球的质量D.甲球的体积大于乙球的体积(比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式 p =ρ gh进行分析;液体对容器底部的压力可以根据 F =pS 分析,也可以根据容器的形状比较压力与重力的关系分析,会灵活运用不同的比较方法.4.如图所示,是放在水平桌面上的两只圆筒形容器 A 和 B ,容器的底面积 S A =2S B ,在 A 、B 两容器中分别装有体积相等的甲、乙两种液体.已知液体对两容器底产生的压强相等.则关于甲、乙两种液体的密度 ρ 和两容器对桌面的压强 p(不计圆筒形容器的质量),下面的判断正确的是()A .ρ甲=2ρ 乙 p A =2p BB .ρ甲 =2ρ 乙p A =p BC .ρ甲 =ρ乙p A =p BD .ρ=ρ甲 乙p A =2p B5.如图所示,三峡大坝的正常蓄水位为 175 m ,则深度为 20 m的某处受到水的压强为________Pa.轮船在通过三峡大坝时,需经过五级船闸才能完成“跳大坝”的壮举,船闸利用了________原理.ρ水=1×103 kg/m 3,g =10 N/kg)6.饮茶是我国的传统文化,如图所示是一把装有水的茶壶,壶嘴与壶身构成________.茶壶的底部受到水产生的压强为________Pa.若茶壶内部的底面积为18cm2,则茶壶内底部受到水的压力为________N.(g=10N/kg)实验突破:命题点探究压力的作用效果与哪些因素有关实验“探究压力的作用效果和什么因素有关”常从以下几个方面进行考查:(1)转化法的运用:受力物体形变的程度反映压力作用效果的大小;(2)控制变量法的应用;(3)实验结论的分析和得出;(4)设计实验方案和评估改进.如图所示,为小丽在“研究影响压力作用效果的因素”实验中所选用的器材在水平桌面上进行的实验过程图示.(1)本实验的科学探究方法是_________;(2)小丽为了探究压力作用的效果跟压力大小的关系,应该通过图中的______两次实验进行比较得出结论;为了探究压力作用的效果跟受力面积大小的关系,应该通过图中的________两次实验进行比较得出结论;(3)通过实验小丽得出结论:压力作用的效果不仅跟压力的大小有关,而且跟受力面积有关.小丽的结论________(填“正确”或“不正确”);(4)在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是利用了:________________来减少压力作用的效果;俗话说“磨刀不误砍柴工”所蕴含的物理知识是:________________来增加压力作用的效果.(5)同学们是根据________________来比较压力作用效果的.(6)观察比较图D、E的情况可以得到的结论是:_____________________________________________________.(7)如果在实验中没有海绵,可选择现实生活中____________________来代替.解决此类题的关键:一是掌握压力作用效果的影响因素,二是会利用控制变量法和转化法探究压力作用效果的影响因素.强化训练(一):一、选择题1.在国际单位制中,压强的单位是以哪位科学家的名字命名的()A .牛顿B .帕斯卡C .托里拆利D .伽利略2.下列实例中,属于增大压强的是()A .图钉尖很尖锐B .书包背带较宽C .汽车车轮较多D .滑雪板面积较大3.图中的两个容器中盛有同种相同质量的液体,容器底部受到液体的压强分别为 p A 、p B ,容器底部受到液体的压力分别为 F A 、 F B ,则()A .p A =pB F A =F BB .p A =p B F A <F BC .p A <p B F A =F BD .p A >p B F A >F B4.下列各图不属于连通器的是()A CB Cp pp p p p 5.如图所示,a、b为放在水平地面上的两个均匀圆柱体,已知底面积Sa=3Sb,高度hb=2ha,对地面的压强pa=pb,圆柱体密度分别为ρa和ρb,对地面的压力分别Fa和Fb.则下列说法正确的是()A.ρa=ρb,Fa=FbB.ρa=2ρb,Fa=3Fb111C.ρa=2ρb,Fa=3F b D.ρa=3ρb,Fa=3Fb6.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ<ρ),、两容器中液体深度相同,、两容器的底面积相同.三酒精水个容器底部所受的液体压强分别为pA、B、C,下列判断正确的是()A.A>pB>pCB.C<pA=pBC.A>pB=pCD.C <pA<pB7.用图所示的实验装置来测量液体的密度.将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K.已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度差分别为h1、h2,则下列说法正确的是()(A.实验中必须将U形管内抽成真空B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大C.右边液体的密度ρ2=ρ1h1/h2D.右边液体的密度ρ2=ρ1h2/h18.多选)如图所示,质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度均相等的甲乙两种不同液体,下列说法正确的是()A.甲液体的密度大于乙液体的密度B.两容器对桌面的压强大小相等C.两容器底部所受液体的压强大小相等D.两容器底部所受液体的压力大小相等二、填空题9.物体A静止在水平桌面上,如图甲,用一水平推力把物体A 向右移动(不落地),如图乙,则物体A在移动过程中对桌面的压力________,压强________,所受摩擦力________(填“变大”“变小”或“不变”).410.湾鳄锥状的牙齿有利于增大其啃噬猎物时的________,经测试,成年湾鳄1cm2的咬合力高达4.2×104N,合________Pa.(1cm2=10-m2)11.如图所示,一个未装满水的瓶子,正立在水平桌面上时,瓶对桌面的压强为p1,瓶底受到水的压力为F1;倒立时瓶对桌面的压强为p2,瓶盖受到水的压力为F2,则p1________p2,F1________F2.(填“>”“<”或“=”)12.一支长度为20cm的试管装满了水,用橡皮塞将管口塞紧且管口朝上处于竖直状态,并保持静止.已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg,则由于水受到重力而对试管底部产生的压强为________Pa,现将试管由竖直状态倾斜为与水平方向成45°角,则试管底部受到水的压强会________(填“增大”“减小”或“不变”).