考点五 压强计算—2026年中考物理二轮复习高频考点突破试卷
一、计算题
1.甲、乙为两个质量分布均匀的实心圆柱体,放置在水平桌面上。分别沿水平方向切去上部分,剩余部分对桌面的压强与切去部分高度的关系如图所示,已知甲的密度为。求:
(1)圆柱体甲的高度为多少?
(2)当切去部分高度为时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强为多少?
(3)当切去部分高度为时,圆柱体甲、乙剩余部分对桌面的压强均为,的值为多少?
2.如图是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,其重力为 4800N,装有四条履带,每条履带与水平地面的接触面积为 1200cm,求:(g=10N/kg)
(1)机器人的质量:
(2)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强。
3.惠州市被中央文明办评为2013-2015年全国文明城市提名城市,全市人民为之鼓舞。在创建全国文明城市的过程中警察要不定点和不定时巡逻。如图是某厂家设计出的一款电动巡逻车,其主要技术参数如右表所示。若在某次巡逻工作中,该车在平直的路面上匀速行驶12min通过的路程为4km。(g取10N/kg)求:
空车的质量 600kg
最大载重质量 750kg
限乘人数 4人
最高时速 45km/h
每个轮胎与地面的接触面积 0.01m2
(1)此段时间内巡逻车的行驶速度为多少km/h
(2)巡逻车装载4名警察(每名警察的质量均为60kg)时对地面的压强为多少
(3)若巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的阻力为空车重力的0.1倍,则巡逻车发动机对巡逻车的牵引力为多少
4.小明放学回家,看见在面积为1m2的水平桌面上放着一个盛有水的平底玻璃杯。如图所示,经测量发现,玻璃杯和水总重6N,已知杯中的水深h是15cm,杯的底面积0.002m2(忽略玻璃的厚度),水的密度是1.0×103kg/m3。求:
(1)杯底受到水的压力;
(2)桌面受到的压强。
5.如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁有一个开口弯管,弯管内的液面高度,容器底部和顶部的面积都为,顶部到底部的高度,容器中液体密度为。求:
(1)液体对容器顶部的压强;
(2)液体对容器底部的压力。
6.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,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。求:(g取10N/kg)
(1)瓶内水的质量;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
7.如图示的平底容器质量为0.3kg,底面积为,内装0.6kg的
水后,测得容器中水深15cm,若将该容器放在面积为的水平桌面中央。求:(忽略容器厚度,,g取10N/kg)
(1)水对容器底的压强。
(2)水和容器的总重力。
(3)装水容器对桌面的压强。
8. 2020年,我国的载人深潜器“蛟龙”号将按计划完成水深万米级海试。它有一个面积为50cm2的观察窗,当它在10000m深处时(海水的密度为1.0×103kg/m3,取g=10N/kg),求:
(1)此处海水产生的压强;
(2)观察窗受到的海水压力。
9.如图所示,是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶部离容器底6cm,A端液面离容器底26cm,容器中水的重力是10N,容器的重力是2N,求:(g=10N/kg)
(1)B端顶部受到水的压强;
(2)容器底部的面积8×10﹣3m2,容器底部对桌面的压强是多少Pa。
10.如图所示,将底面积为0.01m2、重为10N的容器放在水平桌面上,往容器内装入重为50N、深为40cm的水,(g取10N/kg),求:
(1)A点处水的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压强.
11.如图所示,将底面积为100cm2,重为5N的容器放在水平桌面上,容器内装有重45N,深40cm的水(容器厚度不计).试求:(g取10N/kg)
(1)容器对桌面的压力和压强;
(2)水对容器底部的压强和压力.
12.随着电热水器的不断改进,如图所示的电热水壶深受人们的喜爱,它的容积为2L,壶身及底座的总质量是1.2kg,底座与水平桌面的接触面积为200cm2,装满水后水深12cm.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m2)求:
(1)装满水后水的质量.
(2)装满水后水对电热水壶底部的压强.
(3)装满水后桌面受到的压强.
