初级中学物理压强液体压强大气压强(可作为竞赛培优资料).doc
|第十讲 压 强【考点梳理】1压力(1)定义:垂直压在物体表面上的力叫 ,压力产生的条件: 。 压力的作用点: ,压力的方向: 。(2)压力与重力区别与联系: 重力压力区别产生原因由于 的吸引而使物体受到的力互相 的两个物体由于 而产生的力方向 作用点 联系压力有时跟重力有关,但有时跟重力无关(3)压力的作用效果 实验 猜想: 物理研究方法: 器材: 效果由 和 共同决定的。2压强(1)定义:物体 上受到的 叫压强,用符号 表示。压强是描述 的物理量。(2)压强的定义式: 变形式: , 。(3)压强的单位: ,用符号 表示,1帕= 牛/米2。注意: 在套用公式及变形式进行计算时,压力、受力面积和压强要相对应,压力的单位及受力面积的单位要统一为“N”和“m2”。 受力面积指物体间相互挤压时的接触面积,不一定等于支持面的面积。3增大和减小压强的方法增大压强的方法:在受力面积一定时,增大 ;在压力一定时,减小 ;或增大压力的同时减小受力面积。例如:压路机的轮子一般做得很重,锋利的刀口容易切东西等。减小压强的方法:在受力面积一定时,减小 ;在压力一定时,增大 。或减小压力的同时增大受力面积。例如:坦克上的履带,沙漠中的越野车有非常宽大的轮子4柱体压强公式推导:设柱体的高为h,密度为,底面积为S,该柱体放在水平桌面上时,对桌面产生的压强为p=_。(写出推导过程)特别要留意公式的使用条件:(1)密度均匀,形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体)(2)物体被放在水平面上,且物体的底面积就是受力面积(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的作用(F大小=G大小)。5对固体产生的压强、压力计算,一般先由F= 求出压力,然后再根据P= 求出压强的大小。【课堂探究 考点突破】考点一:压力、探究影响压力的作用效果【例1】关于压力,下面说法正确的是:( )A压力的方向总是竖直向下的B压力的大小等于物体所受的重力C压力的作用点在受压物体上 D静止在水平面上的物体,压力和重力大小相等、方向相同,故压力就是重力【练1-1】小吉同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图乙继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图丙(1)该实验中,小吉是通过 来判断物体对斜面压力的大小(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是 。【练1-2】已知木块重力为G,所受作用力F,问在图中支持面MN所受压力各为多大?【练1-3】科学实验小组在探究压力的作用效果跟什么因素有关时,用早餐奶(图甲)按图乙、丙、丁三种情况放在泡沫塑料上,分别进行探究实验。(1)通过对乙、丙、丁三次实验结果进行比较,得出压力作用效果跟 有关。(2)这种探究方法在物理学中叫 。(3)如果在实验中没有泡沫塑料,可选择现实生活中 来代替。考点二:压强【例2】如图所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强( )A平放时最大 B立放时最大C侧放时最大D平放、立放、侧放时,一样大【练2-1】一个铁锭如图(a)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F1和P1;当如右图(b)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F2和P2,那么( )AF1=F2,Pl=P2BFl=F2,P1F2,P1=P2DF1P2【练2-2】如图所示,a、b是两个不同的实心圆柱体,其中的a高度小于b,a的底面积大于b,而他们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )A因为a的高度比较小,所以a的密度大 B因为a的质量比较大,所以a的密度大 C因为a的底面比较大,所以a的密度小 D因为a的体积比较大,所以a的密度小【例3】如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )【练3-1】右图中的推土机有宽大的履带和锋利的土铲,下列说法正确的是( )A宽大的履带是为了减小压力B宽大的履带是为了增大压强C锋利的土铲是为了减小压力D锋利的土铲是为了增大压强【例4】置于水平地面上的石柱,高为14m,横截面积为025m2,质量为1500kg,g取10N/kg。求:(1)石柱的重力;(2)石柱的密度;(3)石柱对水平地面的压强。【练4-1】如右图所示,小灰灰在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m ,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。问: (g取10Nkg)(1)小灰灰受到的重力是多大?(2)小灰灰滑行的平均速度是多大?(3)小灰灰在单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小灰灰双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。考点三:压强比例计算【例5】一根筷子竖立在水平面上,对桌面的压力是F,压强为P,当把一双同样的筷子扎在一起竖立在水平桌面上时,对桌面的压力和压强分别是( )A2F,2P B2F,P CF/2,P/2 DF,P【练5-1】 若压力为F,横截面积为S时,压强为P,那么( )A当压力变为2F、横截面积变为2S时,压强变为2PB当压力变为F/2、横截面积变为S/2时,压强变为P/2C当压力变为2F、横截面积变为S/2时,压强变为P/4D当压力变为F/2、横截面积变为2S时,压强变为P/4【练5-2】同种物质制成的甲、乙两实心体,质量之比为2:1,它们的密度之比( )A2:1B1:2C1:1 D无法判断【练5-3】如图是小强同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为( )A BC DA组 基础拔高训练1下列现象中哪一个起到了增大压强的作用( )A铁轨铺在一根根的路枕上 B推土机具有宽大的履带C斧头、剪刀等用过一段时间就要磨一磨 D背书包要用扁而宽的带,而不用细绳2下列实例中,为了减小压强的是 ( )A注射器的针头很尖 B压路机上的碾子很重C载重汽车的车轮很宽 D滑冰鞋上的冰刀很薄3练太极拳是很好的强身健体运动,常常在平整松软的土地上练习,当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )A压力变大,压强不变,甲凹陷的深度等于乙鞋印凹陷的深度B压力变大,压强变大,乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度C压力不变,压强变大,乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度D压力不变,压强变小,甲凹陷的深度大于乙鞋印凹陷的深度4 小吉同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如左下图甲、乙所示的实验。 (1)实验能够得到的结论是 。()若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验。5 如下图所示,A为边长01m的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B所受压力为_牛,受到的压强是_Pa,图乙中B所受压力为_牛,受到的压强为_Pa。6A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为13,对地面的压强之比为23, 则两金属的密度之比是( )A4:9 B9:4 C1:2 D2:17甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是12,则甲、乙的底面积之比是 ( )A12 B21 C14 D418质量相同的三个正方体块,A为铜块,B为铁块,C为铝块,(铜铁铝)把它们放在水平桌面上,对桌面的压强( )A B C D无法判断9A 、B两个均匀实心立方体 , 自由放置在水平桌面上 , 其底面积之比为,它们对桌面的压强之比,则A 、B两立方体重力之比是:( )A21 B12 C 18 D81甲乙10如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上,他们对桌面的压强相等,甲、乙两个正方体的边长之比为6:5,若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的1/3,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为( )A6:5 B5:6C10:9 D9:1011把同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为和。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为( )A B C D 12已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为和,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为。若,则为( )A3:2 B1:3C2:5 D9:413如图甲所示为一辆在田地里使用的农用四轮拖拉机,它的前轮是导向轮,后轮是驱动轮,拖拉机在工作时一般后面挂有拖车或耕地设备等。图乙所示为一辆在仓库、机场、车站等地方常见的搬运货物的叉车,它的前轮是驱动轮,后轮是导向轮。请分别解释为什么拖拉机的前轮窄小、后轮宽大得多,而叉车的前轮宽大、后轮窄小?13如图所示的平底玻璃杯中装有08kg的水,杯内水的深度为20cm。玻璃杯内底面积为,玻璃杯外底面积为,平底玻璃杯重为4N。水平放置于的水平桌面中央(g取10N/kg)求:装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。B组 能力提升1如图所示图钉尖的面积是510-8m2,图钉帽的面积是110-4m2,松木能承受的最大压强是5106Pa以下说法正确的是( )A手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木B手指至少要用025N的力,图钉尖才能进入松木C图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力D图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力2如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体AB放在水平地面上。已知它们的密度之比A:B=1:2,对地面的压强之比PA:PB=1:3则( )A它们的高度之比hA:hB=2:3 B它们的高度之比hA:hB=3:4 C它们的质量之比mA:mB=2:3 D它们的质量之比mA:mB=1:33如图所示,质地均匀的实心圆柱体AB叠放在水平地面上,已知他们的密度之比A:B=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )A9:4 B3:2 C3:1 D9:24甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,且甲乙。若在它们上部沿水平方向分别切去相同体积,则它们对地面压强变化量p甲、p乙的大小关系 ( )Ap甲p乙 Bp甲=p乙Cp甲酒精),可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )A倒入相同质量的水和酒精 B倒入相同体积的水和酒精C抽出相同质量的水和酒精 D抽出相同体积的水和酒精 【练4-4】如图所示在甲乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精(水酒精),试管底部受到的液体的压强p甲和p乙的关系是( ) AP甲P乙 BP甲=P乙 CP甲P乙D无法确定【练4-5】如图所示,水的密度为0,轻质薄片刚要脱落,则油的密度是( )A0/2 B0/3 C0/4 D无法确定,因横截面积不知考点四:连通器的相关应用及计算【例5】细玻璃管与一个带喇叭1:3的玻璃管间用软胶管相连,如图所示,内有一定量的水,当喇叭口慢慢向上移动时,左管内水面( )A向上移动,但总比右管水面低 B向上移动,但总比右管水面高C向上移动,但总与右管水面相平 D不移动,两管水面相平【练5-1】如图所示,连通器的粗管直径是细管直径的2倍,先在连通器内注入水银,然后在细管中注入68cm高的水,求粗管水银面上升了多少和细管水银面下降了多少?【练5-2】如图所示,2003年3月下旬,香港淘大花园爆发“SARS”。经香港卫生署及世界卫生组织的调查,发现引起陶大花园“SARS”病毒大面积传播的原因之一是:当地一些家庭很少使用地漏排泄地面上的污水,从而造成与卫生间地漏相连的U型存水弯头内没有存满足够的水,有的甚至是干的,因此不能正常发挥作用。请你从物理学角度对上述事件的原因做出简要分析。A组 基础拔高训练1下列说法正确的是( C )A液体内部没有压强B液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强C液体内部同一深度处,各个方向压强相等D液体压强与深度有关,跟液体密度无关2如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是( C )A坝的宽度 B水的体积C水的深度 D坝的高度3今年4月,水下考古队员从“南澳号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面。