第9章 专题三 压力、压强综合计算.-【宝典训练】2023-2024学年八年级下册物理高效课堂(人教版)

第9章压强 专题三 压力、压强综合计算 专题得迷 压力、压强的计算主要包含固体、液体和气体三种类型。 1.公式p=号普海适用，p=Qgh适用于液体和各种水平面上的直柱体。 2.对于固体，先求出压力，再求压强。 3对于液体，先求压强，再求压力。 4.对于气体，根据p=FS计算大气压力。 一、固体压力、压强计算 1.小明在观看北京2022年冬奥会比赛时发现，中国选手任子威在短道速滑男子1000m比赛中脚上穿 的是冰刀鞋，于是小明网购了一双冰刀鞋，如图所示，已知该冰刀鞋每只的质量为2kg,冰刀底部可 以看成是长方形，其长度为40cm,宽度为2.5mm,小明重500N,(g取10N/kg)求： (1)一只冰刀鞋的重力： (2)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时，每只冰刀鞋与冰面的接触面积： (3)小明穿着冰刀鞋双脚静止站立在冰面上时，冰刀鞋对冰面的压强。 2.下表是某种型号自行车的主要技术参数。李烨同学家到学校的路程是3.6×10m的平直路面，骑 车从家到学校的时间约为20min,李烨同学的质量是40kg。(g取10N/kg)求： (1)李烨同学骑车的平均速度： (2)水平骑行时自行车对地面的压强： 自行车净重 120N (3)自行车后座能携带物体的最大质量。 行驶过程中轮胎与地面的总接触面积 1×10-m2 车轮直径 0.61m 轮胎承受的最大压强 1×10Pa 69 物理·八年级·下册(R) 二、液体压力、压强计算 3.(2023·吉林)某容器中装有5kg的水，水的深度是0.4m。求： (1)水的重力： (2)水对容器底部的压强。(g取10N/kg) 4.如图所示，在质量为1kg的容器内装有5kg的水，容器底面积为100cm,容器放在水平桌面上，桌 面面积为0.9m,求：(g取10N/kg) (1)水对A点的压强： (2)水对容器底部的压强： (3)水对容器底部的压力。 三、气体压力、压强计算 5,如图是王菲家的压力锅，压力锅能够把食物更快煮熟是因为其密封性好，但为了保障安全性，高压 锅的出气孔上放置了限压阀，当锅内压力等于锅外压力和限压阀的重时恰好能抬起限压阀进行放 气。现已知压力锅锅盖面积为450cm”,限压阀出气孔的横截面积为0.05cm,当地气压等于1个标 准大气压(1标准大气压取1×10Pa)。求： (1)当锅内蒸汽达到2个标准大气压时，蒸汽对锅盖的压力： (2)当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，求限压阀的质量。 限压阀 70 第9章 压强 四、压力、压强图像分析 6.如图是“探究液体压强规律”实验得到的压强随深度变化的图像，下列说法正确的是 A.同种液体中，压强随深度的增大而增大 B.A、B两种液体密度关系是PB>P C.A、B两种液体密度关系是pA>pm D,相同容器中各装满一种液体，装满A液体时，容器底部受到的压强较小 7.某科技小组通过实验研究“物体处于平衡状态时支持力F、跟拉力F的关系”。如图1所示，他们将 调好的电子秤放置在水平桌面上，把一个系有细线的边长为I0cm的正方体合金块放置在电子秤托 盘中央，再用数字测力计竖直向上拉合金块。他们根据实验数据绘制了F随F,变化的图像，如图 2所示。请你： (1)画出合金块受力示意图： (2)计算合金块受到的重力G: (3)当F,=14.5N时，计算合金块对电子秤的压强p。 F/N 14 12 08 4 2 024681012141618 图1 图2 71 物理·八年级·下册(R) 五、压力、压强综合计算 8.如图所示，一中间用隔板分成左右两部分的容器，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，容器质量为 400g,底面积为200cm,橡皮膜中心距离容器底10c,小海将容器放于水平桌面上，往左侧注入水， 深30cm,橡皮膜凸起。