2020年春八年級(jí)物理全冊(cè) 第八章 壓強(qiáng)專題訓(xùn)練（一）壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算分層精煉 （新版）滬科版

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1、 專題訓(xùn)練( 一 )　壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算 壓強(qiáng)的計(jì)算屬于初中物理力學(xué)的基本計(jì)算之一,主要分為固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的計(jì)算。在進(jìn)行壓強(qiáng)的計(jì)算時(shí),先區(qū)分壓強(qiáng)的類型很重要,一般固體壓強(qiáng)先利用F=G計(jì)算壓力,再利用p=計(jì)算壓強(qiáng);而液體壓強(qiáng)通常利用p=ρgh計(jì)算。 類型1　固體壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算 1.如圖甲所示,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上緩慢提升靜止在水平桌面上底面積為5 cm2的圓柱體,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與其零刻度線A點(diǎn)上升高度hA關(guān)系如圖乙所示。分析可知,圓柱體的重力為　3　N;當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1 N時(shí),圓柱體對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)為　4000　Pa。? 2.邊長(zhǎng)為10 cm的正方體木塊靜止放

2、在面積為0.5 m2的水平桌面中央,當(dāng)對(duì)木塊施加一個(gè)豎直向上的拉力F時(shí),它對(duì)桌面的壓強(qiáng)減小了150 Pa,則拉力F的大小為( D ) A.150 N B.75 N C.4.5 N D.1.5 N 3.如圖所示,在海灘作案現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了罪犯清晰的雙腳站立的腳印,公安人員立即澆鑄了一只腳模( 用熔化的石蠟倒入后凝固而成 ),經(jīng)測(cè)量,蠟?zāi)_模的平均厚度為3 cm,質(zhì)量為675 g,又經(jīng)測(cè)試,達(dá)到腳印同樣深度的壓強(qiáng)為1.5×104 Pa( ρ蠟=0.9×103 kg/m3,g取10 N/kg )。求: ( 1 )這只腳模的體積是多少?每個(gè)腳印的面積是多少? ( 2 )罪犯

3、重多少牛? 解:( 1 )腳模的體積V==750 cm3 每個(gè)腳印的面積S1==250 cm2=2.5×10-2 m2 ( 2 )因?yàn)槿擞袃芍荒_,所以罪犯站立時(shí)的受力面積S=2S1=2×2.5×10-2 m2=5×10-2 m2 因?yàn)樗矫嫔衔矬w的壓力和自身的重力相等,可得罪犯的重G=F=pS=1.5×104 Pa×5×10-2 m2=750 N 類型2　液體壓強(qiáng)的相關(guān)計(jì)算 4.如圖所示,容器中盛有水,其中h1=100 cm,h2=60 cm,容器底面積S=20 cm2,g取10 N/kg,水對(duì)右側(cè)容器頂?shù)膲簭?qiáng)是( D ) A.10000 Pa B.2000 Pa

4、 C.6000 Pa D.4000 Pa 5.目前,世界上能夠制造潛水深度6000 m潛水器的國(guó)家僅有中國(guó)、美國(guó)、日本、法國(guó)和俄羅斯,我國(guó)研制的“蛟龍?zhí)枴睗撍髟?jīng)載人深潛7062 m,創(chuàng)造了世界同類作業(yè)型潛水器最大下潛深度記錄,取ρ海水=1.0×103 kg/m3,求: ( 1 )在7000 m的深度,潛水器受到的海水壓強(qiáng)為多少? ( 2 )若“蛟龍?zhí)枴鄙嫌幸粋€(gè)50 cm2的觀察窗,在7000 m深度時(shí)觀察窗受到的海水壓力為多大? 解:( 1 )潛水器受到的海水壓強(qiáng)p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×7000 m=7×107 Pa ( 2

5、)觀察窗受到的海水壓力F=pS=7×107 Pa×50×10-4 m2=3.5×105 N 6.某同學(xué)將一兩端開(kāi)口的均 勻玻璃管,用質(zhì)量不計(jì)的塑料片附在下端,然后用外力F將玻璃管豎直插在水下25 cm處,保持平衡,如圖所示。已知塑料片的橫截面積和玻璃管的橫截面積均為20 cm2,且塑料片和玻璃管的厚度不計(jì),玻璃管所受重力為0.5 N( g取10 N/kg )。求: ( 1 )水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓力; ( 2 )該同學(xué)為測(cè)量某種液體的密度,先保持玻璃管在水中的位置不變,然后向玻璃管內(nèi)緩慢地倒入該液體,當(dāng)?shù)谷肷疃冗_(dá)到20 cm時(shí),發(fā)現(xiàn)塑料片剛好下落,那么該液體的密度為多少?