三、实验探究题13.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌,海绵和砝码等器材进行了如下图所示的实验.(1)画出丙图中海绵的上表面受到的压力的示意图.(2)比较甲、乙两图,可以得出的结论是__________________________________________.下列实例中,直接应用该结论的是________(填序号).①交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t②小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破③书包要用宽的背带14.在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、深度等因素有关.(1)要研究液体的压强与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种实验探究方法称作____________法.(2)下图是小芳同学设计的用压强计探究影响液体压强因素的三个实验装置:①要探究液体密度相同时,液体的压强与液体的深度是否有关,应选取装置甲和装置________(填“乙”或“丙”)来进行研究;②要探究液体深度相同时,液体的压强与液体的密度度是否有关,应选取装置乙和装置________(填“甲”或“丙”)来进行研究.四、计算题15.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10 N/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?强化训练(二):一、选择题1.一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为 p 1,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为 p 2,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为 p 3,则 p 1、p 2、p 3 三者之间的关系是()11A .p 1=2p 2B .p 1=4p 2C .p 1=2p 3D .p 1=p 32.两个用同一种材料制成且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,容器内装有质量和深度均相同的液体,如图所示.若它们分别在水平方向拉力 F 1 和 F 2 的作用下沿桌面做匀速直线运动,速度分别为 v 和 2v ,容器底部受到液体的压强分别为 p 1和 p 2.下列关系正确的是()A .p 1=p 2 F 1=F 2B .p 1>p 2 F 1<F 2C .p 1>p 2 F 1=F 2D .p 1<p 2 F 1>F 23.如图所示,密度为 ρ、厚度为 d 、边长为 L 的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的光滑程L度不变,现用水平力向右推薄板使其运动4,在推薄板的过程中薄板对桌面的压力 F 、压强 p 和摩擦力 f 的变化情况是()A.p、F、f均不变4B.p大小由ρdg增大为3ρdg,F不变、f变大4C.F大小由ρL2dg减小为3ρL2dg,p不变、f变小4D.p大小由ρdg增大为3ρdg,F、f不变二、填空题4.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门,随着水位升高,车门上A处受到水的压强将________.若车门在水下部分的面积为0.8m2,受到水的平均压强为5×103Pa,g=10N/kg,此时车门所受水的压力为________N,相当于________kg水压在车门上,因此,建议汽车不慎驶入水中时,应立即设法从车内逃离,避免生命危险.5.如图所示,圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,它们的底面积分别为0.02m2和0.01m2,容器甲中盛有0.2米高的水,乙容器中盛有0.3m高的酒精,此时水对容器甲底部的压强为________Pa.现分别从两容器中抽出质量均为m的水和酒精,使两容器中剩余的水和酒精对容器底部的压强相等,则两容器内剩余的水和酒精的高度之比为________,m等于________kg.三、实验题6.小李同学利用如图装置探究“液体内部压强的特点”.(1)小李检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱的高度差变化________(填“大”或“小”),表明其气密性差.小李调节好压强计后,U形管两边液面相平.(2)小李把金属盒分别浸入到甲、乙图中的两种液体(水和酒精)中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小,他判断图甲中的液体是酒精,其结论不可靠,原因是没有控制金属盒在液体中的____________;他改变图乙中金属盒的深度,其探究情况如图丙所示.(3)小李应该比较图________,得出金属盒离液面的距离越深,U 形管两边液柱的高度差就越大,表示液体的压强就越________.(4)小李发现在同种液体中,金属盒所处深度相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,表明___________________________________________________________ ___________________________________________________.四、计算题7.一矿石样品的质量为58g,将其放入盛有50mL酒精的量筒中,样品完全浸入酒精后液面上升至70mL处.已知空量筒质量为60g,量筒底面与水平桌面的接触面积为2cm2.(g取10N/kg,酒精密度为0.8×103kg/m3,1mL=1cm3)求:(1)矿石的密度;(2)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,三者的总质量;(3)将矿石样品放入盛酒精的量筒中后,放置于水平桌面上,量筒对桌面的压强.8.如图所示,一个边长为10cm、重4N的正方体木块,放置于1m2的水平桌面上.将重2N的水倒入一个锥形瓶中,瓶重1N,底面积为60cm2,水深度为5cm,将锥形瓶放在木块上.