压强计算的技巧..
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P =ρ gh
固
固
例4、如图所示,三个粗细、长短都不同的 均匀实心铁制圆柱体竖直放在水平地面上, 他们对地面的压强最小的是( C )
A、甲 B、乙 C、丙 D、无法确定
甲
乙
丙
3、小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值. 实验步骤如下. (1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射 将内的气体排出管外 器的小孔,这样做的目的是_________ (2)如图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与 弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器中 刚滑动时 的活塞__________时,记下弹簧测力计的示数为 8.2N. 6 (3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为_____ cm,计算得 0.75 到活塞的横截面积为_____ cm2. (4)计算得到大气压强的数值为_____ 1.13×105 Pa. (5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大,有的偏大,有的偏小. 请分析,该实验过程中导致误差的因素有(请写出两条)______ _______________________________; 管内的空气没有排空;摩擦力的因素
压强计算的技巧
例1、如图所示,放在水平桌面上的容
器重为1N ,内装有5N的水,水面高 为8cm,容器高为10cm,容器底面 积为50cm2。求:水对容器底的压力 和容器对桌面的压强。
10cm
8cm
一、求不规则容器中液体对容器底 的压力和容器对水平面的压强
在不规则容器中液体对容器底的压力一 般不等于液体重力。因此液体对容器底的压 力,应先用液体压强公式P =ρgh求压强, 再用压强的定义式P = F/S计算出压力.
水对容器底的压力为:
P =ρgh =1.0×103kg/m3×10N/kg ×8×10-2m = 8×102Pa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ答( 略)
F = PS = 8×102Pa×50×10-4m2= 4N 容器对桌面的压力等于水和容器的重力之和 F = G1+G2 = 5N+1N = 6N 容器对桌面的压强为: P = F/S = 6N/50×10-4m2 = 1200Pa
• “武汉号”导弹驱逐舰在亚洲处于领先水平,参加 了我国海军首批赴亚丁湾、索马里海域的护航任 务。“武汉号”的排水量为7000t,是一种防空、 反潜、反舰能力均衡的远洋驱逐舰。(海水的密 度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg) • (1)满载时,“武汉号”受到的浮力有多大? • (2)若舰底某处距海面的深度为8m,则该处受 到海水的压强是多少? • (3)“武汉号”在巡航时,通过舰载雷达发现了 目标。若雷达发出电磁波经2×10-4s收到了回波, 则目标距军舰的距离是多少?
求容器对水平支持面的压强,先求出压 力,其压力在数值上等于容器和容器中液体 的重力之和,再运用公式P = F/S计算压强。
例1、如图所示,放在水平桌面上的容
器重为1N ,内装有5N的水,水面高 为8cm,容器高为10cm,容器底面 积为50cm2。求:水对容器底的压力 和容器对桌面的压强。
10cm
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在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂”来确定铅坠 (铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”更灵敏(如图甲所示), 图乙是浮标和铅坠的位置示意图。若球形浮标的体积为15cm,铅坠 的密度为11 g/cm3。(取水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg) (1)若铅坠在水面下1.2m处,它受到水的压强是多大? (2)有经验的钓鱼者会使浮标体积的2/3浸入水中,此时浮标受到的 浮力是多大? (3)小林看见爸爸有一种体积为0.5 cm3的铅坠,如果使用这种铅坠, 浮标静止时浸入水中的体积有多大?(铅坠未 接触池底,不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵的体积及质 量)
图17
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37.(1)B、A、连通器. (2)G=mg=7×106kg×10N/kg=7×107N, W=Gh=7×107N×100m=7×109J, 为了保证客轮安全驶入、驶出承船厢,该客轮吃水深 度必须小于承船厢内水位深度. 船漂浮在水面上,F浮=G船, 则m排=m船=2×106kg, 船排开水的体积V排=m排/ρ水=2×103m3, V水= m水/ρ水=4×103m3,h水=(V排+V水)/S= (2×103m3+2×103m3)/200m2=3m.
例2: 有一底面积为100cm2的圆柱体容器放
在水平桌面上,如图所示,容器里装有 1kg的水,求水对圆柱体容器的压强。 【解析】本题常规方法是先由 水的质量和密度求出水的体积, 再根据水的体积和容器的底面 积求容器中水的深度,最后运 用液体压强公式P =ρgh求出水 对容器底的压强。
二、求规则容器中液体对 容器的压强
液体对容器底部产生压强的原因是由于液 体受到重力,如果是求水平放置的规则容器 中液体对容器底的压强,由于在规则容器中 液体的重力是全部作用在容器底部,因此液 体对容器底部的压力就等于液体的重力,那 么就可以利用压强的定义式P = F/S直接求出 液体对容器底的压强。
例2: 有一底面积为100cm2的圆柱体容器放
8cm
例1、如图所示,放在水平桌面上的容
器重为1N ,内装有5N的水,水面高 为8cm,容器高为10cm,容器底面 积为50cm2。求:水对容器底的压力 和容器对桌面的压强。
【解析】、此容器的形状不是直上直下的, 水对容器底部的压力不等于水的重力, 先要根据液体压强公式P =ρgh求出水对底 部的压强,再根据定义式P=F/S求出水对底 部的压力。
在水平桌面上,如图所示,容器里装有 1kg的水,求水对圆柱体容器的压强。
【解析】本题常规方法是先由水的质量和密 度求出水的体积,再根据水的体积和容器的 底面积求容器中水的深度,最后运用液体压 强公式P =ρgh求出水对容器底的压强。由于
本题中的容器是规则的,且水平放置,因此 可以利用压强定义式P = F/S直接求出水对容 器底部的压强。
例3:在水平桌面上有高度相同的铜、铁、铝 三个圆柱体,它们的质量分别是7kg、5kg、 3kg ,它们对桌面的压强( A )
A、铜圆柱体大 B、铁圆柱体大 C、铝圆柱体大 D、无法确定
铜
铁
铝
三、求规则固体对水平面的压强
【点拨】固体之间的压强通常用公式P = F/S 求解。对于质量均匀的正方体、长方体、圆 柱体等直筒形的固体,如果是水平放置,受 力面是固体的底面积,那么可以利用 来判定柱形固体对水平面产生的压强。 式中ρ固是指固体本身的密度, h固时指规则固体的高度。
• 21.为了响应“健康重庆”的号召,小林和爸爸周末到郊外去 钓鱼,他在亲近大自然的同时还观察到爸爸在钓鱼前要“试漂” 来确定铅坠(铅坠由合金制成)的大小,尽量使“浮标”更灵敏 (如图17甲所示),图17乙是浮标和铅坠的位置示意图。若球形 浮标的体积为15cm,铅坠的密度为11 g/cm3。(取水的密度ρ 水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg) • (1)若铅坠在水面下1.2m处,它受到水的压强是多大?
