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上海市近10年物理中考真题汇编
专题01 压强计算题
1. (2021年上海中考题)我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器“蛟龙号”悬停在深海时,上表面深度为7000米,所受重力为2.2×105N.
(1)蛟龙号悬停时,求受到的浮力F浮;
(2)蛟龙号受到海水的压强很大,相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车,若手掌面积为0.01米2,求压强p的估值;
(3)设手掌上有一水柱,手掌受力面积为S,水柱高度为h,水的密度为ρ,证明p水=ρ水gh;
(4)已知“蛟龙号”上表面海水密度随深度增大而增大。设海水对“蛟龙号”上表面的压强为p',海水密度为ρ',上表面深度为 h',能不能说明P'= ρ'gh',并说明理由。
【答案】(1)2.2x105N;(2)7×107Pa;(3)见解析;(4)不能。若用P'= ρ'gh'计算海水的压强,海水密度ρ'应该保持不变,因为蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。所以不能使用P'= ρ'gh'计算海水的压强。
【解析】(1)蛟龙号悬停时,浮力与重力是平衡力,二力大小相等,所以F浮=G=2.2×105N
(2)p = = = =7×107Pa
(3)因为水是柱形,所以体积V与底面积S的关系为V=Sh,
水的压力F=G水=m水g=ρ水Vg=ρ水Shg
P水 = = =ρ水gh
(4)不能。若用P'= ρ'gh'计算海水的压强,海水密度ρ'应该保持不变,因为蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大,所以不能使用P'= ρ'gh'计算海水的压强。
2. (2020年上海中考题)如图10所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上,底面积分别为S、2S,容器足够高。
物体
密度
体积
A
3ρ
2V
B
2ρ
3V
C
ρ
3V
图10
甲
乙
①若容器甲中水的质量为2 千克,求甲中水的体积V水;
②若容器甲中水的深度为 0.1米,求水对甲底部的压强p水;
③现有三个物体A、 B、C,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入容器甲或乙中(物体均能浸没在水中),使水对容器底部压强的变化量Δp水、容器对水平地面压强的变化量Δp容均最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Δp水最大和Δp容最大。
【答案】①2×10-3m3;②9.8×102Pa;③物体B和容器甲;;
【解析】①甲中水的体积
②水对甲底部的压强为
③根据可知,要使Δp水最大,应选择V物最大的物体和S容最小的容器;
根据可知,要使Δp容最大,应选择m物最大的物体和S容最小的容器。
根据以上分析可知:应选择物体B和容器甲。
3.(2019年上海中考题)如图8所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米,两容器底部受到液体的压强相等。
A B
图8
水
乙
①若水的质量为2千克,求水的体积V水。
②求水对容器A底部的压强p水。
③在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。
【答案】①2×10-3m3;②784pa;③800kg/m3。
【解析】①容器中甲水的体积为:
2×10-3m3;
②容器甲中水对容器底部的压强:p水=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m=784pa。
③当容器甲内加水至于容器乙相平时,设此时水深为h1,
此时水对容器底部的压强:p1=p水+△p=784pa+196pa=980pa;
由p=ρgh可得此时水的深度:
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即:p乙=p水=784pa;
由p=ρgh可得,液体乙的密度:
800kg/m3。
4.(2018年上海中考题)相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体,水的质量为5千克。
液体对底部的压强
抽出液体前
抽出液体后
P水(帕)
1960
980
P液(帕)
1960
1078
①求甲容器中水的体积V水。
②分别从甲、乙两容器中分别抽出相同体积的液体,下表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
(a)求抽出液体后甲容器中水的深度h水;
(b)问抽出液体前乙容器中液体的质量m液,并说明理由。
【答案】① ; ②(a) ;(b)m液=m水=5千克
【解析】①
②(a)
(b)m液=m水=5千克
两容器底面积S相等,抽出液体前,两容器底部受到液体的压强均为1960帕,根据F=PS,说明两容器底部受到液体的压力F相等。
因为圆柱形容器,所以G液=F液,两液体受到的重力