沪科版物理八年级下册第8章《压强》专训试题1 各种压强的计算
初中考试成绩查询-中队委竞选稿
专训1 各种压强的计算
名师点金:
1.公式总结:
(1)公式p=FS适用于所有
压强的计算。
..
(2)公式p=ρgh既
可计算液体的压强,还可以计算质地均匀的柱形固体对水
平面的压强。
(3)孤立在水平面的物体对水平面的压力等于其重力,即F=G。
(4)盛水容器对水平面
的压强可利用公式p=FS
底
=(G
水
+G
容器
)S
底
解答。
2.注意的问题:(1)计算固体压强时,一定要找准对应的压力和受力面积
。
..........
(2)计算液体压强时,要注意高度与深度的区别。
固体压强的计算
1.【2017·衡阳】2017年5月5日C919在浦东机场成功起飞,这是我国
最
新自主研发的中型民航客机,打破了欧美国家民航技术的长期垄断,成为我国“大
国制造”的
标志之一。该机在某次试飞时以300 kmh的速度水平匀速飞行了2 h;
估计该机质量为40
t,着陆后静止在水平地面时轮子与地面的总接触面积为4
m
2
。(g取10
Nkg)求:
(1)飞机在这2 h内水平飞行的路程;
(2)飞机水平匀速飞行时受到的升力;
(3)飞机静止在水平地面时对地面的压强。
1
2.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考
队员在附
近遥控机器人。若机器人质量为500 kg,每条履带与地面的接触面积为1 000
cm
2
。
(g取9.8 Nkg)则:
(1)机器人的重力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4.2×10
4
Pa,该机器人能顺利通过该冰
面吗?
(3)如果科考队员的质量为70
kg,他双脚跟冰面的接触面积为300 cm
2
,科
考队员能在冰面上安全行走吗?
(第2题图)
液体压强的计算
3.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 cm
2
。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1.05×10
3
kgm
3
,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,本题g取
10 Nkg)
2
4.图中平底茶壶的质量是0.4
kg,底面积是4×10
-
3
m
2
,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
m
2
的水平桌面中央,忽略壶壁厚
度,g取10 Nkg。试求:
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
(第4题图)
气体压强的计算
5.【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。
3
(2)如图,某校同学用底面积为500 cm
2
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10
5
Pa)
(第5题图)
6.伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能,进行招摇撞骗。其做法是先
偷偷地把
挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面,在大气压下,吸盘和脸盆被
紧紧压在一起,这种情况与马德堡
半球实验有异曲同工之处,伪气功师只要抓住
隐藏着的挂衣钩,就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。
小科同学用受力面积约为12 cm
2
的吸盘,成功地表演了“空手吸盆”,若当时的大气压值约为1.0×10
5
Pa,请你根据以上数据,计算大气压对这个吸盘的压
力有多大?
4
7.学习了大气压的知识以后,小明对大气压通常有1.0×10
5
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
cm
2
;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
Nkg)。
(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。
(第7题图)
8.在1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
算对照图象判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到多少?(g取10 Nkg)
(第8题图)
5
6
全章高频考点专训答案
专训1
s
1.解:(1)由v=
t
可得,飞机在这2 h内水平飞行的路程:
s=vt=300 kmh×2 h=600 km;
(2)因飞机水平匀速飞行时处于平衡
状态,则竖直方向上受到的升力和自身
的重力是一对平衡力,飞机水平匀速飞行时受到的升力:F=G=
mg=40×10
3
kg×10 Nkg=4×10
5
N;
(3)飞机静止在水平地面时对地面的压力:
F
压
=G=mg=40×10
3
kg×10
Nkg=4×10
5
N,
F
压
4×10
5
N
对地面的压强:p=
S
=
4
m
2
=1×10
5
Pa。
2.解:(1)G=mg=500
kg×9.8 Nkg=4 900 N。
(2)S=4×1 000
cm
2
=0.4 m
2
,
FG4 900
N
p=
S
=
S
=
0.4
m
2
=1.225×10
4
Pa,
因1.225×10
4
Pa<4.2×10
4
Pa,
则机器人能安全通过该冰面。
(3)F
人
=G
人
=m
人
g=70 kg×9.8
Nkg=686 N,
p
人
=
F
人
686
N
=
0.015 m
2
≈4.573 3×10
4
Pa,
S
人
因4.573 3×10
4
Pa>4.2×10
4
Pa,
则科考队员不能在冰面上安全行走。
3.解:(1)长颈鹿站立时,对水平地面产生的压力:
F=G=mg=2×10
3
kg×10 Nkg=2×10
4
N,
2×10
4
N
F
5
对水平地面的压强:p=
S
=
-
42
=2×10 Pa;
4×250×10
m
(2)需产生的压强至少为:
p′=ρgh=1.05×10
3
kgm
3
×3 m×10 Nkg=3.15×10
4
Pa。
4
.解:(1)水对茶壶底部的压力F
水
=p
水
S
底
=ρ水
gh
水
S
底
=1.0×10
3
kgm
3
×10
Nkg×12×10
-
2
m×4×10
-
3
m
2
=4.8 N。
7
(2)茶壶对桌面的压强p=
F
G
液
+G
容
==
S
底
S
底
(0.4 kg+0.6 kg)×10
Nkg
=2.5×10
3
Pa。
-
32
4×10
m
5.解:(1)真空;大气压
(2)大;恰好拉开时,F
拉
=(p
0
-p
内
)S,
F
拉
4 000 N
4
则p
内
=p
0
-
S
=10
5
Pa-
-
22
=2×10 Pa。
5×10m
6.解:F=pS=1.0×10
5
Pa×12×10
-
4
m
2
=120 N。
7.解:(1)大气对吸盘的压力:F=pS=10
5
Pa×10×10
-
4
m
2
=100 N,
水的重:G=mg=ρVg=1.0×10
3
kgm
3
×8×10
-
3
m
3
×10
Nkg=80 N,
因为G<F,所以水桶不会把吸盘拉下。
(2)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。
8
.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F
0
、<
br>锅内气体的压力F
内
,它们之间存在平衡关系:
即G
阀
+F
0
=F
内
。则有:80×10
-
3
kg×10
Nkg+1.01×10
5
Pa×3.14×4×10
-
6
m
2
=p
内
×3.14×4×10
-
6
m
2
,
解得p
内
≈1.65×10
5
Pa。
查表可得此时高压锅内水的沸点约为115 ℃。
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