第9章:压强计算题
一、计算题
1.(2021·安徽·繁昌县高安中学八年级期中)如图所示,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,木块能承受的最大压强是6×108Pa。如果要使图钉的尖端能进入木块,问手指作用在图钉帽的压强至少要多大?
2.(2021·安徽淮北·八年级期中)如图是一款新研发的机器人.该机器人的质量是1.5kg,静止在水平地面上时,与地面的接触面积是1×10-3m2.求:
(1)机器人受到的重力;(g取10N/kg)
(2)机器人静止时,对水平地面的压强.
3.(2021·安徽·八年级期中)“业余侦探”小星发现两个并拢的“可疑”鞋印.为了估测那个人的体重,小星在方格纸上描下一只鞋底接触地面部分的轮廓如图,图中每个小方格的面积是5cm2.每只鞋底接触地面部分共28格,为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,与地面接触的面积是10cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计读数是20N.根据以上数据,试求(g取10N/kg):
(1)垫片对地面的压强;
(2)“可疑”人的质量.
4.(2021·安徽·歙县教研室八年级期中)电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点.如图所示,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为,每个轮胎和地面的接触面积为,g取10N/kg.求:
(1)车对地面的压力:
(2)车对地面的压强.
5.(2021·安徽芜湖·八年级期中)如图所示,水平桌面上放有两个由相同材料制成的立方体A和立方体B,边长分别为4cm和2cm,材料的密度为10.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)立方体B对桌面产生的压强;
(2)当将立方体A叠放于立方体B上时,桌面受到的压强增加了多少?
6.(2021·安徽省马鞍山市第七中学八年级期中)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(管的质量忽略不计);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;桶底内底面积为1200cm2,桶自重20N,管中装满水时水的总体积为20L,根据图中所标出的数据,如果管中装满水时,求:
(1)水对桶底产生的压力是多大?
(2)若桶底与地面接触的面积是200cm2,则桶对水平地面的压强为多大?
7.(2021·安徽·界首市实验中学八年级期中)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为1200cm2.鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg.(g=10N/kg)
请计算:
(1)鱼缸内所装水的重力;
(2)鱼缸底部受到的水的压强;
(3)鱼缸对桌面产生的压强.
8.(2021·安徽淮北·八年级期中)如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。容器A的底面积为250cm2,水的重力为20N,两容器底部受到液体的压强相等。求:(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)水的体积V水;
(2)水对容器A底部的压强p水;
(3)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了200Pa,求液体乙的密度ρ乙。
9.(2021·安徽·马鞍山市花园初级中学八年级期中)如图所示,置于水平桌面上的容器装有某种液体;液体的体积为2.0×10﹣3m3,液体的深为0.5m,若容器重为20N、底面积为2.0×10﹣3m2,容器底受到液体的压强为5.0×103 Pa.求:
(1)液体的密度及距容器底高为0.2m处A点的液体压强;
(2)容器对水平桌面的压强。
10.(2021·安徽·繁昌县高安中学八年级期中)如图所示,一个边长为10cm、重4N的正方体木块,放置于1m2的水平桌面上。将重2N密度是1.2×103kg/m3的某种液体倒入一个锥形瓶中,瓶重1N,底面积为60cm2,液体深度为5cm,将锥形瓶放在木块上。求:
(1)液体对瓶底的压强和压力;
(2)木块对桌面的压强。
11.(2021·安徽·合肥市第四十五中学八年级期中)容器底部有一开口,厚度不计的挡板A刚好盖住开口(如图所示)。容器中水深0.5m,挡板A面积为2×10-3m2,质量为0.15kg。已知ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg。
(1)A受到水的压力是多少?
(2)对A的正中心施加一个向上的力F,使水从开口处排出,求F至少是多少?
12.(2021·安徽·歙县教研室八年级期中)将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.3×105Pa
【解析】
解:钉尖对木板施加的最小力
F=pS尖=6×108Pa×5×10-8m2=30N
因为手指对图钉帽的压力和钉尖对木块的压力相等,故手指施加的最小力为30N。手指对图钉帽的压强
=3×105Pa
答:手指作用在图钉帽的压强至少要3×105Pa。
2.(1);(2)
【解析】
(1)机器人受到的重力:G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;
(2)机器人静止时,对水平地面的压力:
F=G=15N,对水平地面的压强:p==1.5;
3.(1)2×104Pa(2)56kg
【解析】
(1)垫片受到的压力即为垫片对地面的压力,根据题意知道,垫片对地面的压力是:F=G=20N,与地面接触的面积是S=10cm2,
所以,垫片对地面的压强是:;
(2)一只脚的触地面积是:S′=28×5×10-4 m2 =1.4×10-2 m2;
人站立时对地面的压力是:F′=p×2S′=2×104 Pa×2×1.4×10-2 m2 =560N,
由G=mg=F′知道“可疑”人的质量是:m==56kg
4.(1)1.6×104N;(2)2×105Pa
【解析】
(1)车对地面的压力F=G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
(2)受力面积为:
S=4×2×10-2m2=8×10-2m2
车对地面的压强:
2×105Pa.
