全章高频考点专训
HY版 八年级下
专训1 压强的计算
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1.【中考?成都】歼?20是由成都飞机设计研究所设计、成都飞机工业公司制造的中国第五代隐身重型歼击机。由网络查询得到下列数据:
空载质量
最大飞行速度
作战半径
最大飞行高度
17 t
2.8马赫
2 200 km
18 500 m
其中,最大飞行速度2.8马赫,表示歼?20的最大飞行速度是空气中声速的2.8倍。
(1)若空气中声速取340 m/s,求歼?20以2马赫的速度飞行10 min运动的路程。
解:由题意知,飞机速度v=2v声=2×340 m/s=680 m/s,
运动的路程s=vt=680 m/s×10×60 s=4.08×105 m。
(2)如图所示,空载的歼?20停在水平地面,若轮胎与地面接触的总面积为0.4 m2,求地面受到的压强。(g取10 N/kg)
2.如图所示,放在水平桌面上的杯子,质量是0.2 kg,容积是5×10-4 m3,杯子与桌面接触的面积是5×
10-3 m2。现将杯子中装满水,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:
(1)杯子中水的质量。
解:杯子中水的质量m=ρ水V=
1.0×103 kg/m3×5×10-4 m3=0.5 kg。
(2)杯子对桌面的压强。
3.有一个圆柱形玻璃瓶,瓶身粗细均匀,瓶底很薄(瓶底厚度不计)。当在瓶内装有110 g水时,用刻度尺测得水深是11 cm。求:
(1)距瓶底6 cm处水产生的压强是多大?(g取10 N/kg,水的密度为1.0×103 kg/m3)
解:距瓶底6 cm处水产生的压强p水=ρ水gh=
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(11 cm-6 cm)=500 Pa。
(2)将瓶内的水倒尽,换成96 g某待测液体,待测液体在瓶内的深度为12 cm。那么待测液体的密度是多少?
4.长颈鹿是地球陆地上目前个子最高的动物,因此它的血压也是在动物中最高的。成年的长颈鹿平均身高可达4.3 m,它的质量可达2 t,长颈鹿一只脚掌的着地面积为250 cm2。求:
(1)长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力和压强分别是多大?
(2)若长颈鹿的血液密度为1.05×103 kg/m3,当它的心脏收缩时,需把血液压到比心脏高3 m的头部,则长颈鹿心脏收缩时,需产生的压强至少是多大?(收缩压是指心脏收缩时产生的压强,计算时不考虑大气压,g取10 N/kg)
解:需产生的压强至少为p′=ρgh=
1.05×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3.15×104 Pa。
5.我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器,现已达到国际领先水平。我国自主研制的“蛟龙号”潜水器成功挑战7 000 m的深潜纪录。(海水的密度ρ海水=1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(1)“蛟龙号”下潜到7 000 m深度,它受到海水的压强是多少帕斯卡?
解:p=ρ海水gh=1.03×103 kg/m3×10 N/kg×7×
103 m=7.21×107 Pa。
(2)若观察窗面积为300 cm2,海水对观察窗的压力大约是多少?
解:F=pS=7.21×107 Pa×300×10-4m2=2.163×106 N。
6.图中平底茶壶的质量是0.4 kg,底面积是4×10-3 m2,内盛0.6 kg的开水,水面高度在图中已标出,放置在面积为1 m2的水平桌面中央,忽略壶壁厚度,g取
10 N/kg。试求:
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力。
解:水对茶壶底部的压力F水=p水S底=ρ水gh水S底=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×12×10-2 m×4×10-3 m2=4.8 N。
(2)茶壶对桌面的压强。
7.【中考?乌鲁木齐】1654年,马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”,证明了大气压的存在。
(1)实验中,他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起,再把水全部抽出,此时球内接近________,周围的________把两个铜半球紧紧地压在一起。
真空
大气压
(2)如图,某校同学用底面积为500 cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验,在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要________(山底与山顶气温相同),在山底,当锅两边受到的拉力均为4 000 N时,锅恰好被拉开,拉开之前锅内空气的压强约
为多少?(大气压取105 Pa)
8.学习了大气压的知识以后,小明对大气压通常有1.0×105 Pa这么大存有疑问,想亲自证实一下。
(1)小明买来一个塑料挂钩,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10 cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8 L水,经过计算,他认为塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请写出计算过程和
判断依据。(g取10 N/kg)
解:大气对吸盘的压力F=pS=105 Pa×10×10-4 m2=100 N,
水的重力G=mg=ρVg=1.0×103 kg/m3×8×
10-3 m3×10 N/kg=80 N,
因为G<F,所以水桶不会把吸盘拉下。
(2)当小明把水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了,是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。
解:若吸盘内有少许气体,则内外气压差小,那么大气对吸盘的总压力也就小。
9.在1个标准大气压下水的沸点是100 ℃,如果气压增大,沸点也会升高,家用高压锅就是应用这个原理设计的。已知水的沸点跟气压的关系如图所示。测得锅盖出气孔的直径为4 mm,压在出气孔上的限压阀质量为80 g,请你通过计算对照
图像判断:用该高压锅烧水,水温
最高可以达到多少?(g取10 N/kg)
解:限压阀刚要被顶起时,其受力情况为重力G阀、
大气的压力F0、锅内气体的压力F内,它们之间存在平衡关系,即G阀+F0=F内,则有:80×10-3 kg×
10 N/kg+1.0×105 Pa×3.14×4×10-6 m2=
p内×3.14×4×10-6 m2,解得p内≈1.64×105 Pa。
对照图像可得此时高压锅内水温最高可达115 ℃。