2025年中考物理专题训练——压强的综合计算

2025年中考物理专题训练——压强的综合计算 一、计算题 1．高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制．如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St（已知大气压强p0） （1）写出液体沸点与气压的关系； （2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强； （3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量．如果限压阀的质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少． 2．如图所示，放置在水平地面上重10N的平底薄壁容器，底面积100cm2内装40N的水，水深20cm．现将一体积为200cm3的金属块系在弹簧测力计挂钓上，然后把它浸没于容器内的水中（水未溢出，金属块未接触容器底部）弹簧测力计示数为15.8N．（ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）求： （1）金属块未放入水中时，容器底部受到水的压力是多少？ （2）金属块浸没于水中后，容器对水平地面的压强是多少？ 3．如图所示，矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94m，由423块花岗岩石块砌成，碑心石是一块竖立的整块花岗岩，高14.7m、宽2.9m、厚1.0m、质量119.3t，求： （1）碑心石体积； （2）碑心石密度； （3）若碑心石单独静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压强。 4．两个薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平地面上，容器底面积均为0.01米2、容器重力均为G0，容器内盛有相同高度的水，如图所示。将两个密度不同、体积均为1×10-3米3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入甲、乙两容器中，水对容器底部的压强p水和容器对地面的压强p容如下表所示。 压强 放入A柱体 放入B柱体 p水（帕） 1470 1960 p容（帕） 1960 2940 （1）求放入A柱体后，甲容器对水平地面的压力。 （2）通过计算确定容器的重力。 （3）判断柱体B在水中的浮沉状态，并说明你的判断依据。 5．如图所示，薄壁圆柱形容器内盛有质量为3千克的水，置于水平面上。 (1)求容器内水的体积V水； (2)求水面下0.2米处水产生的压强p水； (3)现将一个边长为a的实心均匀正方体放入容器内的水中后（水未溢出），容器对水平面的压强增加量恰好等于水对容器底部的压强增加量，求正方体密度ρ的范围。 6．如图所示为家用四轮汽车，如表为汽车相关数据。当汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.04倍，g取10N/kg。求： 汽车的总质量 每个轮胎与地面的接触面积 1500kg 500cm2 （1）汽车匀速行驶时的牵引力； （2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强； （3）比较汽车快速行驶与静止时对水平地面的压力大小并说明理由。    7．如图所示，一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上，笔筒高度为0.11 m，筒内深度为0.10 m。笔筒开口向上放置时，笔筒对桌面产生的压强为8.1×102 Pa；笔筒开口向下放置时筒对桌面产生的压强为4.05×103 Pa。求：    (1)笔筒内注满水时，水对笔筒底部产生的压强； (2)笔筒开口向上和开口向下放置时，笔筒与桌面的接触面积之比； (3)青花瓷笔筒材质的密度。 8．如图所示，盛有水的薄壁柱形容器甲与均匀实心柱体乙放在水平地面上，容器甲底面积为S，水的质量为2千克，柱体乙的质量为0.5千克，此时水对容器底部压强为。 （1）求水的体积； （2）若容器甲底面积S为0.01米，求水对容器底部的压强； （3）从容器中抽出质量为的水，在乙的上方截取质量大于的部分，再将截取的部分浸没在容器甲的水中，水不溢出，水对容器底部的压强变化情况如下表。 抽出水后 将截取部分放入水后 水对容器底部的压强 a.求抽出水的质量； b.求柱体乙的密度的范围。 9．如图，某轿车的质量为1.5t，轮胎与地面接触的总面积为600cm2，在平直路面行驶时，在100s内匀速行驶3500m，已知牵引力的功率为105kW，求： （1）车受到的阻力； （2）若空车停在水平路面上时，车对地面的压强。 10．如图所示，水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器重9N；上下两部分的横截面积之比为1∶4，高度均为10 cm；容器中倒入1.6 kg酒精，深度为8 cm。（ρ酒精=0.8×103kg/m3 ，g取10 N/kg）求： (1)酒精对容器底面的压强； (2)容器对水平地面的压强； (3)往容器内加酒精，酒精的深度为多少时，酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等。 11．2024年3月28日晚7点，小米第一台四轮汽车XiaomiSU7正式上市，如图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨，最长续航超过800km，这两个数值均是如今的顶尖水准。求： （1）该车的重力； （2）若每个车轮与地面的接触面积为0.0125m2，它空载时对水平地面的压强。 12．如图甲将杯高为10cm薄壁圆柱体状空杯，放在电子秤上、现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变化的图象如图乙所示，求： （1）空杯的质量多大？ （2）杯装满水时，水对杯底的压强多大？ （3）杯子的底面积多大？ 13．如图所示，轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上，容器中盛有质量为8千克的水，容器底面积为S0。 （1） 求0.2米深处水的压强p水； （2） 若容器底面积S0为：，求容器对地面的压强p容； （3） 现有一个柱状物体，其底面积，若将该物体垫在容器下方，地面受到压强的变化量等于原来容器对地面压强的1.5倍，求物体的质量m物。 14．为解决饮水、灌溉等问题，某地正准备开工建设一座水库，预计水库大坝坝高，求：（） (1)建成蓄满水后，水对水坝底部的压强； (2)坝底一个面积为的排水阀门上受到水的压力。 15．据近期新闻报道，南京街头出现了一款四轮智能下水管道机器人（如图甲所示），其上装有摄像头和探照灯，能将水管内拍摄到的影像无线传输至路面的接收装置中（如图乙所示），以便对管道及时检测修补。 (1)机器人最大行驶速度为30cm/s，则要通过一段120m长的管道，至少需要多少秒？ (2)若机器人的质量为15kg，每个车轮和水平管道地面的接触面积是10cm2，则它对管道地面的压强是多少帕？（g取10N/kg） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年中考物理专题训练——压强的综合计算》参考答案 1．（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高； （2）使用高压锅时锅内气体的最大压强p=； （3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量△F′=mg 【详解】（1）液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低． （2）已知大气压强p0，内底面积为S，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压锅顶部面积为St则大气压力F0=p0S0，限压阀重力G=m0g， 当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，此时压力F=F0+G=p0S0+m0g， 出气孔横截面积为S0，锅内气体最大压强 p= p= （3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量 △F=△p（S﹣S0）=（S﹣S0）=mg﹣mg 锅体对锅盖的最大作用力增加量为△F′=△F=mg﹣mg 因为S远大于S0，所以△F′=mg 故答案为；（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高； （2）使用高压锅时锅内气体的最大压强p=； （3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量△F′=mg． 此题涉及到大气压的综合应用，重力的计算，压强大小及其计算的等知识点，这是一道数学与物理的综合性题目，要求学生要具备一定的学科综合能力，要学会用字母表达式去表达物理量． 2．（1）20N（2）5200Pa 【详解】（1）金属块未放入水中时，容器底部受到水的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa，由得容器底部受到水的压力：F=pS=2000Pa×100×10-4m2=20N； （2）金属块浸没于水中受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10-6m3=2N，金属块的重力为：G金属=F浮+F示=2N+15.8N=17.8N；容器对水平地面的压力：F压=（G容+G水+G金属）-F示=（10N+40N+17.8N）-15.8N=52N，此时容器对水平地面的压强：． 3．（1）42.6m3；（2）2.8×103kg/m3；（3）4.1×105Pa 【详解】解：（1）由题意可知，碑心石体积 V=abc=14.7m×2.9m×1.0m=42.6m3 （2）碑心石质量 m=119.3t=1.193×105kg 碑心石密度 （3）碑心石静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压力 F=G=mg=1.193×105kg×10N/kg=1.193×106N 它对水平地面的压强 答：（1）碑心石体积为42.6m3； （2）碑心石密度为2.8×103kg/m3； （3）碑心石单独静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压强为4.1×105Pa。 4．（1）19.6牛（2）4.9牛（3）沉底 【详解】(1)放入A柱体后，甲容器对水平地面的压力 F=p容S=1960Pa×0.01m2=19.6N； (2)因为 p水B＞p水A 由p=ρgh可得， h水B＞h水A 由V=Sh可得 V排 B＞V排 A A一定漂浮，且无水溢出。因为 G0+G水+GA＝p容AS 在柱形容器中 G水+F浮A＝G水+GA＝p水AS G0＝(p容A- p水A)S＝(1960Pa-1470Pa) ×0.01m2=4.9N； (3)同理 G0+G水+GB-G溢＝p容BS ① G水+F浮B-G溢＝p水BS  ② 由① ②得 GB-F浮B＝(p容B- p水B)S-G0＝(2940Pa-1960Pa)×0.01m2-4.9N＝4.9N＞0， B一定是沉底的。 答：(1)放入A柱体后，甲容器对水平地面的压力是19.6N； (2)通过计算确定容器的重力是4.9N； (3)沉底，见解析。 5．(1)3×103米3 (2)1960帕 (3)1×103千克/米3 【详解】（1）由知道，容器中水的体积 （2）由知道，压强 （3）设物体的质量为m，则容器对地面压强的增加量 水对容器底部压强的增加量 根据题意知道 即 因为 V排≤V 所以 0＜ρ≤ρ水 6．