求:(1)水对瓶底的压强.(2)木块对桌面的压强.例 1(1)花岗岩石料的体积:V = = ρ F p N ,基座对地面的压强:p = = S = =5×104 Pa ,所以石料对基座和基参考答案考点汇总:考点 1 垂直作用 垂直 牛顿考点 2 控制变量 海绵的凹陷程度 转换 受力面积 压力压力 受力面积F考点 3 压力 受力面积压力作用效果 p =S 压强 压力受力面积 牛 平方米 牛每平方米 帕斯卡 帕 Pa 增大 减小 减小 增大考点 4 重力 流动性 控制变量 压强 各个方向 相等 增大 密度 密度 p =ρ gh 液体的密度 液体的深度考点 5 开口 连通 相同命题预测:石 m 石 石 31.8×103 kg 2.65×103 kg/m 3=12 m 3;(2)由于石料放在水平基座上,石料对基座的压力大小等于石料受到的重力大小,即: =G =m g =31.8×103 kg ×10 N/kg =3.18×105 N , 石石石F 3.18×105 N则石料对基座的压强: 石=S 石= 2.12 m 2 =1.5×105 Pa ;(3)基座受 石到的重力大小:G =m g =ρ基基基V g =2.05×103 kg/m 3×(4 m ×2 基m ×0.5 m)×10 N/kg =8.2×104 基 F 基G +G 石 S 基基 3.18×105 N +8.2×104 N 4 m ×2 m座对地面的压强之比 p ∶p =(1.5×105)Pa ∶(5×104)Pa =3∶1.石基5=2.5×10 Pa.0.08 m (3)游览车对桥面的压强为:p =S = S = S =例 2 AD题组训练 1.D 2.3 60 3.机械 1 000 4.B 5.2×105 连通器 6.连通器 1.5×103 2.7实验突破:例 (1)控制变量法 (2)D 、E E 、F (3)正确 (4)增大受力面积减小受力面积 (5)海绵的凹陷程度 (6)受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 (7)泡沫塑料或细沙堆强化训练(一):1.B 2.A 3.C 4.C 5.B 6.D 7.C 8.AB 9.不变 变大 不变 10.压强 4.2×108 11.< > 12.2×103 减小13.(1)(2)当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ①14.(1)控制变量 (2)①乙 ②丙s 0.8 km15.(1)通过该桥所需时间为:t =v =10 km/h =0.08 h ;(2)游览车的重力为:G 1=mg =1 200 kg ×10 N/kg =1.2×104 N ;F G 总 G 1+G 21.2×104 N +8 000 N2强化训练(二):1.D 2.C 3.D 4.增大 4×103 400 5.2 000 4∶5 0.8m F6.(1)小 (2)深度相同 (3)乙、丙 大 (4)在同种液体的同一深度处(或在相同条件下),液体内部向各个方向的压强相等7.(1)V =V 2-V 1=70 mL -50 mL =20 mL =20 cm 3,矿石的密度为:m 58 g ρ = V =20 cm 3=2.9 g/cm 3;(2)m =ρ 酒精酒精 ×V 酒精=0.8 g/cm 3×50 cm 3=40 g , =m +m 总 石 酒精 +m =58 g +60 g +40 g =158 g =0.158 kg ; 量筒(3)F =G =mg =0.158 kg ×10 N/kg =1.58 N ,量筒对桌面的压强为:pF =S =1.58 N/2×10-4 m 2=7 900 Pa.8.(1)水对瓶底的压强:p =ρ水 gh =1.0×103 kg/m 3×10N/kg ×0.05 m =500 Pa ;(2)S =10 cm ×10 cm =100 cm 2=0.01 m 2,木块对桌面的压力: =G +G +G =4 N +2 N +1 N =7 N ,木块对桌 木 水 瓶F 7 N 面的压强:p ′=S =0.01 m 2=700 Pa.。
(四)力学重难点瓶颈突破专题解析版专题15 固体压强与液体压强的判断技巧攻略解析版【考查重难点剖析】1.考点定位:1)压强问题是中考的重点,在全国各省市中考试题中,不仅每考必现,而且所占比分也较大,考点地位突出。
其中以压强的相关计算为必考,应用压强知识解决实际问题的考查尤其常见。
2)压强问题的考查,考查形式比较成熟稳定,题型多样,有选择题、填空题;有实验探究题、计算题,也有简答题;有时也会出现与浮力的综合类试题。
2.考点剖析:1、压强问题由于在实际生活中、在现代科技中均有比较广泛的应用,因而是中考考查的重点;又由于固体与液体的不同性质,压强也存在不同的特点。
在解决问题时,区别难度大,因而也是学生学习的难点。
2、难点:①固体压强与液体压强混淆,解决问题时不会区别应用,是难点之一;①对固体压强与液体压强的特点理解不到位,常常张冠李戴是难点之一;①对固体压强与液体压强在什么条件下可以相通使用不理解,也是难点之一;④特殊形状容器的液体压强问题,是学生常见难点;⑤特殊形状压强计算与判断问题,也是常见难点。
3、难点原因分析:①不区别判断压强类别,就胡乱应用公式,是难点形成的原因之一;①对固体压强与液体压强的思路不清楚,是难点形成的主要原因;①压强压力不分,导致应用错乱,也是压强问题难点形成的一个原因;④压力与质量不分,是导致压强计算错误的一个原因;⑤对压强的特殊情况缺乏认识,此类问题完全靠碰,难点难以突破;⑥不理解液体压强的本质,对特殊容器不会分析,也是难点成因之一。
4、“难点”突破技巧:【突破技巧一】——“一般思路法”要点:此法主要用于解决常规的固体压强及液体压强问题。
第一步,判断问题的类别,即,判断属于固体压强还是液体压强。
第二步,分类按照“一般思路”进行分析、判断、计算。
①若为“固体压强问题”:一般思路:——由“压力”及“压强”。
即,先找到“压力”的相关信息,得出其大小;再应用“P=F/s”分析、判断、计算压强。
