升阶训练专题七 压强公式的综合应用
固体、液体、气体产生压强的计算
1.(2024·无锡中考)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气.若吸盘的横截面积为2×10-3 m2,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力.
2.科技成就“奋斗者”号载人潜水器(如图所示)在马里亚纳海沟坐底的深度为10 909 m,创造了中国载人深潜的新纪录.若海水的密度近似为1.0×103 kg/m3,则“奋斗者”号在上述深度受到海水的压强为 Pa,潜水器外壳平均1 cm2面积上受到海水的压力为 N;“奋斗者”号在返回水面的过程中,海水对它的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)
3.如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同固体物质的质量与体积的关系时得出的图像,用甲、乙两种物质分别做成A、B两个实心正方体,B的棱长是A的2倍,把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比为( )
A.pa∶pb=1∶8 B.pa∶pb=8∶1
C.pa∶pb=1∶2 D.pa∶pb=1∶4
盛有液体的固体产生压强的计算
4.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1 N,高9 cm,底面积为30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.下列选项正确的是( )
A.水对杯底的压强为900 Pa
B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8 N
5.(2024·广安中考)茶壶几乎是每家必备的常用器具.学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究.她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示.请你接着她的探究完成如下任务:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强.
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
固体切割类或固体叠加类压强的计算
6.(2024·亳州期末)如图所示,将质量分布均匀的三个完全相同的长方体物块放在水平面上.若沿图中的阴影部分切去相同的质量后,余下部分对水平面的压强是 (选填“相等”或“不相等”)的;若切去前物体的质量是1 kg,底面积为20 cm2,则A切去后对水平面的压强是 Pa.(g=10 N/kg)
7.棱长为15 cm的均匀正方体,重90 N,放在水平桌面中央,如图甲所示,此时正方体对桌面的压强为 Pa.若沿水平方向截下一部分a立在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,则剩余部分的高度为 cm.
8.(2024·合肥阶段练)如图是放在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,并将其放在另一半的上面,此时地面受到的压强是原来的( )
A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四倍
9.如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为100 cm2,乙物块的底面积是甲的2倍.甲物块高15 cm,乙物块高12 cm;甲的密度为0.6 g/cm3,ρ甲∶ρ乙=3∶5.(g取10 N/kg)
(1)求乙的质量.
(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强.
(3)若将乙物块沿水平方向切下一部分,切下的部分放在甲物块上,此时甲、乙物块对水平地面的压强相等,求切去的厚度应该是多少厘米.
液体内加固体类压强的计算
10.如图所示是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为400 cm2,内部装水的高度为h=20 cm.现将一球体放入水中,已知球体的体积为V=2×10-3 m3,密度为水密度的4倍,(g取10 N/kg)则放入球后(球沉入水底),水对桶底的压力与桶对地面的压力之比为( )
A.1∶2 B.5∶8
C.5∶7 D.4∶7升阶训练专题七 压强公式的综合应用
固体、液体、气体产生压强的计算
1.(2024·无锡中考)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 平整 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气.若吸盘的横截面积为2×10-3 m2,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 200 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 摩擦 力.
2.科技成就“奋斗者”号载人潜水器(如图所示)在马里亚纳海沟坐底的深度为10 909 m,创造了中国载人深潜的新纪录.若海水的密度近似为1.0×103 kg/m3,则“奋斗者”号在上述深度受到海水的压强为 1.090 9×108 Pa,潜水器外壳平均1 cm2面积上受到海水的压力为 1.090 9×104 N;“奋斗者”号在返回水面的过程中,海水对它的压强 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg)
3.如图所示是小聪同学在探究甲、乙两种不同固体物质的质量与体积的关系时得出的图像,用甲、乙两种物质分别做成A、B两个实心正方体,B的棱长是A的2倍,把它们放在水平地面上,A、B两物体对水平地面的压强之比为( A )
A.pa∶pb=1∶8 B.pa∶pb=8∶1
C.pa∶pb=1∶2 D.pa∶pb=1∶4
盛有液体的固体产生压强的计算
4.如图所示,盛有水的杯子静止在水平桌面上.杯子重1 N,高9 cm,底面积为30 cm2;杯内水重2 N,水深6 cm,水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.下列选项正确的是( C )
A.水对杯底的压强为900 Pa
B.水对杯底的压力为2 N
C.水杯对桌面的压强为1 000 Pa
D.水杯对桌面的压力为2.8 N
5.(2024·广安中考)茶壶几乎是每家必备的常用器具.学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究.她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示.请你接着她的探究完成如下任务:(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)求水对茶壶底的压强.
