内容正文:
第八章 压强
小专题四 有关压强的计算
请同学们翻到《主书》P77
固体压强的计算
1. 如图所示是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像.若用甲、
乙两种物质分别制成质量相等的等高实心圆柱体A、B,把它们并排竖直
放置在水平地面上,则圆柱体A、B对水平地面的压强之比为( A )
A. 8∶1 B. 4∶1 C. 2∶1 D. 1∶1
A
2. 如图所示,大象和女驯象师站在水平松软的地面上.大象重为
2×104 N,四只脚与地面的总接触面积为0.2 m2,则大象对地面的压强
为 Pa;驯象师重为400 N,一只高跟鞋与地面的总接触面积为
4×10-3 m2,则驯象师对地面的压强为 Pa.比较他们对地面的
压强可知 (选填“大象”或“驯象师”)陷入地面较深.
1×105
5×104
大象
3. 如图甲、乙所示,同种材料的均匀正方体A、B置于水平地面
上.若A、B边长之比为1∶2,将它们沿竖直方向切去一半,则它们对地
面的压强之比为 ;再把A的两部分按图丙放置,B的两部分按图
丁放置,此时它们对地面的压力之比为 ,对地面的压强之比
为 .
1∶2
1∶8
1∶4
4. (2024·新疆)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空
心砖的质量为1.5 kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的.将其分
别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为
p1、p2、p3,且p1∶p2∶p3=2∶3∶6,已知空心砖竖放时与水平地面的接
触面积为50 cm2.求:(g取10 N/kg)
(1)空心砖的重力;
解:空心砖的重力G=mg=1.5 kg×10 N/kg=15 N
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
解:空心砖竖放时对水平地面的压强p3====3 000 Pa
(3)空心砖材料的密度.
解:设空心砖的长、宽、高分别为a、b、c,压力不变,根据p=可
知 ∶∶=2∶3∶6 ①
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为(50 c ) ,则有bc=50
cm2 ②
联立①②,解得空心砖的体积V=abc=1 000 cm3
则空心砖材料的密度ρ材料===2 g/cm3.
答:(1)空心砖的重力为15 N;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为3 000 Pa;
(3)空心砖材料的密度为2 g/cm3.
液体压强的计算
5. 新情境 “奋斗者”号载人潜水器在国际首次环大洋洲载人深潜
科考任务的航次中,总共完成了63次有效下潜作业,4次下潜深度超万
米,平均深度7 429米,下潜最大深度10 010.9米.因液体压强随深度的增
加而 (选填“增大”或“减小”),科研人员自主研发了抗压能力
更强、韧性和可焊接性更好的Ti62A钛合金新材料,达到可以承受更大压
力的目的.当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10 000米时,所受到海水的
压强为 Pa.(ρ海水取1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
增大
1×108
6. 如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面
上,容器内水面到容器底的距离为6 cm,图甲中水的重力G (选填
“>”“<”或“=”)水对容器底的压力F,水对容器底的压强
为 Pa.若把该容器倒放在桌面上,如图乙所示,则水对容器底的
压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”).(ρ水=1.0×103
kg/m3,g取10 N/kg)
<
600
变大
7. 如图所示,质量0.5 kg,边长为10 cm的正方体木块,放入盛有水
的杯中,静止后有一半露出水面,此时水面距离杯底的高度为16 cm.(ρ
水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)木块放在水平地面上时,对地面的压强是 Pa;
(2)木块放入水中静止后,杯底受到水的压强为 Pa;
(3)木块静止在水中时底部受到水的压力为 N.
500
1 600
5
8. (2024·广安)茶壶几乎是每家必备的常用器具.学习压强知识后,
小淇想对家中的茶壶进行相关研究.她测得茶壶的质量为600 g,底面积
为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所
示.请你接着她的探究完成如下任务:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10
N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强.
解:水对茶壶底的压强
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,求茶壶内水的质
量.(茶壶壁厚度不计)
解:由p=可得,水对茶壶底的压力
F水=pS=1.2×103 Pa×100×10-4 m2=12 N
由题意可知,茶壶对桌面的压力F壶===20 N
茶壶的重力G壶=m壶g=0.6 kg×10 N/kg=6 N
因茶壶对桌面的压力大小等于茶壶和水的重力大小之和,所以,水
的重力
G水=F壶-G壶=20 N-6 N=14 N
则水的质量m水===1.4 kg.
答:(1)水对茶壶底的压强为1.2×103 Pa;
(2)茶壶内水的质量为1.4 kg.
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