13.如图所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面上,容器的底面积为米2,容器内盛有质量为4千克的水。
(1)求容器中水受到的重力;
(2)求容器对水平地面的压强;
(3)现将一质量为6千克的金属块浸没在水中,水不溢出,水对容器底部压强的增加量为980帕,求金属块的密度。
14.冰壶是一项体育运动,冰壶由花岗岩凿磨而成,冰壶的质量是20kg,与冰道接触的底面积约为0.02m2.当冰壶停在水平冰面上时,求:
(1)冰壶对冰面的压力是多少;(g=10N/kg)
(2)冰壶对冰面的压强是多少?
15.体育课上,同学们在操场开展“脚印会说话”的实践活动。小明站立在水平沙地上留下两个鞋印,测出鞋印深度均为1.5cm,于是他取下一只鞋放在方格纸上描出轮廓,如图所示。已知方格纸中每一小方格的边长为2cm,计算面积时,凡大于或接近半格的都算一格,小于半格的都不算。随后,小华在鞋印旁边相同的沙地上放一底面积为20cm2的平底容器,在容器中缓慢加入适当重物,当容器下陷深度达到1.5cm时,测出容器及内部重物的总质量为4kg·求:(g取10N/kg)
(1)小明一只鞋鞋底的面积约为多少cm2.
(2)站立时,小明对沙地产生的压强大小;
(3)小明的质量约是多少?
16.如图所示,轻质薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器中盛有质量为4kg的水。
(1)求水的体积V水;
(2)求0.2m深处水的压强p水;
(3)现有质量为4kg的物体,其底面积是容器的一半。若通过两种方法增大地面受到的压强, 并测出压强的变化量,如表所示。请根据表中的信息,通过计算判断将物体放入容器时是否有水溢出,若有水溢出请求出溢出水的重力G溢水;若无水溢出请说明理由。
方法 地面受到压强的变化量(帕)
将物体放入容器中 1000
将物体垫在容器下方 3000
17.一底面积为8cm2的容器放置在水平地面上(如图甲所示),内放有一创意“潜艇”模型。“潜艇”是由高20cm、底部嵌有金属块的塑料制成的柱体(ρ塑料=0.8×103kg/m3)。缓慢向图甲所示容器中注水到一定深度时“潜艇”会漂浮,继续注水到24cm时停止,注水质量m与容器中水的深度h的m-h关系图象如图乙所示。当把“潜艇”水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮(如图丙所示),测得“潜艇”剩余部分的质量为0.05kg。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)图丙中“潜艇”剩余部分悬浮于水中时受到的浮力为 N;由图乙分析可知,当注水深度为
cm时,“潜艇”对容器底部压力刚好为0;
(2)注水停止时水对容器底部的压力;
(3)“潜艇”水平切掉的高度Δh以及图乙中m1的值各为多少?
答案解析部分
1.【答案】(1)解: 由图像可知,开始时甲对水平桌面的压强,
因均匀实心圆柱体对水平桌面的压强:,
所以,圆柱体甲的高度:
答:圆柱体甲的高度为;
(2)解: 由图像可知,开始时乙对水平桌面的压强,其高度,
由可得圆柱体乙的密度:,
当切去部分高度为时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强:
答:当切去部分高度为时,圆柱体乙剩余部分对桌面的压强为;
(3)解: 由图像可知,当切去部分高度为时,,
由可得:=
,
则。
答:的值为。
【解析】【分析】(1)压强的计算公式为P=ρgh,题目中甲的密度为 ,压强为8000Pa,据此计算h;
(2)同理,已知乙的压强为6000Pa,高度为0.3m,据此计算乙的密度ρ乙,当切除高度5cm,所以剩余高度为25cm=0.25m,根据P=ρ乙gh计算 圆柱体乙剩余部分对桌面的压强。
(3)由图像可知,当切去部分高度为时,,根据压强的计算可列
由可得:代入数据计算h0;进而计算此时的压强p0.
