第九章压强专题训练压强综合计算2021—2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)

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名称 第九章压强专题训练压强综合计算2021—2022学年人教版八年级物理下册(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-02-26 22:36:15

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第九章 专题训练 压强综合计算
1.某型号4轮雾炮车空载时的质量为10t, 每个车轮与地面的接触面积为,它配备了一个体积为的水箱.为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子面积为.(g取10N/kg)
(1)装满水的雾炮车匀速通过一座桥,该桥的桥头立有一块牌子(如上图所示),请通过计算说明这辆车能否安全通过该桥.
(2)求雾炮车静止时对水平地面的最大压强.
(3)当水箱中水的深度为1m时,排水孔盖子受到水的压力为多大
2.估测你站立时对地面的压强:根据你的体重可以得到你对地面的压力,在测量你站立时鞋底和地面的接触面积.为简单起见,假设双脚站立时,整个鞋印范围都与地面接触(如图).测量时,在方格纸上画出鞋印的轮廓,看鞋印占有多少小格(不满一小格时,大于半格的算一格,小于半格的不算),再乘以每个小格的面积即为鞋底与地面的接触面积.若某同学的质量为50 kg,图中每个小格的边长是2 cm,g取10 N/kg,求:
(1)他每只鞋底的面积是多少?
(2)他站立时对地面的压强是多少?
(3)他走路时对地面的压强会怎样变化?
3.2020年11月10日,“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜突破1万米,创造了我国载人深潜的新纪录.(海水密度取1.03kg/,g取10N/kg)
(1)若“奋斗者”号从海面下潜至1万米深处用时2h40,则其下潜的平均速度是多少米每秒 (结果保留两位小数)
(2)“奋斗者”号在1万米深处受到的海水压强大约是多少
(3)若观察窗的面积为,则1万米深处海水对观察窗的压力是多少
4.如图所示,一个底面积为3×10-2 m2的L形容器重为4 N,放在面积为1 m2的水平桌面中央,内盛2 kg的水,水面距底面10 cm,a点距底面6 cm,g取10 N/kg,求:
(1)图中水对a点的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压强.
5.将一重2N的玻璃水瓶,装上部分水,密闭后正立放置在水平桌面上,如图所示,瓶底的面积是30cm2,瓶中水深10cm,瓶的厚度忽略不计(g取10N/kg,ρ水取1.0×103kg/m3)。求:
(1)瓶底所受水的压强。
(2)瓶底所受水的压力。
(3)用2N的水平推力轻推水瓶沿桌面缓慢做直线运动,已知阻力f是玻璃水瓶对桌面压力的0.3倍,试通过计算判断,此时玻璃水瓶是否在做匀速直线运动(不计空气阻力,不考虑瓶子翻倒)。
6.小杨选择了两个高度分别为10 cm和6 cm,底面积SA:SB=1:3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图1所示.他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,(g取10 N/kg)求:
(1)圆柱体A的密度.
(2)从A截取h=6 cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量.
(3)图2中a的值.
7.如图所示,一块写有校训的花岗岩石料立在用青石砌成的长2m、宽1.2m、高0.3m的水平基座上。已知该花岗岩石料质量为7.2t,花岗岩石料与基座的接触面积为1.12m2,青石的密度为2.5×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)花岗岩石料对基座的压力是多少?
(2)青石基座的重力是多少?
(3)青石基座对地面的压强是多少?
8.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?
9.消防员趴在淤泥地上,受困者伏在其背部用力即可从淤泥里成功脱离,这与压强的知识有关.图甲模拟受困者双脚站立时的场景,他对水平地面的压强为15000Pa;图乙模拟消防员趴在淤泥地上的场景.当受困者完全伏在消防员背上后,消防员与地面的接触面积为0.5 m2.受困者与消防员的质量分别为60kg和50kg,g取10N/kg.
(1)求受困者所受的重力;
(2)求图甲中受困者双脚与地面的接触面积;
(3)当受困者完全伏在图乙中消防员背上后,求消防员对地面的压强.
