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压强经典例题解析(精选版)

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Ni laojia 压强典型例题解析

1.一块砖,平放、侧放、立放在水平地面上,关于砖对地面的压力和压强的说法中正确的是( )

A.平放时压力最大,压强最小 B.侧放时压力最小,压强最大 C.立放时压力最大,压强也最大 D.三种放法压力一样大,立放压强最大 解析:当压力一定时(均为砖重G),则接触面积最小时(砖立放的情况),压强为最大.故正确答案为D.

注意:砖被放在水平面上,所以砖对水平地面的压力由重力产生,而砖的重力不因其放法的不同改变,所以砖对地面的压力不变,而对地面的压强,在压力一定的情况下与受力面积有关,立放时的接触面积比平放、侧放都小,所以立放压强最大.

2.如图1—4—2所示,烧瓶中的水停止沸腾后,

若从烧瓶中往外抽气,会看到水又沸腾起来,

这是由于( ) A.气压升高,水温升高 B.气压降低,水温升高

C.气压降低,水的沸点降低 D.气压升高,水的沸点降低

讲解:根据水的沸点与气压的关系,正确答案

为C.

注意:本题目只要搞清楚,从密闭烧瓶中往外抽气时可使瓶内气压降低,而沸点的高低与大气压有关,如果气压降低,沸点就降低,所以停止沸腾的水又重新沸腾.

3.已知图钉帽的面积是1厘米2,图钉尖的面积是5×10-4厘米2,手指对图钉帽的压力是20牛,那么图钉尖对墙的压强p2是手对图钉帽的压强p1的________倍.

20牛 讲解 由于p1=FS=1厘米2

F20牛 p2=S1=5104厘米2

20牛20牛 所以p1∶p2=

5104厘米2∶1厘米2=2000∶1

即p2=2000 p1

填2000 注意 该题说明两个问题:①图钉尖面积特别小,加在钉帽上一个较小的压力,就可以得到一个很大的压强;②固体可以大小不变地传递压力,而不一定能大小不变地传递压强,图1—4—3

GASA 讲解 由题意pA=

10牛=SA 10牛=SB

pB=

GAGBSB压强与受力面积有关.

例4 一个棱长为0.2米,重为200牛顿的正方体物块,放在1米2的正方形水平桌面

上,该正方体物块对桌面的压强是________

帕.

FG 讲解 物块对桌面的压强p=S1=S物

200牛 所以p=0.20.2米2=5×103帕

注意 本题主要考查了对压强的定义式的理解.物块放在水平桌面上,压力由重力产生,受力面积为接触面积,即物块的底面积,不能由桌面面积决定.

例5 如图1—4—3所示,两长方体A和B叠放在水平地面上,A受重力10牛,B受重力30牛,已知A对B的压强与B对地面的压强之比为3∶2,则A与B的底面积之比为________.

1040 所以SA∶SB=pA∶pB将pA∶pB=3∶

2代入

得SA∶SB=1∶6

注意 在求物体B对地面压强时,当心别

在压力FB中漏掉物体A的重力:FB=GB+GA.

例6 图1—4—4是演示“液体内部的压强”的实验示意图,将图(a)和图(b)相比较,说明在液体内部:________________.

(a) (b) (c) 图1—4—4

将图(a)和图(c)相比较,说明在液体内部:________________.

讲解 对比(a)图和(b)图得出同一深度处各个方向的压强都相等;对比(a)图和(c)图得出“压强随深度的增加而增大”.

注意 该实验题主要考查了学生的观察能力和分析能力.观察实验现象时,要兼顾金属盒上的橡皮膜的放法和U形管的高度差,才能分析出它所反映的物理规律.在做题时容易出现的问题是,学生观察到现象了,但不会叙述结论,而简单地答成(a)、(b)两图的高度差相同,(a)、(c)两图的高度差不同,这是现象而不是结论.所以明确物理现象,要正确地得出结论,表达也是很重要的. 例7 在海拔几千米的高原上煮鸡蛋,水沸腾了很长时间,鸡蛋总是不熟,其原因是 ( ).