专题10 固体压强与液体压强结合题1. 两个完全相同的容器,内装满同种液体,放置在水平桌面上,如图3所示,则:①液体对容器底部的压强p a p b,液体对容器底部的压力F a F b.②容器对水平桌面的压强p a'p b'、压力F a'F b'.(均填“>”、“<”或“=”)【答案】①=,>;②<,=.【解析】①因为是同种液体,深度不变(相同),根据p=ρgh,所以液体对容器底部的压强p a=p b,压力的大小关系F=PS,P a=P b,S a>S b,所以F a>F b.②容器对水平桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,所以F a'=F b',根据P=F/S,因为F a'=F b',S a>S b,所以P A<P B.2.(闵行一模)如图7所示,底面积为S容的薄壁容器内盛有密度为ρ的液体,液体体积为V 液、深度为h,此时液体对容器底的压强与容器对桌面的压强大小相等,则容器的质量为.若将该容器倒置,则倒置后容器对桌面的压强将,液体对容器底的压力将(后两空均选填“变大”、“变小”或“不变”).【答案】ρ(hS容-V液);变大;变小.【解析】①液体对容器底的压强与容器对桌面的压强大小相等,即p液=p桌ρgh=(m液+ m容)g/ S容=(ρV液+ m容)g/ S容m容=ρ(hS容 -V液)②若将该容器倒置,则倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,压强p=F/S将变大.③原来容器为口小底大的容器,液体对容器底的压力大于液体的重力;若将该容器倒置,变为口大底小的容器,液体对容器底的压力小于液体的重力,所以变小.3.如图5所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的轻质圆柱形容器放置在水平地面上,甲、乙对地面压强相等.现沿水平方向切去部分甲并从容器中抽出部分乙后,甲、乙剩余部分的体积相等.若甲、乙减少的质量分别为m甲、m乙,则()A.m甲一定等于m乙B.m甲一定大于m乙C.m甲可能小于m乙D.m甲一定小于m乙【答案】B【解析】①原来甲与乙对地面的压强相等,根据p=ρgh可得ρ甲gh甲=ρ乙gh乙因为h甲>h乙所以液体密度的大小关系为ρ甲<ρ乙.压力的大小关系F=PS 因为P甲=P乙、S甲>S乙,所以F甲>F乙.质量关系m甲原来>m乙原来.②甲、乙剩余部分的体积相等V甲=V乙,因为ρ甲<ρ乙,所以剩余的质量为m甲余<m乙余③减小的质量△m = m原来−m余.因为m甲原来>m乙原来,m甲余<m乙余,所以甲、乙减少的质量△m甲一定大于△m乙故选B.4.(2021嘉定一模)如图3所示,两个完全相同足够高的圆柱形容器置于水平地面上,内部盛有质量相等的不同液体A、B.现将两个完全相同的金属球分别浸没在A、B液体中,此时容器底部受到的液体压强分别为p A和p B,两容器对地面的压力分别为F A和F B.以下说法正确的是()A. p A=p B,F A=F BB. p A<p B,F A=F BC. p A<p B,F A<F BD. p A>p B,F A>F B【答案】B【解析】①由图可知,质量相等的A、B两种液体,A的体积大,根据公式ρ=m/V,A的密度小于B的密度,②将两个完全相同的金属球分别浸没在 A、B液体中,因为两个容器完全相同,所以液面上升的高度△h相同,所以当放入金属球时,液体增加的压强为△p=ρg△h,根据该公式可知,A增加的压强小于B增加的压强.③放入金属球前,A、B两液体质量相等,所以对容器底部的压力相等,又因为两容器底面积相等,所以根据公式P=F/S得,两种液体对容器底部的压强相等,所以放入金属球后A液体对容器底部的压强小于B液体对容器底部的压强;④容器对地面的压力等于容器、液体和金属球的总重力,因为所用容器和金属球完全相同,两液体质量相等,所以两容器对地面的压力相等.故选B.5.(2021虹口一模)如图2所示,盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,甲、乙质量相等.现从容器中抽出部分液体甲并沿水平方向切去部分乙,使甲、乙对地面的压强变化量相等,它们剩余部分对地面的压强分别为p甲、p乙,则()A.p甲一定大于p乙B.p甲一定小于p乙C.p甲可能大于p乙D.p甲可能小于p乙【答案】A【解析】①盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,甲、乙质量相等,所以对面的压力相等,因为甲容器的底面积小于乙的底面积,由P=F/S 可知,甲对地面的压强大于乙对地面的压强.②现从容器中抽出部分液体甲并沿水平方向切去部分乙,使甲、乙对地面的压强变化量相等,因为压强的变化量相等,而原来甲对面的压强大,所以剩余部分对地面的压强依然是甲的大. 故选A.6.(2021徐汇一模)如图4所示,形状、体积、质量相同的长方体容器甲、乙置于水平地面,盛有a 、b 两种体积相同液体,其密度为ρ a 和ρb ,此时甲、乙对地面的压强分别为p 甲、p 乙.现将它们顺时针旋转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为Δp 甲、 Δp 乙.若Δp 甲>Δp 乙,则()A .ρ a <ρ b , p 甲一定等于p 乙B .ρ a <ρ b , p 甲可能大于p 乙C .ρ a >ρ b , p 甲可能等于p 乙D .ρ a >ρ b , p 甲一定大于p 乙 【答案】C【解析】容器相同,所以容器自身重力导致的压强变化量相同,只需考虑液体压强即可,设液体体积均为V ,图甲中变化前底面积S 1,变化后底面积S 2,所以甲、乙对地面压强的变化量分别为a 21ΔV V p g S S ρ=-甲()b 21ΔV Vp g S S ρ=-乙() 因为△p 甲>△p 乙,可得ρ a >ρ b ; 此时a 1V p g S ρ=⋅甲b 2Vp g S ρ=⋅乙 因为ρ a >ρ b ,S 1>S 2,所以p 甲、p 乙大小无法确定,故选项A 、B 、D 不符合题意,C 符合题意,故选C.7.(静安一模)如图2所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的薄壁薄底圆柱形容器置于水平地面,圆柱体和容器的高度相等但底面积不同,甲对地面的压力等于液体乙对容器底部的压力.现沿水平方向截取部分圆柱体甲并从容器内抽取部分液体乙,使得它们剩余部分的高度或深度均为h,则甲、乙的密度ρ以及它们截取或抽取部分质量m的关系是()A.ρ甲>ρ乙;m甲>m乙B.ρ甲>ρ乙;m甲<m乙C.ρ甲<ρ乙;m甲>m乙D.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙【答案】C【解析】①甲对地面的压力为F甲,液体乙对容器底部的压力为F乙,因为甲为均匀圆柱体,乙为规则的圆柱形容器,所以F甲= F乙,则m甲= m乙,由图可知:S甲>S乙,h甲>h乙,所以V甲>V乙根据公式ρ=m/V,得出ρ甲<ρ乙;②根据原来当压力相等时F甲= F乙,高度h甲>h乙进行推理:如果高度h甲=h乙,则压力F甲<F乙,现在沿水平方向截取部分圆柱体甲并从容器内抽取部分液体乙,使得它们剩余部分的高度或深度均为h,则压力的关系为F甲余<F乙余,重力关系G甲余<G乙余,质量关系m甲余<m乙余,③截取或抽取部分的质量为:△m=m原来-m剩余,因为m甲原来= m乙原来,m甲余<m乙余,所以△m甲>△m乙,故选C.8.