沪科物理学案八下专项培优分类练四

解:(1)玻璃杯的质量为0.3 kg,玻璃杯的重力
G=mg=0.3 kg×10 N/kg=3 N;
(2)玻璃杯中水的重力为3 N,装满水时玻璃杯对桌面的压力
F=G总=G+G水=3 N+3 N=6 N;
装满水时玻璃杯对桌面的压强
p=
F S
=63N×103
20104 m2
Pa。
2.(2019·长春中考)水平桌面放置一个质量为0.8 kg的保温杯,杯底对桌面的压 强为2×103 Pa,g取10 N/kg。求: (1)保温杯对桌面压力的大小。 (2)桌面的受力面积。
50 N
4.(2020·唐山质检)按照我国汽车工业的行业标准,载货车辆对地面的压强控制 在7×105 Pa以内。据报道,某路政执法人员在某公路段稽查到一辆自重15 t的超 载六轴石料车,车货总质量高达100 t,该车轮胎与地面接触的面积约为0.8 m2 (g取10 N/kg,设轮胎与地面的接触面积不变)。求: (1)该车总重力是多少? (2)该车对水平地面的压强是多少? (3)按照我国汽车工业的行业标准,这辆车最多载重多少吨?
Δh酒= S酒V,Δh水=
; V
S水
由p=ρgh可得,两容器底部增加的压强:
Δp酒=ρ酒gΔh酒=ρ酒g
V,
S酒
Δp水=ρ水gΔh水=ρ水g
V,
S水
所以
S酒 S水
酒 p水 水 p酒
0.8 103 1.0 103
kg kg
/ m3 / m3
=7884∶P5a 。
392 Pa
8. (2020·临汾质检)如图所示,质量是2 kg的平底水桶底面积为800 cm2,放在水 平地面上,桶内装有50 cm深、体积是45 dm3的水。小萍同学用竖直向上的力F提 水桶,但是没有提起来。这时,如果水对桶底的压强和桶对地面的压强相等。 求:(g取10 N/kg)
(1)鱼缸底部受到的水的压强; (2)鱼缸对桌面的压力; (3)鱼缸对桌面产生的压强。
解:(1)鱼缸底部受到的水的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m= 2 000 Pa;
(2)因水平桌面上物体的压力和自身的重力相等,所以,鱼缸对桌面的压力:
F=G鱼缸+G水=30 N+270 N=300 N;
专项培优分类练四 固体压强、液体压强的计算
角度1 固体压强的计算 1.(2020·盐城中考节选)小华买了一只圆形平底玻璃杯,放在水平桌面上。玻璃 杯的质量为0.3 kg,底面积为20 cm2,最多能装300 g的水(g取10 N/kg)求: (1)玻璃杯的重力; (2)装满水时玻璃杯对桌面的压强。
p酒(Pa) p水(Pa)
倒入前
1 176 1 176
倒入后
1 568 1 960
(1)求倒入后容器中酒精的深度h酒。 (2)若倒入后酒精的质量为3.2千克,求酒精的体积V酒。 (3)求两容器内部底面积S酒∶S水的值。
解:(1)由p=ρgh可得,倒入后容器中酒精的深度:
h酒=
p酒 酒g
0.8 103
解:(1)保温杯放在水平桌面上,保温杯对水平桌面的压力:
F=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N;
(2)由p= F 得,桌面的受力面积:
S
S=
F p
8 =N4×10-3
2 103 Pa
m2。
3.(2019·湘西中考)狗拉雪橇是因纽特人冬日常用的出行方式,阿拉斯加雪橇犬 因为耐寒、耐力好而能够胜任这一工作。现有一雪橇及货物总质量为200 kg,设 雪地能承受的最大压强为5 000 Pa,地面对雪橇的摩擦力为雪橇和总货物的总重 力的0.1倍。(g取10 N/kg) (1)试求雪橇面积最小应为多少? (2)如果每条阿拉斯加雪橇犬能提供50 N的拉力,至少需要多少只雪橇犬才能拉 动雪橇?