随后又往右侧注入35cm深的某种液体，橡皮膜变平，求：(g=10N/kg,P*= 1.0×103kg/m3) 隔板 (1)未注人任何液体，容器所受重力及对桌面的压强： (2)右侧液体的密度。 橡皮膜 9.如图是护土给小明输液时的场景，药水瓶上插着两根管A、B,管A用于输液，管B与空气接触。由 于针头较细，当输液管中装满药液时，为确保药液的流速，药水瓶与针头间的压强最少为1.3×10 Pa(大气压约为1X10Pa,p%=1.0X10kg/m,g取10N/kg)。求： (1)若药水瓶与针头间的高度约为1.1m,请你通过计算判断是否能确保药液的流速？ (2)当瓶中药液液面与药液中管B中的末端C间的高度为2cm时，瓶内液面上方气体的压强是 多少？ (3)当病人输液时，若药液在输液管压下降到距血管0.6m高时不再下降，此时病人的血压是多少？ 自翰液管中 气体柱 72物理参考答案 课堂巩固 15.(1)水 (2)p=gh400Pa(3)不等于(4)等于 1.(1)受重力作用具有流动性(2)容器底容器壁 能力提升 2.(1)有色取下软管重新安装(2)小相平 16.解：(1)湖堤底部受到的水的压强为： (3)大大高度差(4)相等(5)深度 p=p体gh=1.0×10kgm×10N/kg×40m=4×10Pa: 3.D4.C5.C6.C (2)石头的表面积为S=2000cm=0.2m. 课后进阶 根据p= F 可知石头受到水的压力： 7.D8.B9.C10.C F=pS=4×10Pa×0.2m=8×10N: 11,(1)<,b两点的液体的密度相同，深度不相同，b (3)设湖堤底部水的最大深度为H, 的深度大 (2)>b,d两点的深度相同，盐水的密度大于纯净水 由Pe太=P陈gH, 得H=D志 5×10Pa 的密度 Dx g 1.0X10'kg/m10N/kg-50m. 12.0.75×10°4.5×10 水面最多还能上升的高度为 13.变大400A14.(1)a(2)3:1 △h=H-h=50m-40m=10m 能力提升 9.3大气压强 15.(1)不属于(2)取下软管重新安装探头 (3)丙、丁(4)有关无关 基础过关 第2课时连通器液体压强的计算 1,(1)大气压强大气压(2)受到重力流动性 基础过关 2.马德堡半球3.托里拆利实验 山品 4.76cm1.013×1010210m 5,水银气压计 金属盒气压计（无液气压计） 2.(1)液体(2)液体的密度液体的深度质量体积 6.10100 4.上端开口、下端连通的容器不流动 相同相等 课堂巩固 船闸茶壶锅炉的水位计 1,(1)大气压平衡(2)大气有压强各个方向会 课堂巩固 (3)大气压深度 1.D2.C3.800变大 2.(1)真空760(2)不变变大不变 4.解：(1)容器底受到的液体压强 (3)降低(4)10.2(5)仍是满罐水 p=Pagh=0.9×10kgm2×10N/kg×0.6m 3.D4.A 5400Pa: 5.(1)大于(2)下降减小 (2)距容器底20cm处的A的深度hA=0.6m-20× (3)不变(4)温度计 10-m=0.4m, 6.(1)气压升高，液体的沸点升高 距容器底20cm处的A点受到的液体压强pA=PghA (2)水重新沸腾气压减小，液体的沸点降低 =0.9×10kg/m×10N/kg×0.4m=3600Pa: (3)水重新沸腾气压减小，液体的沸点降低 (3)桌面受到的压力F=G=mg=(5kg十10kg)× (4)乙高于升高低 10Nkg=150N. 课后进阶 150N 桌面受到的压强P=5=150X10m=10Pa, 7.B8.D9.B10.9×1030.1 答：略。 11.大气压9.5×10小 5.(1)相平连通器(2)==Pgh 12.针筒1.2×10 (3)连通器同一水平面（同一高度） 注射器橡胶帽与针筒之间摩擦力较大 (4)下降下移 能力提升 6.B连通器相平 13.(1)水会沸腾薄塑料片会下落气球体积会变大， 课后进阶 直至爆炸(2)大气压打开封盖 7.C8.C9.C10.C (3)5306.6小于压力锅内无法抽成真空 11.连通器等于1500012.乙连通器 专题三压力、压强综合计算 13.pghS GG 80 一，固体压力、压强计算 14.600变大变小 1.