第9章 专题3 压力、压强综合计算-【宝典训练】2024-2025学年新教材八年级下册物理高效课堂（人教版2024）

全典训综 物理·八年级·下册(R) 专题三 压力、压强综合计算 专题摄述 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普遍适用，0-适用于流体和各种水平面上的直桂体。 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F=S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： 120N (2)水平骑行时自行车对地面的压强： 自行车净重 (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 1×103m2 车轮直径 0.61m 轮胎承受的最大压强 1×10Pa ●》70● 第9章压强 二、液体压力、压强计算 3.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 ●71● 全典训综 物理·八年级·下册() 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 024681012141618FN 图1 图2 ●p72● 第9章压强 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 ●73…宝典训练物理·八年级下册(R】 能力提升 二，液体压力、压强计算 13.(1)水会沸腾薄塑料片会下鉴气球体积会变大， 3.解：(1)水的重力为G=mg=5kg×10Nkg=50N 直至爆炸(2)大气压打开封盖 (2)水对容器底部的压强为p=pgh=1.0×10kg/m (3)5306.6小于压力锅内无法抽成真空 X10Nkg×0.4m=4×103Pa 4.解：(1)A点的深度： 9.4跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 h=100cm-35cm=65cm=0.65m, 水对A点的压强： 基础过关 p=pghA=1.0×10kg/m×10N/kg×0.65m=6.5× 1.(1)大于(2)小于外界大气压塑料管高于惯 10Pa: 性低于管口 (2)水对容器底的压强： 2.(1)向下向上AB大气压B p=pgh=1.0×10kg/mX10Nkg×100X0.01m=1 (2)向上水压打开上方(3)向下出水管 ×10'Pa: (4)水管与抽水机接头处漏气 3.(1)C(2)A (3)由p一5可知，水对容器底部的压力： (3)做托里拆利实验时，玻璃管内上方有一段是真空， F=bS=1×10'Pa×100×10m=100N 但是玻璃管中的水银没有去填补，所以与亚里士多德 三、气体压力、压强计算 的观点不相符，可以推翻其观点 5.解：(1)压力锅锅盖面积：S=450cm=4.5×102m, 4.高0.45000.5 由p一号可得，锅益所受搭汽的压力： 5.可行点燃左边杯中的蜡烛后，左边杯内的气压会减 F=pS=2×1×10Pa×4.5×10m2=9×10N: 小，而右边杯中的大气压不变，右边杯中的水在大气压 (2)当锅内蒸汽达到2.5个标准大气压时，根据压强公 的作用下会流入左边的杯中 式和力的平衡： 专题三压力、压强综合计算 Gm十pS=p4S则· 故Gw=phSm-ASg=2.5X10Pa×5X10'm-1 一、固体压力、压强计算 ×10Pa×5×10-m2=0.75N, 1.解：(1)一只冰刀鞋的质量m=2kg, 限压阀的质量：m= Gm=0.75N 所以，一只冰刀鞋的重力 10N/kg =0.075kg=75g。 G-mg=2kgX10N/kg=20N: 四、压力，压强图像分析 (2)冰刀的长度a=40cm=0.4m, 6.AC 宽度b=2.5mm=0.0025m 7.解：(1)对合金块受力分析可知，受到竖直向上的拉力 每只冰刀鞋与冰面的接触面积 F,和支持力Fw,竖直向下的重力G作用处于平衡状 S=0.4m×0.0025m=0.001m°： 态，合金块受力示意图如图所示： (3)小明的重力G=500N,小明对冰面的压力F=G+ (2)由图2可知，支持力F、跟拉力F,的关系 2G=500N+2×20N=540N. 是一次函数，可设为F、=F,十b(k为常数。 冰而的受力面积S=2S=2×0.001m=0.002m, 且k≠0). F540N 小明对地面的压强p一了一0.002m 把F、=12N、F,=4N和Fx=2N、F,=14N ■2.7×10Pa 代人可得：12N=k×4N+b,2N=k×14N+ 2.解：(1)李烨同学骑车的平均速度： h.联立等式可得：k=-1,b=16N, 、=￥=3.6×10m=3m8； 则Fx=一F,十16N, 20×605 当F,=ON时，Fv=16N,此时物体受到的支 G (2)该同学的重力：G人=m人g=40kg×10N/kg=400N, 持力和重力是一对平衡力，二力大小相等，则 车对地面的压力：F=G,十G.