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压强
压强------专题复习
知识梳理
考点一、压强
1.压力:
⑴定义:
垂直压在物体表面上的力叫压力。
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。
⑶固体可以大小方向不变地传递压力。
⑷重为G的物体在承面上静止不动。
指出下列各种情况下所受压力的大小。
G G F+G G–F F-G F
2.研究影响压力作用效果因素的实验:
⑴课本甲、乙说明:
受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。
乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。
概括这两次实验结论是:
压力的作用效果与压力和受力面积有关。
本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。
3.压强:
⑴定义:
物体单位面积上受到的压力叫压强。
⑵物理意义:
压强是表示压力作用效果的物理量。
⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是:
P:
帕斯卡(Pa);F:
牛顿(N)S;米2(m2) A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。
B、特例:
对于放在桌子上的直柱体(如:
圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。
⑷压强单位Pa的认识:
一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。
成人站立时对地面的压强约为:
1.5×104Pa。
它表示:
人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:
1.5×104N。
⑸应用:
当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:
铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。
也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:
缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄
4.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:
处理时:
把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G容+G液),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。
例题分析
一、固体物体的压力和压强
1、如图1,F=5牛顿,G=10牛顿,则物体对支撑面MN的压力分别是,(A),(B),(C),(D)。
2、某种砖能承受的最大压强是
,用这种砖砌墙,墙的高度不能超过_____米。
(
)。
2、重77.42N的正方体铁块静止在1m2的水平桌面中央,求桌面受到的压强为______.
3、某人质量为60kg,每只脚的底面积为200cm2,问:
当此人站立时,对地面的压强是_________;此人行走时对地面的压强为_________.
4、如图2,长方体冰块熔化成水后,对底面的压强_______,压力_______。
5、如图3所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,下列判断正确的是()
A、甲的密度大,甲受到的重力小B、甲的密度小,甲受到重力小
C、甲的密度大,甲受到的重力大D、甲的密度小,甲受到重力大
6、如图所示,A为边长是10cm的正方体,重5N,B为粗糙水平面,F为竖直作用在A上的力,大小为6N,则图
(1)B受到压强为多少帕?
图
(2)中B受到的压强是多少帕?
7、一个边长为20厘米、质量为5千克的正方体木块,放在水平地面上,若用30牛的力沿水平方向向右推木块(如图),则木块对地面的压力等于,压强等于;木块对墙的压力等于,压强等于。
8、三个用同种材料制成的且高度相同的正方体、圆柱体,它们的重力分别为54牛、40牛、25牛,把它们竖直放在水平地面上,它们对地面的压力最大的是,它们对地面的压强分别用P1、P2、P3表示,则它们的大小关系是。
9、如图,重12牛的物体B放在水平地面上,重8牛的物体A叠放在B上,A对B的压力与B对地面的压力之比为;若A的底面积之比为2:
5,则A对B的压强与B对地面的压强之比为。
10、四个质量相等但形状不同(如图)的物体,放在水平桌面上,则它们对桌面压强最大的是:
(),BCD
11、父子二人在沙地上行走,他们在沙地上留下的脚印大小不同,深浅相同,则他们对沙地的压力及压强相比______________.
二、固体压强比例问题
1、甲、乙两个物体放在水平桌面上,已知甲、乙两个物体的重力之比为1:
2,甲、乙两个物体与桌面接触面积之比为2:
3,则两个物体对桌面的压强之比为
2、一块砖平放、侧放和坚直放在水平面上,底面积之比是1∶2∶5,这三种情况下,水平面受到的压力之比是___,压强之比是__。
3、一只底面积为S的箱子,当放在面积为2S的水平桌面的中央时,箱子对桌面的压强为p;当放在面积为S/2的水平凳面上时(凳面被箱子全部盖住),箱子对凳面的压强是()
A.p/2B.pC.2pD.4p
4、如图所示,A、B两个正方体,它们的边长之比为2:
1,重力之比为4:
3,先将B放在水平桌面上,再将A叠放在B的正上方,则A对B的压强与B对桌面的压强之比PA:
PB。
三、固体压强大小和变化问题
1、一正方体铁块的底面积为s,高为h,如将这铁块锻打成高为2h的长方体铁块,竖直放置在水平桌面上,则它的密度与它对桌面的压强将:
()
A.密度与压强均不变.B.密度与压强均是原来的4倍.
