固、液、气压强知识互联网模块一固体压强常规压强问
题
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【例1】在窗子密闭的旅行车上备有逃生锤,遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生,图中的四把铁锤,质量相同,形状不同.为了更容易打破玻璃,应该选择的铁锤是()【答案】D(2013年北京市)【例2】(多选)某段水平公路路面所能承受的最大压强是8×105Pa.有一辆载重汽车自重10t,最大载15t.汽车有10个轮子,每个轮子与路面的接触面积是400cm2,车厢内部尺寸为8m×2m×0.5m.已知沙子的密度为2.4×103kg/m3,g=10N/kg,则载重汽车装满沙子时()A.超载了4.2tB.没有超载,还可以再装0.5m3沙子C.对路面的压强大于最大压强0.3×105Pa,会损坏公路D.对路面的压强小于最大压强0.7×105Pa,不会损坏公路【答案】AD(2013东城一模)【例3】如图所示,甲、乙两个均匀实心正方体分别放置在水平地面上,且它们各自对地面的压强相等.若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面的压强p以及剩余部分质量m的大小关系为()A.p＜pm＜m甲乙甲乙B.p＞pm＞m甲乙甲乙C.p＜pm＞m甲甲乙甲乙乙D.p＞pm＝m甲乙甲乙【答案】B(2013朝阳一模)【例4】如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积的关系图像.若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为()A.8︰1B.4︰3C.4︰1D.1︰2【答案】A【例5】甲、乙、丙三个实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面产生的压强相等,已知>>.如果沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块,使三个正甲乙丙方体剩余的部分对水平地面产生的压强仍然相等,则切去部分的质量关系为()A.mmmB.mmm切甲切乙切丙切甲切乙切丙C.mmmD.不能确定切甲切乙切丙【答案】C【解析】pgh,hhh,S
分析
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比较图和图的实验现象可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;(3)分析比较乙、丙的实验现象可得出:.(4)进一步综合分析实验现象可得出:压力的作用效果跟和两个因素有关.【答案】(1)海绵凹陷程度;(2)甲;乙;(3)压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;(4)受力面积;压力大小.【例14】小明在研究“压强与压力的关系”时,记录的实验数据如下表所示.请你对表格中的数据进行分析,归纳出压强与压力之间的关系式:.F/N102030405060S/m20.20.20.20.20.20.2p/Pa50100150200250300【答案】p（5Pa/N）F(2012石景山一模)【例15】小明在研究“压强与压力的关系”时,记录的实验数据如下表所示.请你对表格中的数据进行分析,归纳出压强与压力之间的关系:.F/N102030405060S/m20.20.20.20.20.20.2P/Pa501001502002503001【答案】通过分析表格数据可知,当受力面积S=0.2m2一定时,压强与压力成正比,PF,0.2m21比例系数为.(2013•房山区一模)0.2m2【例16】当物体对水平面压力一定时,物体对水平面的压强随受力面积变化规律的图像如图所示,根据图像得出,压强随受力面积变化的表达式:【答案】p3×103Pam2/S(2012房山二模)【例17】小华同学通过实验探究某液体内部的压强与深度的关系,根据实验数据绘出了如图所示的图像.(g取10N/kg)(1)该液体50cm深处的压强是pa.(2)该液体的密度是kg/m3.【答案】3.75×103;0.75×103(2013延庆一模)模块二液体压强柱形容器【例18】如图所示,两支完全相同的试管分别装有质量相等的不同液体,甲竖直放置,乙倾斜放置,此时液面恰好相平,比较两种液体密度的大小,下列正确的是()A.ρ＞ρB.ρ＜ρC.ρ=ρD.无法判断甲乙甲乙甲乙【答案】A【例19】如图所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯液体,甲杯内装有水,乙杯内装有煤油.已知两杯底部受到的液体压强相等,且两杯液体内A、B两点距底部的距离h2h.A、B两AB点处的液体压强分别为p、p.