答:(1)车对地面的压力为1.6×104N;
(2)车对地面的压强为2×105Pa.
5.(1)2000Pa;(2)1.6×104Pa
【解析】
(1)由题意可知,立方体B的密度是10.0×103kg/m3,边长是,B是一个立方体,则B的体积
B的质量
B的重力
立方体B对桌面产生的压力
立方体B与桌面的接触面积
根据压强公式可知,立方体B对桌面产生的压强
立方体B对桌面产生的压强是2000Pa。
(2)同理,A的体积
A的质量
A的重力
当将立方体A叠放于立方体B上时,桌面受到的压力
立方体B与桌面的接触面积,则根据压强公式可知,桌面受到的压强
由(1)的解析可知,原来立方体B对桌面产生的压强是,则当将立方体A叠放于立方体B上时,桌面受到的压强增加量
桌面受到的压强增加量是。
答:(1)立方体B对桌面产生的压强是2000Pa;
(2)当将立方体A叠放于立方体B上时,桌面受到的压强增加了。
6.(1);(2)
【解析】
解:(1)水对桶底的压强为
桶底内底面积为
由
可得,水对桶底的压力为
(2)桶内水的体积为
由
得水的质量为
水桶对地面的压力
桶与地面接触的面积为
桶对水平地面的压强为
答:(1)水对桶底产生的压力是。
(2)若桶底与地面接触的面积是200cm2,则桶对水平地面的压强为。
7.(1)270N;(2)2×103Pa;(3) 2.5×103Pa.
【解析】
解:
(1)水的重力:G=mg=27kg×10N/kg=270N;
(2)鱼缸底部受到的水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(3)鱼缸对桌面的压力:F′=G+G缸=270N+30N=300N,受力面积S=1200cm2=0.12m2;鱼缸对桌面的压强:p′===2.5×103Pa.
答:
(1)鱼缸内所装水的重力是270N;
(2)鱼缸底部受到的水的压强为2×103Pa;
(3)鱼缸对桌面产生的压强是2.5×103Pa.
8.(1)2×10﹣3m3;(2)800Pa;(3)800kg/m3
【解析】
解:(1)容器甲中水的质量为
水的体积为
(2)容器甲中水的深度
水对容器底部的压强
。
(3)当容器甲内加水至于容器乙相平时,此时水深为h1,此时水对容器底部的压强
由 可得此时水的深度
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,
由可得,液体乙的密度
答:(1)水的体积为2×10﹣3m3;
(2)容器甲中水对容器底部的压强为800Pa;
(3)液体乙的密度为800kg/m3。
9.(1)3000Pa;(2)2×104Pa
【解析】
解:(1)由p=ρgh得:液体密度
ρ==1000kg/m3
A点距离液面的距离
hA=0.5m﹣0.2m=0.3m
A点的液体压强
pA=ρghA=1000kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)液体的重力
G=mg=ρVg=1000kg/m3×2.0×10﹣3m3×10N/kg=20N
所以容器对桌面的压力为
F=G+G容器=20N+20N=40N
这个装着液体的容器对桌面的压强
p′==2×104Pa
答:(1)液体的密度为1000kg/m3,距容器底高为0.2m处A点的液体压强为3000Pa;
(2)容器对水平桌面的压强为2×104Pa。
10.(1)600Pa和3.6N;(2)700Pa
【解析】
解:(1)液体对瓶底的压强
p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.05m=600Pa
液体对瓶底的压力
F=pS=600Pa×60×10-4m2=3.6N
(2)木块的底面积
S′=10cm×10cm=100cm2=0.01m2
木块对桌面的压力
F′=G木+G液+G瓶=4N+2N+1N=7N
木块对桌面的压强
=700Pa
答:(1)液体对瓶底的压强和压力分别是600Pa和3.6N;
(2)木块对桌面的压强是700Pa。
11.(1)10N;(2)11.5N。
【解析】
解:(1)A受到水的压力
FA=pAS=ρ水ghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m×2×10-3m2=10N
(2)A受到的重力
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N
A刚要被顶起时,挡板A受到的水的压力加上A的重力等于向上的力F,即
F=G+F压=1.5N+10N=11.5N
答:(1)A所受水的压力为10N;
(2)F至少为11.5N。
12.(1)1.04N, 1300Pa;(2)3500Pa.
【解析】
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压强为:
;
瓶盖所受水的压力:
;
(2)根据瓶正立时计算水的重为:
倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:
。
【点睛】
重点是压强、压力计算,要注意的是求液体对瓶盖的压力时,应先求出压强再求压力,不可根据水的重求压力,二者是不等的。