碗在海里上升的过程中( D )A水只对碗的外壁有压强 B水只对碗的内壁有压强C水对碗的压强逐渐变大 D水对碗的压强逐渐变小4如右图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体。甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小p甲 p乙。5如右图所示,关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是(盐水水)( B )Aa点向下压强比向上压强大Bb点压强比c点压强小Ca、b两点的压强相等 Db、c两点压强相等6小吉在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个洞用来探究水的压强。他在探究报告中画出了下图中所示的四种水流喷出时的图示,你认为其中正确的是( )7容积相同甲、乙两个圆柱形容器,都装满水,如右下图所示放置,则甲、乙两个圆柱形容器底部受到水的压力F甲 和F乙,压强P甲和P乙的关系是( )AF甲F乙 P甲P乙 BF甲F乙 P甲P乙CF甲F乙 P甲P乙 DF甲F乙 P甲P乙8如右图一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是( )Aa点所受的压强是200PaBb所受的压强是200PaCa点所受的压强与容器底部所受的压强之比是1:4Db点所受的压强与容器底部所受的压强之比是4:59如图所示,甲乙两个完全相同的容器放于水平桌面上,里面装有等质量的水,且水未装满,则水对容器底部的压强关系:P甲_P乙,容器对桌面的压强关系P,甲_P,乙,容器底对桌面的压力关系F甲_F乙。10如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是( )ApApBpC BpA=pB=pCCpApBpC DpA=pCpB11如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的薄壁圆柱形容器甲和乙(S甲S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为的物体A分别放入水和酒精中(酒精水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )Ap水p酒精,F甲=F乙 Bp水p酒精,F甲F乙Cp水p酒精,F甲=F乙 Dp水p酒精,F甲F乙12如图所示的容器,其下部横截面积为上部横截面积的3倍,当由管口注入重为的某种液体时,上部液柱与容器的下部等高则液体对容器底部的压力为( )A(3/2) BC(3/4) D(1/2)13如右图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40c2,内盛06kg的开水,放置在面积为12的水平桌面中央。试求:(g取10 N/kg)(1)水对茶壶底部的压力;(2)茶壶对桌面的压强。14如图所示,质量均为24kg的薄壁圆柱形容器A和B放在水平地面上,底面积分别为和。容器A中盛有01m高的水,容器B中盛有质量为16kg的酒精。(酒精08103kg/m3)求:容器B中酒精的体积V酒精。容器B对水平地面的压强pB。现有质量相等的甲、乙两实心物块,若将甲浸没在水中、乙浸没在酒精中后,两液体均未溢出,且两液体各自对容器底部压强的变化量相等,求甲、乙的密度甲、乙之比。B组 能力提升1如右图,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,以下列四种不同的方式放在水平桌面上,若杯子上表面面积是下表面面积的2倍,它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则( )Ap甲p乙p丙p丁 Bp乙p甲p丁p丙 Cp乙p甲=p丁p丙Dp丙p乙p丁=p甲2有一密闭的圆台形容器,如右图所示,内装一定质量的液体,如果把它倒置,液体对容器底面的压力、压强的变
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第十讲 压 强
【考点梳理】
1.压力
(1)定义:垂直压在物体表面上的力叫 ,压力产生的条件: 。
压力的作用点: ,压力的方向: 。
(2)压力与重力区别与联系:
重力
压力
区别
产生原因
由于 的吸引而使物体受到的力
互相 的两个物体由于 而产生的力
方向
作用点
联系
压力有时跟重力有关,但有时跟重力无关
(3)压力的作用效果
①实验 猜想: 物理研究方法:
器材:
②效果由 和 共同决定的。
2.压强
(1)定义:物体 上受到的 叫压强,用符号 表示。压强是描述 的物理量。
(2)压强的定义式: 变形式: , 。
(3)压强的单位: ,用符号 表示,1帕= 牛/米2。
注意:
①在套用公式及变形式进行计算时,压力、受力面积和压强要相对应,压力的单位及受力面积的单位要统一为“N”和“m2”。
②受力面积指物体间相互挤压时的接触面积,不一定等于支持面的面积。
3.增大和减小压强的方法
增大压强的方法:在受力面积一定时,增大 ;在压力一定时,减小 ;
或增大压力的同时减小受力面积。例如:压路机的轮子一般做得很重,锋利的刀口容易切东西等。
减小压强的方法:在受力面积一定时,减小 ;在压力一定时,增大 。
或减小压力的同时增大受力面积。例如:坦克上的履带,沙漠中的越野车有非常宽大的轮子
4.柱体压强公式
推导:设柱体的高为h,密度为ρ,底面积为S,该柱体放在水平桌面上时,对桌面产生的压强为p=_______________________。(写出推导过程)
特别要留意公式的使用条件:
(1)密度均匀,形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体)
(2)物体被放在水平面上,且物体的底面积就是受力面积
(3)水平面受到的压力是由物体所受的重力产生的作用(F大小=G大小)。
5.对固体产生的压强、压力计算,一般先由F= 求出压力,然后再根据P= 求出压强的大小。
【课堂探究 考点突破】
考点一:压力、探究影响压力的作用效果
【例1】关于压力,下面说法正确的是:( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的大小等于物体所受的重力
C.压力的作用点在受压物体上
D.静止在水平面上的物体,压力和重力大小相等、方向相同,故压力就是重力
【练1-1】小吉同学为了探究“放在斜面上的物体对斜面的压力跟斜面倾斜程度的关系”,进行了实验,步骤如下:
①用双面胶将一个200克的钩码固定在1米长的塑料直尺的中间,将直尺的一头固定在桌子的一端,如图甲所示
②缓缓抬起右端,让直尺与水平方向有一定的夹角,如图乙
③继续抬高右端,增大直尺与水平方向的夹角,如图丙
(1)该实验中,小吉是通过 来判断物体对斜面压力的大小
(2)分析三次实验的现象,可以得出的结论是 。
【练1-2】已知木块重力为G,所受作用力F,问在图中支持面MN所受压力各为多大?
