第九章 专题训练 压强综合计算
1.如图所示,水平桌面的正中央放着一个重为20 N的圆形鱼缸,其底面积为400cm2 。鱼缸内的水、鱼、沙石等总质量为14kg,水深0.2 m。求:(g=10N/kg)
(1)水对鱼缸底部的压强;
(2)鱼缸对桌面产生的压强。
2.如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5千克、底面积为0.02米2,乙的质量为10千克。
①求甲对水平地面的压力。
②求甲对水平地面的压强。
③若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量为7350帕,求乙对地面的压强变化量。
3.如图所示,边长分别为0.3m、0.2m和0.1m的实心正方体A、B、C放置在水平地面上,已知ρA=0.2×103kg/m3,且物体A、B、C对水平地面的压强相等,求:
(1)物体A对地面的压强;
(2)物体B的密度;
(3)现将物体C分别放置于物体A、B中央,为了让放上C后A对水平地面的压强与放上C后B对水平地面的压强相等,可以只将A沿竖直方向切下质量或者只将B沿水平方向切去质量,则与比值为多少?
4.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器甲、乙底部所受液体的压强相等。容器甲中盛有水,水的深度为0.08m,容器乙中盛有另一种液体。(g取10N/kg)
(1)若水的质量为2kg,求容器甲中水的体积V水;
(2)求容器甲中水对容器底部的压强p水;
(3)现往容器甲中加水,直至与乙容器中的液面等高,此时水对容器底部的压强增大了200Pa,求液体乙的密度ρ液。
5.如图是法国科学家帕斯卡在1648年做的一个实验,他用一个封闭的木桶,桶内装满水,上面插一根很细的管子。他从楼房的阳台向管中灌水时,只用了几杯水,桶就被撑破了。根据图中所标出的数据,求管中装满水时:
(1)水对桶底产生的压强是多大?
(2)若桶底底面积为1200cm2,水对桶底产生的压力是多大?
6.质量为0.5千克、底面积为的薄壁容器放在水平桌面的中央,容器内盛满水,水深0.2米、体积为。求:
(1)水的质量;
(2)水对容器底的压强;
(3)为了求得容器对水平桌面的压强,小圆和小梦分别梳理了解题思路如下:
小圆:,而,又;
小梦:,而,又。
请你分别判断小圆和小梦的解题思路是否正确,并通过计算说明理由。
7.如图,薄壁圆柱形容器甲和均匀正方体乙置于水平地面上,容器足够高、底面积为5×10﹣2米2,盛有0.3米深的水,正方体乙质量为6千克、密度为3×103千克/米3。
①求容器甲内水对容器底部的压强ρ水;
②求正方体乙的体积V乙;
③若将正方体乙浸没在容器甲的水中,求水对容器底部的压强的增加量。
8.高压锅有很好的密封性,基本上不会漏气。锅盖中间有一个排气孔,上面套有类似阀门的限压阀,将排气孔堵住。当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就能把限压阀顶起来,部分蒸汽即从排气孔排除锅外。已知某高压锅的限压阀的质量是0.1kg,排气孔横截面积约为1.0×10﹣5m2,大气压强为1.0×105Pa.试求:
(1)锅内气体的压强最大可达多少?( )
(2)若压强每增加4×103Pa,水的沸点相应增加1℃,则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?( )
(3)若锅盖上再增加一个相同大小的排气孔,在该排气孔上同样也配置一个质量相等的限压阀,则这只高压锅内能达到的最高温度将_____(选填“升高”、“不变”或“降低”)。
9.如图所示,在一个封闭薄容器中装满体积为1dm3的水后放在水平桌面上,已知容器的质量为200g,容器的下底面积为150cm2高为14cm。 取10N/kg)求:
(1)水对容器底部的压力和压强。
(2)容器对桌面的压力和压强。
10.如图所示,质量为0.1千克、底面积为米的木板放在水平地面上。底面积为米的足够高的薄壁圆柱形轻质容器置于水平地面上,容器内盛有0.4千克的水。现将一体积为米的物体浸没在圆柱形容器中。
(1)求地面受到木板的压力和压强;
(2)求浸没物体后水对容器底部的压强;
(3)若将该物体从容器中取出并放到木板上,发现此时木板对水平地面的压强恰好等于水对容器底部的压强,求该物体的密度。
11.边长为20cm的均匀实心正方体,质量为20kg,放在水平地面上,(g=10N/kg)。
(1)正方体对地面的压强为多少?
(2)若沿水平方向截下一部分A立放在水平地面上,且使A对地面压强为剩余部分B对地面压强的4倍,则剩余部分B的高度为多少?
12.如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为3×103 kg/m3,甲的质量为6 kg,底面积为200 cm2;乙的质量为12 kg,底面积为300 cm2。水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9 cm深的水,容器上部分高度为下部分高度的五分之一,容器下底面积为1000 cm2。若把甲沿水平方向切割的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度与切割的高度的部分关系如图丁所示。求:
(1)圆柱体甲的体积V甲;
(2)容器丙中水的重力;
(3)若将圆柱体乙放入原装有9 cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强。
参考答案:
1.(1)2×103Pa;(2)4000Pa
2.①50N;②2500Pa;③14700 Pa
3.(1);(2);(3)
4.(1)2×10-3m3;(2)800Pa;(3)0.8×103kg/m3
5.(1)3.92×104Pa;(2)4704N
6.(1);(2)
7.①2940Pa;②2×10﹣3m3;③392Pa。
8.2.0×105Pa 125℃ 不变
9.(1)21N,1.4×103Pa;(2)12N,800Pa
10.(1)0.98牛,98帕;(2)1176帕;(3)3500千克/米3
11.(1)5000Pa;(2)5cm
12.(1);(2);(3)