如图11所示,薄壁圆柱形容器底面积为2×10-2米2,盛有足够多的水,置于水平面上..①.若容器内水深为0.3米,求水的质量m水..②.求水面下0.1米深度处水产生的压强p水..③.现将一个边长为a、质量为m的正方体放入容器内的水中后(水未溢出),容器对水平面的压强增加量△p容恰好等于水对容器底部的压强增加量△p水,求该正方体的质量m. 【答案】①6千克;②980帕;③m≤ρ水a3.【解析】①m水=ρ水V水=1×103千克/米3×0.3米×2×10-2米3=6千克②p水=ρ水g h水=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕③△p容=△p水△F容/S=ρ水g△h水mg/S=ρ水g(V排/S)mg=ρ水V排由于V排≤a3所以m≤ρ水a39.如图12所示,质量为0.5千克、底面积为1×10 2米2的圆柱形容器放在水平地面上.容器中盛有质量为2千克的水.①求水的体积V.②求容器对地面的压强p.③若在容器中抽出一定质量的水,使容器对地面的压强小于水对容器底部压强的两倍,求抽出水的质量范围.【答案】①2×10-3米3;②2450帕;③∆ m水<1.5千克.【解析】①V=m/ρ=2千克/(1×103千克/米3)=2×10-3米3②F=m总g=2.5千克×9.8牛/千克=24.5牛p=F/S=24.5牛/(1×10-2米2)=2450帕③p地<2 p水[(m容+m水-∆ m水)g]/ S<2(m水-∆ m水)g/ S2.5千克-∆ m水<2(2千克-∆ m水)∆ m水<1.5千克10.薄壁圆柱形容器置于水平面上,容器重为0.2牛,底面积为2×10-2米2,其内盛有1千克的水.①求水的体积V.②现将一体积为1×10-4米3的实心均匀小球浸没在该容器的水中,放入前后水对容器底部压强变化量∆p水及容器对水平面的压强变化量∆p地如右表所示,求小球的密度ρ.【答案】①1×10-3米3;②5×103千克/米3.【解析】①V=m/ρ=1千克/(1×103千克/米3)=1×10-3米3②∵△p水=0,∴溢出水的体积等于球的体积△p地=△F地/S△p地S=G球-G溢水△p地S=ρV球g-ρ水V溢g196帕×2×10-2米2=(ρ-1×103千克/米3)×9.8牛/千克×1×10-4米3ρ=5×103千克/米311.如图14所示,轻质薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上.甲的底面积为0.01米2(容器足够高),盛有0.2米深的水;圆柱体乙的底面积为0.005米2、高为0.8米,密度为2×103千克/米3.①求水对甲容器底的压强p水.②求乙的质量m乙.③若在乙上方沿水平方向切去一部分,并将切去部分竖直放在甲容器内,使甲容器对地面的压力等于乙剩余部分对地面的压力,求甲容器底部受到水的压强变化量Δp甲.【答案】①1960帕;②8千克;③1470帕.【解析】①p水=ρ水g h水=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕②m乙=ρ乙V乙=2×103千克/米3×0.8米×5×10-3米3=8千克③设在乙上方沿水平方向切去一部分重力为∆G乙,甲容器对地面的压力等于乙剩余部分对地面的压力,即F甲=F乙G水+∆G乙=G乙-∆G乙m水+∆m乙=m乙-∆m乙2千克+∆m乙=8千克-∆m乙∆m乙=3千克∆V乙=∆m乙/ρ乙=1.5×10-3米3∆h乙=∆V乙/S乙=0.3米∆h水=∆V乙/S甲=0.15米∵h水=0.35米>∆h乙∴切下部分浸没∆p甲=ρ水g∆h水=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕12.如图12(a)所示,底面积为2×10-2米2的薄壁轻质圆柱形容器放在水平地面上.容器内水的深度为0.1米.①求水对容器底部的压强p水.②求容器中水的质量m水.③如图12(b)所示,将容器放在面积为4×10-2米2的正方形木板中央,并置于水平地面上.现有物体A、B(其密度、体积的关系如上表所示),请选择一个,当把物体浸没在容器内水中后(水不会溢出),可使水对容器底部压强的增加量Δp水与水平地面受到的压强增加量Δp地的比值最大.(a)选择________物体(选填“A”或“B”).(b)求Δp水与Δp地的最大比值.【答案】①980帕;②2千克;③2:1.【解析】①p水=ρ水g h水=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕②m水=ρ水V水=1×103千克/米3×0.1米×2×10-2米3=2千克③(a)A;Δp水:Δp地=(ρ水g Δh水):(ΔF地/S木)=(ρ水g2V/S容):(ρ水2V g/S木)=2:113.如图11所示,薄壁轻质圆柱形容器底面积为1×10-2米2,容器内水的深度为0.2米,静止在水平桌面上.求:①水的质量m水.②水对容器底部的压强p水.③现有A、B两物体,它们的密度、体积的关系如表所示,当把它们分别浸没在水中时(水不溢出),求水对容器底部压强的增加量∆p水与水平桌面受到的压强的增加量∆p桌的比值之差.(用字母表示)【答案】①2千克;②1960帕;③2ρ水/3ρ.【解析】(1)m水=ρ水V水=1×103千克/米3×1×10-2米2×0.2米= 2千克(2)p水=ρ水gh=1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕(3)A:∆p水/∆p桌 =ρ水/ρB:∆p水/∆p桌 =ρ水/3ρ比值之差:2ρ水/3ρ14.(青浦一模)如图9所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上.甲的底面积为2×10-2米2.乙的重力为60牛、底面积为3×10-2米2.①求圆柱体乙对水平地面的压强p乙.②若将一物体A分别浸没在容器甲的水中(水未溢出)、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】①2000帕;②1.5×103千克/米3.【解析】①p乙=F乙/S乙=G乙/S乙=60牛/3×10-2米2=2000帕②Δp'甲=Δp'乙ρ水gh'-ρ水gh=F'乙/ S乙-F乙/ S乙ρ水g V物/ S甲=m物g/ S乙m物/V物=ρ水S乙/ S甲ρ物=1.0×103千克/米3×3×10-2米2/ 2×10-2米2=1.5×103千克/米315.