• 36.2010年春,我国云贵地区出现了严重的旱灾, 人畜饮水困难,许多群众需要到很远的地方挑水 饮用.小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外,在 水面上放上一薄木板,如图16乙所示,木板有3/4 的体积没入水中.若该木板的体积为200cm3,桶 内水深为35cm.求: • (1)薄木板受到的浮力. • (2)桶底受到水的压强. • (3)若这担水总重360N,扁担与肩膀的接触面 积为20cm2,则小宇肩膀受到的压强为多大?
图16
• 36.(1)由题知v排 =×200cm3=150cm3=1.5×10-4m3 • 那么木板受到的浮力为F浮=ρ水gv排 =1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3 =1.5N • (2)桶底受到水的压强P=ρ水 gh=1000kg/m3×10N/kg×0.35m =3.5×103N • (3)小宇肩膀受到的压强P/=== =1.8×105Pa
例1、如图所示,放在水平桌面上的容
器重为1N ,内装有5N的水,水面高 为8cm,容器高为10cm,容器底面 积为50cm2。求:水对容器底的压力 和容器对桌面的压强。
【解析】、而容器对水平桌面的压力等 于水和容器的总重,用这个力与受力面 积相除即可求出容器对水平桌面的压强。
解:水对容器底的压强为:
•
•
(2)有经验的钓鱼者会使浮标体积的 浸入水中,此时浮标受到 的浮力是多大?
(3)小林看见爸爸有一种体积为0.5 cm3
• 的铅坠,如果使用这种铅坠,浮标静止时
• 浸入水中的体积有多大?(铅坠未接触池底, • 不计浮标的质量,不计钓线、鱼钩和鱼饵 • 的体积及质
•
.为了响应“健康重庆”的号召,小林和爸爸周末到郊外去钓鱼,他
37.客轮可以用两种方式通过三峡大坝. (1)方式一:让客轮逐级通过五级梯级船闸:如图17所示,当下 游客轮进入闸室,关闭闸门B后,先应关闭阀门 ,再打开阀门 ,待闸室内水位稳定后,打开闸门A,让客轮行驶至上一级闸室. 该船闸利用了 原理. (2)方式二:3000吨以下的客轮可用升船机直接垂直提升至上游 :让客轮驶入升船机承船厢,关闭厢门,用升船机将承船厢直接提 升至上游,打开厢门,让客轮驶出船厢.如果该承船厢长100m,宽 20m,自重1000t,承船厢中的水4000t,客轮质量2000t,大坝上游 比下游水位高100m,则升船机提升承船厢运送该客轮至少要做多少 功?该客轮在承船厢中的吃水深度小于多少?
例2: 有一底面积为100cm2的圆柱体容器放
在水平桌面上,如图所示,容器里装有 1kg的水,求水对圆柱体容器的压强。
解:已知 F = G = 1kg×10N/kg = 10N
S = 100cm2 = 1×10-2m2 由压强公式P = F/S得 P = 10N/1×10-2m2
= 1000Pa
答 : (略 )
• 在水平桌面上放置一个空玻璃杯,它的底 面积为0.01m2,它对桌面的压强为200Pa。 • (1)求玻璃杯的重力大小。 • (2)在玻璃杯中装入1kg水后,水对杯底 的压强为900Pa,求水的深度;并通过计算 推测出玻璃杯的大致形状是右图中(a)、 (b)、(c)的哪一种? • (水的密度为,取g=10N/kg,杯壁的厚度 可忽略)
• 如图12甲,一容积为0.5m3、底面积为 0.5m2的容器装满水后密封,容器内水的 质量是_______kg,水对容器底面的压力为 _______N、压强为_______Pa. 如图12乙, 若在容器侧壁处开一小孔P,发现水不会从 小孔流出,这是由于______________(ρ 水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,大气 压约为1.01×105Pa)
• 35.暑假期间,宪宪从上海世博会丹麦馆带回 一个“小美人鱼”工艺品,他想知道这个工艺 品的密度,于是进行了实验.请你根据图15所 示的实验数据推算:【温馨提示:水的密度用 表示,推算结果均用字母表示】 • (1)工艺品此时所受的浮力. • (2)工艺品的密度.图15
图15
• 35.(1)m排=m1-m3 F浮=G排=m排 g=(m1-m3)g • (2)m工艺品=m2-m3 • V工艺品=V排== ρ工艺品== ρ水