配色: 字号:
29 压力、(固体)压强、增大和减小压强的方法、压强计算(教师版)-2023年初中物理自主招生讲义
2023-05-30 | 阅:  转:  |  分享 
  
初中物理自主招生讲义29压力、(固体)压强、增大和减小压强的方法、压强计算一.压力(共6小题)1.如图所示,放在水平地面上的物体A、B高度相
等,A对地面的压力小于B对地面的压力。若在两物体上部沿水平方向切去相同的厚度,则切去部分的质量mA′、mB′的关系是(  )A.m
A′一定大于mB′B.mA′可能大于mB′C.mA′一定小于mB′D.mA′可能等于mB′答案与解析:设物体A、B原来的高度为h,
A的横截面积为SA,B的横截面积为SB;A的密度为ρA,B的密度为ρB;A对地面的压力为FA=GA=mAg=ρASAhg,B对地面
的压力为FB=GB=mBg=ρBSBhg;∵FA<FB,即:ρASAhg<ρBSBhg,∴ρASA<ρBSB,在两物体上部沿水平方
向切去相同的厚度h′,mA′=ρASAh′,mB′=ρBSBh′,∵ρASAh′<ρBSBh′,∴mA′<mB′。故选:C。2.如
图所示,置于水平地面上的立柱质量为M,有一质量为m的猴子从立柱上滑下。已知猴子沿立柱滑下时,受到摩擦力为f,则猴子下滑时立柱对地面
的压力为(  )A.MgB.Mg+mgC.Mg﹣fD.Mg+f答案与解析:对立柱进行受力分析,立柱自身质量为M,则重力为Mg.而猴
子在下滑时受到的摩擦力是f,根据力的作用是相互的,则立柱受到的摩擦力也为f,而猴子受到的摩擦力和立柱受到的摩擦力是作用力和反作用力
,则大小相等,只不过方向是相反的,猴子受到的摩擦力是向上的,立柱受到的摩擦力是向下的,则立柱受到向下的合力为Mg+f,即立柱对地面
的压力也是Mg+f,故ABC错误,D正确。故选:D。3.一只封闭的小箱子,自重为G,内有一只重为G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上,
则关于箱子对地面的压力的说法正确的是(  )A.若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行,箱子对地面的压力等于GB.若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀
速飞行,箱子对地面的压力大于G+G0C.若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行,箱子对地面的压力小于G+G0D.若小蜜蜂在箱子内倾斜向上
匀速飞行,箱子对地面的压力等于G+G0答案与解析:蜜蜂匀速飞行,木箱静止,因此木箱与蜜蜂组成的系统处于平衡状态,它们受竖直向下的重
力G+G0,地面对箱子的支持力F,由平衡条件得:F=G+G0.箱子对地面的压力F''与地面对箱子的支持力F是作用力与反作用力,所以F
''=F=G+G0,故ABC错误,D正确;故选:D。4.如图所示,在一个开口锥形瓶内注入适量水,然后将它放在水平桌面上。此时水对瓶底
的压力为5N,现在将一个重为G1的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为6N,再将一个重为G2的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为7N.木
块与瓶始终不接触,水也没有溢出,则(  )A.G2>G1>1NB.G1>G2>1NC.G1<G2<1ND.G2=G1=1N答案与解
析:水对容器底部的压力:F1=ps=ρghs,∴放入木块后,水对容器底部的压力:F1′=P′s=ρgh′s;则:F1′﹣F1=ρg
s(h′﹣h),∵放入木块后,漂浮,∴G木=G排=ρgV排,∵容器为上粗下细的容器,∴s(h′﹣h)<V排,∴F1′﹣F1<G木;
即:6N﹣5N=1N<G1;7N﹣6N=1N<G2;注意越往上部,液体的实际质量越多;所以G2>G1>1N。故选:A。5.如图所示
物体A静止在水平桌面上,其右侧正好与桌边相齐,若用水平推力把物体A向右缓慢推出,则从开始推动到物体A翻到之前,物体A对桌面的压力和
压强的变化情况是(  )A.压力不变,压强增大B.压力减小,压强增大C.压力减小,压强不变D.压力和压强都不变答案与解析:放在水平
桌面上的物体对桌面的压力来自于自身的重力,因为重力不变,所以在这一过程中,物体对桌面的压力也不变;在压力不变的情况下,随着物体被缓
慢推出,受力面积逐渐减小,因此,压强逐渐增大,因此只有A符合题意。故选:A。6.水平地面上放着一只箱子,小孩用力向上提,却没有提起
,在小孩向上提箱子时(  )A.箱子对地面压力减小,人对地面的压力增大B.箱子对地的压力减小,人对地面的压力不变C.箱子和人对地面
的总压力增加D.箱子和人对地的总压力减小答案与解析:箱子放在水平地面上,箱子对地面的压力等于箱子的重力;当用力向上提,但没有提起时
,箱子对地面的压力会减小,而人由于受到箱子对他的反作用力,使人对地面的压力变大,故A正确、B错误;把箱子和人作为一个整体,他们对地
面的总压力等于两者的重力之和,因为他们的重力不变,所以总压力也不变,故C、D是错误的;故选:A。二.探究影响压力作用效果的因素(共
1小题)7.如图,是探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验装置,把长方体细木条放在橡皮泥上,通过弹簧测力计使木条对橡皮泥产生压
力。问:(1)我们是根据 橡皮泥的凹陷程度 来判断压力的作用效果的。(2)为了探究“压力的作用效果是否跟压力作用面积大小有关”,我
们应控制压力的大小不变,而改变压力的作用面积大小。本实验是怎样改变压力的作用面积大小的?答: 改变细木条与橡皮泥的接触面积 。答案