【练1-3】科学实验小组在探究压力的作用效果跟什么因素有关时,用早餐奶(图甲)按图乙、丙、丁三种情况放在泡沫塑料上,分别进行探究实验。
(1)通过对乙、丙、丁三次实验结果进行比较,得出压力作用效果跟 有关。
(2)这种探究方法在物理学中叫 。
(3)如果在实验中没有泡沫塑料,可选择现实生活中 来代替。
考点二:压强
【例2】如图所示,将一块砖平放、立放、侧放时,它对地面的压强( )
A.平放时最大
B.立放时最大
C.侧放时最大
D.平放、立放、侧放时,一样大
【练2-1】一个铁锭如图(a)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F1和P1;当如右图(b)放置在水平地面上时,对地面产生的压力和压强分别是F2和P2,那么( )
A.F1=F2,Pl=P2
B.Fl=F2,P1
F2,P1=P2
D.F1P2
【练2-2】如图所示,a、b是两个不同的实心圆柱体,其中的a高度小于b,a的底面积大于b,而他们对地面的压强正好相等,则下列判断正确的是( )
A.因为a的高度比较小,所以a的密度大
B.因为a的质量比较大,所以a的密度大
C.因为a的底面比较大,所以a的密度小
D.因为a的体积比较大,所以a的密度小
【例3】如图所示的四个实例中,为了增大压强的是( )
【练3-1】右图中的推土机有宽大的履带和锋利的土铲,下列说法正确的是( )
A.宽大的履带是为了减小压力
B.宽大的履带是为了增大压强
C.锋利的土铲是为了减小压力
D.锋利的土铲是为了增大压强
【例4】置于水平地面上的石柱,高为1.4m,横截面积为0.25m2,质量为1500kg,g取10N/kg。
求:(1)石柱的重力;(2)石柱的密度;(3)石柱对水平地面的压强。
【练4-1】如右图所示,小灰灰在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m ,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。问: (g取10N/kg)
(1)小灰灰受到的重力是多大?
(2)小灰灰滑行的平均速度是多大?
(3)小灰灰在单脚滑行时对冰面的压强是多大?当小灰灰双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
考点三:压强比例计算
【例5】一根筷子竖立在水平面上,对桌面的压力是F,压强为P,当把一双同样的筷子扎在一起竖立在水平桌面上时,对桌面的压力和压强分别是( )
A.2F,2P B.2F,P C.F/2,P/2 D.F,P
【练5-1】 若压力为F,横截面积为S时,压强为P,那么( )
A.当压力变为2F、横截面积变为2S时,压强变为2P
B.当压力变为F/2、横截面积变为S/2时,压强变为P/2
C.当压力变为2F、横截面积变为S/2时,压强变为P/4
D.当压力变为F/2、横截面积变为2S时,压强变为P/4
【练5-2】同种物质制成的甲、乙两实心体,质量之比为2:1,它们的密度之比( )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.无法判断
【练5-3】如图是小强同学在探究甲、乙两种不同的固体物质的质量和体积的关系时得出的图象。如果用上述两种物质做成甲、乙两个质量相同的实心正方体,把它们放在水平面上,则根据图象可知,甲、乙两物体对水平面的压强之比为( )
A. B.
C. D.
A组 基础拔高训练
1.下列现象中哪一个起到了增大压强的作用( )
A.铁轨铺在一根根的路枕上 B.推土机具有宽大的履带
C.斧头、剪刀等用过一段时间就要磨一磨 D.背书包要用扁而宽的带,而不用细绳
2.下列实例中,为了减小压强的是 ( )
A.注射器的针头很尖 B.压路机上的碾子很重
C.载重汽车的车轮很宽 D.滑冰鞋上的冰刀很薄
3.练太极拳是很好的强身健体运动,常常在平整松软的土地上练习,当他单脚站立时,在地面上留下了一个凹陷的鞋印,图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面的( )
A.压力变大,压强不变,甲凹陷的深度等于乙鞋印凹陷的深度
B.压力变大,压强变大,乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度
C.压力不变,压强变大,乙凹陷的深度大于甲鞋印凹陷的深度
D.压力不变,压强变小,甲凹陷的深度大于乙鞋印凹陷的深度
4. 小吉同学在探究“压力的作用效果与压力大小的关系”时,做了如左下图甲、乙所示的实验。
(1)实验能够得到的结论是 。
()若想继续探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应再做图 (填“丙”或“丁”)所示实验。
5. 如下图所示,A为边长0.1m的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图甲中B所受压力为_______牛,受到的压强是_________Pa,图乙中B所受压力为_______牛,受到的压强为_________Pa。
6.A、B两正方体实心金属块放在水平地面上,它们的边长之比为1∶3,对地面的压强之比为2∶3, 则两金属的密度之比是( )
A.4:9 B.9:4 C.1:2 D.2:1
7.甲、乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,甲、乙密度之比是1∶2,则甲、乙的底面积之比是 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶4 D.4∶1
8.质量相同的三个正方体块,A为铜块,B为铁块,C为铝块,(ρ铜>ρ铁>ρ铝)把它们放在水平桌面上,对桌面的压强( )
A. B. C. D.无法判断
9.A 、B两个均匀实心立方体 , 自由放置在水平桌面上 , 其底面积之比为,它们对桌面的压强之比,则A 、B两立方体重力之比是:( )
A.2∶1 B.1∶2 C. 1∶8 D.8∶1
甲
乙
10.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上,他们对桌面的压强相等,甲、乙两个正方体的边长之比为6:5,若在两个正方体的上部沿水平方向都截去甲边长的1/3,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为( )
A.6:5 B.5:6
C.10:9 D.9:10
11.把同种材料制成的甲、乙两个正立方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为和。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为( )
