第10章神奇的压强例题与习题.docx

1、第10章神奇的压强例题与习题第10章神奇的压强例题与习题【例1】如图1图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、3位置上，试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。 图1【分析】见图B，当物体分别放在梯形木块的1、2、3处，物体的重力不变，都是40N，且方向都是竖直向下，作用于物体的重心上。而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。在位置1时，压力的方向垂直于斜面指向梯形木块，数值小于重力，即F1G；在位置2时，压力的方向是竖直向下，数值等于重力，即F2=G=40N；当放于位置3时，虽然物体与梯形木块接触，但它们之间没有互相挤压，故无作用力，物体对梯形木块的压力为零

2、。【说明】压力和重力是两个不同的概念。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力是物体对物体挤压而产生的力，它们的性质不同；重力的施力物体是地球，压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体；重力的方向总是竖直向下，压力的方向则垂直于受压面；重力的大小正比于物体的质量，压力的大小取决于物体间的挤压程度。置于静止水平平面上的物体，对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等，这是由于此时物体的重力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情况下，压力的大小和施力物体的重力不相等。【例2】下列情况中，为了增大压强的是（ ）A鞋底刻有花纹B图钉尖进入墙时要用力按C钢轨下面铺上枕木D用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了【

3、分析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积鞋底花纹是为了增大摩擦，而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小【解答】B、D【例3】图钉尖端的面积是0.3mm2，钉帽的面积是1.5cm2。用9N的力垂直于墙壁按这只图钉，试求：（1）钉帽受到的压力和压强？（2）墙壁受到的压力和压强？【分析】当用力按图钉的帽，图钉将外力大小和方向不变地进行传递，钉帽的面积大，它对手产生的压强小，而钉尖的面积小，对墙壁产生的压强大。【解答】F1=F2=9Np1=F1/S1=9N/1.510-4m2=6104Pap2=F2/S2=9N/0.310-6m2=3107Pa钉帽和墙壁受到的压力都是9N，钉帽受到的压强为6104P

4、a，墙壁受到的压强为3107Pa。【说明】固体在处于平衡状态时，能够等值地传递外加压力，但压强的传递是非等值的，它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下，压强的大小与受力面积成反比。在应用公式p=F/S计算时，各个量的单位必须统一用国际单位制的单位。【例4】封冻的江河冰面最大能承受的压强是4104Pa，一台履带式拖拉机的质量是5200kg，两条履带跟地面接触的面积共1.5m2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？【分析】这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。如果拖拉机对冰面的压强大于4104Pa就不能通过，如果小于4104Pa就可以通过。【解答】根据压强公式：p=F/S=G/S=mg

5、/S=5200kg9.8N/kg=3.4104Pa答 因为3.40104帕斯卡小于4104帕斯卡，可以通过。【说明】（1）物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的大小而不是压力的大小。（2）压力的大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上时，压力才等于物体的重力。在解这类问题时，必须写出公式的推导过程p=F/S=G/S，以防压力和重力这两个概念混淆。【例5】砖的密度是2103kgm3，用砖砌成高10米的砖柱，砖柱对地面的压强多大？（砖缝所占体积与砖缝里的泥土质量忽略不计）【分析】解答本题需要综合运用密度、质量、重力等知识。先求出砖柱对地面的压力，再根据压强公式解得压强。仔细审题

6、还发现，解答本题还缺少受力面积这个关键的物理量，解题时应先设出。【解答】设砖柱的底面积为Sm2（即地面的受力面积），砖柱对地面的压力F即为砖柱所受重力G，由压强公式得：p=F/S=G/S=mg/S=gV/S=ghS/S=gh=2103kgm39.8N/kg10m=1.96105Pa 答 砖柱对地面的压强是1.96105帕斯卡。【说明】审题是解答物理习题的关键性一步，当发现缺少“条件”时，通常是自设一个解题需要而又没有直接给出的物理量（亦称中间量），对自设的中间量一般用文字符号表示，不必设出或计算出具体数值，运算过程中借助已知条件代入式中消去。 【例6】如图2所示情况中，能使物体对水平地面压强减

7、小的是 A沿aa虚线切除上半部。B以bb虚线切除右半部。C以cc虚线切除右半部。D以cc虚线切除左半部。图2【分析】选项A，地面受力面积不变但压力减小了；选项B，地面受到的压力和受力面积同时减小，但减小的比值不变；选项C，地面受到压力减小的比值小于受力面积减小的比值；选项D，压力减小的比值大于受力面积减小的比值。【解答】A、D。【说明】压强是单位面积上所受的压力大小，因此，压力大不代表压强大，反之，压力小也能产生很大压强。【例7】边长为10cm的正方体铝块（铝=2.7103kgm3）置于边长为50cm的水平台面上，求铝块对台面的压强【分析】先根据m=V求出铝块质量，铝块给台面的压力大小等于铝块

