专项素养综合全练(七)　压强综合计算课件-2024-2025学年京改版物理八年级全一册

专项素养综合全练(七)　 压强综合计算 初中物理 类型一　固体压强综合计算 1.(2023上海松江期中)有一头大象的质量为4×103kg,每只脚 掌接触地面的面积为5×10-2m2,如图,当它四足着地站立时。 求: (1)大象对水平地面的压力F; (2)大象对水平地面的压强p。 初中物理 解析    (1)当它四足着地站立时,压力大小和重力大小相等, 所以大象对水平地面的压力F=G=mg=4×103 kg×9.8 N/kg= 3.92×104 N; (2)当它四足着地站立时,受力面积S=4×5×10-2 m2=0.2 m2,大 象对水平地面的压强p= = =1.96×105 Pa。 初中物理 2.(新情境·安全与健康)(2023河北邢台期中改编)当有人受困于淤泥中时,消防员常常会趴在淤泥地上,受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离。图甲模拟的是受困者双脚站立时的场景,图乙模拟的是消防员趴在淤泥地上的场景。受困者的质量为50 kg,每只脚与地面的接触面积为200 cm2。(g取10 N/kg) (1)求受困者站在水平地面上时对地面的压强; (2)当受困者完全伏在消防员背上后,消防员对地面的压强为 2 400 Pa,消防员与地面的接触面积为0.5 m2,求消防员的质量。 初中物理 甲 乙 初中物理 解析　(1)受困者站在水平地面上时对地面的压力F=G=mg= 50 kg×10 N/kg=500 N,对地面的压强p= = = 1.25×104 Pa。 (2)消防员对地面的压力F '=p'S '=2 400 Pa×0.5 m2=1 200 N,消 防员和受困者的总重力G总=F'=1 200 N,消防员和受困者的总 质量m总= = =120 kg,消防员的质量m'=m总-m=120 kg- 50 kg=70 kg。 初中物理 3.(新课标·科学推理)(2023上海曹杨二中附属学校期中)如图 所示,边长分别为0.2 m和0.1 m的实心正方体A、B放置在水 平地面上,ρA为2×103 kg/m3,ρB为1×103 kg/m3。(g取10 N/kg) (1)求物体A的质量mA。 (2)求物体B对地面的压强pB。 (3)为使A、B对水平地面的压强相等,将正方体A沿水平方向 切去一定的高度Δh,请求出切去的高度Δh。 初中物理 解析　(1)物体A的体积VA=(0.2 m)3=0.008 m3,物体A的质量 mA=ρAVA=2×103 kg/m3×0.008 m3=16 kg; (2)物体B的体积VB=(0.1 m)3=0.001 m3,物体B的质量mB=ρBVB= 1×103 kg/m3×0.001 m3=1 kg,物体B对地面的压力FB=GB=mBg= 1 kg×10 N/kg=10 N,物体B对地面的压强pB= = = 1 000 Pa; (3)A、B对水平地面的压强相等时,A对地面的压力F=pBSA= 1 000 Pa×(0.2 m)2=40 N,此时A的体积V= = = 初中物理  =2×10-3 m3,此时A的高度h= =  =0.05 m,切去的高度Δh=hA-h=0.2 m-0.05 m=0.15 m。 初中物理 类型二　液体压强综合计算 4.(2023上海浦东未来科技学校期中)圆柱形容器A、B放在 水平桌面上,分别装有水和某种液体,液体深0.1 m,水对容器 底部的压强为784 Pa,两容器底部受到的压强相等。求: (g取10 N/kg) (1)容器A中水的深度h水; (2)容器B中液体的密度ρ液。 初中物理 解析　(1)容器A中水的深度为 h水= = =0.078 4 m; (2)容器B中液体的密度为 ρ液= = =0.784×103 kg/m3。 初中物理 5.(新素材·现代科技)(2023福建福州一中期末)如图所示,我国 自主研制的“蛟龙号”载人潜水器落入7 000 m级的深海中, 敲开了这一神秘“龙宫”的大门(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g= 10 N/kg)。