A. B.
C. D.
12.已知两个实心圆柱体A、B的底面积之比为1:3,高度之比为2:3,构成A、B两个圆柱体物质的密度分别为和,将B放在水平地面上,A叠放在B上面(如图甲所示),B对地面的压强为,若把B叠放在A上面(如图乙所示),B对A的压强为。若,则为( )
A.3:2 B.1:3
C.2:5 D.9:4
13.如图甲所示为一辆在田地里使用的农用四轮拖拉机,它的前轮是导向轮,后轮是驱动轮,拖拉机在工作时一般后面挂有拖车或耕地设备等。图乙所示为一辆在仓库、机场、车站等地方常见的搬运货物的叉车,它的前轮是驱动轮,后轮是导向轮。请分别解释为什么拖拉机的前轮窄小、后轮宽大得多,而叉车的前轮宽大、后轮窄小?
13.如图所示的平底玻璃杯中装有0.8kg的水,杯内水的深度为20cm。玻璃杯内底面积为,玻璃杯外底面积为,平底玻璃杯重为4N。水平放置于的水平桌面中央(g取10N/kg)
求:装有水的玻璃杯对水平桌面的压强。
B组 能力提升
1.如图所示图钉尖的面积是510-8m2,图钉帽的面积是110-4m2,松木能承受的最大压强是5106Pa.以下说法正确的是( )
A.手指至少要用500N的力,图钉尖才能进入松木
B.手指至少要用0.25N的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
2.如图所示,质地均匀粗细相同的实心圆柱体A.B放在水平地面上。已知它们的密度之比ρA:ρB=1:2,对地面的压强之比PA:PB=1:3.则( )
A.它们的高度之比hA:hB=2:3 B.它们的高度之比hA:hB=3:4
C.它们的质量之比mA:mB=2:3 D.它们的质量之比mA:mB=1:3
3.如图所示,质地均匀的实心圆柱体A.B叠放在水平地面上,已知他们的密
度之比ρA:ρB=1:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的
压强之比PA:PB=1:2,则他们的高度之比hA:hB为( )
A.9:4 B.3:2 C.3:1 D.9:2
4.甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,且ρ甲>ρ乙。若在它们上部沿水平方向分别切去相同体积,则它们对地面压强变化量Δp甲、Δp乙的大小关系 ( )
A.Δp甲>Δp乙 B.Δp甲=Δp乙
C.Δp甲<Δp乙 D.都有可能
5.如图所示,A、B两长方体置于水平地面上(已知mA<mB、SA>SB、hA=hB),将两物体水平截去相同高度,剩余部分对地面的压强pA 、pB和压力FA、FB的关系为 ( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA<FB
C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
6.甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等,已知ρ甲>ρ乙>ρ丙。若在甲、乙、丙三个正方体的中央分别施加一个沿竖直方向的同方向的力(所施加力的大小小于正方体的重力),使三个正方体对水平地面的压强仍大小相等,则所施加的力的大小( )
A.一定是F甲<F乙<F丙 B.一定是F甲=F乙=F丙
C.可能是F甲>F乙>F丙 D.以上情况都有可能
7.如图所示,圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上。圆柱体A对地面的压强为рA,圆柱体B对地面的压强为рB。圆柱体A的密度为ρA,圆柱体B的密度为ρB。圆柱体A的底面积为SA,圆柱体B的底面积为SB。圆柱体A的质量为mA,圆柱体B的质量为mB。圆柱体A的高度为hA,圆柱体B的高度为hB。已知:рA:рB=6:5;ρA:ρB=4:5;SA:SB=5:8。则下列计算结果正确的是( )
A.两圆柱体的质量之比是mA:mB=4:3
B.两圆柱体的高度之比是hA:hB=2:3
C.如果将圆柱体A水平切去1/4hA,则两圆柱体对地面压强相等
D.如果从两个圆柱体上部各水平切去2/3 mA.圆柱体A对地面的压强为рA,圆柱体B对地面的压强为рB.则рA:рB=4:5
8.如图所示,甲、乙两个实心正方体对水平面的压强相同,边长a甲=2a乙.如果沿竖直方向将甲、乙分别切去厚度为各自边长1/4的部分,然后将甲切去部分叠放在乙的剩余部分上,将乙切去部分叠放在甲的剩余部分上,此时甲对水平面的压强p甲,乙对水平面的压强p乙,甲对水平面的压力F甲,乙对水平面的压力F乙,下列判断正确的是( )
A.p甲>p乙 B.p甲<p乙
A. F甲<F乙 D.F甲=F乙
9.甲、乙两个圆柱体(ρ甲<ρ乙)分别置于水平地面上,它们的底面积分别为S甲和S乙,高度分别为h甲和h乙.若均沿水平方向将两圆柱体截去相等的质量,使剩余部分对地面的压强p甲>p乙,则甲、乙两个圆柱体被截去前的情况可能是图中的( )
A
10.如图所示,A、B两个正方体叠放在水平地面上,B对地面的压强为p1,若取走A,B对地面的压强为p2,已知p1:p2 = 3:2,若A、B的边长之比为LA:LB =2:3,则下列说法正确的是( )
A.A、B 的体积之比VA:VB=8:27 B.A、B的密度之比ρA:ρB=9:4
C.A、B 的质量之比mA:mB=1:2 D.A、B的物重之比GA:GB=2:3
11.如图所示,甲、乙两个正方体物块放置在水平地面上,甲的边长小于乙的边长。甲对地面的压强为p1,乙对地面的压强为p2。( )
A.如甲、乙密度相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
B.如甲、乙密度相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
C.如甲、乙质量相等,将甲放到乙上,乙对地面的压强有可能变为p1
D.如甲、乙质量相等,将乙放到甲上,甲对地面的压强有可能变为p2
12.如图所示,两个正方体金属块A、B叠放在水平地面上,金属块B对地面的压强为P1。若取走金属块A,金属块B对地面的压强为P2,边长之比l1∶l2 =2∶3,已知P1∶ P2=3∶2,则金属块A与金属块B的密度之比为