C.密度不变,压强是原来的4倍.D.密度不变,压强是原来的2倍.
2、如图,物体A静止在水平桌面上,用一水平向右的力F将A匀速推上桌面的过程中,A对桌面的压力和压强的大小将()推力大小关系如何变化?
A、压力变大,压强变大B、压力不变,压强变小
C、压力不变,压强变大D、压力变大,压强变小
3、一圆台形铁块放在水平桌面上,对桌面的压力和压强分别是F1和p1,若将其倒置过来,则对桌面的压力和压强分别是F2和p2,则F1___F2,p1_____p2.
4、甲、乙两个实心正方体金属块,放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等,压力甲大于乙,则它们的密度和的大小关系是___________________________。
5、如上右图所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是()
A.甲的密度大,甲受的重力小B.甲的密度小,甲受的重力小
C.甲的密度小,甲受的重力大D.甲的密度大,甲受的重力大
6、两个由同种材料制成的圆柱体,它们的高度相同,质量之比ma:
mb=3:
5,把它们竖直放置在水平桌面上,则水平桌面受到圆柱体的压强之比Pa:
Pb等于()
A1:
1B3:
5C5:
3D9:
25
7、如下左图所示,甲、乙两个同种材料制成的圆柱体放在水平的地面上,则它们对地面的压强大小关系:
P甲P乙。
(1)若P甲=P乙,两个圆柱体所受的重力大小关系是:
G甲G乙。
ρ甲ρ乙。
四、固体压强压轴大题
1、如上右图所示,边长为0.1米的正方体金属块,放在面积为1m2的桌面上,当弹簧秤读数为10N时,金属块对桌面的压强为4×103帕,则金属块的密度是多少
2、在封冻的冰面上,若人的每只鞋底面积是125cm2,体重为500N的人恰好可以通过,如果每只鞋底面积是175cm2,体重为500N的人最多可以负重多少通过冰面?
3、在海滩案发现场留下了罪犯清晰站立的脚印,公安人员立即用蜡浇注了鞋模,测量蜡模的平均厚为3厘米,质量为675克,又经测试达到脚印同样深度压强为1.5×104帕,罪犯体重是多少(蜡的密度为0.9×103千克/立方米)
考点二、液体的压强
1.液体内部产生压强的原因:
液体受重力且具有流动性。
2.测量:
压强计 用途:
测量液体内部的压强。
3.液体压强的规律:
⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
⑶液体的压强随深度的增加而增大。
⑷不同液体的压强与液体的密度有关。
4.压强公式:
⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。
⑵推导过程:
(结合课本)
液柱体积V=Sh;质量m=ρV=ρSh。
液片受到的压力:
F=G=mg=ρShg。
液片受到的压强:
p=F/S=ρgh。
⑶液体压强公式p=ρgh说明:
A、公式适用的条件为:
液体。
B、公式中物理量的单位为:
P:
Pa;g:
N/kg;h:
m。
C、从公式中看出:
液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。
D、液体压强与深度关系图象:
5.
