专题 压强专题和浮力专题(带解析版)
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专题09 压强
本专题中考考点和要求(“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次)
评价目标评价水平
标准要求知识性
目标
技能
性目
标
体验性
目标
了
解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
(1)通过实验,理解压强。知道日常生活
中增大和减小压强的方法。
▲▲▲
(2)通过实验,探究并了解液体压强与哪
些因素有关。知道大气压强与人类生活的
关系。了解流体的压强与流速的关系及其
在生活中的应用。
▲▲
规律总结1:利用压强公式解决计算题时思维方法
1.对压强公式P=F/S的理解:
(1)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直;
(2)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。
(3)在理解了压力和受力面积之后,运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。
(4)在讨论压力作用效果时,应该用控制变量法来分析,即当压力F一定时,压强P与受力面积成反比;当受力面积一定时,压强P与压力成正比。如果在增大压力F的同时,减小受力面积,那么物体受到的压强是增大的;在减小压力和同时增大受力面积时,压强是减小的,对后面两点希望大家也要有清醒的认识。
(5)压强公式P=F/S既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。
2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方:
(1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。
规律总结2:解决流体压强与流速问题思路
用流体压强大小与流速关系的规律,即在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
【例题1】(2018湖北武汉)如图所示,实心长方体A和B放在水平地面上,高度之比h A︰h B=2︰1,底面积之比S A︰S B=2︰3,它们对地面的压强相等,则它们的密度之比ρA:ρB和它们对地面的压力之比F A︰F B分别为()
A.ρA:ρB=1:2 F A︰F B=2︰1
B.ρA:ρB=2:1 F A︰F B=2︰3
C.ρA:ρB=2:1 F A︰F B=2︰1
D.ρA:ρB=1:2 F A︰F B=2︰3
【答案】D
【解析】根据压强公式P=F/S 知道P A = F A / S A,P B = F B / S B
由题意P A = P B可得F A / S A= F B / S B
所以F A:F B = S A:S B=2︰3
对于物体A, F A =G A= m A g=ρA V A g=ρA S A h A g
对于物体B, F B =G B= m B g=ρB V B g=ρB S B h B g
ρA S A h A g:ρB S B h B g=2︰3
ρA:ρB=2S B h B g︰3S A h A g=2S B h B g/3S A h A g=(2/3)×(S B/S A) ×(h B/h A)
=(2/3)×(3/2) ×(1/2)=1:2
所以ρA:ρB=1:2
所以选项D正确。
【例题2】(2019福建)如图所示,均匀长方体甲、乙放在水平地面上,甲、乙的底面积分别为S、S'
(S>S'),此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,关于此时甲、乙对地面的压强p甲、p乙和对地面的压强变化△p甲、△p乙的大小关系,下列判断正确的是()
A.p甲<p乙,△p甲>△p乙B.p甲<p乙,△p甲<△p乙
C.p甲>p乙,△p甲>△p乙D.p甲>p乙,△p甲<△p乙
【答案】C
【解析】(1)甲、乙的底面积分别为S、S'(S>S'),甲乙压强相等,根据F=pS,可以判断甲对水平地面的压力大于乙对水平地面的压力,所以甲的重力大于乙的重力。
甲乙是长方体,当甲、乙顺时针旋转90°后,甲、乙的底面积分别为S'、S,甲的受力面积减小,甲对水平地面的压力不变,甲对水平地面的压强增大,乙的受力面积增大,乙对水平地面的压力不变,乙对水平地面的压强减小,由于原来甲乙对水平地面的压强相等,所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地面的压强,即甲>p乙。
(2)△p=p﹣p'=﹣=
因为面积变化相同,甲对地面的压力大于乙对地面的压力,所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面的压强变化量即△p甲>△p乙。
【例题3】(2018海南)我国首艘国产航母的长度315m,宽度75m,吃水约10.5m,2018年5月13日离港
海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力(选填“大于”“小于”或“等于”)重力,其水下部分距海面深9m 处承受海水产生的压强为Pa.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】等于;9.27×104。
【解析】根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时(漂浮),其受到的浮力等于它受到的重力;
距海面深9m处承受海水产生的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×9m=9.27×104Pa。
【例题4】(2019山西)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ.则液体对烧杯底部的压強为()
A.2.4ρgh B.2.7 ρgh C.2.8 ρgh D.3 ρgh
【答案】C
【解析】上层液体所产生的压强:
p上=ρ1gh1=0.8ρgh;
下层液体所产生的压强:
p下=ρ2gh2=ρg×2h=2ρgh;
因烧杯是柱形容器,则液体对烧杯底部的压强:
p底=p上+p下=0.8ρgh+2ρgh=2.8ρgh。
【例题5】(2018江苏镇江)下列现象不能
..用流体压强与流速的关系来解释的是()
A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢
B.图乙表示装有液体的玻璃管,底部和侧壁的橡皮膜往外凸起
C.图丙表示地铁站台边,人必须站在安全黄线以外的区域候车