13.两个实心的正方体铁快,甲的边长是乙的边长的2倍,则甲、 乙的密度之比是 ,体积比是 ,质量比是 。
14.A、B均为圆柱体,A与B的高度相同,A与B的密度比ρA:ρB=1:2,底面积之比SA:SB=2:3,如图12甲所示,B对A的压强为pB;图乙所示,B对地面的压强为pB′,则压强pB:pB′是 。
15.如图所示,A、B两立方体叠置在一起放于水平桌面上, A的密度为ρA,B的密度为ρB,若它们的边长比为lA:lB=1:1,A对B的压强与B对桌面的压强之比PA:PB=2:3,则ρA:ρB= 。若不断地缩小A立方体的体积,但始终保持A的形状为立方体,使A、B两立方体的边长lA:lB的比值由1:1逐渐变为1:2,则压强PA:PB的比值变化情况 (提示:通过计算分析后,写出变化情况)
16.有A、B两个正方体,它们的边长之比为2∶1,密度之比为3∶4。将它们如图所示叠放在水平地面上,此时A对B的压强与B对地面的压强之比为 。
17.质量为6103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶,在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍,每个轮胎与地面的接触面积为0.05㎡,g取10N/kg,求:
(1)汽车所受重力的大小 (2)汽车在1min内通过的路程 (3)汽车静止在水平地面上时对地面的压强。
18.如图甲所示,实心均匀正方体A、B放置在水平地面上,A的边长为0.2m,B的边长为0.3m,A的密度为3000kg/m3,B的密度为2000kg/m3。
(1)求正方体A的质量;
(2) 求正方体B水平地面的压强;
(3)若正方体A、B在底部中间挖去厚度为h,底面积为0.01m2的相同柱形后,如图乙所示,A、B剩余部分对水平地面的压强pA′和pB′,则pA′、pB′ (选填“能”或“不能”)相等,请通过计算说明。
19.如图(a)所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,受到的重力分别为20N和60N,A的边长为0.2m,B的边长为0.3m。
①求正方体A对水平地面的压力FA。
②求正方体B对水平地面的压强pB。
③若在正方体A、B上分别放置与A、B底面积相等、材料相同的长方体物块C和物块D,如图(b)所示,如果它们的高度h相等,正方体A和B对水平地面的压强分别为pA′和pB′。请通过计算比较它们的大小关系及其对应的h的取值范围。
20. 用一种厚度为6厘米,密度为2103 千克/米3 的长方形砖平放砌墙。砌墙使用的水泥砂浆的密度为1.5103千克/米3,设每一层都有水泥砂浆,砖缝间水泥砂浆的厚度为1厘米,墙砌好后总共高5.6米。求:墙对水平地面的压强?(取g=10牛/千克)
21.如图所示,边长分别为0.1米和0.2米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A、B的质量都为6千克。求:
①物体A的密度ρA。 ②物体B对水平地面的压强pB。
③小华设想在两物体中选择某一物体沿竖直方向截去一定厚度L、并置于另一物体上部后使二者对水平地面的压强相同,请通过计算分析小华的设想是否有可能实现,若有可能,求出L的值;若没有可能,说明理由。
第十一讲 液体压强
【考点梳理】
1.液体压强产生的原因: 而产生的。
2.液体压强的规律:
(1)液体内部向 方向都有压强 (2)液体内部的压强随 的增加而增大
(3)在同一深度,液体向各个方向的压强 (4)在同一深度,液体的压强还与 有关
3.测量液体压强的仪器:
4.计算液体压强的公式是: 。(推导过程)
注意:由公式可知:液体的压强只与 和 有关。液体的压强与液体重力的大小,液体质量的大小,体积的大小 与容器的形状和大小 。
5.对液体产生的压强、压力计算,一般先由P= 求出压强,然后再根据F= 求出压力的大小。
6.连通器:上端 ,下部 的两个或几个容器。
其特点是:盛有相同液体不流动时,其液面高度 ,液体内部相同深度各处压强
7.连通器应用实例
水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计,以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶和人造连通器船闸、自来水水塔等。世界上最大的人造连通器是三峡船闸。
【课堂探究 考点突破】
考点一:探究液体压强的规律
【例1】小吉做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:
根据表中的数据,请回答下列问题:
(1)比较序号为 的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等。
(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是: 。
序号
液体
深度/cm
金属盒方向
压强计左右液面高度差/cm
1
水
5
朝上
4.9
2
水
5
朝下
4.9
3
水
5
朝侧面
4.9
4
水
10
朝侧面
9.7
5
水
15
朝侧面
14.6
6
酒精
15
朝侧面
11.8
(3)比较序号为 的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体的压强与密度有关。
【练1-1】某小组同学用U形管压强计研究甲。乙两种液体内部的压强规律,记录实验数据如下表所示。(液体甲的密度小于液体乙的密度)
液体甲
液体乙
实验
序号
金属盒深度
(厘米)
U形管两侧液面
高度差(厘米)
实验
序号
金属盒深度
(厘米)
U形管两侧液面
高度差(厘米)
1
10
6
4
10
7
2
20
11
5
20
13
3
30
15
6
30
18
(1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)的数据及相关条件,可得出的初步结论是: 。
(2)分析比较实验序号 的数据及相关条件,可得出的初步结论是:在相同的深度处,液体的密度越大,液体的压强也越大。