F=G F
6.计算液体对容器底的压力和压强问题:
一般方法:
㈠首先确定压强P=ρgh;㈡其次确定压力F=PS。
特殊情况:
压强:
对直柱形容器可先求F 用p=F/S 压力:
①作图法;②对直柱形容器 F=G。
7.连通器:
⑴定义:
上端开口,下部相连通的容器。
⑵原理:
连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
⑶应用:
茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
考点三、大气压强
1.概念:
大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。
说明:
“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压──指部分气体压强。
高压锅外称大气压。
2.产生原因:
因为空气受重力并且具有流动性。
3.大气压的存在──实验证明:
历史上著名的实验──马德堡半球实验。
小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
4.大气压的实验测定:
托里拆利实验。
(1)实验过程:
在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。
(2)原理分析:
在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。
即向上的大气压=水银柱产生的压强。
3)结论:
大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)(4)说明:
A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:
使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。
C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D、若外界大气压为HcmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
HcmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg(H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg(H-h)cmHg
E、标准大气压:
支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa 2标准大气压=2.02×105Pa,可支持水柱高约20.6m
5.大气压的特点:
1)特点:
空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
大气压随高度增加而减小,且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。
一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(2)大气压变化规律研究:
在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100Pa
6.测量工具:
定义:
测定大气压的仪器叫气压计。
分类:
水银气压计和无液气压计。
说明:
若水银气压计挂斜,则测量结果变大。
在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度,该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.应用:
活塞式抽水机和离心水泵。
8.沸点与压强:
内容:
一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
应用:
高压锅、除糖汁中水分。
9.体积与压强:
内容:
质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。
应用:
解释人的呼吸,打气筒原理,风箱原理。
☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例?
答:
①用塑料吸管从瓶中吸饮料;②给钢笔打水;③使用带吸盘的挂衣勾;④人做吸气运动。
考点四、流体的压强与流速的关系
1.在气体和液体中,流速越大的位置压强越______,流速越小的地方压强与越______.
2.图13—21是机翼的模型,当飞机飞行时,迎面吹来的风被机翼分成两部分,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程_____,因而速度_____,它对机翼的压强_____;下方气流通过的路程_____,因而速度_____,它对机翼的压强_____.
3.在火车站和地铁站台上,都画有一条安全线,当火车快速开过时,人越过这条线就会有危险.这是因为,火车开动时,靠近火车的地方气体_____,压强_____,离站台远的地方气体_____,压强_____,强大的气流会_____.
例题分析
一、液体压强基础知识
1、
,如图5。
求:
(1)水对容器底的压强
;
(2)水对容器底的压力F;(3)容器中液体的重G;(4)容器对桌面的压强
。
2、如图16,薄壁柱形容器,内盛40cm深的某种液体,桌面受到的压强为4900Pa,当向容器内再倒入同种液体1kg,液面上升了10cm,容器底受到液体的压强增加了980Pa,求
(1)液体的密度
(2)容器自身的质量(无液体溢出)
二、对公式p=ρ液gh的应用
1、如图所示三个容器中装有同种液体,液面等高,则容器底部所受液体压强()
A、甲大;B、乙大;C、丙大;D、一样大
2、如图装有质量相等的不同液体,并且液面相平,则两杯底受到的压力和压强大小关系怎样?
3、如图,不同容器A、B中分别盛有深度相同的盐水和水,则液体对容器底部压强的大小关系为:
PAPB(填“>”、“<”、“=”)。
4、甲、乙两支完全相同的试管,内装同种液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如上右图所示,设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙,则p甲________p乙(填“大于”、“等于”或“小于”)
5、甲、乙两支完全相同的试管,内装质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如上右图所示,设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙,则p甲________p乙(填“大于”、“等于”或“小于”)
6、木块下用细绳吊一铁块悬浮在水中,如图所示,若细绳断了,待木块重新静止且铁块沉底后,水对容器底的压力和压强( )
A.都变大 B.都不变C.都变小 D.压力不变,压强变小
7、一只烧杯中盛有半杯水,若将一个小木块放入水中,水未溢出,则杯底受到水的压强将()
A.变大B.变小C.不变D.无法判断
8、一只烧杯中盛满水,若将一个小木块放入水中,则杯底受到水的压强将()
A.变大B.变小C.不变D.无法判断
三、对公式p=F/S和F=G液的应用:
1、两个完全相同的量筒,分别倒入质量相等的水和煤油,则量筒底受到压强是[]
A.倒入水的较大.B.倒入水的较小.C.两个一样大.D.无法判断
2.如图,两容器中盛有相同质量的同种液体,问容器底部受到的压力和压强大小关系?