(2021金山一模)如图16所示,密度为1×103千克/米3的长方体甲竖直放置于水平地面上,其边长如图所示;容器乙中有0.1米深的液体.求:①长方体甲的质量m;②长方体甲对水平地面的压强p;③将长方体甲由竖放变为平放,若甲对水平地面的压强变化量与液体对容器乙底部的压强相等,求液体密度ρ.【答案】①3千克;②2940帕;③2×103千克/米3.【解析】①m=ρV=1×103kg/m3×0.1m×0.1m×0.3m=3kg②p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa③p乙=△p甲ρ液gh液=ρ甲g△h甲ρ×9.8N/kg×0.1m=1×103kg/m3×9.8N/kg×(0.3m-0.1m)ρ=2×103kg/m316.(松江一模)如图12所示,水平地面上置有圆柱体甲和轻质薄壁圆柱形容器乙.甲的底面积为1×10-2米2、高为0.3米、密度为2×103千克/米3.乙的底面积为2×10-2米2、高为0.25米,盛有0.1米深的水.①求圆柱体甲的质量m甲.②求水对乙容器底部的压强p水.③将甲竖直放入乙容器中,求此时乙容器对水平地面的压强p乙.【答案】①6千克;②980帕;③3920帕.【解析】①m甲=ρ甲V甲=2×103千克/米3×1×10-2米2×0.3米=6千克②p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕③水的最大深度为h水=V水/(S乙-S甲)=2×10-2米×0.1米/(2×10-2米2-1×10-2米2)= 0.2米因为 0.2米<0.25米,所以无水溢出.m水=ρ水V水=1×103千克/米3×2×10-2米2×0.1米=2千克p乙=F乙/S乙=(G水+G甲)/S乙=(2千克+6千克)×9.8牛/千克/2×10-2米2=3920帕.17.(2019金山一模)如图11所示,均匀圆柱体A和薄壁柱形容器B置于水平地面上.容器B的底面积为2×10-2米2,其内部盛有0.2米深的水,求:①水对容器B底部的压强p水;②容器中水的质量m水;③现沿水平方向在圆柱体A上截取一定的厚度△h,并将截取部分浸没在容器B水中(无水溢出),容器底部压强的增加量Δp水和容器对水平地面压强的增加量Δp地如下表所示.求圆柱体A的密度ρA.【答案】①1960帕;②4千克;③2×103千克/米3.【解析】(1)p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕(2)m水=ρ水V水=1×103千克/米3×2×10-2米2×0.2米=4千克(3)圆柱体A上截取的重力⊿G A=⊿F=Δp地S B=1960帕×2×10-2米2=39.2牛∴⊿m A=⊿G A/g=4千克⊿p水=ρ水g⊿h980帕=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×⊿h水升高的高度⊿h=0.1米水升高的体积⊿V1=S B⊿h=2×10-2米2×0.1米=2×10-3米3ρ=⊿m1/⊿V1=4千克/2×10-3米3=2×103千克/米318.(2021松江一模)如图10所示,边长为0.1米、密度为5×103千克/米3的均匀正方体甲和底面积为2⨯10-2米2、高为0.3米的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有0.2米深的水.求:①甲的质量m甲.②水对乙容器底部的压强p水.③现将一个体积为3⨯10-3米3的物体丙分别置于正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对桌面压强的增加量Δp甲恰好为水对乙容器底部压强增加量Δp水的4.5倍,求物体丙的密度ρ丙.【答案】①5千克;②1960帕;③1.5×103千克/米3.【解析】①m甲=ρ甲V甲=5×103千克/米3×(0.1米)3=5千克②p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕③若无水溢出,可以求水升高的最大高度为△h水=V丙/S乙=3⨯10-3米3/2⨯10-2米2=0.15米因为0.15米>0.1米,所以物块放入乙容器后,有水溢出,∆h水=0.1米∆p甲=4.5∆p水∆F甲/ s甲=4.5ρ水g∆h水(G丙/ s甲=4.5ρ水g∆h水)ρ丙g V丙/s甲=4.5ρ水g∆h水ρ丙⨯3⨯10-3米3/1⨯10-2米2=4.5⨯1.0×103千克/米3×0.1mρ丙=1.5×103千克/米319.(2019闵行一模)如图10所示,盛有水的轻质薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙均放置于水平地面上,它们的底面积分别为1×10-2米2和0.5×10-2米2.现将两完全相同物块分别放入容器甲中和叠在圆柱体乙的上方,放置前后容器甲、圆柱体乙对水平地面的压强大小p 甲、p 乙如下表所示.求:⑴ 容器甲中原来水的深度. ⑵圆柱体乙的质量.⑶请根据相关信息判断物块放入甲容器时,水是否溢出,并说明理由. 【答案】(1)0.1米;(2)0.5千克;(3)ΔF 甲=G 物所以没有溢出. 【解析】(1)h 水=p 水/(ρ水g )=p 甲/(ρ水g )=980帕/(1000千克/米3×9.8牛/千克)=0.1米(2)G 乙=F 乙=p 乙S 乙=980帕×0.5×10-2米2=4.9牛m 乙=G 乙/g =4.9牛/(9.8牛/千克)=0.5千克(3)圆柱体乙对地面压力增加量ΔF 乙=Δp 乙S 乙=(1960帕-980帕)×0.5×10-2米2=4.9牛G 物=ΔF 乙=4.9牛甲容器对地面压力增加量ΔF 甲=Δp 甲S 甲=(1470帕-980帕)×1×10-2米2=4.9牛 ΔF 甲=G 物,所以没有溢出.20.如图12所示,均匀立方体A 和薄壁柱形容器B 置于水平地面上,已知A 的体积为1×10-3米3,密度为2×103千克/米3;B 的底面积为6×10-2米2,其内部盛有质量为6千克的某种液体.⑴求立方体A 的质量m A .图10⑵求液体对容器B 底部的压强p 液.⑶若从B 容器内抽出2千克液体,求此刻立方体A 对水平地面的压强与液体对B 容器底部压强之比p A ∶p ′液.【答案】(1)2千克;(2)9.8×102帕;(3)3∶1.