初中科学竞赛辅导练习 压力 压强
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科学竞赛辅导压力压强
一、竞赛要点和热点
1、压力是垂直作用在物体表面上的力,它的方向指向受力表面且与表面垂直。压力产生
的效果不但跟压力的大小有关,而且还跟受力面积有关。
2、物体单位面积上受到的压力叫压强。压强的计算公式是:p=F/S。压强的单位是帕斯卡
(Pa),1 Pa=1N/m2。当压力一定时,增大受力面积可以减小压强,减小受力面积可以增大压强。当受力面积一定时,增大压力可以增大压强。
3、液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,液体的内部在各个方向上都有压强。液体的
压强随深度的增加而增大,在同一深度液体向各个方向的压强相等。液体的压强与液体的密度有关。
4、大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。用托里拆利实验可以测定大气压的值。
1标准大气压相当于760毫米高的水银柱产生的压强,等于1.013×105帕。大气压随高度的增加而减小。液体的沸点与压强有关,液面上的气压减小时沸点降低,气压增大时沸点升高。
5、当流体稳定流动时,在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。
二、拓展与提高
1、液体压强的计算。如右图所示,在一个柱形容器内放有密度为ρ的液
体,取一面积为S的液片,其深度为h,则其上层液体对该液片的压
力为F=G液=m液g=ρgSh,液片受到的压强为p=F/S=ρgSh/S=ρgh,这
就是液体压强的计算公式,从公式可以看出,液体的压强大小与液体
的密度成正比,与液体的深度成正比,与液体的质量多少或重力大小
无关。
2、连通器原理:上端开口、下部连通的容器叫连通器。当连通器中的液
体不流动时,各液面保持相平,这就是连通器原理。在连通器中,在相连的同一种液体中取一水平面,那么处在这一水平面上的液体的压强大小相等。
3、血压:血压是血管内流动的血液对血管壁的侧压强。我们平时所指的血压是动脉血压,
测量部位在右胳臂中间处的肱动脉上。测得的血压最高值是心室收缩时的收缩压,俗称高压;测得的血压最低值是心室舒张时的舒张压,人称低压。
三、例题精析
例 1 一铝质圆柱台阶倒放于水平桌面上,如图,其上下部分
横截面积之比为3:2,且h1=1/3米,h2=3/5米,求其对水平
桌面的压强为多少?(已知ρ铝=2.7×103千克/米3)
解:因为 P=F/S
可得P=F/S=G/S2= (G1+ G2)/S2=(ρgV1+ ρgV2)/S2=(ρgS1h1+
ρgS2h2)/S2
=(ρgh1 3/2S2+ ρgS2h2)/S2=ρg(3/2 h1+ h2)
=2.7×103千克/米3×9.8牛/千克×1.1米
=2.91×104帕
答:圆柱台阶对水平桌面压强为2.91×104帕。
例2 如图所示,有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块,其横截面
积S容:S柱=3:1,容器中盛有水,金属块吊在一根细线下,现将金属块
慢慢放入水中,问:
(1)若圆柱形金属块浸入水中深度为15厘米的过程中,容器底部受到水
的压强增大多少?
(2)若绳子从金属块底刚好接触水面到向下放15厘米,容器底部受到水
的压强增大多少?