求: (1)“蛟龙号”下潜到100 m处所受海水的压强; (2)下潜到100 m处时,海水对“蛟龙号”外表面0.01 m2面积 上产生的压力。 初中物理 解析　(1)当“蛟龙号”下潜到100 m处所受海水的压强 p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×100 m=1.03×106 Pa; (2)海水对“蛟龙号”外表面0.01 m2面积上产生的压力 F=pS=1.03×106 Pa×0.01 m2=1.03×104 N。 初中物理 6.(2023北京昌平二模)如图所示,盛有水的锥形瓶静止在水平 桌面上,空瓶重0.5 N,高10.5 cm,瓶内水重1 N,水深3.6 cm, 若认为瓶内底面积与瓶外底面积相等均为30 cm2,水的密度 取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)水对锥形瓶底的压力; (2)锥形瓶对桌面的压强。 初中物理 解析　(1)瓶内水的深度h=3.6 cm,则水对瓶底的压强p=ρ水gh= 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3.6×10-2 m=360 Pa,锥形瓶的底面积 为30 cm2,水对瓶底的压力F=pS=360 Pa×30×10-4 m2=1.08 N; (2)盛有水的锥形瓶静止在水平桌面上,则锥形瓶对桌面的压 力F '=G水+G瓶=1 N+0.5 N=1.5 N,则锥形瓶对桌面的压强p'=  = =500 Pa。 初中物理 方法技巧　 固体产生的压力和压强:先求F,再根据p= 求压强。 　　液体产生的压力和压强:先根据p=ρgh求p,再用公式 F=pS求压力。 初中物理 7.(2023北京陈经纶中学期中)如图所示,平底茶壶的重力是2 N, 底面积是4×10-3m2。内盛0.6 kg的开水,水面高度为12 cm, 放置在面积为1 m2的水平桌面中央(g取10 N/kg)。求: (1)水对茶壶底部的压强和压力; (2)茶壶对桌面的压强; (3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有 提起来时,茶壶对桌面的压强为1 000 Pa,此时拉力的大小。 初中物理 解析　(1)水对壶底的压强p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg× 0.12 m=1.2×103 Pa,水对壶底的压力F压=pS=1.2×103 Pa×4× 10-3 m2=4.8 N。(2)茶壶和水的总重力G总=G+G水=G+m水g=2 N+ 0.6 kg×10 N/kg=8 N,茶壶对桌面的压力F '=G总=8 N,茶壶对 桌面的压强p'= = =2 000 Pa。(3)小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,茶壶受到重力、支持力和拉力, 此时茶壶对桌面的压强为1 000 Pa,此时茶壶对桌面的压力 初中物理 F1=p″S=1 000 Pa×4×10-3 m2=4 N,桌面对茶壶的支持力和 茶壶对桌面的压力是相互作用力,桌面对茶壶的支持力 F支持=F1=4 N,竖直向上提茶壶的力F=G总-F支持=8 N-4 N=4 N。 初中物理 8.(2023湖南长沙湘郡培粹实验中学月考)如图甲所示,是小郡的爷爷收藏的中华奇石,小郡从说明书上得知该石头的密度为2× 103 kg/m3,体积为1 500 cm3。小郡在一个薄壁柱形容器中盛一定质量的水(如图乙),然后将石头浸没在水中,小郡用刻度尺和压强传感器测得水面上升了5 cm,容器对水平面的压强增加了1 250 Pa。(不考虑石头吸水,g取10 N/kg)求: (1)石头受到的重力; (2)石头浸没在水中后水对容器 底部的压强增加量; (3)容器的底面积。 甲 乙 初中物理 解析　(1)石头的密度为2×103 kg/m3,体积为1 500 cm3,则石头 受到的重力G石=m石g=ρ石V石g=2×103 kg/m3×1 500×10-6 m3× 10 N/kg=30 N; (2)石头浸没在水中,水面上升了5 cm,则水对容器底部增加 的压强Δp=ρ水gΔh=1×103 kg/m3×10 N/kg×5×10-2 m=500 Pa; (3)石头浸没在水中,容器对水平面增大的压力等于石头的重 力,压强增加了1 250 Pa,则容器的底面积S= = = = 0.024 m2。 