8、重力大小，铝块与台面之间接触部分是铝块的侧面积。【解答】 V=a3=(0.1m)3=10-3m3m=V=2.7103kgm310-3m3=2.7kg,F=G=mg=2.7kg9.8Nkg=26.46NS=a2=(0.1m)2=10-2m2p=F/S=26.46N/10-2m2=2646Pa答 铅块对台面的压强等于2646Pa。【例8】一端蒙橡皮膜的玻璃筒，插入水中，如图3所示，在逐渐下插的过程中，橡皮膜将 A逐渐下凸 B逐渐上凸C保持不变 D不好判断 【分析】由于液体内部各方向都有压强，玻璃筒插入水中时，下端橡皮膜应受到向上的压强作用，而且越向下时，压强越大【解答】B【说明】液体不但受到重力作

9、用，而且还具有流动性要向四面扩张，因此液体对容器底面和侧壁都有压强图3【例9】底面积相同的量筒和量杯内倒入相等质量的水，则水对底部压强大小关系是 A量筒较大 B量杯较大C一样大 D无法判断【分析】量筒呈圆柱型，量杯呈倒圆台型倒入质量相等的水，量筒内水面位置比量杯内水面位置高，量筒底离水面的深度较大，压强也大【解答】A【例10】 如图4所示，用一个空塑料瓶（装可乐的饮料瓶即可），在瓶口塞上穿着一截玻璃管的橡皮塞子然后用耐压管连接到抽气机（或抽气筒）上，慢慢将瓶内空气抽出我们将看到塑料瓶被压扁了试解释这一现象若要使压扁的塑料瓶恢复原状，应采取什么方法？【解答】 在瓶内空气被抽出的过程中，由于瓶内空

10、气减少，使瓶内气体的压强不断减而且小于瓶外大气压强，塑料瓶在瓶外大气压的作用下被压扁若要使压扁的塑料瓶恢复原状，可把耐压管从抽气机上拔下，让空气进入瓶内，使瓶内外压强相等，塑料瓶在弹力作用下恢复原状若弹力作用仍不能使其恢复原状，则可把耐压管接到打气筒上向瓶内打气使瓶内气体压强大于瓶外大气压强，使瓶恢复原状图4【例11】 取一只透明的玻璃瓶，塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管，在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球如图5所示当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时，瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大当取下抽气机时，彩色小气球恢复原状试对以上现象做出科学的解释【解答】 当瓶内空气被抽出时，瓶内气体压

11、强逐渐减小，气球通过直玻璃管和大气相通，使小气球内大气压强大于小气球外（瓶内）的气体的压强在大气压的作用下将小气球“吹”大当取下抽气机时，空气进入瓶内，使瓶内、外压强都相等，都等于大气压强小气球在弹力作用下又恢复原状【说明】 “吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强，而且向各个方向的压强都相等图5【例12】 有一种用塑料或橡胶制成的挂衣钩，中间是个空的“皮碗”，如图6所示可以把它按在平滑的器壁上，在钩上再挂衣服也不会掉下来，这是为什么？【解答】 当挂衣钩按在平滑的器壁上时，“皮碗”内的大部分空气被挤压出去，由于“皮碗”有弹性，使其恢复原状恢复原状后的“皮碗”内的气体压强变小且小于“皮碗”

12、外的大气压强“皮碗”在外部大气压作用下被紧紧压在器壁上。所以在钩上再挂衣服也不会掉下来图6【例13】某同学身体外表面面积是1m2，大气作用在该同学身体表面上的压力是多大？这么大的力为什么没有把他压瘪？【解答】 F=pS=l.01105Pa1m2=1.01105N大气作用在该同学身体表面上的压力是1.01105N由于人身体内部与外部大气连通，身体内部也同样受到大气压的作用，因而压力也相等，二力平衡，所以人不会被压瘪人们长期生活在大气里，对大气的这种作用已经适应，所以也没有什么异样感觉【例14】 在托里拆利测定大气压强的实验中，如果把玻璃管倾斜，下面哪种情况正确：A玻璃管中的水银柱长度不变B玻璃管