10.圆柱形容器A、B放在水平桌面上,分别装有酒精和某种液体,液体深0.08米,酒精对容器底部的压强为784帕,两容器底部受到的压强相等。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
①求容器A中酒精的深度h酒精。
②求容器B中液体的密度ρ液。
③若从容器A中抽出部分酒精,使容器A中酒精的液面与容器B中液体的液面等高,求酒精对容器底部压强的变化量Δp酒精。
11.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有另一种液体。现将两个大小完全相同的物体浸没在两容器的液体中(液体均未溢出),若物体浸入前后两容器底部受到液体的压强如下表所示。求:
①物体未浸入时,甲容器中水的深度h水。
②乙容器中液体的密度ρ液。
容器底部受到
的液体压强 物体未浸
入液体 物体浸没于
液体
P甲水(帕) 980 1470
P乙液(帕) 1176 1568
12.如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,底面积为4×10-2米 ,容器高0.2米,内盛0.15米深的水,水的质量为6千克。
①求0.1米深处水的压强p;
②现有如图(b)所示的三个物体A、B、C,其质量、底面积、高度的关系如下表所示。请选择其中一个放入容器中(物体均能触底),使水对容器底部的压强p水最大。写出选择的物体并说明理由,求出放入物体后容器对地面的压强p地。
物体 质量(千克) 底面积(米2) 高度(米)
A 7 8×10-3 0.3
B 6 2×10-2 0.05
C 5 1.5×10-2 0.2
参考答案
1.解:(1)由ρ=可得,水的质量:m液=ρ液V=1×103kg/m3×8m3=8×103kg=8t,
装满水的雾炮车的总质量:m总=m车+m液=10t+8t=8t,
由图乙可知,该桥限重20t,
由20t>18t可知,这辆车能安全通过该桥;
(2)装满水的雾炮车静止时对地面的压力:
F=G总=m总g=18×103kg×10N/kg=1.8×105N,
受力面积:
S=4×200cm2=800cm2=0.08m2,
对地面的压强:
p===2.25×106Pa;
(3)当水箱中水的深度为1m时,排水孔盖子受到水的压强:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,
由p=可得,排水孔盖子受到水的压力:
F水=p水S盖=1×104Pa×100×10-4m2=100N。
答:(1)这辆车能安全通过该桥;
(2)装满水的雾炮车静止时对地面的压强压强为2.25×106Pa;
(3)当水箱中水的深度为1m时,排水孔盖子受到水的压力约为100N。
2.(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强:p=ρgh倒立=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.13 m=1 300 Pa 由p=可得,倒立放置时瓶盖所受水的压力:F=pS瓶盖=1 300 Pa×8×10-4 m2=1.04 N (2)由甲图可知,矿泉水瓶内水的体积:V=S瓶底h正立=28 cm2×10 cm=280 cm3 由ρ=可得,水的质量:m水=ρV=1.0 g/cm3×280 cm3=280 g=0.28 kg 瓶重和厚度忽略不计,则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力:F′=G水=m水g=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N 倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:p′===3 500 Pa
3.解: (1)奋斗者号潜水器下潜的深度:
s=10000m=10km,
则其下潜的平均速度是:
v===3.75km/h≈1.04m/s;
(2)“奋斗者”号在1万米深处受到的海水压强为:
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa;
(3)若观察窗的面积为,则S=400cm2=0.04m2,
根据压强公式得,在10000m深度时观察窗受到的海水压力:
F=pS=1.03×108Pa×0.04m2=4.12×106N。
答:(1)“奋斗者”号下潜的平均速度是1.04m/s;
(2)在10000m的深度,潜水器受到的海水压强为1.03×108Pa;
(2)若观察窗的面积为,则1万米深处海水对观察窗的压力是4.12×106N。
4.(1)a点距离水面的高度:ha=0.1 m-0.06 m=0.04 m 水对a点的压强:p=ρ水gha=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.04 m=400 Pa (2)水对容器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa 根据p=可得水对容器底部的压力:F=pS=1 000 Pa×3×10-2 m2=30 N (3)水的重力G水=m水g=2 kg×10 N/kg=20 N 容器对水平桌面的压力:F′=G容+G水=4 N+20 N=24 N 容器对水平桌面的压强:p′===800 Pa 
5.解:(1)瓶中水深h=10cm=0.1m,瓶底所受水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=103Pa;
(2)根据p=可知瓶底所受水的压力F=pS=103Pa×30×10-4m2=3N;
(3)水的重力大小等于瓶底所受水的压力大小,为3N,
故玻璃水瓶对桌面压力F′=3N+2N=5N,
阻力f=0.3F′=0.3×5N=1.5N<2N,
即水瓶所受推力大于阻力,故玻璃水瓶加速运动,未做做匀速直线运动。
答:(1)瓶底所受水的压强为103Pa。
(2)瓶底所受水的压力为3N。
(3)此时玻璃水瓶没有做匀速直线运动。
6.(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,可以判断A的最初压强是2000 Pa,均匀柱体对水平面的压强p=ρgh,则圆柱体A的密度:
(2)从A截取h=6 cm的圆柱块的重力:ΔGA=ρAgΔhASA,已知SA:SB=1:3,将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量:
(3)由图象知,B的最初压强是1200 Pa,则由p=ρgh可得圆柱体B的密度:
由图象知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,即: pA′=pB′,则: 且ρA=ρB,SA:SB=1:3(即SB=3SA), 所以化简代入数据可得:
解得:a=0.03 m=3 cm
7.解:(1)花岗岩石料对基座的压力:F=G石料=m石g=7.2×103kg×10N/kg=7.2×104N。
(2)青石基座的重力:G青石=m青石g=ρ青石V青石g=2.5×103kg/m3×2m×1.2m×0.3m×10N/kg=1.8×104N。
(3)青石基座对地面的压力:F′=G石料+G青石=7.2×104N+1.8×104N=9×104N,
S基=2m×1.2m=2.4m2,
青石基座对地面的压强:p===3.75×104Pa。
答:(1)花岗岩石料对基座的压力是7.2×104N。
(2)青石基座的重力是1.8×104N。
(3)青石基座对地面的压强是3.75×104Pa。
8.已知:水的深度h=4m,密度ρ=1×103kg/m3,面积S=1200cm2=0.12m2,
求:(1)水对桶底产生的压强p=?;(2)水对桶底产生的压力F=?