与解析:(1)压力的作用效果主要表现在物体的形变上,由橡皮泥的凹陷程度来判断压力的作用效果。(2)实验中是用细木条来压橡皮泥,橡皮
泥的形变程度来表现压力作用效果的,所以改变细木条与橡皮泥的接触面积就可以改变受力面积。故答案为:橡皮泥的凹陷程度;细木条与橡皮泥的
接触面积。三.固体压强大小比较(共8小题)8.如图所示,柱形杯内放一块冰,冰对杯底压强为p冰,杯对桌面的压强为p1;冰熔化成水后对
杯底的压强为p水,杯对桌面的压强为p2,两压强相比较(不计水的蒸发),则(  )A.p冰>p水,p1>p2B.p冰>p水,p1=p
2C.p冰=p水,p1=p2D.p冰<p水,p1<p2答案与解析:冰对容器底的压力F冰=G冰,压强p冰==;冰熔化后,质量不变,重
力也就不变,即G冰=G水,因为容器是圆柱体,水对容器底的压力F水=G水=G冰;压强p水==;又∵S冰<S杯,∴p冰>p水。∵杯对桌
面的压力F1=G容+G冰,压强p1==;冰熔化后,质量不变,重力不变,即G冰=G水,杯对桌面的压力F2=G容+G水=G容+G冰;压
强p2==;∴p1=p2。故选:B。9.有一正方体放在水平地面上,对地面的压强为P,若沿图所示的虚线方向切成a、b两部分,将它们仍
放在水平地面上,不发生倾倒,对地面的压强分别为Pa、Pb,则(  )A.Pa=P Pb=PB.Pa<P Pb>PC
.Pa<P Pb<PD.Pa>P Pb<P答案与解析:原来的正方体放在水平地面上,对地面的压强p====ρgh,若
沿如图所示的虚线方向切成a、b两部分,则:①pa===;由下图知Va>Sah,所以pa===>=ρgh=p,即pa>p;②pb==
=,由下图知Vb<Sbh,所以pb===<=ρgh=p,即:pb<p。故选:D。。10.如图所示的圆柱体甲和乙分别放在水平地面上,
已知m甲=m乙,ρ甲>ρ乙.现准备分别在它们上部沿水平方向截去部分物体后,再叠放在对方剩余部分上表面。以下截法中,有可能使它们对水
平地面的压强相等的方法是(  )A.水平截去相同的高度B.水平截去相同的体积C.水平截去相同的质量D.按原来高度的比例,水平截去相
等比例的部分高度答案与解析:根据公式p====ρgh可知道,圆柱体对地面的压强只跟圆柱体密度和高度有关。由题目知道圆柱体甲的密度、
高度都比圆柱体乙的大,所以圆柱体甲对地面的压强大。(1)根据公式p==,要使压强相等就要减小圆柱体甲对地面的压力,即减小甲的重力,
增加圆柱体乙对地面的压力。因为ρ甲>ρ乙,根据公式G=mg=ρgV可知,B选项中截取相同的体积,圆柱体甲减小的重力多,放在乙上就增
加了乙对地面的压力;乙减小的重力小,放在甲上就相当于减小了甲对地面的压力了。根据公式p=可知,受力面积不变的情况下,甲的压力减小,
压强减小;乙的压力增大,压强增大。截取后对地面的压强有可能相等。(2)C选项中截取相同的质量,再放到对方上面,和以前没有变化,故C
不符合题意;(3)D选项中,按原来高度的比例,水平截去相等比例的部分高度,原来质量相等,那么截取的质量也是一样的,再放到对方上面,
和以前没有变化,故D不符合题意;(4)原来质量相等,即ρ甲gh甲S甲=ρ乙gh乙S乙,因为h甲>h乙,所以ρ甲gS甲<ρ乙gS乙,
所以A选项中水平截去相同高度,即截去的质量ρ甲ghS甲<ρ乙ghS乙,就是说甲减小的重力小,放在乙上后就相当于减小了乙对地面的压力
;同理相当于增大了甲对地面的压力。根据公式p=可知,受力面积不变的情况下,甲的压力增大,压强增大;乙的压力减小,压强减小。截取后对
地面的压强甲会更大,乙会更小,不可能相等。故A不符合题意。故选:B。11.图示为两个底面积相等的容器,在两容器中倒入质量相同的水(
均未满),设水对容器底部的压强分布为P甲、P乙,水对容器底部的压力分别为F甲、F乙,则(  )A.P甲<P乙,F甲<F乙B.P甲>
P乙,F甲>F乙C.P甲=P乙,F甲=F乙D.P甲<P乙,F甲=F乙答案与解析:如图两容器装入相同质量的水,∵容器的底面积:S甲=
S乙,∴由容器的形状可知,两容器内水的深度:h甲<h乙,(1)根据p=ρgh,容器底部受到水的压强关系为P甲<P乙;(2)因为是两
个底面积相等的容器,根据F=PS,∴水对容器底部的压力大小关系是分别为F甲<F乙。故选:A。12.有四个完全相同的均匀正方体木块放
在水平桌上,现将甲、乙、丙截去完全相同的两截面均为正方形的长方体(图中阴影部分)后,它们对桌面的压强分别为P甲、P乙、P丙和P丁,
则(  )A.P丁>P甲=P乙=P丙B.P乙>P丙>P丁>P甲C.P乙>P丙=P丁>P甲D.P乙>P丁>P丙>P甲答案与解析:对于
甲和丁,对桌面的压力:F甲<F丁,s甲=s丁,∵p=,∴p甲<p丁;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①对于
甲、乙、丙,对桌面的压力:F甲=F乙=F丙,s甲>s丙>s乙,∵p=,∴p甲<p丙<p乙;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②对于丙和丁:若将丙的左边露出部分切掉,得出丙′,∵p=====ρgh,∴p丙′=p丁;∵p=,F丙>F丙′,s丙
=s丙′,∴p丙>p丙′;p丙>p丁;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③得出:P
乙>P丙>P丁>P甲。故选:B。13.如图所示,三个粗细、长短都不同的均匀实心铁制圆柱体竖直放在水平地面上,它们对地面的压强最小的
是(  )A.甲铁柱B.乙铁柱C.丙铁柱D.无法确定答案与解析:圆柱体的体积:V=sh,圆柱体的质量:m=ρV=ρsh,圆柱体对地