=120N十400N=520N, 合金块受到的重力G=Fv=16N: F520N 车对地面的压强：p=5二1X10m =5.2×10Pa: (3)当Fz=14.5N时，Fw'=-F,'+16N=-14.5N+ 16N=1.5N, (3)自行车对地而的最大压力： 因合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力 Fx=peS=1×10Pa×1×103m=1000N, 是一对相互作用力， 自行车后座能携带物体的最大重力： 所以，金块对电子秤的压力F=Fv'=1.5N, Gw=Fx-F=1000N-520N=480N, 合金块的底面积 自行车后座能携带物体的最大质量： S=L2=(10em)=100cm'=102m', mn-Gia=_480N g 10N/kg =48kg 合金块对电子样的压强一号-。品 =150Pa 8 物理参考答案 五、压力、压强综合计算 9.5流体压强与流速的关系 8.解：(1)容器的质量m=400g=0.4kg 未注人任何液体，容器所受重力 基础过关 G=mg=0.4kgX10N kg=4N. 1.流动性2.小3.快小大压强差 容器对桌面的压力F=G=4N, F AN 课堂巩固 容器对桌面的压强p=5一200X10m =200Pa: 1.(1)两张纸向中间常拢大小 (2)水对橡皮膜的压强： (2)靠近大小(3)大于小于(4)压强靠近 pg=p*gh#=1.0X10kgrm'×10N/kg×(30-10)× (5)较小不会下方气体流速大，压强小 102m=2000Pa, 2.A3.C 右液面到圆孔橡皮膜中心的距离： 4.(1)增大减小小大对人施加一个向火车方向 hw=35cm-10cm=25cm=0.25m, 的力(2)大于屋顶(3)小 因橡皮膜正好相平时左右两侧的液体压强相等，根据p (4)大小(5)小大下 一as可知右侧加人液体的密度：A一六一会 课后进阶 2000Pa 5.D6.B7.D8.B9.上升下降上升 10N,kg×0.25m =0.8×10kg/m. 10.越小推向 9.解：(1)输液时，当瓶内液体压强与瓶内气体压强之和 11.(1)变大流速(2)慢大 小于外界大气压时，液体无法输人人体内，“闲置”管的 (3)小大气压相同 作用就是导入空气，利用大气压使药液顺利流入人体： (4)用吸管向两气球中间吹气 此时瓶内外气体压强相互抵消，根据液体压强公式p= 气体流速越大，压强越小 Pgh可得： 能力提升 输液管中药水深度为： 12.(1)飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随若 1.3×10'Pa 、h-。g1.0X10kg7m×10Nkg.3m, 迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15附近时 故药水袋至少应比针管高1.3m, 达到最大 所以若药水瓶与针头间的高度约为1,1m,不能确保药 (2)改变电风扇的挡位来改变风速大小(3)0>a 液的流速： 第9章 压强复习课 (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 重难雅再现 px一P4南gh=1×10Pa-1.0×10kg:m×10 N/kgX 一、压力与压强 0.02m=9.98×10'Pa: 例1(1)受力面积压力大小 (3)药液在输液管中下降到距血管0.6m高时不再下 (2)海绵的凹陷程度(3)DE受力面积 降，说明血压与药液压强相等.即Pam=Pa裤一Ph (4)压力的大小相同时，压力作用的效果跟受力面积有关 =1.0X10kg/m3×10N:kg×0.6m=6000Pa (5)正确 专题四 探究压强 (6)不对 因为比较压力的作用效果，必须选择相同的受 力表面 一、探究影响压力作用效果的因素 (7)错误 没有控制压力不变(8)控制变量法 1.(1)海绵的凹路程度(2)B压力 变式训练 (3)相同压力大小，受力面积大小都相等 (4)2400 2.(1)海绵的凹陷程度(2)甲、乙控制变量法 1.B2.1.2×10 (3)乙、丙压力 3,解：(1)金属正方体所受的重力为：G=mg=4kg×10Nkg (4)受力面的材料不同，受力面的凹陷程度不同 =40N:(2)图2中两块金属整体对水平地面压力为F=G 二、研究液体内部的压强 +G=40N+60N=100N,与地面的接触面积是金属正方 3.(1)高度差B(2)丙(3)大(4)> h: 体的底面积S=Q,01m.此时对水平地面的压一号 三，大气压的测量 100N 0.01m =10000Pa: 4.排出注射器中的空气￥号-号 (3)变大压力一定时，受力面积越小，压强越大 L 二，液体压强 (2)②@(3)A 例2(1)压强计(2)高度差6(3)漏气拆下重装 9