2.【答案】(1)解:
(2)解:
【解析】【分析】本题考查了重力和压强的计算,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等,计算过程要注意单位的换算。
3.【答案】(1)解:巡逻车行驶的时间t=12min=0.2h,
此段时间内巡逻车的行驶速度V=s/t=4km/0.2h =20km/h
答:,此段时间内巡逻车的行驶速度为=20km/h ;
(2)解: 巡逻车载上4名警察后的总重力G=m总g=(600kg+4×60kg)×10N/kg=8400N
巡逻车载上4名警察后地面的压强p=F/s=8400N/4×0.01m2=2.1×105pa
答:巡逻车载上4名警察后地面的压强为2.1×105pa;
(3)解:巡逻车在水平路面匀速行驶时受到的阻力f=0.1G空=0.1m空g =0.1×600kg×10N/kg=600N
巡逻车在水平路面匀速行驶时,发动机对巡逻车的牵引力F=f=600N
答:巡逻车在水平路面匀速行驶时,发动机对巡逻车的牵引力为600N。
【解析】【分析】(1)由速度公式计算巡逻车的速度;
(2) 巡逻车对地面的压力为F=G=m总g,巡逻车载上4名警察后地面的压强为,注意S是四个轮胎的总面积;
(3)巡逻车受到的阻力f=0.1G空;巡逻车在水平路面匀速行驶时,牵引力和摩擦力是一对平衡力,发动机对巡逻车的牵引力F=f。
4.【答案】(1)解:由液体压强公式,可知杯底受到水的压强为
则杯底受到水的压力为
答:杯底受到水的压力为3N
(2)解:桌面受到的压力等于玻璃杯的重量与水的重量之和,由压强公式可知桌面受到的压强为
答:桌面受到的压强为3000Pa。
【解析】【分析】(1)求解液体内部的压强,利用公式p=ρgh,其中ρ是液体的密度,h是深度;已知压强的大小,结合压强的变形公式F=pS求解压力;
(2)处在水平面上的物体,物体对桌面的压力等于重力,结合压强的定义式p=F/S求解物体产生的压强,其中F是压力,S是受力面积。
5.【答案】(1)解: 容器顶所处的深度为h顶=h1-h2=0.8m-0.6m=0.2m
容器顶部所受的压强为p顶=ρgh顶=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
答:液体对容器顶部的压强为2×103Pa;
(2)解: 容器底受的压强为p底=ρgh底=ρgh1=1×103kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa
容器底受的压力为F底=p底S=8×103Pa×0.1m2=800N
答:液体对容器底部的压力为800N。
【解析】【分析】1、据题可知 容器顶所处的深度为h顶=h1-h2 ,根据液体压强公式P=ρgh可计算 容器顶部所受的压强
2、容器底部所处的深度为h1,根据液体压强公式P底=ρgh计算 容器底受的压强为P底,根据F=Ps可知,底部的面积为0.1m,据此计算底部的压力
6.【答案】(1)解:瓶子内的水的体积
V=S1h1=28×10-4m2×0.1m=2.8×10-4m3
瓶内水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg
答:瓶内水的质量0.28kg;
(2)解:倒立放置时瓶盖所受水的压强p=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
矿泉水瓶盖所受水的压力 F=pS2=1.3×103Pa×8×10-4m2=1.04N
水的重力G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力,矿泉水瓶对桌的压力F′=G水=2.8N
矿泉水瓶对桌面的压强
答:倒立放置时瓶盖所受水的压强和压力分别为1.3×103Pa和1.04N;倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强分别为2.8N和。
【解析】【分析】(1)瓶子内的水的体积V=S1h1,所以瓶内水的质量m=ρV。(2)倒立放置时瓶盖所受水的压强p=ρgh2
矿泉水瓶盖所受水的压力 F=pS2,水的重力G水=m水g,瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力,矿泉水瓶对桌的压力F′=G水,所以矿泉水瓶对桌面的压强。
7.【答案】(1)水的深度为
根据可得,水对容器底的压强:
(2)水和容器的总重力:
(3)解:受力面积为
水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以装入容器对桌面的压强
【解析】【分析】1)据题可知水的深度 ,根据压强公式计算水对容器底的压强
2)水的质量为0.6kg,容器的质量为0.3kg,总质量为0.9kg,所以 水和容器的总重力