解：(1)一只冰刀鞋的质量m一2kg, 宝典训练|物理·八年级下册(R)】 所以，一只冰刀鞋的重力 限压阀的质量：m一 G4-0.75N G=mg=2kgX10N/kg=20N: ION/kg =0.075kg=75g (2)冰刀的长度a=40cm=0.4m, 四、压力，压强图像分析 宽度b=2.5mm=0.0025m 6.AC 每只冰刀鞋与冰面的接触面积 7.解：(1)对合金块受力分析可知，受到竖直向上的拉力 S=0.4m×0.0025m=0.001m: F:和支持力F、,竖直向下的重力G作用处于平衡状 (3)小明的重力G'=500N,小明对冰面的压力F=G+ 态， 2G=500N+2×20N=540N, 合金块受力示意图如图所示： 冰面的受力面积S=2S=2×0.001m=0.002m2, (2)由图2可知，支持力Fw跟拉力F,的关系 ◆F 小明对地面的压强p=了一0.002m 540N 是一次函数，可设为Fw=kF,十b, =2.7×10'Pa 把F、=12N、F,=4N和Fx=2N、F,=14N 2.解：(1)李烨同学骑车的平均速度： 代人可得：12N=k×4N+b,2N=k×14N+ =÷-30×10m-3ms b,联立等式可得：=一1，b=16N,则F= 20×60s F,+16N, (2)该同学的重力：G,=mkg=40kg×10N/kg=400N, 当F,=0N时，Fv=16N,此时物体受到的支 车对地面的压力：F=G5+G=120N+400N=520N, 持力和重力是一对平衡力，二力大小相等，则 G 车对地面的压强：少一号-X器。 520N =5.2×10Pa: 合金块受到的重力G=Fx=16N: (3)当F,=14.5N时，Fw'=-F,'+16N=-14.5N+ (3)自行车对地面的最大压力： 16N=1.5N, F大x=pxS=1×10Pa×1×10m=1000N. 因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力 自行车后座能携带物体的最大重力： 是一对相互作用力， G=Fk-F=1000N-520N=480N, 所以，金块对电子秤的压力F=F'=1,5N。 自行车后座能携带物体的最大质量： 合金块的底面积 mn=G=480=48kg S=L.=(10cm)2=100cm=102m2, g 10N/kg 二，液体压力、压强计算 合金块对电子秤的压强少-号-。 =150PE 3.解：(1)水的重力为G=mg=5kg×10N/kg=50N 五，压力、压强综合计算 (2)水对容器底部的压强为p=pgh=1,0×10kg/m 8.解：(1)容器的质量m=400g=0.4kg ×10N/kg×0.4m=4×103Pa 未注入任何液体，容器所受重力 4.解：(1)A点的深度： G=mg=0.4kgX 10N/kg=4N h,=100cm-35cm=65cm=0.65m 容器对桌面的压力F=G=4N, 水对A点的压强： 4N p,=pgh=1.0×10kg:m×10N,kg×0.65m=6.5X 容器对桌面的压强p-5200X10m-200Pa: 10Pa: (2)水对橡皮膜的压强： (2)水对容器底的压强： pk=Psgh*=1.0X10'kg/m2×10Nkg×(30-10)X p=pgh=1.0×103kg:m×10N/kg×100×0.01m=1 10-m=2000Pa, ×10'Pm: 右侧液面到圆孔橡皮膜中心的距高： F hW=35cm-10cm=25cm=0.25m. (3)由D=S可知，水对容器底部的压力： 因橡皮膜正好相平时左右两侧的液体压强相等，根据P F=pS=1×10'Pa×100×10m=100N 三、气体压力、压强计算 一似h可知右则加入液体的密度：A一会一会 5.解：(1)压力锅锅盖面积：S=450cm=4.5×10m2, 2000Pn 10Nkg×0.25m=0.8X10'kg/m2. 由p一号可得，锅盖所受蒸汽的压力： 9.