初中物理 9.(新课标·科学推理)(2023上海市北初级中学期中)如图所示, 两个相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面,容器高度 为0.8 m。 (1)若甲中水的体积为2×10-3m3,求水的质量m水。 (2)乙容器质量为m0,底面积为S0,求乙容器对地面的压强p乙。 (3)若甲容器中水的深度为0.6 m,现向乙容器中加入深度大 于0.6 m的A液体,使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等, 求A液体的密度ρA的取值范围。 甲 乙 初中物理 解析　(1)已知甲中水的体积为2×10-3 m3,水的质量m水=ρV= 1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg;(2)由题意可得p乙= = ; (3)由题意可知,乙容器中A液体深度0.6 m<hA≤0.8 m,当乙容器中A液体深度为0.6 m时,ρA=ρ水=1.0×103 kg/m3;当乙容器中A液 体深度为0.8 m时,由题意得p水=pA,ρ水gh水=ρAghA,ρ水h水=ρAhA, 1.0×103 kg/m3×0.6 m=ρA×0.8 m,解得ρA=0.75×103 kg/m3, 故0.75×103 kg/m3≤ρA<1.0×103 kg/m3。 初中物理 类型三　气体压强的综合计算 10.(2022北京陈经纶中学模拟)将一管口面积S为5 cm2的量筒中 装满水后用手堵住,然后迅速倒置在烧杯里的水中(量筒口 不接触烧杯底部)并放开手,发现量筒中仍充满水。若大气 压强为1×105 Pa,g取10 N/kg。 (1)静止时,烧杯中水面处量筒的读数 为50 mL,求50 mL水的重力; (2)求水对量筒底部的压力。 初中物理 解析　(1)由ρ= 可得,50 mL水的质量为m=ρV=1.0 g/cm3× 50 cm3=50 g=0.05 kg,水的重力G=mg=0.05 kg×10 N/kg= 0.5 N。 (2)以试管中的水柱为研究对象,受到竖直向下的重力G和量筒底部对水产生的压力F、竖直向上的大气压力,则G+F=p0S, 量筒底部对水产生的压力为F=p0S-G=1×105 Pa×5×10-4 m2- 0.5 N=49.5 N,根据力的作用的相互性,水对量筒底部的压力 等于量筒底部对水产生的压力,即F'=F=49.5 N。 初中物理 11.(2023广西玉林期中)如图,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,高压锅内气体的 压强超过安全值时,其内的气体就会冲出限压阀,气体跑出一 部分,使锅内气体的压强减少,现有一个直径为22 cm、空心 柱小孔的横截面积为10 mm2、限压阀的质量为106 g的高压 锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105 Pa,则:(g取 10 N/kg) 初中物理 (1)高压锅限压阀所受的重力是多少? (2)高压锅内气体能达到的最大压强为多少? (3)商品质量检测部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能 超过1.9×105 Pa,要使此高压锅能继续安全使用,应再配备一 个质量为多少克的限压阀? 初中物理 解析　(1)限压阀所受重力为G=mg=106×10-3 kg×10 N/kg =1.06 N; (2)根据题意可知,高压锅内气体能达到的最大压强为p=p0+  =1.0×105 Pa+ =2.06×105 Pa; (3)根据检测标准,限压阀产生的压强为p限=p最大-p0=1.9×105 Pa- 1×105 Pa=0.9×105 Pa, 根据p= 可得,限压阀的重力为G'=F限=p限S=0.9×105 Pa×10× 10-6 m2=0.9 N, 限压阀的质量为m'= = =0.09 kg=90 g。 初中物理 谢谢观看 初中物理 $$