V
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×45×10-3 m3=45 kg, 因水对桶底的压强和桶对地面的压强相等,且受力面积相同,所以,桶对地面的压
力:F压=F水=400 N, 根据力的作用是相互的,F支=F压。即桶对地面的压力等于桶的总重力减去竖直向 上的力F,即:F压=G总-F,所以小萍同学提水桶的力: F=G总-F压=(m桶+m水)g-F压=(2 kg+45 kg)×10 N/kg-400 N=70 N。
1 568 Pa kg / m3 9.8
N
/
kg
=0.2 m。
(2)由ρ= m可得,酒精的体积:
V
V酒=
m酒 酒
3.2 0.8 103
kg kg / m3
=4×10-3 m3。
(3)由表格可知:
Δp酒=1 568 Pa-1 176 Pa=392 Pa, Δp水=1 960 Pa-1 176 Pa=784 Pa, 由于向容器中分别倒入相等体积的原有液体,则:
解:(1)车货总质量高达100 t,则车和货物的总重力:G=mg=100×103 kg×
10 N/kg=1×106 N;
(2)车对水平地面的压力:F=G=mg=1×106 N;
车对地面的压强:
p=
F S
110=6 1N.25×106
0.8 m2
Pa;
(3)按行业标准,车对地面的最大压力: F′=p′S=7×105 Pa×0.8 m2=5.6×105 N;
角度2 液体压强的计算 5.(2020·长春中考)我国“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟成功完成了首次 万米海试与试验性应用任务。于2020年6月8日载誉归来。当下潜至1.0×104 m时, 求: (1)潜水器受到海水的压强(ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg); (2)潜水器观察窗0.02 m2面积所受到海水的压力。
于物体重力的大小,即F=G。
(2)S:受力面积,两物体相互接触且相互挤压的面积。
(3)单位要统一:应用公式时,F的单位是N,S的单位是m2,算出的压强p单位才是Pa。
2.压力≠重力: (1)压力:因两物体相互挤压而垂直于受力物体表面的力。 (2)方向:压力的方向垂直于接触面,但不一定是“竖直向下”,重力的方向始终 是竖直向下。 (3)静止在水平桌面上的物体,对桌面的压力来自物体的重力,此时压力和重力在 数值上相等。除此以外,二者无任何关系。 3.受力面积≠物体表面积:受力面积是两个物体接触部分且发生力的作用的面积。
解:(1)由p= F知,当压强最大时,受力面积最小,F=G=200 kg×10 N/kg=2 000 N,
S
由p=F 知,
p
则S=F 2 000 N =0.4 m2。
p 5 000Pa
(2)地面对雪橇的摩擦力f=0.1G=0.1×2 000 N=200 N,若被拉动,则需要的拉力
至少为200 N,故需要的雪橇犬为200 N=4只。
解:(1)潜水器受到海水的压强:Байду номын сангаас
p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×1.0×104 m=1.03×108 Pa (2)由p= F 得观察窗所受的压力:
S
F=pS=1.03×108 Pa×0.02 m2=2.06×106 N。
6. (2020·佛山质检)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30 N, 其底面积为0.12 m2。鱼缸内装有0.2 m深的水,水的重力大小是270 N。请计 算:(g取10 N/kg)
(1)水对水桶底的压强、压力。 (2)小萍同学提水桶的力F。
解:(1)水对水桶底的压强:
p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10-2 m=5 000 Pa, 由p= F 可得,水对水桶底的压力:
S
F水=p水S=5 000 Pa×800×10-4 m2=400 N;
(2)由ρ= m可得桶内水的质量:
(3)鱼缸对桌面产生的压强:p′=
F S
300 0.12
N m2
=2
500
Pa。
7. (2020·上海质检)如图所示,盛有酒精和水的两个足够高的柱形容器置于水 平地面上。若向容器中分别倒入相等体积的原有液体,倒入前后液体对容器底的 压强记录在表中。(ρ酒=0.8×103 kg/m3)
液体对容器底 部的压强
根据F=G=mg,则按行业标准该车的最大总质量: m′= G F = 55.6.6×1015 0N4 kg=56 t;
g g 10 N / kg
可载货物的最大质量:
m″=m′-m车=56 t-15 t=41 t。
【技法点拨】 1.公式:p= F 。
S
(1)F:施加在物体上的压力。当物体自由放置在水平面上静止时,压力的大小等