内容正文:
第八章 神奇的压强
专题训练 固体、液体压强的计算
沪粤 八年级下册
压强公式p=的理解及计算
【思维模型】
专题训练
1.一个质量分布均匀的正方体,静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大的是( D )
A
B
C
D
D
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点拨:将正方体分割成体积相等的a、b两部分,并取走a部分。剩下的b部分的体积相等。因为正方体质量分布均匀,故剩下b部分的质量、重力都相等,则剩下b部分对水平地面的压力(等于剩余部分的重力)相等,由p=可知,压力一定时,受力面积越小,压强越大,题中D选项剩下b部分的受力面积最小,则D选项中剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压强最大,故ABC不符合题意,D符合题意。
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2.小明同学的质量为50 kg,他站在水平地面上时双脚与地面的接触面积为400 cm2。求小明同学在水平地面上行走时,对水平地面的压力和压强。
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解:小明同学对水平地面的压力F=G=mg=50 kg×9.8 N/kg=490 N,小明同学在水平地面上行走时的受力面积S=×400 cm2=200 cm2=200×10-4 m2=0.02 m2,小明同学在水平地面上行走时对地面的压强p===2.45×104 Pa。
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3.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知A的质量为6 kg,A与地面的接触面积为0.04 m2;B与A对地面的压强相等,B与地面的接触面积为0.02 m2,g取10 N/kg。求:
(1)A对水平地面的压力和压强。
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解:(1)A对水平地面的压力FA=GA=mAg=6 kg×10 N/kg=60 N,A对水平地面的压强pA===1 500 Pa。
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3.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知A的质量为6 kg,A与地面的接触面积为0.04 m2;B与A对地面的压强相等,B与地面的接触面积为0.02 m2,g取10 N/kg。求:
(2)B的重力。
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解:(2)B与A对地面的压强相等,pB=pA=1 500 Pa,
根据p=,B对地面的压力FB=pBSB=1 500 Pa×0.02 m2=30 N,B的重力GB=FB=30 N。
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【变式】如图所示,放在水平地面上的实心长方体A,B放于A的上方,已知A的质量为6 kg,A与地面的接触面积为0.04 m2;B对A的压强为1 500 Pa,B与A的接触面积为0.02 m2。g取10 N/kg,求:
(1)B的重力。
解:(1)根据p=,B对A的压力FB=pBSB
=1 500 Pa×0.02 m2=30 N,B的重力GB=FB=30 N。
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【变式】如图所示,放在水平地面上的实心长方体A,B放于A的上方,已知A的质量为6 kg,A与地面的接触面积为0.04 m2;B对A的压强为1 500 Pa,B与A的接触面积为0.02 m2。g取10 N/kg,求:
(2)A对水平地面的压力和压强。
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解:(2)A的重力GA=mAg=6 kg×10 N/kg=60 N,
A对地面的压力:F总=GA+GB=60 N+30 N=90 N,
A对地面的压强p===2.25×103 Pa。
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4.【跨学科综合题】在建设“节能房”的项目化学习中,小组同学设计的房子剖面如图所示。地基和房屋的总质量为2.5×105 kg,地基与地面接触的总面积为20 m2。(g取10 N/kg)。
(1)求地基对地面的压力。
解:(1)地基对地面的压力等于自身和房屋的重力,即F=G总=mg=2.5×105 kg×10 N/kg=2.5×106 N;
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4.【跨学科综合题】在建设“节能房”的项目化学习中,小组同学设计的房子剖面如图所示。地基和房屋的总质量为2.5×105 kg,地基与地面接触的总面积为20 m2。(g取10 N/kg)。
(2)求地基对地面的压强。
解:(2)地基对地面的压强p===1.25×105 Pa;
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4.【跨学科综合题】在建设“节能房”的项目化学习中,小组同学设计的房子剖面如图所示。地基和房屋的总质量为2.5×105 kg,地基与地面接触的总面积为20 m2。(g取10 N/kg)。
(3)经勘察可知,地面能够承担的压强为1.2×105 Pa,“节能房”能否按设计要求建盖?如果不能,应该采取什么措施?
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解:(3)因为1.25×105 Pa>1.2×105 Pa,所以不能按设计要求建盖。措施:适当增大地基总的底面积或适当减小地基和房体的总质量。
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液体压强的理解与计算
5.如图所示,在甲、乙两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(已知ρ水>ρ酒精),其中a、b两点到液面的距离相同,a、c两点到容器底部的距离相同。则下列说法,正确的是( D )
D
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A.甲容器中是酒精,乙容器中是水;a点压强一定小于c点压强
B.甲容器中是酒精,乙容器中是水;a点压强一定小于b点压强
C.甲容器中是水,乙容器中是酒精;a点压强一定大于c点压强
D.甲容器中是水,乙容器中是酒精;a点压强一定大于b点
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【变式】[2023·深圳一模]如图所示,在两个完全相同的容器中,盛有质量相等的水和酒精(ρ酒精<ρ水),下列说法正确的是( B )
B
A.甲容器盛的是酒精,乙容器盛的是水
B.甲、乙两容器底部受到的液体压强相等
C.甲容器底部比乙容器底部受到的液体压力小
D.在距各自液面相同深度的A、B两点的液体压强相等
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固体、液体的压力、压强的问题
【思维模型】
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6.[2023·广州期末]如图所示,甲、乙两容器中盛有相同质量的同种液体,容器底部受到液体的压强分别为p甲、p乙,容器底部受到液体的压力分别为F甲、F乙,则( D )
A.p甲<p乙,F甲>F乙
B.p甲=p乙,F甲<F乙
C.p甲=p乙,F甲=F乙
D.p甲>p乙,F甲=F乙
D
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7.【创新题】如图所示,水平桌面上的容器内有一块冰,当这块冰全部熔化成水后,那么( D )
A.桌面受到的压力变大
B.桌面受到的压强变大
C.容器内底部受到的压力变大
D.容器内底部受到的压强变小
D
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易错点睛:上口大、下口小的容器,液体对容器底的压力小于所装液体的重力;上口小、下口大的容器,液体对容器底的压力大于所装液体的重力;圆柱形、长方体或正方体直壁容器,液体对容器底的压力等于所装液体的重力。
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8. 【创新题】[2023·太原期中]水平餐桌上有一瓶未开启的矿泉水,瓶身上标有“净含量330 mL”的字样,小明拿起瓶子时发现方格桌布上留有环形印迹,如图甲所示。他想利用学过的物理知识估算一些物理量。桌布上每个正方形小格的边长为1 cm,他先用方格桌布一角测出了瓶内水深,如图乙所示;又数出了图甲中印迹占有多少个小格(不满一格时,大于半格的算一格,小于半格的不算)。若瓶子的质量忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。请你帮他估算:
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(1)水对瓶底的压强;
解:(1)由图乙可知,瓶中水的深度h=13×1 cm=13 cm=0.13 m;
根据p=ρgh可知,瓶底受到的水的压强
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1.3×103 Pa;
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(2)这瓶水对方格桌布的压强。
解:(2)由图甲可知,方格桌布上的受力面积:
S=15×1 cm2=15 cm2=1.5×10-3 m2;
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根据ρ=可知,瓶中水的质量m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×330×10-6 m3=0.33 kg;
瓶子对方格桌布的压力
F=G水=m水g=0.33 kg×10 N/kg=3.3 N;
这瓶水对方格桌布的压强
p'===2.2×103 Pa。
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