神奇的压强.docx
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神奇的压强
11、神奇的压强
一、压强
1.压强:
(1)压力:
①产生原因:
由于物体相互而产生的力。
②压力是作用在物体上的力。
③方向:
于受力面。
④压力与重力的关系:
力的产生原因不一定是由于重力引起的,所以压力大小不一定等于重力。
只有当物体放置于上时压力才等于重力。
(2)压强是表示压力的一个物理量,它的大小与压力和有关。
(3)压强的定义:
物体受到的压力叫做压强。
(4)公式:
。
式中P表示压强,单位是帕斯卡;F表示压力,单位是牛顿;S表示受力面积,单位是平方米。
(5)国际单位:
,简称帕,符号是。
1Pa=lN/m2,其物理意义是:
lm2的面积上受到的压力是。
2.增大和减小压强的方法
(1)增大压强的方法:
①增大:
②减小。
(2)减小压强的方法:
①减小:
②增大。
二、液体压强
1.液体压强的特点
(1)液体向各个方向都有压强。
(2)同种液体中在同一深度处液体向各个方向的压强。
(3)同种液体中,深度越液体压强越大。
(4)在深度相同时,液体越大,液体压强越大。
2.液体压强的大小
(1)液体压强与液体和液体有关。
(2)公式:
P=。
式中,P表示液体压强单位帕斯卡(Pa);ρ表示液体密度,单位是千克每立方米(kg/m3);h表示液体深度,单位是米(m)。
3.连通器——液体压强的实际应用
(1)原理:
连通器里的液体在不流动时,各容器中的液面高度总是的。
(2)应用:
水壶、锅炉水位计、水塔、船闹、下水道的弯管。
三、大气压强
1.大气压产生的原因:
由于重力的作用,并且空气具有性,因此发生挤压而产生的。
2.大气压的测量——托里拆利实验
(1)实验方法:
在长约1m、一端的玻璃管里灌满水银,用于指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。
放开于指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为cm。
(2)计算大气压的数值:
P0=P水银=ρgh=13.6X103kg/m3X9.8N/kgX0.76m=Pa。
所以,标准大气压的数值为:
P0=Pa=76cmHg=760mmHg。
(3)以下操作对实验没有影响:
①玻璃管是否倾斜;②玻璃管的粗细;③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
(4)若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度,则测量值要比真实值偏。
(5)这个实验利用了等效替换的思想和方法。
3.影响大气压的因素:
高度、天气等。
在海拔3000m以内,大约每升高m,大气压减小100Pa。
4.气压计——测定大气压的仪器。
种类:
气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
5.大气压的应用:
抽水机等。
四、液体压强与流速的关系
1.在气体和液体中,的位置压强越小。
2.飞机的升力的产生:
飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度、压强,流过机翼下方的空气速度、压强。
机翼上下方所受的压力差形成向的升力。
第八章 神奇的压强单元测试
一、单项选择题(每题3分,共24分。
)
1.
如图
(1)所示的事例中,属于减小压强的是( )
图
(1)
2.
小聪在探究液体内部压强的规律时,在同一杯水中先后做了如图
(2)所示的两次实验,这是为了探究( )
A.液体内部向各个方向是否都有压强 B.液体内部的压强跟深度的关系
c.在同一深度,向各个方向的压强大小是否相等 D.液体内部的压强跟液体密度的关系
A B
图
(2) 图(3) 图(4)
3.三峡船闸是世界上最大的人造连通器。
图(3)是轮船通过船闸的示意图.此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭.下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游永道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
4.一未装满橙汁的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图4A),然后反过来倒立在桌面上(如图4B),两次放置橙汁对杯底的压强分别是pA和pB,则( )
A.pA>pB B.pA<pB C.pA=pB D.无法判断
5.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强-------大气压。
下列有关叙述中错误的是( )
A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为1.01×105帕,(760MM汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
6.日常生活中,人们的许多活动、做法都跟我们学过的物理知识有关,下列对涉及压强的事例论述不正确的是( )
A.用吸管能把饮料吸入嘴里,其实是大气压强的作用
B.菜刀钝了在磨石上磨一磨,是为了减小压强
C.用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压加大使液体的沸点升高
D.拦河坝坝堤筑成上窄下宽是因为液体的压强随深度增大而增大 图(5)
7.