面的压力:F=G=mg=ρshg,圆柱体对地面的压强:p==ρgh因为三个圆柱体的材料相同,即密度ρ相同,甲的高度最小,所以甲对地
面的压强最小。故选:A。14.将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上,如图(甲)所示,此时杯底对桌面的压强为p;若将一石块用细线系着缓
慢放入杯底,有一部分水溢出,稳定后如图(乙)所示,此时杯底对桌面的压强为p1,则p1 > p(选填“>”、“<”或“=”);如果改
用小木块轻轻放在图(甲)的溢水杯中,也有一部分水溢出,稳定后如图(丙)所示,此时杯底对桌面的压强为p2,则p2 = p(选填“>”
、“<”或“=”)。答案与解析:(1)若将一石块用细线系着缓慢放入杯底,有一部分水溢出:∵石块下沉,∴F浮石<G石,∵F浮石=G排
=G溢,∴G石>G溢,∴放入石块后杯对桌面的压力将变大,而受力面积不变,∵p=,∴杯对桌面的压强将变大,即p1>p;(2)如果将小
木块轻轻放在图(甲)的溢水杯中,有一部分水溢出,∵木块漂浮,∴F浮木=G木,∵F浮木=G排′=G溢′,∴G木=G溢′,∴放入木块后
杯对桌面的压力不变,而受力面积不变,∵p=,∴杯对桌面的压强不变,即p2=p。故答案为:>;=。15.如图所示,把杯子装一部分水,
封闭好,放于水平桌面上,再倒立放置,前后两种情景进行对比,水对杯底的压强 不相等 ,杯子对桌面的压力 相等 ,杯子对桌面的压强 不
相等 。(填“相等”或“不相等”)答案与解析:由图可知,杯子倒立放置后水的深度变小,由p=ρgh可知,水对杯底的压强变小;因水平面
上物体的压力和自身的重力相等,且杯子的总重力不变,所以,倒立放置后杯子对桌面的压力不变;倒置后,杯子对桌面的压力不变,与桌面的接触
面积变大即受力面积变大。由p=可知,杯子对桌面的压强变小。故答案为:不相等;相等;不相等。四.增大和减小压强的方法和应用(共7小题
)16.如图所示,坦克车的履带是由一块块金属板做成的,每块板上都有一、二条凸起的棱,下列说法中正确的是(  )A.金属板和它上面的
棱都是为了减小对地面的压强B.金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强C.金属板是为了增大对地面的压强;棱是为了减小对地面的压强
D.金属板是为了减小对地面的压强;棱是为了增大金属板与地面间的摩擦答案与解析:坦克车的履带的金属板的面积大,即在压力一定时,增大受
力面积,减小对地面的压强;同时有一些突出的棱,可以增大接触面的粗糙程度,增大对地面的摩擦。故选:D。17.在汽车交通事故中对乘员造
成伤害的往往是“二次碰撞”(汽车碰撞后发生的乘客跟车身的碰撞)引起。与传统的安全带相比,安全气囊对乘员的头和胸的保护作用效果更好,
在紧急情况下,装于前排乘员前方的安全气囊能急速膨胀,以避免人与仪表板、挡风玻璃相撞。为保证气囊有良好的保护性能,设计中应考虑(  
)①气囊膨胀的初期,内部压强要超过某个数值;②尽可能快地使气囊膨胀展开;③气囊与乘客的接触面积的大小;④要有排气机构,当压力超出某
值时可以排气,减小压力。A.只需考虑①B.只需考虑①②C.只需考虑①②③D.①②③④都应考虑答案与解析:在汽车交通事故中为了避免乘
客“二次碰撞”而造成的伤害,汽车上设计了安全气囊,即在紧急情况下,装于前排乘员前方的安全气囊能急速膨胀,以避免人与仪表板、挡风玻璃
相撞;故气囊不是轻微的碰撞就能展开的,即气囊膨胀的初期,内部压强要超过某个数值方可;由于发生事故的时间很短,故必须使气囊快速展开方
可有效,同时为了大面积的保护人体,应尽可能的增大乘客与气囊的接触面积,使人撞在气囊上以起到缓冲的目的;如果不排气人就会被巨大的压力
挤压,会有生命危险。而实际生活中也是膨胀后缓缓排气的,故①②③④都要考虑的;故选:D。18.在图给出的动物的身体结构特点中,以减小
压强来适应自然环境的是(  )A.啄木鸟有尖的喙B.鲨鱼有锋利的牙齿C.蚊子有尖尖的口器D.骆驼有宽大的脚掌答案与解析:A、啄木鸟
的喙很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意;B、鲨鱼的牙齿很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强
,不符合题意;C、蚊子的口器很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,不符合题意;D、骆驼的脚掌很宽大,在压力一定时,通过
增大受力面积来减小压强,符合题意。故选:D。19.下列实例中,有利于增大压强的是(  )A.书包带做得扁而宽B.骆驼脚掌长得很大C
.啄木鸟有尖硬的喙D.泥鳅体表有层黏液答案与解析:A、在压力不变时,扁而宽的带子增大了受力面积使压强减小了,不合题意;B、在压力不
变时,宽在的脚掌增大了受力面积,使压强减小了,不合题意;C、在压力不变时,尖硬的喙减小了受力面积,压强增大了,符合题意;D、泥鳅体
表的黏液使其变得光滑,减小了摩擦力,与压强无关,不合题意。故选:C。20.下列事例中,目的是为了减小压强的一项是(  )A.火车铁
轨不直接铺在路面上,而铺在一根根路枕上B.为了易于把吸管插入软包装饮料盒内,吸管一端被削得很尖C.注射器的针头很尖D.菜刀用过一段
时间后,要磨一磨答案与解析:由公式P=可知,压强跟压力和受力面积有关,在压力一定的情况下,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压
强越小。选项B、C、D都是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,只有选项A是通过增大受力面积来减小压强。故选:A。21.