【练1-2】在实验探究活动中,菊花将微小压强计的探头先后放入两种不同液体中,根据如图3所示提供的信息能够探究的是( )
A.液体内部的压强跟液体密度的关系
B.液体内部的压强跟深度的关系
C.在同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等
D.液体内部向各个方向是否都有压强
考点二:液体压强的计算
【例2】发生在山区的大地震,往往会形成很多的堰塞湖,这些堰塞湖随时有溃堤的可能,严重的威胁着下游群众的生命安全。若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55 m,水的密度为1.0l03 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)求上述情况下湖堤底部受到的水的压强。
(2)假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6105 Pa,那么,最多还能允许水面上升多少米?
【练2-1】如图所示,水塔与自来水管组成连通器,若水塔内水面高度h1=18m,五楼住户水龙头出水口高度h2=13m,四楼住户水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口直径为2cm。求:
(1)四楼住户水龙头出水口处,水的压强是多少?
(2)四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少?(g取10N/kg)
【练2-2】在一个重2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上,如图所示(g=10N/kg)。
求:(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对桌面的压力和压强。
考点三:容器底部受到液体的压力其大小可能等于,大于或小于液体本身的重力。
如图(a)是F压 G液,
如图(b)是F压 G液,
如图(c)是F压 G液。
【例3】将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图8所示。两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别为pA和pB,水对瓶底和瓶盖的压力分别为FA和FB,则( )
A.pA>pB FA>FB B.pA<pB FA=FB
C.pA=pB FA<FB D.pA<pB FA>FB
【练3-1】如右图所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲),若将杯子倒过来(图乙),则( )
A.杯子对桌面的压强不变 B.杯子对桌面的压强变大
C.水对杯底的压力变大 D.小对杯底的压强变小
【练3-2】如图所示,放在水平桌面上的甲、乙两柱形容器都装有质量相同的水,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,水对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲<F乙,p甲<p乙
C.F甲=F乙,p甲<p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙
【练3-3】如图所示,铁桶重20N,桶的底面积为200cm2往桶里倒入130N的水,水的深度25cm,平放在面积为1m2的水平台面上,求:(1)水对桶底的压强多大?(2)桶底受到水的压力多大?(3)台面受到桶的压强多大?
【例4】如图所示,是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲、ρ乙,的关系是( )
A.ρ甲=ρ乙 B.ρ甲>ρ乙 C.ρ甲<ρ乙 D.无法确定
【练4-1】如图所示,是菊花研究液体压强时,绘制的甲乙两种液体的压强与深度的关系图象。由图可知,甲乙两种液体密度的大小关系为_________,其中_______液体是水。
【练4-2】如图,水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器A、B,横截面积均为5.010-3m2,A的底面向上凸起,B的底面为平面.在两容器中均加入重为10N的水,则B对桌面的压强为 Pa,A对桌面的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)B对桌面的压强。若A、B容器的水中同一高度处压强分别为pA、pB,则pA pB(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【练4-3】如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙,容器足够高,分别盛有质量相等的水和酒精(ρ水>ρ酒精),可能使水和酒精对容器底部的压强相等的方法是( )
A.倒入相同质量的水和酒精 B.倒入相同体积的水和酒精
C.抽出相同质量的水和酒精 D.抽出相同体积的水和酒精
【练4-4】如图所示.在甲.乙两个试管中分别装有相同高度的水和酒精(ρ水>ρ酒精),试管底部受到的液体的压强p甲和p乙的关系是( )
A.P甲>P乙 B.P甲=P乙 C.P甲<P乙 D.无法确定
【练4-5】如图所示,水的密度为ρ0,轻质薄片刚要脱落,则油的密度是( )
A.ρ0/2 B.ρ0/3
C.ρ0/4 D.无法确定,因横截面积不知
考点四:连通器的相关应用及计算
【例5】细玻璃管与一个带喇叭1:3的玻璃管间用软胶管相连,如图所示,内有一定量的水,当喇叭口慢慢向上移动时,左管内水面( )
A.向上移动,但总比右管水面低 B.向上移动,但总比右管水面高
C.向上移动,但总与右管水面相平 D.不移动,两管水面相平
【练5-1】如图所示,连通器的粗管直径是细管直径的2倍,先在连通器内注入水银,然后在细管中注入68cm高的水,求粗管水银面上升了多少和细管水银面下降了多少?
