内容正文:
固体和液体压强的探究与计算
专项强化训练
北师版 八年级下
第八章 压强与浮力
【2022·凉山州】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
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(1)实验中通过观察海绵的____________来比较压力作用效果。
(2)由________两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系。
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时,________越小,压力作用效果越明显。
凹陷程度
甲、乙
受力面积
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(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是________(填“正确”或“错误”)的,理由是________________________。
错误
没有控制受力面积相同
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液体压强
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【中考·常德】如图在“探究液体内部的压强”的探究活动中(U形管所装液体是水)。
(1)图甲中的压强计是通过观察U形管中液面高度差的大小来反映_________________的大小的。
(2)小明在探究过程中,发现U形管中的液面高度差不变,说明____________________。
装置气密性不好
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(3)仪器调试好后进行实验,得到图乙、丙、丁的结果,由图可知,在同一深度,液体内部向各个方向的压强________。
(4)比较图丁和图戊,说明同一深度,液体压强还与________有关。
(5)在图戊中,U形管左右两侧液面高度差h=5 cm,则压强计所测之处的液体压强是________Pa。
相等
液体密度
500
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【2022·常州模拟】如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F1,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是( )
A.F、p不变,f变大
B.F、 f不变,p变大
C.F变小,p、 f变大
D.F、 f不变,p变小
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【点拨】
【答案】
B
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解:冰壶的质量m=ρV=2.7×103 kg/m3×7×10-3 m3=18.9 kg。
【2022·永州】冰壶运动是2022年北京冬奥会比赛项目之一,冰壶是由不含云母的花岗岩凿磨制成。有一冰壶体积V=7×10-3 m3,密度ρ=2.7×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求冰壶的质量。
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(2)将冰壶放在水平地面上,与地面的接触面积S=0.02 m2,求冰壶对水平地面的压强。
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如图所示,在修建水沟时,常用水泥板进行铺设,这种水泥板长1.8 m、宽0.9 m、高0.2 m。g取10 N/kg,则:
(1)起重机将一块水泥板匀速吊起时,所用的拉力是
7 128 N,假设水泥板的密度是均匀的,求它的密度。
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(2)按照水泥板的长边与水沟两平行边线垂直的要求铺设水泥板,已知水沟宽1.0 m,求水泥板对沟面的压强。
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【2022·徐州模拟】如图所示,向两支同样的试管中注入质量相等的甲、乙两种液体,发现液面在同一水平线上,比较甲、乙两种液体对试管底部的压强( )
A.甲大
B.乙大
C.一样大
D.无法确定
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【点拨】
【答案】
A
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解:潜水器受到的海水压强
p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×6 000 m=6.18×107 Pa。
我国自主研制的载人潜水器“奋斗者号”,最大下潜深度达到10 909 m,居世界前列。若在某次工作过程中该潜水器下潜深度为6 000 m,此时:
(1)潜水器受到的海水的压强多大?
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(2)若“奋斗者号”舱门面积约为0.6 m2,则舱门所受海水的压力多大?(g取10 N/kg,ρ海水=1.03×103 kg/m3)
解:舱门所受液体压力
F=pS=6.18×107 Pa×0.6 m2=3.708×107 N。
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【中考·黑龙江】如图所示,一杯茶放置在水平桌面上,空杯的质量为0.04 kg,其底面积为10 cm2,茶水的质量为0.16 kg,茶水的深度为10 cm(茶水密度约为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,杯壁厚度不计)。求:
(1)茶水对杯底的压强。
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解:茶水对杯底的压强
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1 000 Pa。
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(2)茶水对杯底的压力。
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(3)茶杯对水平桌面的压强。
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水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推木板的过程中,木板对桌面的压力F不变,且向右缓慢地推木板的过程中受力面积变小,由p=可得木板对桌面的压强p变大;向右缓慢地推木板的过程中,压力和接触面的粗糙程度不变,摩擦力f不变,故选B。
解:冰壶对水平地面的压力F=G=mg=
18.9 kg×10 N/kg=189 N。
冰壶对水平地面的压强p===9 450 Pa。
解:水泥板所受的重力G板=F拉=7 128 N,
水泥板的质量m板===712.8 kg。
水泥板的体积V=1.8 m×0.9 m×0.2 m=0.324 m3,
水泥板的密度ρ板===2.2×103 kg/m3。
解:水泥板水平放置在沟面上时,其对沟面的压力F压=G板=7 128 N,
受力面积S压=1.8 m×0.9 m-1.0 m×0.9 m=0.72 m2,
水泥板对沟面的压强p===9 900 Pa。
由于甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,液体深度相同,所以V乙>V甲,甲、乙两相同的试管装有质量相等的液体,根据ρ=,ρ乙<ρ甲,再根据p=ρgh,甲的密度大,甲、乙两液面在同一水平线上,深度相同,甲的压强大。
解:根据p=,茶水对杯底的压力
F=pS=103 Pa×10×10-4 m2=1 N。
解:茶杯对水平桌面的压力F′=G=mg=(m1+m2)g=(0.04 kg+0.16 kg)×10 N/kg=2 N。
茶杯对水平桌面的压强
p′===2 000 Pa。
$$