生物在进化的过程中,各种器官不断地得到完善,以适应生存的环境。下列给出的动物器官中,有减小压强功能的是(  )A.啄木鸟的嘴B.老
虎的牙齿C.骆驼的蹄子D.蝙蝠的耳朵答案与解析:A、啄木鸟的嘴,是在压力一定时,减小受力面积增大嘴对树的压强,容易啄开树皮。不符合
题意。B、老虎的牙齿,是在压力一定时,减小受力面积增大嘴对肉的压强,容易撕开肉。不符合题意。C、骆驼的蹄子,是在压力一定时,增大受
力面积减小对沙漠的压强,不容易陷下去。符合题意。D、蝙蝠的耳朵是起着收集和传送音波的作用。不符合题意。故选:C。22.国庆60周年
阅兵仪式上,威武雄壮的坦克方队整齐划一地通过天安门广场。以其中一辆坦克为参照物,其它坦克处于 静止 状态。坦克履带上有许多棱,为了
防止损坏路面,检阅时官兵们在棱和棱之间安装上橡胶块,这样做的目的是 减小对地面的压强 。答案与解析:(1)坦克方队整齐划一地通过天
安门广场。以其中一辆坦克为参照物,其它坦克和作为参照物的坦克之间没有发生位置的改变,所以以其中一辆坦克为参照物,其它坦克是静止的。
(2)在棱和棱之间安装上橡胶块,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强。故答案为:静止;减小对地面的压强。五.压强的计
算(共33小题)23.如图所示,如果木块和木板的接触面积为0.5dm2,木块重3.2N,手用F为2.4N的力压木块,则木块受到的压
力和压强分别为(  )A.3.2N,640PaB.2.4N,480PaC.0.8N,160PaD.5.6N,1120Pa答案与解析
:墙面受到物体的压力:F=2.4N物体与墙面的接触面积:S=0.5dm2=0.5×10﹣2m2墙面受到物体的压强:P===480P
a。故选:B。24.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强p
A=pB。下列判断正确的是(  )A.A的密度一定小于B的密度B.A的密度可能等于B的密度C.A的质量一定大于B的质量D.A的质量
可能等于B的质量答案与解析:物体对水平桌面的压强:p======ρgh,∵VA<VB,SA>SB,∴hA<hB,∵pA=pB,∴ρ
A>ρB,故AB选项不正确;又∵pA=pB,SA>SB,∴FA>FB,∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,∴GA>GB,即mA>
mB,故C选项正确、D选项不正确。故选:C。25.如图所示,正方体物块A和B是用同一种材料制成的,它们的边长分别为LA、LB,并且
LB=2LA,将物块A放在物块B的上面的中央,物块B放在水平地面上,已知B对地面的压强是9×103Pa,则A对B的压强是(  )A
.4.5×103 PaB.4×103PaC.1.8×103 PaD.1×103 Pa答案与解析:∵V=L3,S=L2,∵正方体A和
B的体积之比和底面积之比分别为:===,===,∵ρ=,G=mg,且A和B是用同一种材料制成的,∴====,∵水平面上物体的压力和
自身的压力相等,∴物块A对物块B的压强pA与物块B对水平地面的压强pB之比:===×=×=,∴pA=pB=×9×103Pa=4×1
03Pa。故选:B。26.一块重500牛、长2米、宽1米、厚0.2米的长方体物块,放在边长为0.5米的正方形水平桌面上,可以采取各
种不同的放置方法,在各种不同的放置方法中物块对桌面的最小压强是(  )A.250帕B.500帕C.1000帕D.2000帕答案与解
析:长方体物块有三种放法:平放、侧放和竖放。侧放和竖放时的受力面积都比正方形水平桌面和面积小,而平放时受力面积最大为桌面面积,故平
放时受力面积最大,压强最小。所以,最小压强为:S=0.5m×0.5m=0.25m2,p===2000Pa,故选:D。27.如图所示
,A、B两个立方体,它们的边长之比为2:1,密度之比为4:5,先将B放在水平桌面上,再将A叠放在B的上面,A、B均处于静止状态。则
A对B的压强与B对桌面的压强之比pA:pB为(  )A.128:37B.37:128C.37:32D.32:37答案与解析:设两正
方形的密度为ρA和ρB,则ρA=4ρ,ρB=5ρ,物体B边长为a,则物体A边长为2a,当它们都放在同一水平面上时,F=G,则FA=
mAρAg=4ρ(2a)3g=32ρa3g,FB=5ρa3g,sA=4a2,sB=a2,A对B的压强PA===32ρag,B对桌面
的压强PB===37ρag,则A对B的压强与B对桌面的压强之比pA:pB==。故选:D。28.三种材料的密度之比为3:2:1,取其
质量之比为1:2:3,制成相同高度的圆柱体竖立在水平 桌面上,它们对桌面产生的压强之比是(  )A.1:2:3B.3:2:1C.1
:4:9D.1:1:1答案与解析:∵圆柱体竖立在水平桌面上,∴桌面受到的压力:F=G=mg=ρvg=ρshg,桌面受到的压强:p=
==ρhg,∵三种材料的密度之比为3:2:1,圆柱体高度之比为1:1:1,设三种材料的密度为ρ1=3、ρ2=2、ρ3=1,三个圆柱
体高度h=1,∴对桌面压强之比:p1:p2:p3=ρ1h1g:ρ2h2g:ρ3h3g=3×1×g:2×1×g:1×1×g=3:2:
1。故选:B。29.甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上,它们的质量相等,密度关系是ρ甲>ρ乙,当在甲、乙两物块上,分别放重
为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2(F1、F2均小于物块重力)时,甲、乙两物块对水平地面的压强相等,则G1与G2、
F1与F2的大小关系是(  )A.G1>G2,F1>F2B.G1>G2,F1<F2C.G1<G2,F1<F2D.G1<G2,F1>
F2答案与解析:因为甲、乙的质量相等,ρ甲>ρ乙,所以V甲<V乙。又因为甲、乙都是正方体,所以L甲<L乙,则s甲<s乙。当在甲、乙
两物块上分别放上重为G1、G2的物体时:甲对地面的压力:F甲=G甲+G1,乙对地面的压力:F乙=G乙+G2,因为P甲=P乙,s甲<
s乙,所以F甲<F乙,又因为m甲=m乙,所以G甲=G乙,则G1<G2。当在甲、乙两物块上分别施加竖直向上的F1、F2时:甲对地面的
压力:F甲=G甲﹣F1,乙对地面的压力:F乙=G乙﹣F2,因为F甲<F乙,G甲=G乙,所以F1>F2。故选:D。30.密度为ρ,边
长为a的正方体物块,放在一竖直木桩的水平顶面上,木桩顶面是边长为的正方形,木桩顶面的中心与正方体物块底面中心恰好吻合。此时正方体物
块对木桩顶面的压强是(  )A.ρagB.2ρagC.4ρagD.ρag答案与解析:正方体物体对木桩的压力F=G=ρga3,因为正
方体物体的底面积大于木桩顶面面积,所以受力面积S为木桩的顶面面积。即S=代入公式可得p==。故选:C。31.把同种材料制成的甲、乙
两个正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2,如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为(  )A.p1+p
2B.p12+p22C.D.答案与解析:设两正方体的密度为ρ,边长分别为L甲和L乙,甲对桌面的压强为:p1===ρgL甲,∴L甲=