3) 据题可知受力面积为,水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以装入容器对桌面的压强
8.【答案】(1)海水产生的压强 :p=ρgh= 1.0×103kg/m3× 10N/kg ×10000m=108pa
(2)观察窗受到的海水压力为:F=pS= 108Pa× 50cm2 = 108Pa× 50×10-4m2= 5×105N
【解析】【分析】要注意区分液体和固体的压力和压强。
9.【答案】(1)解:水的密度ρ=1.0×103kg/m3
B端顶面所处的深度h=(26-6)cm=20cm=0.2m,
B端顶面受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)解: 容器底受面的面积S= 8×10-3 m2
容器对桌面的压力大小就等于容器和水的总重力大小,即F=G容+G水=2N+10N=12N
故容器底部对桌面的压强为
【解析】【分析】1)据题可知 B端顶部 的高度为0.06m,根据液体压强的计算公式P=ρgh计算 B端顶部受到水的压强;
2)根据题目可知,容器对桌面的压力为12N,底面积为 8×10﹣3m2 ,根据P=F/S计算 容器底部对桌面的压强
10.【答案】(1)解:A点离液面的深度h=40cm﹣10cm=30cm=0.3m;
A点处水的压强:pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa;
答:A点处水的压强为3×103Pa;
(2)解:水容器底部的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa,
所以水对容器底部的压力为:F=pS=4×103Pa×0.01m2=40N;
答:水容器底部的压力为40N;
(3)解: 容器对水平桌面的压力F总=G容+G水=10N+50N=60N;
容器对水平桌面的压强。
答:容器对水平桌面的压强为6×103Pa。
【解析】【分析】(1)根据p=ρgh,计算水中A点的压强;
(2)利用容器中水的深度,计算容器底受到的压强,根据F=pS计算容器底受到的压力;
(3)水平桌面受到的压力等于水平面上物体的重力,根据,计算水平桌面受到的压强。
11.【答案】(1)解:容器对桌面的压力:
F=G1+G2=5N+45N=50N,
受力面积:S=100cm2=0.01m2,
容器对桌面的压强:
p= = =5000pa
(2)解:水对容器底部的压强:
p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000pa,
水对容器底部的压力:
F′=p′S=4000pa×0.01m2=40N
【解析】【分析】(1)容器对水平桌面的压力等于水与容器的压力,由压强公式求出容器对水平桌面的压强.(2)由液体压强公式求出水对容器底的压强;由压强公式求出水对容器底的压力.
12.【答案】(1)解:由题意可知,水的体积V=V容积=2L=2×10-3m3;
根据 等可得装满水后水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg
(2)解:装满水后水对电热水壶底部的压强为:p=ρgh=1.0X103kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2X103Pa
(3)解:装满水后桌面受到的压力:F=G=mg=(1.2kg+2kg)×10N/kg=32N;
S=200cm2=2×10-2m2;
装满水后桌面受到的压强:p1= =1.6×103Pa
【解析】【分析】(1)已知水壶的容积和水的密度,利用m=ρV计算水的质量;
(2)已知装满水后水的深度,利用P=ρgh计算水对电热水壶底部的压强;
(3)装满水后桌面受到的压力等于水的重力与壶身和底座的总重力之和,利用计算装满水后桌面受到的压强。
13.【答案】(1)解:由 知道,容器中水受到的重力
答:容器中水受到的重力39.2N;
(2)解:轻质薄壁圆柱形容器的重力忽略不计,由 知道,容器对水平地面的压强
答:容器对水平地面的压强1960Pa;
(3)解:容器中液面上升的高度
由于水不溢出,所以水面上升部分的体积等于金属块的体积,即金属块的体积
由 知道,金属块的密度
答:金属块的密度3×103kg/m3。
【解析】【分析】(1)根据物体的质量计算重力;
(2)根据压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)根据液体压强和液体密度的比值,计算深度;根据质量和体积的比值, 计算密度。
14.【答案】(1)解:冰壶的重力:G=mg=20kg×10N/kg=200N,
因为冰壶停在水平冰面上,所以冰壶对冰面的压力:F=G=200N
答:冰壶对冰面的压力是200N;
(2)解:冰壶对冰面的压强:p= = =10000Pa
答:冰壶对冰面的压强是10000Pa.