【练5-2】如图所示,2003年3月下旬,香港淘大花园爆发“SARS”。经香港卫生署及世界卫生组织的调查,发现引起陶大花园“SARS”病毒大面积传播的原因之一是:当地一些家庭很少使用地漏排泄地面上的污水,从而造成与卫生间地漏相连的U型存水弯头内没有存满足够的水,有的甚至是干的,因此不能正常发挥作用。请你从物理学角度对上述事件的原因做出简要分析。
A组 基础拔高训练
1.下列说法正确的是( C )
A.液体内部没有压强
B.液体对容器底部有压强,对容器侧壁没有压强
C.液体内部同一深度处,各个方向压强相等
D.液体压强与深度有关,跟液体密度无关
2.如图所示,液体压强使坝底的水喷射而出,那么决定坝底水的压强大小的是( C )
A.坝的宽度 B.水的体积
C.水的深度 D.坝的高度
3.今年4月,水下考古队员从“南澳Ⅰ号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面。碗在海里上升的过程中( D )
A.水只对碗的外壁有压强 B.水只对碗的内壁有压强
C.水对碗的压强逐渐变大 D.水对碗的压强逐渐变小
4.如右图所示,两支相同的试管,内盛等质量的液体。甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,比较两管中的液体对管底压强的大小p甲 > p乙。
5.如右图所示,关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是(ρ盐水>ρ水)( B )
A.a点向下压强比向上压强大
B.b点压强比c点压强小
C.a、b两点的压强相等
D.b、c两点压强相等
6.小吉在一个塑料瓶的侧壁上戳了三个洞用来探究水的压强。他在探究报告中画出了下图中所示的四种水流喷出时的图示,你认为其中正确的是( )
7.容积相同甲、乙两个圆柱形容器,都装满水,如右下图所示放置,则甲、乙两
个圆柱形容器底部受到水的压力F甲 和F乙,压强P甲和P乙的关系是( )
A.F甲=F乙 P甲=P乙 B.F甲>F乙 P甲>P乙
C.F甲=F乙 P甲<P乙 D.F甲<F乙 P甲<P乙
8.如右图一个装有水的容器放置在水平桌面上,下列关于液体压强的说法正确的是( )
A.a点所受的压强是200Pa
B.b所受的压强是200Pa
C.a点所受的压强与容器底部所受的压强之比是1:4
D.b点所受的压强与容器底部所受的压强之比是4:5
9.如图所示,甲乙两个完全相同的容器放于水平桌面上,里面装有等质量的水,且水未装满,则水对容器底部的压强关系:P甲___P乙,容器对桌面的压强关系P,甲___P,乙,容器底对桌面的压力关系F′甲___F′乙。
10.如图所示,三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有A、B、C三种液体,它们对容器底部的压强相等,现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后,剩余液体对容器底部的压强pA、pB、pC的大小关系是( )
A.pA>pB>pC B.pA=pB=pC
C.pA<pB<pC D.pA=pC>pB
11.如图所示,水平地面上放置着两个底面积不同的薄壁圆柱形容器甲和乙(S甲<S乙),分别盛满质量相等的水和酒精,现将密度为ρ的物体A分别放入水和酒精中(ρ酒精<ρ<ρ水),待静止后,水和酒精对容器底部的压强分别为p水和p酒精,甲和乙容器对桌面的压力分别为F甲和F乙,则下列关系正确的是( )
A.p水>p酒精,F甲=F乙 B.p水>p酒精,F甲<F乙
C.p水<p酒精,F甲=F乙 D.p水<p酒精,F甲<F乙
12.如图所示的容器,其下部横截面积S2为上部横截面积S1的3倍,当由管口注入重为G的某种液体时,上部液柱与容器的下部等高.则液体对容器底部的压力为( )
A.(3/2)G B.G
C.(3/4)G D.(1/2)G
13.如右图,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.6kg的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求:(g取10 N/kg)
(1)水对茶壶底部的压力;(2)茶壶对桌面的压强。
14.如图所示,质量均为2.4kg的薄壁圆柱形容器A和B放在水平地面上,底面积分别为和。容器A中盛有0.1m高的水,容器B中盛有质量为1.6kg的酒精。(ρ酒精=0.8103kg/m3)求:
①容器B中酒精的体积V酒精。
②容器B对水平地面的压强pB。
③现有质量相等的甲、乙两实心物块,若将甲浸没在水中、乙浸没在酒精中后,两液体均未溢出,且两液体各自对容器底部压强的变化量相等,求甲、乙的密度ρ甲、ρ乙之比。
B组 能力提升
1.如右图,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,以下列四种不同的方式放在水平桌面上,若杯子上表面面积是下表面面积的2倍,它们对桌面的压强大小分别是p甲、p乙、p丙、p丁,则( )
A.p甲
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