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
解:(1)水对茶壶底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12×10-2 m=1.2×103 Pa.
(2)由p=可得,水对茶壶底的压力F水=pS=1.2×103 Pa×100×10-4 m2=12 N,由题意可知,茶壶对桌面的压力F壶===20 N.茶壶的重力G壶=m壶g=0.6 kg×10 N/kg=6 N,因茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,所以,水的重力G水=F壶-G壶=20 N-6 N=14 N,则水的质量m水===1.4 kg.
固体切割类或固体叠加类压强的计算
6.(2024·亳州期末)如图所示,将质量分布均匀的三个完全相同的长方体物块放在水平面上.若沿图中的阴影部分切去相同的质量后,余下部分对水平面的压强是 不相等 (选填“相等”或“不相等”)的;若切去前物体的质量是1 kg,底面积为20 cm2,则A切去后对水平面的压强是 5×103 Pa.(g=10 N/kg)
7.棱长为15 cm的均匀正方体,重90 N,放在水平桌面中央,如图甲所示,此时正方体对桌面的压强为 4×103 Pa.若沿水平方向截下一部分a立在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙所示,则剩余部分的高度为 10 cm.
8.(2024·合肥阶段练)如图是放在水平桌面上的均匀木块,若沿虚线切去一半,并将其放在另一半的上面,此时地面受到的压强是原来的( B )
A.一倍 B.两倍 C.一半 D.四倍
9.如图所示,水平地面上放置了甲、乙两个质量均匀的长方体物块,甲物块的底面积为100 cm2,乙物块的底面积是甲的2倍.甲物块高15 cm,乙物块高12 cm;甲的密度为0.6 g/cm3,ρ甲∶ρ乙=3∶5.(g取10 N/kg)
(1)求乙的质量.
(2)现将甲物块叠放在乙物块上方,求乙物块对水平地面的压强.
(3)若将乙物块沿水平方向切下一部分,切下的部分放在甲物块上,此时甲、乙物块对水平地面的压强相等,求切去的厚度应该是多少厘米.
解:(1)由题意可得,乙的高度h乙=12 cm,因为ρ甲∶ρ乙=3∶5.
所以乙的密度为ρ乙=ρ甲=×0.6 g/cm3=1.0 g/cm3.
乙的底面积为S乙=2S甲=2×100 cm2=200 cm2,
则乙的体积为
V乙=S乙h乙=200 cm2×12 cm=2 400 cm3.
由ρ=可得,乙的质量为
m乙=ρ乙V乙=1.0 g/cm3×2 400 cm3=2 400 g=2.4 kg.
(2)甲的体积为
V甲=S甲h甲=100 cm2×15 cm=1 500 cm3,
由ρ=可得,甲的质量为
m甲=ρ甲V甲=0.6 g/cm3×1 500 cm3=900 g=0.9 kg.
现将甲物块叠放在乙物块上方,它们对地面的压力F=G总=(m甲+m乙)g=(0.9 kg+2.4 kg)×10 N/kg=33 N.
乙物块对水平地面的压强为
p===1 650 Pa.
(3)设将乙物块沿水平方向切下部分的高度为h',切下的部分放在甲物块上,则切去部分的重力为
ΔG乙=Δm乙g=ρ乙ΔV乙g=ρ乙S乙h'g.
此时甲物块对水平地面的压力为F甲=G甲+ΔG乙=
ρ甲S甲h甲g+ρ乙S乙h'g.
此时甲物块对水平地面的压强为
p甲'===ρ甲h甲g+
ρ乙h'g=ρ乙gh甲+2ρ乙gh'.
此时乙物块对水平地面的压强为
p乙'=ρ乙g(h乙-h').
因此时甲、乙物块对水平地面的压强相等,所以,
ρ乙gh甲+2ρ乙gh'=ρ乙g(h乙-h'),
解得h'=h乙-h甲,代入数据得,
h'=×12 cm-×15 cm=1 cm.
液体内加固体类压强的计算
10.如图所示是用新材料制成的轻质圆柱形薄桶(桶的质量和厚度忽略不计),高度足够高,横截面积为400 cm2,内部装水的高度为h=20 cm.现将一球体放入水中,已知球体的体积为V=2×10-3 m3,密度为水密度的4倍,(g取10 N/kg)则放入球后(球沉入水底),水对桶底的压力与桶对地面的压力之比为( B )
A.1∶2 B.5∶8
C.5∶7 D.4∶7