,同理,L乙=,当把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压强为:p===。故选:C。32.有两个用同种材料制成的圆柱体A和B,A的高度是B
的高度的3倍,将A竖直放在水平地面上,B竖直放在A上,如图(甲)所示,这时A对地面的压强与B对A的压强之比为3:1,若将A、B倒置
后仍放在水平地面上,如图(乙)所示,则A对B的压强与B对水平地面的压强之比是(  )A.1:3B.1:2C.4:1D.1:1答案与
解析:设圆柱体A、B的横截面积为sa、sb,高为ha、hb,则圆柱体A、B的重:GA=ρgsAhA,GB=ρgsBhB,在甲图中:
A对地面的压强:P1==,B对A的压强:P2==,∵P1:P2=3:1,hA:hB=3:1,∴:=3:1,即::=3:1,解得:S
A:SB=2:3;在乙图中:A对B的压强:P1′==,B对地面的压强:P2′==,∴P1′:P2′=:=:,解得P1′:P2′=1
:1。故选:D。33.如图所示物体A和B分别是由不同材料组成的正方体,棱长之比1:1,物体A放在物体B上,B放在水平地面上。若A对
B的压强与B对地面的压强之比1:4,则物体A和B的密度之比是(  )A.1:1B.1:3C.4:1D.3:2答案与解析:物体A和B
分别是由不同材料组成的正方体,棱长之比1:1,故A和B的底面积之比为1:1,体积之比为1:1,设其底面积都为S,体积都为V。A对B
的压强p1====.........①,B对地面的压强p2====......②,A对B的压强与B对地面的压强之比p1:p2=1:
4.......③,联立①②③可得:物体A和B的密度之比:=。故选:B。(多选)34.如图所示,质量分布均匀的甲、乙两个实心正方体
放置在水平底面上,它们对地面的压强相同,若要使甲对地面的压强大于乙对地面的压强,下列叙述中正确的是(  )A.沿竖直方向上切去相同
的体积B.沿竖直方向上切去相同的厚度C.沿水平方向切去相同的质量D.沿水平方向切去相同的体积答案与解析:实心正方体对水平地面的压强
p======ρgh,由图可知:甲的边长比乙的边长大,因它们对地面的压强相同,所以ρ甲<ρ乙。(1)沿竖直方向上切去相同的体积或相
同的厚度时,两正方体的密度和高度不变,所以它们的压强还是相等,故AB不正确。(2)沿水平方向切去相同的质量时,减小的压力相同,因S
甲>S乙,所以△p甲<△p乙,又因p甲=p乙,所以剩余部分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故C正确;(3)沿水平方向切去相同的体
积时,因S甲>S乙,所以△h甲<△h乙,又因ρ甲<ρ乙,所以ρ甲g△h甲<ρ乙g△h乙,即△p甲<△p乙,因p甲=p乙,所以剩余部
分甲对地面的压强大于乙对地面的压强,故D正确。故选:CD。35.一端封闭的玻璃管自重为G,横截面积为S,内装一段高为h的水银柱,封
闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起,另一端没入水银槽中,如图所示。当玻璃管没入一定深度后,弹簧测力计的示数为G.
若当时的大气压为p0,则此时管内上方气体的压强为 p0 ,玻璃管内、外水银面的高度差△x为 h 。(设玻璃管壁的厚度不计)答案与解
析:∵p=,测力计示数F=G,∴玻璃管受到大气向下的压力p0S,竖直向下的重力G,封闭气体竖直向上的支持力pS,测力计拉竖直向上的
力F,对玻璃管,由平衡条件得:G+p0S=F+pS,则:G+p0S=G+pS,解得:p=p0;以玻璃管下部封闭气体为研究对象,其压
强:p下=p0+ρ银g△xp下=p0+ρ银gh,则有:p0+ρ银g△x=p0+ρ银gh,解得:△x=h;故答案为:p0;h。36.
将圆柱体B竖立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A底面的压强为p0.向容器A内缓慢注水,记录注入水的质量m和所对应的水对容
器A底面的压强p,记录的数据如下表所示。已知圆柱体B的体积为2800cm3,则p0等于  1400 Pa.(g取10N/kg)m/
g100020003000430059007500p/Pa4008001200160020002400答案与解析:∵p=ρgh∴加
水1000g时水的深度:h1===0.04m=4cm;加水2000g时水的深度:h2===0.08m=8cm;加水3000g时水的
深度:h3===0.12m=12cm;加水4300g时水的深度:h4===0.16m=16cm;加水5900g时水的深度:h5==
=0.20m=20cm;加水7500g时水的深度:h6===0.24m=24cm;对表格中数据进行处理及各状态分析如下:m/g10
0020003000430059007500p/Pa4008001200160020002400h/cm4812162024△h/
cm4△m/g10001600加水情况图示①②③或④⑤⑥①~③,m与h成正比,③~④,m与h不成正比,说明物体可能已经漂浮或已经全
部浸没,④~⑥△m与△h成正比。图④~⑤中,增加水的质量:△m④~⑤=ρSA△h④~⑤,∴容器的底面积:SA===400cm2,图
①中,水的质量:m1=ρV1=ρ(SA﹣SB)h1,∴圆柱体的底面积:SB=SA﹣=400cm2﹣=150cm2,∵圆柱体的高度:
hB==≈18.7cm>h4=16cm,∴从③到④的过程中,圆柱体已经漂浮,并不是完全浸没在水中,由图④可知,m4=ρ(SAh4﹣
V排),∴圆柱体排开水的体积:V排=SAh4﹣=400cm2×16cm﹣=2100cm3=2.1×10﹣3m3,圆柱体的重力:G=
F浮=ρgV排=1×103kg/m3×10N/kg×2.1×10﹣3m3=21N,圆柱体在圆柱形容器A的水平底面上时,对容器底的压
力:F=G=21N,圆柱体B对容器A底面的压强:p0===1400Pa。故答案为:1400。37.血管变细是“高血压”病的诱因之一
。为研究这一问题,我们可做一些简化和假设:设血液通过一定长度血管时受到的阻力f与血液流速v成正比,即f=kv (其中k与血管粗细无
关),为维持血液匀速流动,在这血管两端需要有一定的压强差。设血管内径为d1时所需的压强差为△p,若血管内径减为d2时,为了维持在相
同时间内流过同样多的血液,此时血液的流速是原来的 ()2 倍;血管两端的压强差必须变为原来的 ()4 倍。答案与解析:根据血液是匀
速流动,说明受力平衡,即血压产生的压力等于阻力,则在正常情况下有:△pS=F=f=kv…①血管变细后有:△p′S′=F′=f′=k
v′…②因为在相同时间内流过的血液量不变,则有:S?v?t=S′v′t,即S?v=S′v′又因为S=π,所以==()2…③,所以v
′=()2v;①②③联立,解得:△p′===()4△p。故答案为:()2;()4。38.某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃,如图,E为
圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N.若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2m,在此过
程中。则吸盘内外大气压强的差= 4000 pa。答案与解析:玻璃板处于平衡状态,所以受到的压力差等于其重力,则:△F=G=125.
