期末重难强化练六　固体压强、液体压强的计算课件2024-2025学年物理鲁科版八年级下册

期末重难强化练六　 固体压强、液体压强的计算 1 类型一 固体压力、压强的计算 【方法引领】 (1)先计算压力(F=G=mg); (2)再计算压强(p=); (3)对于密度均匀、形状规则的柱状固体,可应用公式p=ρgh进行计算求解。 1 1.如图,物体A重30 N,B重10 N,物体A的底面积为5 cm2,物体B的底面积为10 cm2, 则A对B的压强是___________Pa,A对B与B对桌面的压强之比为__________。  　6×104　 　3∶2　 1 2.如图所示,甲、乙为两个质量均匀的圆柱体,放置在水平地面上,它们的底面积之 比是2∶3,高度之比也是2∶3,它们对水平地面的压强相等;那么甲、乙的密度之比 ρ甲∶ρ乙=__________,甲、乙对水平地面的压力之比F甲∶F乙=__________。  　3∶2　 　2∶3　 1 3.(2023·岳阳中考)平江石牛寨地质公园中玻璃桥使用的特种玻璃,具备极强的耐压耐磨抗冲击的特性。现有一块该特种玻璃,质量为25 kg,体积为0.01 m3,求: (1)这块玻璃所受的重力; (2)这块玻璃的密度; (3)一名质量为60 kg的游客静止站立在桥上,与桥面 总接触面积为0.04 m2,此游客对桥面的压强大小。 1 解: (1)已知该特种玻璃质量为25 kg,它受到的重力是:G=mg=25 kg×10 N/kg =250 N; (2)玻璃的密度为:ρ===2.5×103 kg/m3; (3)游客静止站立在桥上,对桥面的压力等于人的重力,即F=G人=m人g=60 kg× 10 N/kg=600 N,人与桥面总接触面积为0.04 m2,此游客对桥面的压强是: p===1.5×104 Pa。 1 4.(2023·威海期末)两轮电动平衡车越来越受到人们的喜爱。如图所示,该平衡车质量为11 kg,每只车轮与地面的接触面积为20 cm2,质量为45 kg的明明驾驶平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车受到的阻力为总重的0.1倍,g取10 N/kg。求: (1)平衡车的重力; (2)明明驾驶平衡车匀速行驶时,平衡车的牵引力; (3)明明站立在平衡车上时,对地面的压强; (4)为了使平衡车对地面的压强不超过2.5×105 Pa, 则驾驶人的最大质量是多少kg? 1 解:(1)平衡车的重力为:G车=m车g=11 kg×10 N/kg=110 N; (2)明明和平衡车的总重力为:G总=m总g=(m人+m车)g=(45 kg+11 kg)×10 N/kg= 560 N, 平衡车受到的阻力为:f=0.1G总=0.1×560 N=56 N,平衡车在平直的路面上匀速行驶,平衡车的牵引力和阻力是一对平衡力,由二力平衡的条件可知平衡车的牵引力为:F牵=f=56 N; (3)平衡车对地面的压力等于明明和平衡车的总重力,则明明驾驶平衡车时对地面的压强为:p===1.4×105 Pa; 1 (4)平衡车对地面的最大压力:F最大=p最大S=2.5×105 Pa×2×20×10-4 m2=1 000 N, 平衡车对地面的最大压力等于此时车和人的总重力,即G总'=F最大=1 000 N,所以,驾驶人的最大重力:G人=G总'-G车=1 000 N-110 N=890 N, 则驾驶人的最大质量为:m人'===89 kg。 1 5.高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,如图所示,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会顶起限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小。现有一个高压锅,空心柱排气孔的横截面积为8×10-6 m2,限压阀的质量为100 g,当前大气压为1.0×105 Pa,g取10 N/kg,求: 1 (1)限压阀的重力为多少; (2)当高压锅内气体的压强为1.5×105 Pa,锅内气体对限压阀的压力为多少; (3)高压锅内气体能达到的最大压强为多大。 点思路:根据F=pS可计算锅内气体对限压阀的压力;限压阀对排气孔的压力等于其重力。 1 解:(1)限压阀的重力:G=mg=100×10-3 kg×10 N/kg=1 N。 (2)由p=可得高压锅内气体的压强为1.5×105 Pa时锅内气体对限压阀的压力:F1=pS=1.5×105 Pa×8×10-6 m2=1.2 N。 (3)限压阀对排气孔的压力:F2=G=1 N; 限压阀对排气孔的压强: p1===1.25×105 Pa; 高压锅内气体能达到的最大压强:p内=p0+p1=1×105 Pa+1.25×105 Pa=2.25×105 Pa。 1 类型二 　液体压力、压强的计算 【方法引领】 (1)先计算压强(p=ρgh,其中h指的是所求位置到自由液面的竖直距离); (2)再计算压力(F=pS); (3)对于直棱柱形状的容器,液体对容器底的压力等于液体的重力,再根据p=即可计算液体对容器底部的压强。 1 6.如图是某冷饮店推出的一种服务产品:店方为顾客提供一种密度为0.95× 103 kg/m3的果汁饮料,饮料中放冰块。