内容正文:
专题3 压强的计算
第九章 压强
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01
专题特训
02
核心素养特训
特训一
特训二
专题特训
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例1 新能源电动汽车具有无尾气排放、噪音小、起步快等优点,近年来逐渐受到人们的青睐.如图所示为某型号四轮纯电动汽车,其空车质量为1.6×103 kg,每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2.求:(g取10 N/kg)
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特训一 固体、液体、大气压强的计算
(1)空车停放在水平地面上时对地面的压力;
解:空车停放在水平地面上时对地面的压力为
F=G=mg=1.6×103 kg×10 N/kg=1.6×104 N
答:空车停放在水平地面上时对地面的压力为1.6×104 N;
(2)空车停放在水平地面上时对地面的压强;
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答:空车停放在水平地面上时对地面的压强为4×105 Pa;
(3)在标准大气压(p0=1.0×105 Pa)下,面积为3.6 m2的车顶受到的大气压力.
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解:大气压对车顶的压力为
F0=p0S′=1.0×105 Pa×3.6 m2=3.6×105 N
答:车顶受到的大气压力为3.6×105 N.
1.1某电梯公寓楼高约40 m,建成此楼需要浇制钢筋混凝土1×104 m3,用其他建筑材料3.5×104 t.已知自来水的密度为1×103 kg/m3,钢筋混凝土的密度为2.5×103 kg/m3,g取10 N/kg.问:
(1)若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大的压强?
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解:加压设备至少需给水施加的压强
p水=ρ水gh水=1×103 kg/m3×10 N/kg×40 m=4×105 Pa
答:若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加的压强为4×105 Pa;
(2)已知该楼的地基能承受的最大压强为1.2×106 Pa,地基与地面的接触面积为1×103 m2,则此楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入此楼的人员的总质量不得超过多少?
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解:该楼的地基能承受的最大压强为1.2×106 Pa,地基与地面的接触面积为1×103 m2,则该楼的地基能承受的最大压力为
Fmax=pmaxS=1.2×106 Pa×1×103 m2=1.2×109 N
该楼的地基能承受的最大质量为
建成此楼需要浇制的钢筋混凝土质量
m混凝土=ρ混凝土V混凝土=2.5×103 kg/m3×1×104 m3=2.5×107 kg
用其他建筑材料的质量为
m建筑=3.5×104 t=3.5×104×103 kg=3.5×107 kg
则此楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入此楼的人员的总质量不得超过m其他=m总max-m混凝土-m建筑=1.2×108 kg-2.5×107 kg-3.5×107 kg=6×107 kg
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答:此楼另外添加的装饰材料、各种设备等物质及进入此楼的人员的总质量不得超过6×107 kg.
例2 如图所示,水平桌面的中央放着一个圆形鱼缸.鱼缸重30 N,其底面积为0.01 m2(鱼缸厚度不计);鱼缸内装有0.3 m深的水,水重40 N;金鱼悬停在水中,金鱼重1 N.问:
(1)鱼缸底部受到水的压强是多少?
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特训二 关于容器的压强计算
解:鱼缸底部受到水的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.3 m=2 940 Pa
答:鱼缸底部受到水的压强是2 940 Pa;
(2)水对鱼缸底部的压力是多大?
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答:水对鱼缸底部的压力是29.4 N
(3)鱼缸对水平桌面的压强是多大?
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答:鱼缸对水平桌面的压强是7 100 Pa.
2.1学校举办“注模”艺术作品的展示活动.小闽制作一个底部面积S=2×10-3 m2,高h=0.15 m的作品,将密度ρ=0.9×103 kg/m3的某种液体注入模具内,用了体积V=5×10-4 m3的液体,如图所示.求:(g取10 N/kg)
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(1)成型前液体对模具底部的压强p1和压力F1;
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解:依题意得,成型前液体对模具底部的压强
p1=ρgh=0.9×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1.35×103 Pa
成型前液体对模具底部的压力
F1=p1S=1.35×103 Pa×2×10-3 m2=2.7 N
答:成型前液体对模具底部的压强p1为1.35×103 Pa,压力F1为2.7 N;
(2)成型作品放在水平桌面上时对桌面的压强p2.
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答:成型作品放在水平桌面上时对桌面的压强p2为2.25×103 Pa .
核心素养特训
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1.高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气.锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似阀门的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增