【解析】(1) m A =ρA ×V A =2×103千克/米3×1×10-3米3=2千克;(2)p 液=容器S F =容器液S G =容器液S gm =22-米106牛/牛8.9千克6⨯⨯=9.8×102帕; (3)液p p A'=容器液S G gh A A 'ρ=22-33米106牛/牛8.9千克)2-千克6(米1.0牛/牛8.9米/千克102⨯⨯⨯⨯⨯=13∴p A ∶p ′液=3∶121.(杨浦一模)如图15所示,薄壁轻质柱形容器甲与实心柱体乙放置在水平地面上.容器甲中装有水,容器甲的底面积是柱体乙的2倍.在乙的上部沿水平方向切去一部分,并将切去部分浸没在容器甲的水中,水不溢出,此时容器中液面高度与剩余柱体乙的高度相同.下表记录的是放入前后水对容器底部的压强以及切去前后乙对地面的压强. ①求容器中水增加的深度Δh 水. ②求剩余乙对地面的压强p 0.【答案】①0.05米;②1960帕.【解析】①米0.05千克/牛9.8米/千克101帕490g 33水水水=⨯⨯=∆=∆ρp h ②米千克牛米千克帕水水水乙0.1/9.8/101980g'33=⨯⨯===ρp h h米水乙0.12=∆=∆h h米乙乙乙0.2'=∆+=h h h帕帕米米,乙乙乙乙乙乙960139200.20.1':':00=⨯===p h h p h h p p 22. (2021黄浦一模)如图所示,薄壁柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上.甲容器高为4H ,底面积为3S ,内盛有深度为2H 的水;正方体乙的底面积为2S . (1)若甲中水的深度为0.2米,体积为4×10-3米3.(a )求水的质量m 水. (b )求水对甲底部的压强P 水.(2)现有A 、B 和C 三个均匀圆柱体,其规格如下表所示.请选择其中两个,分别竖直置于容器甲的水中(水不溢出)和正方体乙的上方,使水对甲底部压强增加量ΔP 水和乙对地面压强增加量ΔP 乙的比值最大.写出选择的圆柱体并说明理由,求出ΔP 水与ΔP 乙的最大比值. 【答案】(1)(a )4kg ;(b )1960帕;(2) 4:9.【解析】(1)(a)水的质量为m 水=ρV =1×103kg /m 3×4×10-3m 3=4kg(b)水对甲底部的压强为p 水=ρ水gh =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕 (2)甲中水对甲底部压强增加量为ΔP 水=ρg Δh 水,与水面高度增加量Δh 水成正比; 乙对地面压强增加量ΔP 乙=ΔF/S=mg/S ,ΔP 乙与均匀圆柱体的质量m 成正比;因此为使ΔP与ΔP乙的比值最大,应使甲的水面尽可能增大更多,均匀圆柱体的质量尽可能小.水①三个圆柱体的质量m A=2ρ水V A=2ρ水S×6H=12ρ水SH,m B=6ρ水SH,m C=16ρ水SH,m C>m A>m B则把B放到乙上;②A与C圆柱体的体积:V A=6SHV C=4SH因为A的高度为6H,所以将A放入甲后,水不能浸没,水面的高度为h水=V水/S水=6SH/(3S-S)=3H水面升高的高度为△h水A=3H-2H=H将C放入甲后,水能浸没,水面升高的高度为△h水C=V C/3S=4SH/3S=4 H /3所以把C圆柱体置于容器甲的水中.③甲中水对甲底部压强增加量ΔP水为ΔP水=ρ水gΔh水=4ρ水g H /3乙对地面压强增加量ΔP乙为ΔP乙=ΔF/S=mg/S=6ρ水SHg/2S=3ρ水HgΔP水与ΔP乙的最大比值为ΔP水:ΔP乙=4ρ水g4H /3 : 3ρ水Hg=4:923.(2021虹口一模)如图11所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为2.5×10 2米2.其内部中央放置一个圆柱形物体乙,容器中有体积为V0的水,水深为0.1米.①求水对容器底部的压强p水.②求水对容器底部的压力F水.③现继续向容器内加水,每次注入水的体积均为V0,乙物体始终沉在容器底部,水对容器底部的压强大小如下表所示.(a)问第几次加水后物体浸没?说明理由.(b)求乙的高度h乙.【答案】①980帕;②24.5牛;③(a )在第一次加水后物体浸没;(b )0.15米. 【解析】① p 水=ρ水gh 水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米 =980帕②F 水=p 水S 甲=980帕×2.5×10-2米2=24.5牛③(a )若第一次加水后没有浸没,则水对容器底部的压强p 1'=2p 水=1960帕由已知条件p 1=1568帕<1960帕 可判断在第一次加水后物体浸没;(b )第一次加水,Δp 1=p 1-p 0=ρ水g Δh 1 得Δh 1=0.06米同理可得:第二次、第三次加水,Δh 2=Δh 3=0.02米 由于每次加水的体积均为V 0,则V 0=(S 甲-S 乙)h 水=S 甲Δh 2(2.5×10-2米2-S 乙)米2×0.1米=2.5×10-2×0.02米 计算得S 乙=2.0×10-2米2加水三次后,水深H =0.2米则 2V 0+S 乙×h 乙4V 0+S 乙×h 乙=0.16米0.2米计算得 h乙=0.15米24.(2021杨浦一模)如图16所示,盛满水的薄壁轻质柱形容器甲与实心柱体乙放置在水平图11地面上.底面积分别为S 、2S ,水的质量为m .①若容器甲中水的深度为0.2米,求水对容器甲底部的压强p 水. ②若柱体乙的质量为2m ,求柱体乙对地面的压强p 乙.③现有物块A 、B 、C,其密度、体积如下表所示.小华选择其中一个先后放入容器甲的水中(物块浸没在水中)、柱体乙的上部,使容器甲对地面的压强变化量小于柱体乙对地面的压强变化量,且容器甲对地面的压强最大.请写出选择的物块并说明理由,计算出容器甲对地面的压强最大值p 甲大.【答案】①1960帕;②mg/S ;③(mg +0.4ρ水Vg )/S.【解析】①p 水=ρ水gh 水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1960帕 ②p 乙=F 乙/S 乙=G 乙/S 乙=2mg /2S= mg /S③因为甲容器盛满水,当物块放入容器浸没时,水有溢出.所以ρ物<2ρ水,应该选择物块A 或B. 又因为当G 溢越小、G 物越大,p 甲越大, 所以选择物块A.25.(2021长宁一模)如图11所示,薄壁圆柱形容器A 、B 分别置于高度差为h 的两个水平SgV SgV g V 2物物物水物物ρρρ<-乙甲p p ∆<∆SgV g V S G G S F p 物水物物溢物甲甲ρρ-==∆=∆-SVgmg S Vg mg S G G G SF p 水水溢小物大水大甲甲大ρρ4.05.08.0-+=+=+==SgV S G S F p 222物物物乙乙ρ==∆=∆SG G G S F p 溢物水甲甲-+==面上,容器均足够高,A中盛有深度为16h的液体甲,B中盛有深度为19h的液体乙.