6、 解:( 1 )當(dāng)玻璃管豎直插入水中h1=25 cm=0.25 m時(shí),水對(duì)塑料片產(chǎn)生的壓強(qiáng)p1=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m=2.5×103 Pa 水對(duì)塑料片的壓力F1=p1S片=2.5×103 Pa×20×10-4 m2=5 N ( 2 )當(dāng)?shù)谷氩ＡЧ苤幸后w深度為20 cm時(shí),液體對(duì)塑料片向下的壓強(qiáng)為p2=ρ2gh2 此時(shí)塑料片恰好下落,則滿足p1=p2,即ρ水gh1=ρ2gh2 則該液體的密度ρ2==1.0×103 kg/m3×=1.25×103 kg/m3 類型3　壓強(qiáng)的綜合計(jì)算 7.如圖是一瓶邵陽(yáng)大曲( 一種酒 )。愛(ài)學(xué)

7、習(xí)的聰聰測(cè)得這瓶酒放在水平面上時(shí)瓶?jī)?nèi)酒的高度為0.16 m,瓶底面積為4×10-3 m2,又了解到酒的體積為500 mL,酒的密度為0.9×103 kg/m3,空瓶的質(zhì)量為0.4 kg。請(qǐng)你幫聰聰同 學(xué)完成以下計(jì)算( g取10 N/kg ): ( 1 )這瓶酒放在水平面上時(shí),酒對(duì)瓶底的壓強(qiáng)是多少? ( 2 )這瓶酒放在水平面上時(shí),酒瓶對(duì)水平面的壓強(qiáng)是多少? 解:( 1 )酒對(duì)瓶底的壓強(qiáng)p=ρ酒gh=0.9×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m=1.44×103 Pa ( 2 )V=500 mL=5×10-4 m3 酒的質(zhì)量m酒=ρ酒V=0.

8、9×103 kg/m3×5×10-4 m3=0.45 kg 酒和瓶的總重G=m總g=( m酒+m瓶 )g=( 0.45 kg+0.4 kg )×10 N/kg=8.5 N 酒瓶對(duì)水平面的壓力F'=G=8.5 N 酒瓶對(duì)水平面的壓強(qiáng)p'==2.125×103 Pa 8.有一平底玻璃杯放在水平桌面上,內(nèi)裝重為1.5 N的水,杯中水的高度是12 cm,杯子與桌面的接觸面積是10 cm2,如圖所示( g取10 N/kg )。 ( 1 )求水對(duì)杯底的壓力是多少? ( 2 )若桌面受到玻璃杯的壓強(qiáng)是2.7×103 Pa,求玻璃杯的質(zhì)量。 解:( 1 )水對(duì)杯底

9、的壓強(qiáng) p水=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1200 Pa 水對(duì)杯底的壓力F水=p水S=1200 Pa×10×10-4 m2=1.2 N ( 2 )因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以水和玻璃杯的總重力 G總=F桌=p桌S=2.7×103 Pa×10×10-4 m2=2.7 N 玻璃杯的重力G杯=G總-G水=2.7 N-1.5 N=1.2 N 由G=mg可得,玻璃杯的質(zhì)量m杯==0.12 kg 9.阿根廷工程師設(shè)計(jì)了一款新型家用電梯,該電梯外形是長(zhǎng)圓筒,升降過(guò)程不使用線纜,而是靠氣壓驅(qū)動(dòng)。需要上樓時(shí),抽氣泵啟動(dòng),抽走頂部空氣,此時(shí)

10、底部與頂部就會(huì)形成氣壓差,底部空氣推動(dòng)電梯室往上升;需要下樓時(shí),頂部充氣,氣壓增大,使電梯室往下降。底部高壓區(qū)始終與外界聯(lián)通,外界大氣壓為1×105 Pa,電梯室質(zhì)量為100 kg,電梯室與圓筒壁之間的摩擦力為200 N,底部和頂部的面積均為0.9 m2( g取10 N/kg )。 ( 1 )若質(zhì)量為60 kg的人乘電梯勻速上升,則頂部低壓區(qū)的氣壓為多大? ( 2 )抽氣機(jī)最多能把低壓區(qū)的氣壓降到9.5×104 Pa,則該電梯勻速下降時(shí)能裝載的物體的最大質(zhì)量是多少? 解:( 1 )人和電梯的總重力G=( m0+m人 )g=( 100 kg+60 kg )×

11、10 N/kg=1600 N 人乘電梯勻速上升時(shí),受到豎直向下的重力、豎直向下的摩擦力、豎直向上的大氣壓力的差,故氣壓差 F1=G+f=1600 N+200 N=1800 N 設(shè)頂部低壓區(qū)的壓強(qiáng)為p1,則氣壓差產(chǎn)生的向上的壓力為F1=( p0-p1 )S=( 1×105 Pa-p1 )×0.9 m2=1800 N 則頂部低壓區(qū)的氣壓p1=9.8×104 Pa ( 2 )電梯勻速下降時(shí),受到豎直向下的重力、豎直向上的摩擦力、豎直向上的壓力,電梯受到的向上的壓力為F2=( p0-p2 )S=( 1×105 Pa-9.5×104 Pa )×0.9 m2=4500 N 電梯勻速下降,摩擦力方向向上,G總=F2+f=4500 N+200 N=4700 N 總質(zhì)量為m總==470 kg 則下降時(shí)能裝載的物體的最大質(zhì)量為m2=m總-m0=470 kg-100 kg=370 kg 4