已知饮料和杯子的总质量是0.4 kg,冰块 质量是20 g,杯子底面积为20 cm2(不考虑杯壁厚度),杯中饮料的深度为10 cm。 (g取10 N/kg)则:饮料对杯底的压力为________N。  　1.9　 1 7.在开发西部地区的一次地质勘探中,发现某处有大片地下油层,测得油层的压强 为1.8×107 Pa,原油密度为0.9×103 kg/m3,若从地面向此油层开一竖井,地下原油从 油层表面向上自喷的最大高度为__________m;若油层距离地面2 400 m,要使原油 喷出地面,至少需向油层加____________Pa的压强。(g取10 N/kg)  　2 000　 　3.6×106　 1 8.如图所示,一重为20 N、底面积为0.02 m2的容器置于水平桌面上,所装液体的体积是0.01 m3,深0.3 m。若容器底受到的液体压强是3×103 Pa,g取10 N/kg。求: (1)液体的密度; (2)距容器底面0.1 m处的a点处液体的压强; (3)容器底受到液体的压力。 1 解:(1)由p=ρgh可得液体的密度: ρ===1.0×103 kg/m3。 (2)距容器底面0.1 m处的a点的深度: ha=0.3 m-0.1 m=0.2 m; a点的液体的压强:pa=ρgha=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2 000 Pa。 (3)由p=可得容器底受到液体的压力:F=pS=3×103 Pa×0.02 m2=60 N。 1 9.(2023·临沂质检)如图所示,薄塑料管两端开口,管口面积S=1.0×10-3 m2。取一个塑料卡片堵在下端开口处,用手将它竖直向下插入硫酸铜溶液中(图中手未画出),静止时下端距离液面高度为h1=10 cm,塑料管、塑料卡片的质量可以忽略,硫酸铜溶液没有进入玻璃管,硫酸铜溶液的密度为ρ1=1.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)硫酸铜溶液对塑料卡片的压强; (2)手对塑料管向下的压力; (3)现在向塑料管内缓慢注水,当卡片刚好与 塑料管分离时,塑料管内水的质量。 1 解:(1)由图可知,塑料片在硫酸铜溶液中的深度h1=10 cm=0.1 m, 则硫酸铜溶液对塑料卡片的压强:p=ρ1gh1=1.2×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m= 1 200 Pa; (2)根据p=得,水对塑料片向上的压力为:F上=pS=1 200 Pa×1.0×10-3 m2=1.2 N,手对塑料管向下的压力等于水对塑料片向上的压力,即F手=F上=1.2 N; (3)现在向塑料管内缓慢注水,当卡片刚好与塑料管分离时,水的重力等于水对塑料片向上的压力,即G=F上=1.2 N, 根据G=mg得,水的质量为:m水===0.12 kg。 1 类型三　固体和液体压力、压强的综合计算 10.将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所 示,瓶盖的面积是8×10-4 m2,瓶底的面积是2.8×10-3 m2,瓶重和厚度均忽略不计。 已知水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,正立放置时水对瓶底的压强为 ___________Pa,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为____________Pa。  　1×103　 　3.5×103　 1 11.(2023·淄博质检)水平桌面上放一质量为80 g、底面积为50 cm2的圆柱形茶杯(杯的厚度不计),杯中有10 cm深的水,g取10 N/kg,求: (1)水对杯底产生的压强是多少? (2)水平桌面受到的压力是多少? 解:(1)水对杯底的压强: p=ρgh=1 000 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。 (2)水平桌面受到的压力: F=G杯+G水=m杯g+ρ水V水g=0.08 kg×10 N/kg+1 000 kg/m3×0.005 m2×0.1 m× 10 N/kg=5.8 N。 1 12.(2022·眉山中考节选)如图所示,水平桌面上有一个底面积为5.0×10-3m2、重力为15 N的圆柱形容器,内装有深度为0.1 m、重力为5 N的水,如图甲所示。现将一体积为1.20×10-4m3、重力为1.8 N不吸水的固体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)固体放入水中前,水对容器底的压强; (2)固体放入水中静止后,容器对桌面的压强。 1 解:(1)固体放入水中前,水对容器底的压强: p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1×103 Pa; (2)固体放入水中后,水未溢出,故容器对桌面的压力: F=G水+G容+G=5 N+15 N+1.8 N=21.8 N; 固体放入水中静止后,容器对桌面的压强: p'===4.36×103 Pa。 1 本课结束 1 $$