(已知ρ0.8103kg/m3)则下列说法中正确的是AB煤油()A.pp,且pp1.2ρghABBA水BB.pp,且pp0.6ρghABBA水BC.pp,且pp0.4ρghABAB水BD.pp,且pp0.2ρghABAB水B【答案】A【例20】为了探究影响液体压强大小的因素,小明采用了图所示的实验装置.其中微小压强计可以反映液体内部压强大小的变化.小明将微小压强计的探头放在烧杯内固定,不断向烧杯中注入水,微小压强计U形管两侧液面高度差增大,表明水内部压强随深度增加而增大.小华却认为:微小压强计U形管两侧液面高度差增大,是水的重力增加导致的,所以水的重力大小不同,水内部压强大小就不同.请你利用上述器材或再补充必要的辅助器材,设计一个实验证明小华的解释是错误的.请你写出实验步骤和实验现象.【答案】(2011年海淀一模反馈题)实验步骤和实验现象:将微小压强计的探头放到截面积较大的烧杯底部,向其中倒入适量的水,记录微小压强计U形管两侧液面差为Δh.将微小压强计的探头放到截面积较小的另一个烧杯底部,把截面积较大的烧杯中的水一部分倒入这个截面积较小的烧杯中,使微小压强计U形管两侧液面差也为Δh.截面积较大的烧杯中还有剩余水.说明小华的说法是错误的.【例21】在学习了液体压强的知识后,小红想用压强计区别不同密度的液体.如图所示,实验桌上有两只长水筒,其中一个盛有纯净水,另一个盛有盐水,已知盐水的密度大于纯净水的密度.小红将压强计的金属盒(探头)先后浸没到甲、乙两种液体中,分别记下压强计U形管两侧的液柱高度差h和h.她发现h大于h,于是认为甲水筒中盛的是盐水.小甲乙甲乙刚指出小红的实验结果是不准确的.请你利用上述实验器材设计一个实验,能够正确的判断出盐水和纯净水.写出简要的实验步骤和判断
方法
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.甲乙【答案】(2012门头沟一模)方法一:分别将压强计的金属盒(探头)浸没到甲、乙两种液体中同一深度,记下压强计U形管两侧的液柱高度差和比较和的大小因为盐水密度大于纯净水的密度所以h1h2.h1h2,,U形管两侧的液柱高度差大的筒中盛的是盐水.方法二:分别将压强计的金属盒(探头)浸没到甲、乙两种液体中某一深度,使压强计U形管两侧的液柱高度差相等分别记下压强计的金属盒探头所处的深度为和比较和的,()h1h2,h1h2大小,因为盐水密度大于纯净水的密度,所以压强计的金属盒(探头)所处深度小的筒中盛的是盐水.非柱形容器【例22】如下图所示,三个容器质量、底面积、高度均相同,都装满水,请排序:(1)水对容器底压强(2)水对容器底压力(3)杯对桌面压强(4)杯对桌面压力甲乙丙【答案】(1)ppp甲乙丙(2)FFF甲乙丙(3)p'p'p'乙丙甲(4)F'F'F'乙丙甲【例23】将如图所示的杯子装入适量水(未满),倒置后.问(填变大,变小或不变):(1)水对容器底压强(2)水对容器底压力(3)杯对桌面压强(4)杯对桌面压力【答案】(1)变大;(2)变小;(3)变大;(4)不变.【例】多选如图所示是实验用的锥形瓶将锥形瓶放在面积为的水平桌面上已知锥形24(),S0,瓶的质量为、底面积为当往锥形瓶中倒入密度为、质量为的液体后液面m1S1;ρm2,高度为h,则下列说法正确的是()A.液体对容器底的压强为ρghB.锥形瓶所受的重力与水平桌面对锥形瓶的支持力是一对平衡力锥形瓶对水平桌面的压强为＋C.(m1m2)g/S1D.液体对瓶底的压力与桌子对瓶底的支持力是一对相互作用力【答案】AC(2013昌平一模)液体压强变化量【例25】盛有液体的圆柱形容器置于水平桌面上,如图甲所示,容器对桌面的压强为500Pa;用细线拴一金属球,将金属球浸没在液体中,如图乙所示,容器对桌面的压强为600Pa;将细线剪断,金属球沉到容器底部,如图丙所示,容器对桌面的压强为1500Pa.已知:容器的底面积为100cm2,金属球的密度为8g/cm3,g取10N/kg.则下列判断正确的是()A.金属球所受浮力是6NB.金属球的体积是100cm3C.液体的密度是0.8g/cm3D.金属球对容器底部的压力是10N【答案】C(2012通州区一模)【例26】天花板下方悬挂一圆柱形的物体G,此物体被浸在圆柱形容器内的水中.已知圆柱形物体G的底面积为10cm2、高为12cm.圆柱形容器的底面积为50cm2.在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平时;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,当释放出来的水达到200cm3时,将阀门K关闭,则水对容器底部的压强减少了Pa;水对容器底部的压力减少了N.(g取10N/kg)【答案】500Pa2.5N说明:排出去的水是个环形体积200cm3【解析】h=5cm,pρgh500Pa50cm2-10cm2水ΔFΔpS500Pa0.005m22.5N【例27】如图所示,容器中装有水,容器上端横截面积为40cm2,底面面积80cm2.