将一满罐“纯净水”(高约40cm)开口朝下放在水中,如图(5)所示,结果是( )
A.仍是满罐水B.水将流出一部分
C.水将全部流出D.以上答案都不对
8.图(6)是甲、乙两种液体内部压强与深度关系的图像。
设液体甲的密度为ρ甲,液体乙的密度为ρ乙,则ρ甲和ρ乙的关系是( )
A.ρ甲<ρ乙B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙D.无法确定 图(6)
二、填空题(每空2分,共36分)
9.氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是高空的大气压______(填“高”或“低”),球内的气压________(填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压,将球胀破。
10.由于长江上游的植被受到破坏,造成水土严重流失,河水中的泥沙含量增加,使得河水的密度 ,河水对堤坝的压强 。
(以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”)
11.
城市道路建设中,人行道上都要求铺设供盲人行走的“盲道”,实现无障碍通行。
图(7)是一幅人行道的照片,图片左侧是“盲道”,其地砖表面有一棱棱凸起的部分,而右侧是普通人行道,其地砖表面是平的。
盲人行走时,如果不小心从盲道走到了普通人行道上,由于脚底与地面的接触面积,使脚底受到的压强,他能够根据脚底的感觉重新回到盲道上。
图(7) 图(8) 图(9) 图(10)
12.一头质量为6×103kg的大象,每只脚掌的面积为600cm2,它的重力为N,它四脚着地时对地面的压强为Pa.若大象抬起一条腿,如图(8)所示,它对地面的压强(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(g取10N/kg)
13.生活中处处有物理:
(1)生活在西部高原的人们烹饪食物往往是采用炒、烤等方式制作,较少用煮的方式,这是由于高原地区的大气压较,水的沸点较的缘故;
(2)如图(9)所示,治病输液时,药水瓶口A处常插着两根塑料管B、C,其中插C管的目的是利用使输液能顺利地进行.
14.如图(10)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(10)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)
15.研究表明,阳光照射到物体表面上时会产生压强,其值约为9×10-6Pa。
科学家设想制造出“太阳帆”,在太空中利用太阳光压力来推动航天器的航行,上海市宇航学会曾设计出边长为110m的正方形“太阳帆”,该“太阳帆”在太空中所受阳光的压力约为 N。
16.民航飞机上的黑匣子在海水里所能承受的海水对它的最大压强是6.18×107Pa,则在不被海水压破的情况下,黑匣子下沉的最大深度是__________m。
(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
三、作图题(本题6分)
17.
(1)请在图(11)中画出一本书对水平桌面的压力F的示意图;
(2)如图(12)所示,是一只盛有水的圆柱形水杯,请在图中画出水对水杯侧壁A点压力的示意图。
图(11) 图(12) 图(13)
四、实验探究题(本题3小题,共17分)
18.(5分)图(13)所示的实验现象说明,压力的作用效果与 和 有关。
将(a)(b)两图相比较和(b)(c)两图比较,可分别得出比较压力的作用效果有两种方法:
(1) ;
(2) 。
教材中是采用第 种方法给压强下定义的。
19.(6分)在研究液体压强的实验中,进行了如图(14)所示的操作:
图(14)
(1)实验前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面。
(2)甲、乙两图是探究液体压强与的关系。
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择:
两图进行对比,结论是:
液体压强与盛液体的容器形状。
(4)要探究液体压强与密度的关系,应选用两个图进行对比。
(5)在图丙中,固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:
向上、向下、向左、向右等方位,这是为了探究同一深度处,液体向的压强大小关系。
20.(6分)为测量大气压强的数值,王欣同学进行了如下实验,将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图(15)所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
(1)吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是__________,所测大气压强的数值是
_____________。
(2)该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可):
______________________________。
图(15)
五、液体压强计算题
21.如图(16)所示,小华在滑冰场上快速滑行,在10s内滑行80m,她和冰刀的总质量为40kg,已知每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2。
问:
(1)小华受到的重力是多大?
(2)小华滑行的平均速度是多大?
(3)小华在单脚滑行时对冰面的压强是多大?
当小华双脚站立时,她对冰面的压强怎样变化,简要说明理由。
(g=10N/kg)
图(16)
∙放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=O.8m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为______N.(g取10N/kg)
∙底面积为80cm2的圆柱形容器(重力不计,壁厚不计),放在水平桌面上,容器内装有重力为48N,深为60cm的水.将一个质量为800g,体积是200cm3的合金块全部没入水中后,水未溢出.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)容器对桌面的压强;
(2)水对容器底的压强
∙一容器盛有深度为20厘米的某种液体,液体对液面下4厘米深处A点的压强是540帕,那么液体对距容器度部4厘米处B点所产生的压强是多少帕?
