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专题精练3 压强的计算
第九章 压强
1.如图所示,茶壶重4 N,底面积是40 cm2,内盛重6 N的开水,水深12 cm.把它放在一水平桌面的中央,g取10 N/kg.求:
(1)桌面受到的压力大小;
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解:根据题意可知,桌面受到的压力大小为
F压=G水+G壶=6 N+4 N=10 N
答:桌面受到的压力大小为10 N;
(2)桌面受到的压强;
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答:桌面受到的压强为2.5×103 Pa;
(3)茶壶底受到水的压强;
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解:根据p=ρgh可知,当水深为12 cm时,水对茶壶底的压强为
p′=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12×10-2 m=1.2×103 Pa
答:茶壶底受到水的压强为1.2×103 Pa;
(4)茶壶底受到水的压力大小.
解:根据F=pS可知,茶壶底受到水的压力大小为
F=p′S=1.2×103 Pa×40×10-4 m2=4.8 N
答:茶壶底受到水的压力大小为4.8 N.
2.由我国自主研制的某型号主战坦克具有潜渡功能.坦克空载质量为40 t,履带与地面接触的总面积为3 m2.问:(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)在河中潜渡时,坦克顶部与水面的距离为5 m,坦克顶部受到水的压强是多少?
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解:坦克顶部与水面的距离为5 m,坦克顶部受到水的压强为
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5 m=5×104 Pa
答:坦克顶部受到水的压强是5×104 Pa;
(2)在河中潜渡时,坦克顶部面积为0.8 m2的水平舱门受到的水的压力大小是多少?
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解:在河中潜渡时,坦克顶部面积为0.8 m2的水平舱门受到的水的压力大小为F=pS=5×104 Pa×0.8 m2=4×104 N
答:坦克顶部面积为0.8 m2的水平舱门受到的水的压力大小是4×104 N;
(3)在某次训练中,坦克上携带质量为6 t的物资,路过某木制板桥.假设板桥所能承受的最大压强为1.5×105 Pa,为了顺利通过板桥,至少要卸载多少质量的物资?
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解:板桥所能承受的最大压力为
F最大=p最大S=1.5×105 Pa×3 m2=4.5×105 N
坦克在竖直方向上,重力大小等于压力大小
G最大=F最大=4.5×105 N
所以坦克与能携带的物资的总质量最大为
坦克上携带质量为6 t的物资后,总的质量为
m总=40 t+6 t=46 t
所以至少要卸载1 t质量的物资.
答:至少要卸载1 t质量的物资.
3.我国福建省的夏季是台风多发季,生产生活备受台风影响.当超强台风发生时,假设屋外大气压急剧降到9×104 Pa,而当时屋内门窗紧闭,可以认为室内大气压是标准大气压,粗略取作1×105 Pa.若室内外屋顶的面积均为100 m2,求:
(1)屋外大气压对屋顶产生的压力大小;
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解:屋外大气压对屋顶产生的压力大小为
F外=p外S=9×104 Pa×100 m2=9×106 N
答:屋外大气压对屋顶产生的压力大小为9×106 N;
(2)屋顶内外受到大气压强产生的压力差.
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解:屋顶内外受到大气压强产生的压力差为
ΔF=(p内-p外)S=(1×105 Pa-9×104 Pa)×100 m2=1×106 N
答:屋顶内外受到大气压强产生的压力差为1×106 N.
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解:根据p=可知,桌面受到的压强为
p===2.5×103 Pa
m最大===4.5×104 kg=45 t
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