物体A浸没在水中,物体A上表面到水面距离为5cm,物体A的底面积为20cm2,高10cm,密度为2.7g/cm3.绳子拉着物体缓慢提升6cm.提升前后容器底面压力变化了________.【答案】0.8N【解析】物体提升6cm,由于物体上表面距离水面距离为5cm,因此,相当于物块出水,向上提升1cm.1cm20cm2h=1cm；pgh100Pa；F=pS0.8N40cm220cm2下模块三大气压强常规问题【例28】在给病人输液时,为了使输液过程中,药液保持匀速下滴,下列装置中最为合适的是()【答案】B【例29】在工厂里常用圆形低压吸盘搬运距离,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小Pa.【答案】4000【例30】用如图所示装置粗略测量大气压的值.把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2.轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子.吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg.则大气对吸盘的压力为N(g取10N/kg),大气压的测量值为Pa.若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏.【答案】328×104小【例31】如图所示,是小明家使用的高压锅示意图.锅盖的直径为24cm,锅盖上的空心柱为横截面积是0.1cm2的排气孔,空心柱上带有限压阀.当高压锅内气压超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分,使锅内气压减小,以保证高压锅安全使用.若此高压锅工作时锅内气体压强为1.5个
标准
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大气压.则为保证安全使用高压锅,应配备一个质量为g的限压阀.(g取10N/kg,1标准大气压取l.0×105Pa)【答案】50.(2010•宣武区二模)流体压强与流速【例】如图所示以下四个关于气体压强与流速的关系的现象中压强、大小关系正确32,“”,p1p2的是()【答案】A【例33】学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种
方案
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.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“M”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是()ABCD【答案】C实战演练【练1】质量为1kg的平底空水桶,底面积为600cm2.水桶内装有一定质量的水,放在水平地面上,如图甲所示,这时水桶对地面的压强为5000Pa.当小明用竖直向上的力F提水桶,但没有提起来,这时水桶对地面的压强为1900Pa,如图乙所示.则桶内水的质量为kg,力F的大小为N.(g取10N/kg)【答案】29kg;186N【练2】如图所示,密闭容器中装满水,静止在水平面上,现将容器倒置,则水对容器底面的压强和压力的变化是()A.压强增大,压力增大B.压强减小,压力减小C.压强不变,压力增大D.压强增大,压力不变【答案】C【练3】如图所示,一开口的杯子,装上8cm深的水后,放在水平桌面上.已知杯子内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2;杯子装上水后的总质量为0.6kg.则水对杯底的压力为N.杯子对桌面的压强为Pa(g取10N/kg),则水对杯底的压强为Pa,水对杯底的压力.【答案】4;1000;800;4N.【练4】如图所示在面积为0.5m2的方形水平桌面中央放有一只装满酒精的圆柱形容器(ρ酒精=0.8×103kg/m3),容器底面积为500cm2,现将一质量为0.9kg、密度为0.9×103kg/m3的实心小球放入容器中(小球不溶于酒精).(1)试判断小球静止后是漂浮、悬浮还是沉在容器底部？(2)此时小球所受的浮力是多少？(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强变化了多少？【答案】(1)小球静止后沉在容器底部;(2)此时小球所受的浮力是8N;(3)小球放入容器前后,容器对水平桌面的压强增加了20Pa.【练5】如图所示是一种水翼船,船体下安装了水翼.当船在高速航行时,水面下的水翼会使船体整体抬高从而减小水对船体的阻力.则水翼安装正确的是()【答案】B
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