(ρ乙=0.8×103千克/米3)求:①若液体乙的体积为5×10-3米3,求液体乙的质量m乙.②若在图示水平面MN处两种液体的压强相等.现有三个物体C、D、E,其密度、体积的关系如下表所示.请选择其中一个,将其放入容器A或B中后(物体均能浸没在液体中),可使液体对容器底部压强增加量Δp液与水平面受到的压强增加量Δp地的比值最大.写出选择的物体和容器并说明理由,求出Δp液与Δp地的最大比值.【答案】①4千克;②1/2.【解析】①m乙=ρ乙V乙=0.8×103千克/米3×5×10-3米3=4千克②Δp液/Δp地=(ρ液g Δh液)/(ΔF地/S容)=(ρ液gΔV/S容)/(ρ物V物 g/ S容)=ρ液/ρ物∵要使Δp液/Δp地最大,∴ρ液选最大,ρ物选最小的物体E∵p甲MN=p乙MNρ甲g h甲=ρ乙gh乙ρ甲g(16 h-8h)=ρ乙g(19h-8h-h)∴ρ甲=1×103千克/米3>ρ乙∴选择甲液体Δp液/Δp地=ρ液/ρ物=(1×103千克/米3)/(2×103千克/米3)=1/226.(徐汇一模)如图15所示,两个完全相同的底面积为1×10-2米2的轻质薄壁圆柱形容器A、B放在水平桌面上(容器足够高),另有两个完全相同的圆柱体甲、乙,圆柱体的底面积是容器底面积的一半.A中盛有质量为5千克的水,B中放置圆柱体乙.求:①水对容器A底部的压强p.②容器A中水的深度h.③若通过两种方法分别增大容器对水平桌面的压强和液体对容器底部的压强,并测出容器对水平桌面的压强变化量∆p容、水对容器底部的压强变化量∆p水,如下表所示.方法a:圆柱体甲放入盛有水的容器A中;方法b:向放置圆柱体乙的容器B加入质量为5千克的水;i.请根据表中的信息,通过计算判断方法a、b与表中方法I、II的对应关系,以及圆柱体的质量m;ii.请判断甲在水中的状态并说明理由【提示:漂浮、悬浮、沉底(浸没、未浸没)等】. 【答案】①4900帕;②0.5米;③Ⅰ.方法b即方法I,方法a即方法II,6千克;Ⅱ.沉底、浸没.【解析】①p水=F水/S容=G水/S容=5千克×9.8牛/1×10-2米2=4900帕②h水=p水/ρ水g=4900帕/(1×103千克/米3×9.8牛/千克)=0.5米③i. ∆p容=∆F/ S容方法b:∆p容=∆F/ S容=G水/ S容=5千克×9.8牛/1×10-2米2=4900帕所以方法b即方法I,因此方法a即方法II方法a:G物=∆p容II S容=5880帕×10-2米2=58.8牛因此m=G物/g=58.8牛/9.8牛/千克=6千克ii.方法a即方法II,因为∆p容>∆p水,所以圆柱体甲在水中一定沉底,∆h水=∆p水/ρ水g=2940帕/1×103千克/米3×9.8牛/千克=0.3米S固=S容/2,且∆h水<h水,所以一定是浸没的.27.(虹口一模)某小组同学通过实验探究盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部受到液体压力的增加量∆F液与哪些因素有关.①他们猜想:∆F液与放入物体的重力G物有关,于是选用重力不同而体积相同的物体和水进行实验.他们将物体先后放入同一盛有水的容器中,并测得容器底部受到水的压力增加量∆F水.实验示意图及相应数据见表一.分析比较表一中∆F水和相关条件,可得:∆F水与G物_____(选填“有关”或“无关”).②他们提出新的猜想:∆F水与放入物体的体积V物有关,于是选择不同物体先后放入盛有相等质量水的相同容器中,待物体静止,测得∆F水.实验示意图及相应数据见表二.表二他们首先分析比较了实验序号4与5与6,得到:∆F水与V物有关,且______.接着,他们全面分析后,比较了实验序号_______,发现:∆F水与V物无关.他们交流讨论后,分析比较了实验序号6与7与8,得到:影响∆F水的因素可能是_____.继续研究,还应选用_______完成实验.【答案】①无关.②∆F水与V物成正比;5与7;物体浸入液体的体积;不同液体.【解析】①分析比较表一中∆F水和相关条件,可得:∆F水与G物无关.②分析比较了实验序号4与5与6,得到:∆F水与V物有关,且成正比;比较实验序号5与7,发现物体的体积不相等,但是压力的增加量∆F液相等,所以可得结论:∆FV物无关.水与分析比较了实验序号6与7与8,发现物体的体积相等,但是压力的增加量∆F液不相等,物体浸入液体的体积不相等,故得到影响∆F水的因素可能是物体浸入液体的体积.为继续研究,还应选用不同液体完成实验.28.(2021青浦一模)盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面,若在容器中放入一金属块后(金属块浸没在液体中),则容器底部及水平桌面受到的压强均会增大.为了研究放入金属块前、后,圆柱形容器底部受到液体压强的增加量∆p液以及水平桌面受到压强的增加量∆p桌面与金属块的哪些因素有关,某同学选用了质量相等、体积不同的A、B、C金属块(V A<V B<V C)及体积相同、质量不同的D、E、F金属块(m D<m E<m F),分别按图13(a)(b)进行实验,并测得每一次实验中的∆p液、∆p桌面,其实验数据记录在表一中.①分析比较实验序号1~6数据中的∆p液、∆p桌面变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:(a)_________________;(b)__________________.②根据表一信息,请你在表二中选择一金属块放入图13(a)中(均能浸没在液体中),使得容器底部受到液体压强的增加量∆p液及水平桌面受到压强的增加量∆p桌面均最大,应选择的金属块是_________,理由是______________.表二【答案】①(a)∆p液随着放入并浸没金属块体积的增大而增大,且与金属块的质量无关.(b)∆p桌面随着放入并浸没金属块质量的增大而增大,且与金属块的体积无关.②乙.需要物体的体积和质量均最大.【解析】①(a)分析比较实验序号1~3数据及相关条件,A、B、C金属块的质量相等、体积不同,浸没在液体中时,∆p液随着放入并浸没金属块体积的增大而增大.所以可以得到的初步结论是:∆p液随着放入并浸没金属块体积的增大而增大,且与金属块的质量无关.(b)分析比较实验序号4~6数据及相关条件,D、E、F金属块的体积相同、质量不同,浸没在液体中时,∆p桌面随着放入并浸没金属块质量的增大而增大,且与金属块的体积无关.所以可以得到的初步结论是:∆p桌面随着放入并浸没金属块质量的增大而增大,且与金属块的体积无关.。