6N;所以压强差为:△p===4000Pa。故答案为:4000。39.某人重600N,站在水平地面上,双脚着地,与地面接触面积为3
00cm2,那么地面受到的压强为 20000 Pa,若一只脚着地,则地面受到压力为 600 N,压强为 40000 Pa。答案与解
析:∵人站在水平地面上,∴对地面的压力:F=G=600N,站立时,两只脚着地,对地面的压强p1===20000Pa;若一只脚着地,
地面受到压力不变,F=G=600N,s2=×300cm2=150×10﹣4m2,此时对地面的压强:p2===40000Pa。故答案
为:20000,600,40000。40.2010年4月14日晨青海省玉树县发生强烈地震,最高震级7.1级,党和政府十分关怀灾区人
民的生命安危,使用了很多最新科技设备进行救援。(1)生命探测仪:光学生命探测仪将一根柔软细长的光纤管伸进瓦砾堆中扭动前行,搜救人员
利用观察器可以看清瓦砾深处的情况,光沿弯曲的光纤传播是利用了光的 反射 原理;热红外生命探测仪利用感知 温度 差异来判断不同的目标
,因此在黑暗中也能确定生命体的位置;声波生命探测仪有3~6个“耳朵”﹣﹣声探头,即使幸存者不能说活,只要轻轻敲击使周围物体 振动 
发出微小声响,就能够被它“听”到,甚至心脏微弱的颤动,它也能探测到。(2)小气垫:用新型高强度材料制成,比枕头大不了多少。没充气时
,将它塞进倒塌楼板间很小的缝隙中,然后充气使其内部压强达到8个大气压。若它正上方的楼板和气垫的接触面积为0.2m2,则用它可以顶起
重 1.4×105 N的楼板。答案与解析:(1)光学生命探测仪将一根柔软细长的光纤管伸进瓦砾堆中扭动前行,搜救人员利用观察器可以看
清瓦砾深处的情况,光沿弯曲的光纤传播是利用了光的反射原理;物体温度越高,发出的红外线越强。热红外生命探测仪利用感知温度差异来判断不
同的目标,因此在黑暗中也能确定生命体的位置;声波生命探测仪有3~6个“耳朵”﹣﹣声探头,即使幸存者不能说活,只要轻轻敲击使周围物体
,物体振动能发出微小声响,就能够被它“听”到;(2)已知标准大气压P0=1×105Pa;楼板受竖直向下的重力G,竖直向下的大气压力
F=P0S,竖直向上的支持力FN=8P0S而处于平衡状态,由平衡条件得:G+F=FN,G=FN﹣F=8×1×105Pa×0.2m2
﹣1×105Pa×0.2m2=1.4×105N。故答案为:(1)反射;温度;(2)1.4×105。41.两个金属圆柱体竖立在水平桌
面上,它们的底面积之比是8:9,密度之比是9:8,桌面受到的压强之比是5:4,那么这两个圆柱体的高度之比是 10:9 。答案与解析
:圆柱体对水平桌面的压强为:p======ρgh,因ρ1:ρ2=9:8,p1:p2=5:4,所以根据h=可得:==×=×=。故答案
为:10:942.如图,置于水平桌面上深度为30cm的量筒内盛有一些水,其底面与水平桌面的接触面积为1×10﹣3m2,刻度如图,没
有刻度部分的容积为15cm3,这时量筒对桌面的压强为4000Pa,现往量筒中缓缓投入密度为ρ=3g/cm3的某种合金碎块255g,
使碎块全部淹没于水中,则此时量筒对水平桌面的压强为 6350Pa 。(g=10N/kg)答案与解析:由ρ=可得,合金碎块的体积:V
合金===85cm3,因V合金+V水=85cm3+50cm3=135cm3>100cm3+15cm3,所以,有水溢出,溢出水的质量
:m溢出水=ρ水V溢出水=1.0×103kg/m3×(135×10﹣6m3﹣115×10﹣6m3)=0.02kg,此时量筒对水平桌
面压力的增加量:△F=△G=△mg=(0.255kg﹣0.02kg)×10N/kg=2.35N,则此时量筒对水平桌面的压强量:△p
====2350Pa,此时量筒对水平桌面的压强:p′=p+△p=4000Pa+2350Pa=6350Pa。故答案为:6350Pa。
43.雪在外力挤压下可形成冰,表明雪的密度 小于 冰的密度(填“大于”、“等于”或“小于”).小丽利用冰的密度,使用如下方法来估测
积雪的密度:利用平整地面上的积雪,脚向下用力踩在雪上,形成一个下凹的脚印,然后测量脚印的深度和 积雪的厚度或冰层的厚度 ,就可以估
测出积雪的密度。答案与解析:雪在外力挤压下里面的空气被排出,剩下的就是冰,同样质量的雪和冰,由于雪里还有一定体积的空气,所以,体积
一定比冰大一些,所以由ρ=可知ρ雪<ρ冰。根据公式ρ=,由于脚用力踩在雪上,所以脚踩住的雪部分被压实(我们把这部分压实层近视看成冰
层)设脚印的面积为s,深度t1,积雪厚度t2.冰层厚度=积雪厚度与脚印深度之差=t2﹣t1,冰的密度0.9g/cm3脚印面积部分的
积雪在脚踩压前后的质量相同,设雪的密度ρ故有ρst2=0.9g/cm3×s×(t2﹣t1),可得雪的密度ρ=0.9g/cm3×即只
要测出脚印深度和积雪厚度就可以算出雪的密度。故答案为:小于;积雪的厚度或冰层的厚度44.甲、乙两种材料的密度之比为ρ甲:ρ乙=3:
2,取这两种材料的质量之比m甲:m乙=1:2,分别制成高度之比h甲:h乙=4:1的实心柱体,将它们竖直立在水平桌面上,它们对桌面的
压强之比p甲:p乙是 6:1 ,压力之比F甲:F乙是 1:2 。答案与解析:(1)实心圆柱体对水平桌面的压强:p===ρgh;∵ρ
甲:ρ乙=3:2,h甲:h乙=4:1;∴===×=6:1。∵竖直立在水平桌面上,∴F=G,而G=mg,∴F甲:F乙=m甲g:m乙g
=m甲:m乙=1:2。故答案为:6:1;1:2。45.生物学家最新的研究表明,生活在3.6亿年前泥盆纪的一种邓氏鱼(如图所示)的咬
合力比任何已知生物都要强。它在啃噬猎物时每平方厘米的咬合力高达5.6×104N,由此可计算出它的咬合压强高达 5.6×108 Pa
