内容正文:
第九章 压 强
专题训练
固体、液体压强计算的常用技巧
JK教 八年级下
1. [中考·大庆]甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像如图所示,若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖直放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比是( )
A.4∶1 B.8∶1
C.4∶3 D.1∶2
B
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2. 如图所示,三个高度相同的实心圆柱体A、B、C放在水平地面上,若它们对地面的压强相等,则它们密度的大小关系是( )
A.ρA>ρB>ρC
B.ρA<ρB<ρC
C.ρA=ρB<ρC
D.ρA=ρB=ρC
D
【变式】如图所示,在水平桌面上放着由铜、铁、铝制成的A、B、C三个等高的实心圆柱体,它们对地面的压强的大小关系是____________。
pA>pB>pC
3. [唐山期末]如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。其中,F甲、F乙分别表示它们对水平地面的压力;ρ甲、ρ乙分别表示它们的密度。下列关系正确的是( )
A.F甲>F乙,ρ甲=ρ乙
B.F甲>F乙,ρ甲<ρ乙
C.F甲=F乙,ρ甲>ρ乙
D.F甲<F乙,ρ甲>ρ乙
B
4. [南安期中]甲、乙两个实心均匀正方体(ρ甲>ρ乙)均放在水平地面上,甲、乙对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。若按图方式,将两正方体沿竖直方向各截去一部分,它们剩余部分对地面的压强相等,则( )
A.F甲>F乙,p甲=p乙
B.F甲>F乙,p甲>p乙
C.F甲<F乙,p甲<p乙
D.F甲<F乙,p甲=p乙
D
【点拨】将两正方体沿竖直方向各截去一部分,它们剩余部分对地面的压强相等,即p甲剩=p乙剩,截去前后,甲、乙正方体的高度、密度一定,根据p=ρgh可知,截去前它们对地面的压强的大小关系为p甲=p乙,已知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh可知,甲、乙正方体的高度大小关系为h甲<h乙,则它们的底面积大小关系为S甲<S乙,根据p= 可知,甲、乙对地面的压力大小关系为F甲<F乙,故D正确。
5. 如图所示,一装满水的密闭容器放置在水平桌面上,将其倒置后,水平桌面受到的压力将______,水对容器底的压强将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
不变
不变
【变式】如图所示,装一部分水的密闭容器放在水平桌面上。若将其倒置后,水平桌面受到的压强将________;水对容器底的压力将________。(均填“变大”“变小”或“不变”)
变大
变小
6. 【多角度整合】如图所示,三个底面积相同的容器(质量与厚度不计)中分别装有深度和质量均相同的甲、乙、丙三种液体,则:(均填“<”“>”或“=”)
液体的密度ρ甲____ρ乙____ρ丙;
液体对容器底部的压强p甲____p乙____p丙;
液体对容器底部的压力F甲____F乙____F丙;
容器底部对桌面的压力F甲′____F乙′____F丙′;
容器底部对桌面的压强p甲′____p乙′____p丙′。
>
>
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>
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=
=
=
=
7. 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,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为900 Pa
B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8 N
C
8. 清洁市容,爱护卫生,洒水车清晨都要进行洒水。若一辆洒水车空车质量为5 t,水罐容积为5 m3,装满水后,罐内水深1.5 m处有一喷水口,喷水口的面积为10 cm2,车轮与地面的总接触面积为0.5 m2。
(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:
(1)该车最多能装水的质量。
解:(1)由ρ= 可得,该车最多能装水的质量
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×5 m3=5×103 kg。
(2)装满水时,洒水车对地面的压强。
装满水时,洒水车对地面的压力F=G总=m总g=(5×103 kg+5×103 kg)×10 N/kg=1×105 N,洒水车对地面的压强
(3)装满水时,水对喷水口的压力。
装满水时,水对喷水口的压强p′=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.5 m=1.5×104 Pa,由p= 可得,水对喷水口的压力F′=p′S′=1.5×104 Pa×10×10-4 m2=15 N。
9. [运城期中]物理实践活动中,小伟将杯高为10 cm的薄壁圆柱状空杯(杯壁的厚度忽略不计)放在电子秤上,然后均匀向杯中缓慢倒水,电子秤所显示质量m随杯中水的高度h变化的图像如图所示,g取10 N/kg,ρ水=1.0×
103 kg/m3。下列说法正确的是( )
A.空杯的质量为100 g
B.杯子装满水时,水对杯底的压强为2.0×103 Pa
C.杯子装满水时,水对杯底的压力为3 N
D.杯子对电子秤的压强为1.5×103 Pa时,杯中水的质量为200 g
C
【点拨】由图像可知,水的深度为0 cm时,电子秤的示数为0.2 kg,即空杯的质量m杯=0.2 kg=200 g,A错误;由题意可知,装满水时,水的深度h=10 cm=0.1 m,则水对杯底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa,B错误;由图像可知,装满水时,电子秤的示数为0.5 kg,则水的质量m水=m总-m杯=0.5 kg-0.2 kg=0.3 kg,故圆柱状空杯装满水时,水对杯底的压力F水=G水=m水g=0.3 kg×10 N/kg=3 N,C正确;
10. 甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上。分别沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强p与切去部分高度h的关系如图所示,已知甲的密度为4×103 kg/m3。(g取10 N/kg)求:
(1)图像中p甲对应的压强值是多少帕?
解:(1)由图像可知,开始时甲对水平桌面的压强为p甲,
圆柱体甲的高度是20 cm,由于均匀实心圆柱体对水平桌
面的压强
h甲=20 cm=0.2 m,
故p甲=ρ甲gh甲=4×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=8 000 Pa。
(2)圆柱体乙的密度为多少千克每立方米?
由图像可知,开始时乙对水平桌面的压强p乙=6 000 Pa,其高度h乙=30 cm=0.3 m,由p=ρgh可得,圆柱体乙的密度
(3)当切去部分高度为h0时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强均为p0,p0的值为多少帕?
由图像可知,当切去部分高度为h0时,p甲′=p乙′,由p=ρgh可得,ρ甲g(h甲-h0)=ρ乙g(h乙-h0),代入数据解得h0=0.1 m,则p0=ρ甲g(h甲-h0)=4×103 kg/m3×10 N/kg×(0.2 m-0.1 m)=4 000 Pa。
p===2×105 Pa。
根据ρ=可得,水的体积V水===3×10-4 m3=300 cm3,则杯子的容积V杯=V水=300 cm3,杯子的底面积S===30 cm2;杯子对电子秤的压强为1.5×103 Pa时,根据p=可得,杯子对电子秤的压力F′=p′S=1.5×103 Pa×30×10-4 m2=4.5 N,故杯子和水的总重力G总=F′=4.5 N,杯子和水的总质量m总′===0.45 kg,水的质量m水′=m总′-m杯=0.45 kg-0.2 kg=0.25 kg=250 g,D错误。故选C。
p=====ρgh,
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