3、如图所示,甲容器中盛有水,乙容器中盛有酒精(ρ水>ρ酒精),两液面一样高,在其中有A、B、C三点,则三点的压强关系如何()
A.pA>pB>PcB.pA<pB<pC
C.pB>pC>pAD.pB<pC<pA
四、p=ρ液gh和p=F/S的综合应用
1、底面积相同的A、B两容器,装着相同深度的水(如图所示),两容器中的水对容器底的压力和压强的大小关系是。
2、如上右将盛有水的圆台形容器由A图倒置成B图的情形后,容器底部所受的压力、压强关系怎样?
若一个密封的啤酒瓶内装有一定质量的水,若把它倒置,则水对啤酒瓶口的作用情况是?
3、一个装满水后瓶盖密封的硬塑料瓶,放在水平桌面上(如图所示),水对瓶底的压强为P1,瓶底对桌面的压强为P1/;将瓶倒置后,水对瓶盖的压强为P2,瓶盖对桌面的压强为P2/,则P1P2;P1/P2/。
4、如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入质量相等的水,三个容器底部所受水的压力()
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
5、三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示.若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强()
A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大
6、如图所示,甲乙两个不计重力的容器,底面积相等,均装满水且深度相同,则甲乙的水对容器底的压力F及容器对桌面的压力,则
7、如上右图,三个容器的质量相同,底面积相同,将里装入深度相同的水后,试比较:
①容器中的水重:
G甲、G乙、G丙
②水对底的压强:
P甲、P乙、P丙
③水对底的压力:
F甲、F乙、F丙
④容器对水平面的压力:
F/甲、F/乙、F/丙
⑤容器对水平面的压强:
P/甲、P/乙、P/丙
五、利用p=ρ液gh判断液柱高低
1、(填“上凹”、“下凸”、“变平”)
①把两端开口,下端包有橡皮膜的空玻璃管按入水中,使橡皮膜处于水下10cm处,橡皮膜会怎样变化?
②当在管内注入10cm深的水时,橡皮膜会有怎样变化?
③当在管内注入10cm深的盐水时,橡皮膜将会怎样变化?
④当在管内注入10cm深的酒精时,橡皮膜又会怎样变化?
2、实验装置如图所示,A为两端开口的玻璃管,B为塑料片(质量不计).向管内缓缓注入硫酸溶液(密度为1.2g/cm3),当塑料片恰要脱落时,管内液体的最大深度是().
A.12厘米 B.2厘米 C.10厘米
3、如图所示,把一段两端开口圆锥形管的下面用一块薄片档住,然后放入盛水的容器中,已知水对薄片向上的压力为10牛,在薄片中心处轻轻放一个1千克的砝码,薄片将().
A.脱落 B.不脱落 C.无法判断
4、一只可口可乐瓶,其侧壁有a、b两个小孔并用塞子塞住,瓶内盛有一定质量的酒精,如图所示,把可口可乐瓶放入水中,使瓶内、外液面相平,拨出a、b两个小孔上的塞子,则()
A.a、b两个小孔均有水流入B.a、b两个小孔均有酒精流出
C.酒精从a小孔流出,水从b小孔流入D.水从a小孔流入,酒精从b小孔流出
5、如上右图所示,压强计插入两种液体内部,且深度相同,则两种液体的密度ρ1、ρ2关系
六、液体压强的计算题
1、如图所示,在底面积为60cm2的杯中装有高9cm的水.杯重2N,水重3N,求:
(1)水对杯底的压强和压力.
(2)杯对桌面的压强和压力
2、如图所示,一梯形截面容器重10N,容器底面积是200cm2,倒入4kg水的高度为30cm,g取10N/kg。
求:
(1)容器底所受到水的压强;
(2)容器底所受到水的压力;
(3)容器对桌面的压强。
3、如图所示的容器,高h=20cm,底面积S=10-2m2,容积V=4.0×10-3m3,当此容器盛满水时,问:
(1)水对容器底的压强是多少?
(2)水对容器底的压力是多少?
(3)水受到的重力是多少?
4、一个压强计连着简易自来水龙头,水龙头的位置比地面高1.5米,该压强计的读数是2.94×105帕,求水塔中水面离地面的高度
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