解(1)如图甲所示,设水面上升的高度为∆h 1,
则有:∆h1+h1=15厘米
而:S容:S柱=3:1
有:h1S柱=∆h12S柱∆h1=5厘米
容器底部受到水的压强增大了:
∆p1=ρg∆h1=1.0⨯103千克/米3⨯9。8牛/千克⨯0.05米=490帕
(2)如图乙所示,设水面上升的高度为∆h 2,
则有: h2S柱=∆h22S柱
而h2=15厘米∆h2=7.5厘米
容器底部受到水的压强增大了:
∆p2=ρg∆h2=1.0⨯103千克/米3⨯9.8牛/千克⨯0.075米=735帕
四、能力训练
1.如图所示,G A=30牛,G B=20牛,F=200牛,若物体A、B处于静止状态,则墙面受到的
压力是( )
A.30牛 B.200牛 C. 50牛 D.170牛
2.用排水法收集某种难溶于水的气体,当试管中的水被排出到如图所示的位置时,则试
管中的气体压强 ( )
A.等于大气压 B.小于大气压 C.比大气压大 D.难以确定
3.生活和生产中,用螺丝固定工件时,需要在螺丝帽下面垫上一个
较大的垫圈。使用这个垫圈的好处是 ( )
A.使螺帽旋得更紧 B.减少螺帽对工件的压强
C.减少螺帽对工件的压力 D.装饰作用,使工件美观
4.某玻璃瓶的侧壁上有高度不同的甲、乙、丙、丁四个用橡皮塞塞住的
小孔,瓶口插有一根两端开口的导管,瓶口密封,瓶内未装满水,管
内外水面如图所示。如果在甲、乙、丙、丁四个小孔处选择任何一处
拔出橡皮塞,则 ( )
A.只有丁会有水流出 B. 只有甲不会有水流出
C.只有丙或丁会有水流出 D.都会有水流出
5.如图,竖直放置的C型管中充满了水,A、B两端开口处先用手指堵住。
后来同时放开两手指,则水将 ( )
A.从A端流出 B.从B端流出
C.从A、B两端同时流出 D.先从A端流出,后从B端流出
6.一个密封的圆台形容器如图放置时,液体对B面的压力为f B,压强为
p B。把它倒过来 B面朝下放置时,液体对A面的压力为f A,压强为
p A,则 ( )
A.f A>f B p A>p B B.f A C.f A>f B p A p B 7.氢气球上升的过程中将出现的现象是() A.上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力,所以会长期浮在空中 B.因为高空温度很低,球内气体遇冷收缩,气球体积越来越小 C.由于氢气球受到的浮力大于重力,所以气球会一直上升 D.由于上升过程中球内压强大于球外压强,气球不断膨胀,到一定高度后气球一定破裂8.下面哪些现象与压强有关 ( ) I.坐在沙发上比坐在木椅上舒服 Ⅱ.铁轨铺在枕木上 Ⅲ.子弹离开枪口后仍能继续高速前进 A.只有Ⅱ、Ⅲ B.只有I、Ⅱ C.只有I、Ⅲ D.它们都是 9.某一容器内装一定质量的水,现把重为8牛的木块放入容器中,发现水未溢出,则容 器底受到水的压力的增加值为 ( ) A.大于8牛 B,等于8牛C.小于8牛 D.以上答案均有可能 10.为了研究压强大小跟哪些因素有关,现有下列实验器材,(1)弹簧秤(2)天平和砝玛(3) 统一规格的长方体木块2~3块(4)海绵(5)量杯,其中一组可以达到实验目的是( ) A.(3)(4) B.(3)(5) C.(2)(3) D.(1)(4) 11.如图所示,在盛有水的烧杯内放置一冰块,冰块的下表面与杯底接触,水面正好与杯 口相齐,当冰融化时是否有水溢出? ( ) A.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰融化后水一定会溢出 B.当冰块的下表面对杯底有压力时,冰融化后水一定不会溢出 C.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰融化后水都会溢出 D.无论冰块的下表面对杯底是否有压力,冰融化后水都不会溢出 12.拖拉机的履带是用许多块金属板做成的,每块板上都有一、二条凸起的棱 ( ) A.金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强 B.金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强 C. 金属板是为了减少对地面的压强,棱是为了增大对地面的摩擦 D.金属板是为了增大对地面的压强,棱是为了减小对地面的摩擦 13.有一圆柱形容器,横截面积为100厘米2,水下A处的压强为1960帕,若将一木块放入水中,木块浮在水面上,这时A点的压强为3920帕。则木块的质量为。 14.某同学根据在游泳池中潜泳时潜入水中深度越深越觉胸闷的事实,提出猜想:液体内部压强可能与液体的_____________有关。他通过实验验证自己的猜 想是否正确,实验中需要的器材是:_________________、烧杯、适量的水和刻