解:(1)水对桶底产生的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×9.8N/kg×4m=3.92×104Pa;
(2)∵p=,
∴水对桶底产生的压力F=pS=3.92×104Pa×0.12m2=4704N。
答:(1)水对桶底产生的压强是3.92×104Pa;
(2)水对桶底产生的压力是4704N。
9.(1)由G1=m1g 得受困者所受的重力G1=600N
(2)由p1=F1/S1得 受困者双脚与地面的接触面积S1=0.04m2
(3)由p2=F2/S2得消防员对地面的压强p2=2200Pa
10.解:①已知酒精对容器底部的压强pA=784pa,
由p=ρgh可得,容器A中酒精的深度:
h酒精===0.1m;
②已知两容器底部受到的压强相等,则pB=pA=784pa,液体深h液=0.08m,
由p=ρgh可得,容器B中液体的密度:
ρ液===1×103kg/m3;
③若从容器A中抽出部分酒精,使A中酒精的液面与B中液体的液面等高,
则酒精的深度减少量Δh=0.1m-0.08m=0.02m,
则酒精对容器底部压强的变化量:
Δp酒精=ρ酒精gΔh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.02m=156.8Pa。
答:①容器A中酒精的深度为0.1m;
②容器B中液体的密度为1×103kg/m3;
③酒精对容器底部压强的变化量为156.8Pa。
11.解:(1)由p=ρ水gh得,物体未浸入时,甲容器中水的深度:
h甲===0.1m;
(2)物体浸入后甲乙容器中液面升高的高度相同,乙容器中液面升高的高度:
△h乙=△h甲===0.05m,
液体密度:
ρ液===0.8×103kg/m3。
答(1)物体未浸入时,甲容器中水的深度0.1m;
(2)乙容器中液体的密度0.8×103kg/m3。
12.解:(1)水对甲底部的压强:
p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
(2)将物体竖放入容器中,由于ρ水和g不变,根据p水=ρ水gh水可知:h水最大时,p最大。
容器里的水的体积:V水=S容h水=4×10-2m2×0.15m=6×10-3m3,
若将物体A竖放入容器,由于A的高度大于容器的高度,则容器里的水的高度:
h′===0.18m<0.2m,即:水不溢出容器。
若将物体B竖放入容器,由于B的高度小于容器的高度,则容器里的水的高度:
h″===0.175m<0.2m,即:水不溢出容器。
若将物体C竖放入容器,由于C的高度与容器的高度相等,则容器里的水的高度:
h′″===0.24m>0.2m,即水会溢出,
所以,应将C物体竖放入容器中,水的深度最大,为容器的深度0.2m;
此时容器里剩余水的质量为:
m水剩=ρ水V水剩=ρ水(V容-VC)h容=1.0×103kg/m3×(4×10-2m2-1.5×10-2m2)×0.2m=5kg;
则放入物体后容器对地面的压力F=G总=m总g=(m水剩+mC)=(5kg+5kg)×9.8N/kg=98N,
则压强:p地===2450Pa。
答:①0.1米深处水的压强p为980Pa;
②应将C物体竖放入容器中,水对容器底部的压强p水最大。放入物体后容器对地面的压强p地为2450Pa。
13.解:
(1)由图2可知,h=0时,p甲=600Pa,p乙=300Pa,
由p=可得甲、乙柱体对桌面的压力比:
==×=;
(2)在搭积木的过程中,甲对地面的压强不断减小,乙对地面的压强不断增大,
甲中积木的总重力G甲总=F甲=p甲S甲,
当甲中的积木全部叠加在乙上面时,乙对桌面的压强增加量最大,
搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值:
△p乙====600Pa×=150Pa;
(3)根据图2可知,甲的最大高度为10cm,甲柱体对桌面压强p随甲柱体减少的高度h成一次函数关系,
设甲减小的高度为h,则甲减小的压力:△F=,
已知S甲:S乙=1:4,甲、乙柱体对桌面压强相等时,p甲′=p乙′,
所以有=,
则p甲-=p乙+,
即p甲-=p乙+,
整理可得p甲×(1-)=p乙+×p甲×,
代入数据有:600Pa×(1-)=300Pa+×600Pa×,
解得h=4cm,
故p甲′=p甲-=p甲-=600Pa×(1-)=360Pa。
答:(1)还未开始搭建时,甲、乙柱体对桌面的压力比为1:2;
(2)搭积木全过程,乙柱体对桌面压强增加量的最大值为150Pa;
(3)搭积木过程中,甲、乙柱体对桌面压强相等时的压强值为360Pa。