13、中的水银柱竖直高度不变C玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都不变D玻璃管中的水银柱长度和竖直高度都变【解答】 托里拆利实验，管内水银柱产生的压强等于大气压强当玻璃管倾斜时，大气压强仍与管内水银柱竖直高度产生的压强相等，所以竖直高度h不变，管内水银柱变长所以B正确 填空题1锥子的尖端越尖，越容易扎进物体里，这是因为在压力一定的情况下，减小了,增大了的缘故。2容积相同的甲、乙两圆柱形容器都装满水，放在水平桌面上，如图1所示，则水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是F甲F乙，P甲P乙（填“” “2，若这两个正方体对水平地面的压力分别为F1和F2，则（）A F1=F2 B F1F2 D无法确定3

14、如图8所示平放在水平地面上的砖，沿竖直方向(见图中虚线)截去一半，则剩下的半块砖与原来整块砖相比( )A： 对地面的压强不变。 B： 对地面的压力不变。C： 砖的密度减小一半。 D： 砖受到地面的支持力不变。图84同学们背书包时，肩部会有受压的感觉，所以，小红选择了一种双肩背的宽带书包。书包带宽5cm，与肩部接触部分长度为35cm，总质量为7kg，小红选择这种书包的理由及她肩部所受压强大小正确的是（）A减小压强；2103Pa B增大压强；2102PaC增大压力；0.245PaD减小压力;2.45Pa5下列事例中，哪个措施的目的是为了减小压强（ ）A注射器的针尖很尖B为了易于把吸管插入软包装饮料

15、盒内，吸管一端被削得很尖C滑雪时穿滑雪板D菜刀用过一段时间后，要磨一磨6.小明在下列情况中，对支承面压强最大的是 ( )A双脚站立在地面上不动时 B在走路时c靠坐在沙发上时 D平躺在席梦丝软床上时7如图9所示，两容器中都盛有水，容器底部受到水的压强（）A甲大B乙大C一样大D无法确定8两个完全相同的容器中，分别左盛有甲、乙两种液体，将完全相同的两个小球分别放入容器中，当两球静止时，液面相平，球所处的位置如图10所示，甲、乙两种液体对容器底的压强大小分别为甲、乙，则它们的关系是（）A甲乙C甲=乙D无法确定 图9 图109如图11所示，是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象。设液体甲的密度为甲、

16、液体乙的密度为乙，则甲、乙的关系是：( )A甲乙 B甲乙C甲乙 D无法确定图1110甲、乙两个容器横截面积不同，都盛有水，水深和a、b、c、d四个点的位置如图12所示，水在a、b、c、d四处产生的压强分别为Pa、Pb、Pc、Pd，下列关系中正确的是（ ）APa Pc BPa PdCPb Pc DPb Pd图1211大气压强的值为105Pa，则大气压对你的一只大拇指指甲表面的压力大约是 （ ）A1N B10N C100N D1000N12在冬天，载有一定量水的热水瓶过了一段时间后，软木塞不易拨出，这主要是由于（ ）A 瓶内气压大于大气压 B瓶内气压小于大气压C 瓶塞遇冷收缩 D塞子与瓶口间的摩擦

17、力增大 13（04温州自然）下列实验不能说明大气压存在的是 （ ）图1314下列现象中与大气压作用无关的是 （ ）A潜水艇在水中上浮与下沉 B用吸管吸瓶中的饮料C抽水机把水从低处抽到高处 D高山上做饭要用高压锅15大气压与生产、生活、科研紧密相连，下面几个选项中，分析正确的是（ ）A做托里拆利实验时，若有空气进入管内，则测出的大气压值比实际值大B人吸气时，肺的容积增大，肺内空气压强变小，大气压将外部空气压入肺内C用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大沸点越低D用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用16登山运动员在海拔几千米的高山上煮鸡蛋，水沸腾了很长时间鸡蛋还是不熟，其原因是（ ）A高山上气温太

18、低 B高山上大气压小，水的沸点低C炉火的温度低 D水沸腾的时间不够长17做托里拆利实验时，测得大气压强值比真实值小，其原因可能是( )A玻璃管放得不竖直 B玻璃管混入少量空气C水银槽内的水银太多 D玻璃管粗细不均匀实验题1在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，某同学作了如图14所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料 被压下的深浅程度（或形变大小） ，显示压力作用的效果。比较_两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显；比较_两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。图142(给你如图15所示器材，其中A和B是由同种材料制成的均匀圆柱体，C是泡沫塑料