解：(1)输液时，当瓶内液体压强与瓶内气体压强之和 F=p.5s=2×1×10Pa×4.5×102m=9×10N: 小于外界大气压时，液体无法输人人体内，“闲置”管的 (2)当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，根据压强公 作用就是导入空气，利用大气压使药液顺利流人人体： 式和力的平衡： 此时瓶内外气体压强相互抵消，根据液体压强公式p= Gm+p S=PA Sm gh可得： 故Gm=pS%-pSm=2.5×10Pa×5×10‘m2-1 输液管中药水深度为： ×10Pa×5×10‘m2=0.75N. =卫 1.3×10'Pa Pns g 1.0X10'kg/m'X10N/kg-1.3m, 8 物理参考答案 故药水袋至少应比针管高1.3m, 迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15附近时 所以若药水瓶与针头间的高度约为1,1m,不能确保药 达到最大 液的流速： (2)改变电风扇的挡位来改变风速大小(3)8>8 (2)由于管B中的末端C,使得大气压等于药液压强加上 瓶内气体压强，所以此时瓶内液面上方气体的压强为 第9章 压强复习课 p大《一mmgh=1×10Pa-10×10kgm×10N/kg× 重难再现 0.02m=9.98×10Pa: 一，压力与压强 (3)药液在输液管中下降到距血管0.6m高时不再下 例1(1)受力面积 压力大小 降，说明血压与药液压强相等，即Pm=P特油=P装h (2)海绵的凹陷程度 =1.0×10kg/m×10N/kg×0.6m=6000Pa。 (3)DE受力面积 专题四 探究压强 (4)压力的大小相同时，压力作用的效果跟受力面积有关 (5)正确 一、探究影响压力作用效果的因素 (6)不对 因为比较压力的作用效果，必须选择相同的受 1.(1)海绵的凹路程度(2)B压力 力表面 (3)相同压力大小、受力面积大小都相等(4)2400 (7)错误没有控制压力不变 2.(1)海绵的凹陷程度(2)甲、乙控制变量法 (8)控制变量法 (3)乙、丙压力 (4)受力面的材料不同，受力面的凹陷程度不同 变式训练 二、研究液体内部的压强 1.B2.1.2×10 3.(1)高度差B(2)丙(3)大(4)> h: 3.解：(1)金属正方体所受的重力为：G=mg=4kg×10Nkg h.pa =40N:(2)图2中两块金属整体对水平地面压力为F=G 三、大气压的测量 十G=40N+60N=100N,与地面的接触面积是金属正方 4.(1)排出注射器中的空气 体的底面积S=0,0O1m,此时对水平地面的压强p号 100N (2)②(3)A =10000Pa: 0.01m 9.4 流体压强与流速的关系 (3)变大压力一定时，受力面积越小，压强越大 二，液体压强 基础过关 例2(1)压强计 1.流动性2.小3.快小大压强差 (2)高度差6 课堂巩固 (3)漏气拆下重装 1.(1)两张纸向中间靠拢大小 (4)同种液体深度越深，液体的压强越大 (5)③① (2)靠近大小(3)大于小于(4)压强靠近 (6)在同一深度液体的压强跟液体的密度有关 (5)较小不会下方气体流速大，压强小 2.A3.C (7)⑤©无关 4.(1)增大减小小大对人施加一个向火车方向 (8)实验中有两个变量，不符合控制变量法 的力 (9)a.4b.深度金属盒的朝向c.1,2,3 (2)大于屋顶(3)小 变式训练 (4)大小(5)小大下 L,解：(1)水对B容器底部的压强 pa=psgh=1.0×10kg'm×10Nykg×0.2m=2000P: 课后进阶 (2)阀门K打开前，p,就是物块对容器底的压强，当p 5.B6.B7,D8.B9.D10.越小推向 =2p,时.ps=号m=专×200Ps=100Pa:由A: 11.(1)变大流速(2)慢大 1000Pa (3)小大气压相同 mhn得：物块密度为pm= gh物 =10N/kg×0.2m (4)用吸管向两气球中间吹气 0.5×103kgm 气体流速越大，压强越小 能力提升 三，大气压强 12,(1)飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着例3A 9