内容正文:
压强的判断和计算 专题练习
固体压强
1.如图所示,一辆空洒水车质量为3 t(含司机),某次执行任务时向水箱里加质量为9 t的水,轮胎与地面的总接触面积为1.2 m2.满载的洒水车沿直线匀速行驶时所受阻力为车总重的0.03倍,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)满载的洒水车对地面的压强;
(2)洒水车的牵引力大小.
2.如图1所示,金属正方体的质量为4 kg,底面积S=0.01 m2.另一金属圆台重60 N,上底面积为S1,下底面积为S2(已知:S1<S<S2).把正方体、圆台分别按图2和图3所示的方式静止放置在水平地面上.g取10 N/kg.
(1)求金属正方体所受重力的大小;
(2)求图2中,两块金属整体对水平地面的压强;
(3)与图2相比,图3中圆台对正方体的压强变大(选填“变大”“变小”或“不变”),判断的依据是压力一定时,受力面积越小,压强越大.
小结
根据公式p=计算压强,关键是确定压力大小,水平放置时F=G总=mg;找准受力面积很重要,属于易错点,还要注意单位换算:1 m2=102 dm2=104 cm2=106 mm2.
固、液体的压力、压强综合计算与判断
1.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1 N,高9 cm,底面积为30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg.请计算:(杯子厚度忽略不计)
(1)水对杯底的压强;
(2)水对杯底的压力;
(3)水杯对桌面的压力;
(4)水杯对桌面的压强.
2.如图所示,小倩同学提了11 kg的水给树苗浇水,已知桶自身质量为1 kg,桶的底面积为5×10-2 m2(桶的厚度不计),桶中水深h为20 cm,提水时手的受力面积为0.8×10-3 m2.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)求:
(1)水对桶底的压强;
解:(1)水的深度h=20 cm=0.2 m
水对桶底的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa
答:(1)水对桶底的压强为2 000 Pa;
(2)水对桶底的压力;
(2)水对桶底的压力F=pS=2 000 Pa×5×10-2 m2=100 N
(2) 答:水对桶底的压力为100 N;
(3)提水时手受到的压强.
3.如图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,下列判断正确的是(A )
A.甲的密度大,甲受到的重力小
B.甲的密度小,甲受到的重力小
C.甲的密度大,甲受到的重力大
D.甲的密度小,甲受到的重力大
4.如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面.液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等.则两种液体的密度和质量的关系分别是(B )
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
压力、压强的分析和计算
固体
液体
一般情况
先求压力(水平面上F=G总),再求压强p=.
先求压强p=ρgh,再求压力F=pS.
特殊情况
匀质柱体对水平面的压强p=ρgh.
柱形容器中的液体对容器底的压力等于液体的重力,即F=G,p=.
强化训练
1.[科学思维]如图所示,放在水平桌面上的是三个高度都为h、用同种材料制成的实心柱体,其中柱体B的体积最大,柱体C的体积最
小.下列说法正确的是(C )
A.重力关系GA>GB>GC
B.压力关系FA<FB<FC
C.压强关系pA=pB=pC
D.密度关系ρA=ρB<ρC
2.(2023·江门二模)如图所示,两个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙两种液体,它们的液面在同一水平面上,这时两容器对桌面的压强相等.如果两容器对桌面的压力分别为F甲、F乙;两种液体的密度分别为ρ甲、ρ乙;两种液体对容器底的压强分别为p甲、p乙,那么它们之间的关系是:F甲= F乙;ρ甲< ρ乙;p甲< p乙.(均选填“>”“=”或“<”)
3.[科学思维]长颈鹿是目前地球陆地上个子最高的动物,因此它的血压在动物中也是最高的,如图所示,长颈鹿身高达4 m,它的质量为2 t,单只脚掌的着地面积为250 cm2.(g取10 N/kg)问:
(1)长颈鹿四脚站立时对水平地面的压强为多少?
(2)若长颈鹿的血液密度为1×103 kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3 m的头部,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是多大?
(2)长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少为p'=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa
答:略.
4.(2023·深圳海珠区模拟)如图所示,质量为500 g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为200 cm2,内装2 500 mL的水.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对水平桌面的压强.
5.(2023·惠州惠阳区月考)如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10-3 m3的水,B受到的重力为250 N,B的底面积为5×10-2 m2.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求容器A中水的质量;
(2)求柱体B对水平地面的压强;
(3)现沿水平方向在柱体B上截去一定的高度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比hB'∶h水为 2∶3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B的密度ρB.
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