19、。请你根据如图15所示的场景，设计一个实验，探究压力的作用效果与受力面积的关系。要求写出实验步骤、现象和结论。实验步骤(可用简图说明)：实验现象：结论：图153某小组同学用U形管压强计研究甲、乙两种液体内部的压强规律，记录实验数据如下表所示。(液体甲的密度小于液体乙的密度)液体甲液体乙实验序号金属盒深度 (厘米)U形管两侧液面高度差(厘米)实验序号 金属盒深度 (厘米)U形管两侧液面高度差(厘米)1 106 4 107220 11 5 20 133 30 156 3018 (1)分析比较实验序号1、2与3(或4、5与6)的数据及相关条件，可得出的初步结论是：。(2)分析比较实验序号的数据及相关

20、条件，可得出的初步结论是：在相同的深度处，液体的密度越大，液体的压强也越大。4为了探究液体的压强与哪些因素有关，小红同学提出了一些猜想与假设，并进行了一些相关实验进行验证。下列ABC是小红同学提出的三个猜想，题中已经写出一个，请写出另外两个。猜想A：液体的压强可能与液体的面积有关；猜想B：液体的压强可能与液体的有关；猜想C：液体的压强可能与液体的有关。如果影响液体的压强的因素有多个，要研究液体的压强与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这在科学探究中被称作控制变量法。请你在认真观察每个实验的基础上，回答下列问题：实验一是想验证相同时，液体的压强与的关系；实验二是想验证相同时，液体的压强

21、与 的关系；实验三是想验证相同时，液体 的压强都相同。根据你学过的知识与生活经验，你认为液体的压强与猜想A有关吗？答：（填“有关”或“无关”）图1641根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题：（1）用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图12甲所示，在水梯腾过程中，温度计的示数_（填“变大”、“变小”或”不变”），此温度即为水的水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成过程中，发生的物态变化是（2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图12乙所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是此实验说明。 综合题1小明家装修房屋，他和爸爸、妈妈一同到商店

22、买木地板。售货员向他们宣传：硬度高的木地板质量最好，同时拿出ABC三种不同品牌木地板样品，用刀在三种木地板上刻划，然后极力推荐其中划痕最不突出的C品牌地板。小明看后对爸爸、妈妈说这种比较方法不科学，并详细说明应该怎样控制变量，进行实验比较。爸爸、妈妈听后露出了满意的笑容。请根据学过的物理知识判断，在售货员所做演示中，影响木地板划痕深度的两个主要原因是： 2（04广东）（6分）一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶. 有关数据如右表所示.（1）在行驶过程中，车对地面的压强是多大？（2）该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？ 自行车净重 200N行驶过程

23、轮胎与地面接触总面积 110-2m2匀速行驶过程中的总阻力 30N车轮直径 0.61m轮胎承受的最大压强 1.2105Pa 3小王同学双脚与地面的接触面积为410-2m2，请根据图17中某些情况下的压强数值估算：(1)小王同学的重力。(2)小王同学平躺时与床面的接触面积。(3)小王同学背着重力为40N的书包行走时对水平地面的压强。 图17 图185张强同学家的高压锅盖上标有“铝制品厂18cm压力锅”的字样，他测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为10mm2问这个商压锅工作时，其内部水蒸气的最大压强为多大?若锅盖面积为260cm2，则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?(设大气压

24、P0=105pa)4海峡西岸，英雄东塑。为纪念民族英雄郑成功诞辰380周年，在泉州市区大坪山顶修建了郑成功塑像，它的总质量是5105，底坐由长42m，宽5m的花岗岩制成。请问：塑像所受的总重力是多少？塑像对水平地面的压力是多少？地面受到塑像对它的压强是多少？（g10N/）6小明的妈妈买了一箱牛奶，放在地板上，箱与地板的接触面积为0.025m3，箱和牛奶总质量是5，箱中每一小袋牛奶的包装袋上都标有“净含量221mL、227g”字样。（g=10N/）试求：这种牛奶的密度是多少g/cm3？（保留小数点后面两位小数）这箱牛奶对地板的压强是多少？7由于车辆超载，每年给我国公路造成的损失高达300亿元。汽车载质量超过标准载质量的一倍时，如果在沥青公路上行驶一次，对路面的损坏程度相当于标准载质量时行驶256次；如果在混凝土公路上行驶一次，相当于标准载质量时行驶65536次。由此可见，治理超载营运，已经刻不容缓。国务院已颁布中华人民共和国道路交通安全法实施条例，此条例于2004年5月1日起施行，为治理超载营运提供了法律依据。请你从两个方面解释：车辆超载为什么会加快路面损坏？8自行车给人们的生活带来了交通的便利.如图19所示，自行车车轮由初期的木轮、铁轮，发展到今天的充气的橡胶轮.若将其充气橡胶轮胎换成铁轮子，请运用物理学的知识列出二点不妥之处. （1）（2）图199某课外兴趣小组用容积