（1）600N；（2）75000Pa；（3）汽车快速行驶时，对地面的压力小，因为快速行驶时汽车顶部空气流速快，压强小，汽车受到向上的升力 【详解】解：（1）汽车的重力为 汽车匀速直线行驶，则受到的牵引力与阻力为一对平衡力，则有 （2）该小汽车静止在水平地面上时对地面的压力为15000N，4个轮胎与地面的接触总面积为2000cm2=0.2m2，车对地面的压强为 （3）汽车快速行驶时，对地面的压力小，因为快速行驶时汽车顶部空气流速快，压强小，汽车受到向上的升力因为快速行驶时汽车顶部空气流速快，压强小，汽车受到向上的升力。 答： （1）汽车匀速行驶时的牵引力为600N； （2）汽车静止在水平地面上时，对地面的压强为75000Pa； （3）汽车快速行驶比静止时对水平地面的压力小。因为快速行驶时汽车顶部空气流速快，压强小，汽车受到向上的升力。 7．(1) 1×103 Pa；(2) 5∶1；(3) 2.7×103 kg/m3 【详解】(1)因为笔筒中水的深度为0.1m，故加强为 (2)由题知，两次压力相等，都等于笔筒的重力，故有 所以 解得 (3)笔筒的质量为 体积为 密度为 答：(1)水对笔筒底部产生的压强为1×103Pa； (2)笔筒与桌面的接触面积之比为5:1； (3)青花瓷笔筒材料的密度为2.7×103kg/m3。 8．（1）；（2）1960帕；（3）a.0.4kg；b. 【详解】解：（1）由得，水的体积 （2）水对容器底部的压强 （3）a.抽出水前后 由得，抽出的水为 未抽水时，水对容器底部的压强 则 b.放入截取部分前后 截取的部分浸没在容器甲的水中，则截取部分的体积等于排开水的体积，即 依题意得 则 所以 答：（1）水的体积V水为2×10−3米3； （2）水对容器底部的压强p0为1960帕； （3）a.抽出水的质量m0为0.4kg； b.柱体乙的密度ρ乙的范围2×103千克/米3<ρ乙<2.5×103千克/米3。 9．（1）3000N；（2）2.5×105Pa 【详解】解：（1）根据题意可知，在平直路面行驶时，轿车在100s内匀速行驶3500m，可得轿车的速度为 由于轿车做匀速直线运动，处于平衡状态，水平方向上，轿车的牵引力等于轿车受到的阻力，则有 （2）根据可知，若空车停在水平路面上时，车对地面的压强为 答：（1）车受到的阻力为2000N； （2）若空车停在水平路面上时，车对地面的压强为2.5×105Pa。 10．(1)640Pa；(2)1000Pa；(3)0.16m 【详解】(1)酒精对容器底的压强 p=ρ酒精gh=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.08m=640Pa (2)容器对水平地面的压力 F=G容+m酒精g=9N+1.6kg×10N/kg=25N 由 m=ρV=ρSh 得容器的底面积 S==0.025m2 容器对水平地面的压强 p容器==1000Pa (3)假设添入酒精后，酒精的深度为h总，由于容器上部分有酒精时，酒精对容器底面的压力才能大于酒精本身的重力，而容器下部的深度为10cm(合0.1m)，故酒精的深度大于0.1m，容器上部分的横截面积 S上=S=0.25S 所以，添加酒精后，酒精对容器底面的压力 F1=pS=ρ酒精gh总S 容器对水平地面的力 F2=G容+G酒精=G容+ρ酒精gSh+0.25Sρ酒精g(h总-h) F1= F2 ρ酒精gh总S= G容+ρ酒精gSh+0.25Sρ酒精g(h总-h) h总=+h h总=+0.1m=0.16m 故酒精的深度达到0.16m时，酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等。 答：(1)酒精对容器底面的压强640Pa； (2)容器对水平地面的压强1000Pa； (3)酒精的深度达到0.16m时，酒精对容器底面的压力与容器对地面的压力相等。 11．（1）；（2） 【详解】解：（1）该车的重力 G=mg=2.2×103kg×10N/kg=2.2×104N （2）车空载时对水平地面的压强 答：（1）该车的重力为2.2×104N； （2）汽车空载时对水平地面的压强为4.4×105Pa。 12．（1）0.2kg；（2）1.0×103 Pa；（3）3×10-3 m2 【详解】解：（1）由图可知，当倒入水的质量为零时，空杯的质量m杯=0.2kg。 （2）杯装满水时，水对杯底的压强 p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1.0×103 Pa （3）装满水时，水的质量为 m=0.5kg-0.2kg=0.3kg 水的重力为 G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N 因为杯子是圆柱体状的，水对杯底的压力 F＝G=3N S==3×10-3 m2 答：（1）空杯的质量是0.2kg； （2）杯装满水时，水对杯底的压强是1.0×103 Pa； （3）杯子的底面积是3×10-3 m2。 13．（1）；（2）；（3）2kg 【详解】解：（1）0.2米深处水的压强 （2）容器对地面的压强 （3）底面积，若将该物体垫在容器下方，地面受到压强的变化量等于原来容器对地面压强的1.5倍，则此时的压强为原来的2.5倍，地面受到的压力为 即物体质量为 答：（1） 0.2米深处水的压强p水为； （2） 若容器底面积S0为：，则容器对地面的压强p容为； （3）物体的质量m物为2kg。 14．(1)8×105Pa； (2)1.6×104N 【详解】（1）建成蓄满水后，水对水坝底部的压强 （2）坝底一个面积为的排水阀门上受到水的压力为 15．(1)400s；(2)3.75×104Pa 【详解】(1)已知机器人最大行驶速度 行驶路程，由得，则需要的时间为 (2)机器人的重力 机器人对管道地面的压强 答：(1)机器人要通过一段120m长的管道，至少需要400s； (2)机器人对管道地面的压强是3.75×104Pa。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$