。答案与解析:s=1cm2=1×10﹣4m2答:它的咬合压强高达为5.6×108Pa46.有甲、乙两个正方体放在水平桌面上,它们对
桌面的压强相等,甲、乙两物体的密度之比为1:2,则它们的底面积之比为 4:1 。答案与解析:正方体对桌面的压强为:P======ρ
gh,∵P甲=P乙,∴两正方体的边长之比为==;∵S=L2,∴=()2=()2=。故答案为:4:1。47.一块质量分布均匀体积为0
.001m3砖先后平放、侧放在水平桌面上,对水平桌面的压强分别为0.8×103Pa、2×103Pa(砖的密度ρ砖=2×103kg/
m3,计算时取 g=10N/kg),请解答以下问题:(1)砖对地面的压力是多少。(2)当这块砖竖直放置时,它对地面的压强。答案与解
析:(1)由ρ=可得,砖的质量:m=ρV=2×103kg/m3×0.001m3=2kg,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以
,砖对地面的压力:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N;(2)砖对水平地面的压强:p======ρgh,设砖的长、宽、高分别
为a、b、c,则c===0.04m,b===0.1m,当这块砖竖直放置时,受力面积:S=bc=0.1m×0.04m=0.004m2
,它对地面的压强:p平===5×103Pa。答:(1)砖对地面的压力是20N;(2)当这块砖竖直放置时,它对地面的压强为5×103
Pa。48.如图所示,弹簧测力计下挂一长方体金属块,弹簧测力计的示数为78N,在金属块下方放一装有水的圆柱形容器(器壁厚不计),水
深为10cm,金属块的下表面与水面相平,若此时将金属块下移5cm(水未溢出),金属块刚好全部浸没,此时弹簧测力计的示数为68N,若
容器的底面积为金属块底面积的5倍,g取10N/kg,则:(1)圆柱形容器内所装水的质量为多少kg;(2)此时容器对桌面的压强是多少
Pa。答案与解析:(1)如图所示:金属块受到水的浮力为:F浮=F示1﹣F示2=78N﹣68N=10N,由阿基米德原理F浮=ρ液V排
g得,V排===1.0×10﹣3m3,物体的体积等于排开水的体积:V物=V排=1.0×10﹣3m3,因为V排=V总﹣V水,所以S物
?h3=S容?△h,即S物?(5cm+△h)=S容?△h已知S容=5S物,代入上式得S物?(5cm+△h)=5S物?△h解得:△h
=1.25cm,金属块的高度为:h物=?△h+5cm=1.25cm+5cm=6.25cm=0.0625m金属块的底面积为:S物==
=0.016m2,S容=5S物=5×0.016m2=0.08m2,所以V水=S容h1=0.08m2×10×10﹣2m=8×10﹣3
m3,又由ρ=得,m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×8×10﹣3m3=8kg。(2)水的重力:G水=m水g=8kg×10N
/kg=80N,金属块浸没在水中后,容器对桌面的压力为容器的重力、水的重力与物体对水的压力之和,由于物体对水的压力等于水对物体的浮
力,器壁厚不计,则容器质量忽略不计,所以容器对桌面的压力:F压=G水+F浮=G水+G﹣F=80N+(78N﹣68N)=90N,容器
对桌面的压强为:p容===1.125×103Pa。答:(1)圆柱形容器内所装水的质量为8kg;(2)此时容器对桌面的压强是1.12
5×103Pa。49.某压力锅结构如图所示,盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔,给压力锅加热,当锅内气体压强达到一定值时,气体就把压
力阀顶起。假定在压力阀顶起时,停止加热。若已知某高压锅的压力阀质量为m=0.1kg,排气孔面积为S=7.2×10﹣2cm2,则锅内
气体的压强最大可达 2.4 ×105Pa,设压强每增加3.6×103Pa,水的沸点相应增加1℃,则锅内的最高温度可达 138.9 
℃(外界大气压强p0=1.0×105Pa,取g=10N/Kg,小数点后均保留一位)。答案与解析:(1)锅内最大压强为:p=p0+=
1×105Pa+≈2.4×105Pa。(2)锅内压强增加了:△p=p﹣p0=2.4×105Pa﹣1×105Pa=1.4×105Pa
,水的沸点增高:△t=≈38.9℃,所以,锅内温度最高可达:t=100℃+38.9℃=138.9℃。故答案为:2.4;138.9。
50.如图所示,长为1米的直玻璃管横截面积为2厘米2,重为5牛。当时大气压为1.0×105帕,玻璃管的上端为真空。则弹簧秤的示数为
 25N 。答案与解析:玻璃管的上端为真空,大气压支撑着管内水银柱,但大气对玻璃管上表面有向下的压力,且玻璃管受重力作用,所以弹簧
秤的示数为玻璃管的重力与大气对玻璃管上表面向下的压力之和。大气对玻璃管上表面的压力:F大气=pS=1.0×105Pa×2×10﹣4
m2=20N,则弹簧秤的示数:F=G管+F大气=5N+20N=25N;故答案为:25N。51.一位质量为60kg的同学为了表演“轻
功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气,然后将这4只气球以相同的方式对称放在水平放置的木板上,如图(甲)所示,然后在气
球的上方放置一轻质硬塑料板。人轻轻站在塑料板正中央静止不动,气球不破裂,即为表演成功,如图(乙)所示。他除了想表演“轻功”外,还想
估算气球内气体的压强。这位同学在气球的外表面涂上颜料,在轻质塑料板面向气球一侧的表面上贴上方格纸。他站上去表演成功后,留下气球与方
格纸接触部分的“印迹”如图(丙)所示。表演时场地的大气压强为Po=1.013×105Pa,表演过程中气体温度不发生变化,g取10N