【解析】【分析】(1)知道冰壶的质量利用G=mg求冰壶的重力,冰壶对水平冰道的压力等于冰壶的重力;(2)知道受力面积,利用压强公式p= 求冰壶对水平冰道的压强.
15.【答案】(1)解:根据题意可知,一个小格的面积;
取41~44格,均给分,如。
(2)解:在水平沙地,,
,
则 小明对沙地产生的压强。
(3)解:
小明对地面的压力;
小明的质量约为。
【解析】【分析】 (1)根据图中每一小格表示4cm2,印轮廓所围小方格大于半格算一个,小于半格舍弃,可数出共有多少个格,然后求出图中脚印面积;
(2)当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,说明平底容器对地面的压强与小明对地面的压强相等,根据求出平底容器对地面的压强,据此确定小明对地产生的压强;
(3)根据求出小明对地面的压力,重力等于压力,利用G=mg求出小明的质量。
16.【答案】解:(1)根据公式可知,水的体积;
答:水的体积4×10 - 3m3。
(2)根据液体压强公式p=ρ水gh可知,
0.2 米深处水的压强p水=ρ水gh水=1×103kg/m3 ×10N/kg×0.2m=2000Pa。
答:0.2m深处水的压强2000Pa。
(3)已知物体的底面积是容器的一半,将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,
根据压强公式可得:;
即;
解得:S容=0.04m2,
无水溢出情况下,将物体放入容器中增大的压强;
比较可知 Δp1'= Δp1=1000Pa ,所以无水溢出。
答:无水溢出。
【解析】【分析】 (1)已知水的密度和质量,利用密度公式变形计算水的体积;
(2)已知水的密度和深度,利用液体压强公式p=ρ液gh计算0.2米深处水的压强;
(3)将物体垫在容器下方,增大的压力等于物体的重力,利用压强公式列方程可求得容器的底面积,然后再根据压强公式计算出无水溢出情况下增大的压强,与将物体放入容器中实际增大的压强比较即可判断是否有水溢出。
17.【答案】(1)0.5;18
(2)解:注水到24cm时停止,水的深度
水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
(3)解:当注入水深度24cm时
“潜艇”恰好处于漂浮状态,由浮漂条件有
所以
即 ——①
当把“潜艇”水平切掉一部分后,剩余部分放入水中恰好悬浮时, ,即 ——②
①②联立得
将 代入②,解得
所以“潜艇”恰好处于漂浮状态时注入水的体积
此过程中注水的质量
【解析】【解答】(1)由题知,“潜艇”剩余部分的质量为0.05kg,剩余部分放入水中恰好悬浮,此时“潜艇”受到的浮力
由图乙可知,当注入水的深度在18cm时,图象出现拐点,且此后注入相同深度的水时水的质量增大,而“潜艇”高是20cm,所以,当注入水的深度h1=18cm时,“潜艇”恰好处于漂浮状态,此时“潜艇”对容器底部压力刚好为0。
【分析】(1)根据物体的质量计算重力,悬浮的物体受到的浮力等于物体的重力;根据深度的不同判断物体受到的力;
(2)根据液体密度和深度,可以计算液体压强的特点,利用压强和受力面积的乘积,计算压力;
(3)漂浮的物体受到的浮力等于物体的重力;悬浮的物体受到的浮力等于重力;根据物体受到的力,判断体积的变化;根据密度和体积的乘积,计算质量。
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