∙
∙
∙
∙
∙
∙
∙如图,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长为5cm的立方体,下部是边长为10cm的立方体。
若向容器内注入1.1kg水,g取10N/kg,求:
(1)这个装着水的容器对桌面的压力多大?
(2)容器底部所受水的压强多大?
(3)容器底部所受水的压力多大?
∙一开口的杯子,装上8cm高的水后,放在水平桌面上。
已知杯子内部底面积为50cm2,外部底面积为60cm2;杯子装上水后的总质量为0.6kg。
则水对杯底的压力为_N。
杯子对桌面的压强为____Pa。
(g取10N/kg)
∙放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,不计容器的质量。
求:
(1)离容器底8cm处有一个A点,A处受到水的压强和方向;
(2)水对容器底的压力和压强;
(3)容器对桌面的压力和压强。
∙连通器粗管直径是细管直径的4倍,现在连通器中注入水银,待水银稳定后再向细管中注入70cm高的水(注入水后细管中仍有水银).求:
粗管中水银面上升多少?
细管中水银面下降多少?
六固体压强计算
∙一个方桌重75N,桌上放有一台质量为20kg的电视机,桌子每只脚与水平地面的接触面积是25cm2,求桌子对地面的压强.(g=10N/㎏)
∙底面积为0.1m2的物体A重300N,放在水平地面上,用水平拉力F拉着物体A在水平地面上作匀速直线运动.已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.1倍,求:
(1)拉力F的大小;
(2)物体对地面的压力和压强.
∙用40牛顿的力将0.1牛顿的图钉按进竖直的墙壁,钉帽面积是0.8厘米2,钉尖面积是0.05毫米2,求钉帽和墙壁所受的压强各是多少?
∙一位同学每只脚与地面的接触面积是150cm2 ,双脚站立在水平地面时对地面的压强是16000Pa,则他对地面的压力多大?
行走时他对地面的压强多大
∙郑成功塑像,它的总质量是5×105㎏,底坐由长42m,宽5m的花岗岩制成。
请问⑴:
塑像所受的总重力是多少?
⑵塑像对水平地面的压力是多少?
⑶地面受到塑像对它的压强是多少?
(g=10N/㎏)
∙有一圆桶,底面积为0.25米2,内盛液体,桶和液体总重为1500牛。
为了减少对地面的压强,先在水平地面上放一面积为1米2、重为100中的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。
求:
(1)圆桶对木板的压强P1。
(2)木板对地面的压强P2。
∙边长为8厘米的正方体铁块放在一个面积为100厘米2的水平桌面上,求:
桌面受到的压强?
(ρ铁=7.9×103千克/米3)
∙明的妈妈买了一箱牛奶,放在地板上,箱与地板的接触面积为0.025㎡,箱和牛奶总质量是5㎏,箱中每一小袋牛奶的包装袋上都标有“净含量221mL、227g”字样。
(g=10N/㎏)
试求:
⑴这种牛奶的密度是多少g/cm3?
(保留小数点后面两位小数)
⑵这箱牛奶对地板的压强是多少?
∙一个平底容器的质量为0.2㎏,底面积为0.01㎡,在容器中装入0.8㎏的酒精后,将它放在水平地面上,求:
(1)、酒精的体积?
(酒精的密度为800㎏/m3)
(2)、装入酒精后,容器对水平地面的压力和压强各是多少?
∙封冻的江河冰面能承受的最大压强是4×104帕,在冰面上行驶的雪橇质量是200千克,它与冰面的接触面积是0.4米2.在保证安全的情况下,雪橇上最多能装多少千克的货物?
(g=10N/kg)
∙重为100N,边长为10cm的正方体被水平向左150N大小的力紧压在竖直墙上,正方体所受摩擦力为多少?
正方体对墙面的压强是多大?
∙一个密度为ρ,边长为a的正方体实心物块,如图所示。
利用上述条件,你能想出哪些与物块有关的物理量,并用已知条件表达出来?
∙某封冻的湖面能承受的最大压强为7×104 Pa,某坦克的质量为20t,每条履带的面积为2m2。
此坦克能否安全通过该湖面?
∙质量为50t的坦克对水平路面产生的压强是105 Pa.求它每条履带和地面的接触面积.
(g=10N/㎏)
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