/kg。(1)气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”,这一“印迹”面积与上层木板的面积存在什么关系?(2)经测算每个气球留
下的印迹面积约为S=400cm2,则表演成功时,每个气球内的压强为多少帕?(取4位有效数字)答案与解析:(1)印迹面积取决于气球的
形变程度,由于气球本身(包括气球内的气体)有质量,气球与下面木板接触面的压力大,接触面的面积大,因此气球在没有贴方格纸的下层木板上
留下的“印迹”面积与上层木板的面积不相等。(2)气球与塑料板的接触面积等于每个球的接触面积与气球个数的乘积:S=400×10﹣4m
2×4=0.16m2,∵p=,∴气球对塑料板的支持力F=pS,气球对塑料板的支持力等于人的重力与大气压之和,即pS=mg+p0S,
则气球内的气体压强:p=p0+=1.013×105Pa+=1.051×105Pa;答:(1)这一“印迹”面积与上层木板的面积不相等
;(2)表演成功时,每个气球内的压强为1.051×105Pa。52.学过压强以后。王丹决定测算自己双脚站立时对地面的压强。她的质量
为50kg,为了测量鞋与地面接触的面积,她绘制了每一小格的边长为2cm的方格纸,穿上平底鞋站在方格纸上,描出的鞋印如如图所示。(g
取10N/kg)(1)王丹每只鞋印的面积为 1.48×10﹣2 m2.(计数时凡大于半格、不满一格的都算一格,小于半格的都不算)(
2)王丹双脚站立时对地面的压强为多大?(3)张燕想到了另外一种测量鞋印面积的方法。她先让王丹站在泥地上。踩下一个柱形的鞋印坑,踩出
鞋印坑的深度为h,然后把密度为ρ、质量为m的沙子倒入坑中刚好把坑填满。请你根据这些物理量推导出鞋印面积s的表达式。答案与解析:(1
)从图来看,我们无法直接数出鞋印所占的方格数,因为鞋印盖住了下面的方格。我们可先数出鞋印最宽处所占的格数是四个格,鞋印最长所占的格
数是12个格,这样算出是48个格。然后根据题意,这48个格里小于半格的有11个,所以鞋印所占的格数是37个格。一个方格的面积:S一
格=2cm×2cm=4cm2=4×10﹣4m2,则王丹每只鞋印的面积:S=37×4×10﹣4m2=1.48×10﹣2m2。故答案为:1.48×10﹣2。(2)王丹的重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,王丹双脚的面积:S′=2S=2×1.48×10﹣2m2,双脚站立时对地面的压强:P===≈1.69×104Pa。答:王丹双脚站立时对地面的压强为1.69×104Pa。(3)鞋印坑的体积:V=,鞋印的面积:S==。答:鞋印的面积的表达式:S=。53.高血压是危害健康的一种常见病,现已查明血管内径变细是其诱因之一。我们可在简化假设下研究这一问题。设液体通过一根一定长度的管子时,受到的阻力Ff与流速V成正比,即Ff=kv(为简便起见,设k与管子粗细无关).为维持血液匀速流过,在这段管子两端需有一定的压强差。设血管截面积为S时,两端所需压强差为P,若血管截面积减小10%,为了维持在相同时间内通过同样多的液体,压强差P′必须变为多大?答案与解析:因为血液匀速流动,血压产生的压力与阻力相等,则在正常情况下有:pS=Ff=kv…①血管变细后有:p′S′=F′fv′…②因为在相同时间内流过的血液量不变,则有:Svt=S′v′t,即Sv=S′v′又因为S′=(1﹣10%)S=0.9S…③所以Sv=0.9Sv′,即v=0.9v′…④①②③④联立,解得:p′=≈1.23p。答:为了维持在相同时间内通过同样多的液体,压强差P′必须变为1.23p。54.如图所示,由密度均为ρ’的半球形铁块和立方体铁块构成的物块静止在水底,半球形铁块的半径和立方体铁块的边长均为r,立方体在半球体的正上方,水的密度为ρ,容器中水的深度为3r.求:水对半球体的下球面所产生的压力F=?已知球的体积公式V=。答案与解析:浮力等于排开液体的重力。实质是物体上下表面所受压力差F浮=ρgV排=ρg(r3+)=ρgr3(1+);物块上表面受到向下的压力为F′=ρg(3r﹣2r)r2+ρg(3r﹣r)(πr2﹣r2)=ρgr3(2π﹣1);∴水对半球体的下球面所产生的压力F=F浮+F''=ρgr3(1+)+ρgr3(2π﹣1)=πρgr3。答:水对半球体的下球面所产生的压力为πρgr3。55.学习了大气压的知识以后,小明对大气压强通常有1.0×105Pa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10cm2;又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计),在桶中装8L水;经过计算,他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出计算过程和判断依据。(g取10N/kg)(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。答案与解析:(1)吸盘面积:S=10cm2=10﹣3m2,吸盘受到的大气压力:F=PS=1.0×105Pa×10﹣3m2=100N,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×8×10﹣3m3=8kg,水的重力:G=mg=8kg×10N/kg=80N,因为G<F,所以装水塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。(2)不是大气压没有那么大。可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙,有漏气现象,导致吸盘受到了向下的压力,而使吸盘掉下。
献花(0)
+1
(本文系小磊老师首藏)