A.大气压强小,水的沸点低 B.高原上气压太低了 C.炉火的温度低 D.水沸腾的时间太长了

讲解 离地面越高,大气压强越小.一切液体的沸点,随气压减小而降低,气压增大而升高.大气压随着高度增加而减小,所以水的沸点随高度增加而降低.海拔1千米处约为97℃,3千米处约为91℃,6千米处约为80℃,9千米处约为70℃.在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶大约在72℃水就沸腾了.所以选项A

是正确的.

注意 大气压随高度的增加而减小,但减小的过程是不均匀的,越高,大气压随高度增加而减小得越慢;同一地点大气压强还随气象情况和季节不同而变化.晴天的大气压比阴天高一些,冬天的大气压比夏天高一些. 例8

用来测定大气压的仪器是

( ).

A.托里拆利实验 B.气压计 C.马德堡半球实验 D.无液气压计

讲解 用来测定大气压的仪器叫气压计.常用的气压计有水银气压计和金属盒气压计也叫无液气压计.托里拆利实验是测定大气压值的实验,马德堡半球的实验是证明大气压存在的实验.这道题选项B是正确的 注意 大气压的值并不是固定不变的,随着离地面高度的增加,大气压的值明显的降低.在海拔2 000米以内,我们可以近似地认为,每升高12米,大气压降低133帕(1毫米水银柱).利用大气压随高度变化的规律,在无液气压计的刻度盘上标上高度就构成了高度计,它是航空、登山必不可少的仪器.

例9 如图1—4—5所示为四个描述离心泵工作原理的示意图,其中正确的是 ( ).

讲解 水泵在起动前,先往泵壳里灌满水,起动后,叶轮在电动机带动下高速旋转,泵壳里的水也随着叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮附近压强减小,大气压迫使低处的水进入泵壳中而把水从低处抽到高处.所以选项D是正确的.

图1—4—6

(1)哪个容器受到液体的压强和压力最大?

(2)哪个容器对桌面的压强和压力最大? 讲解 (1)由于甲、乙、丙三个容器内装有同种液体,则

甲=乙=丙,如图所示

容器装的液体深度相同h甲=h乙=h丙.根据p=gh,液体对容器底的压强相等即

甲=

乙=丙 .

由于三个容器的底面积相同S甲=S乙=

FS丙,根据p=S,得F=pS,所以液体对容

器底的压力相等F甲=F乙=F丙.

A B C D 图1—4—5

注意 抽水机里的压强小于外面的大气压,大气压使低处的水进入抽水机,从而实现了利用大气压把水从低处抽到高处. 例10 如图1—4—6所示,甲、乙、丙三个容器(容器重忽略不计)底面积都相同、高度也相同,如果三个容器都装有同种液体,求:

(2)容器对桌面的压力等于容器重力和容器内液体的重力之和.如图所示甲、乙、丙三个容器中装有的液体重G甲<G乙<G丙,由题意可知容器对桌面的压力F′=G,所以丙容器对水平桌面的压力最大(F′甲<F′乙<F′丙).由于三个容器的底面积相等S甲=

FS乙=S丙,根据p=S得出丙容器对水平桌

面的压强最大.

注意 在这道题的分析和解答中能够体

会到液体的压强只与液体的密度和深长有关,

与液体的总重、盛装液体容器的形状、大小等无关.而液体的压力则与液体的压强、受力面积有关,与容器内的液体重力无关.容器对桌面的压力和压强可以从容器的整体分析得出. 但往墙上按图钉时,手对图钉的压力;擦黑板时,板擦对黑板的压力大小一般都不等于物体的重力.

例12 (温州市中考试题)下列四个事例中,例11 如图1—4—7(a),物体A放在斜面上,画出A对斜面的压力示意图.

精析 此题考查学生是否明确压力的受力物体,考查压力大小并不总等于重力,还考查压力的方向.

(a) (b) 图1—4—7

如图l—4—14(b),压力的作用点在斜面上,且方向垂直于斜面,在大小和方向上都与重力不同.

注意:当物体放在水平面上,且处于静止状态时,压力大小F=G,这种情况是经常遇到的.

用于增大压强的是 ( )

A.推土机上安装两条履带 B.铁轨铺在枕木上

C.用滑雪板滑雪 D.把刀刃磨薄

精析 在上述实例中,都是通过改变受力面积来改变压强题目要求找到增大压强的例

子,而减小受力面积可以增大压所以,把刀刃磨薄增大了压强. 答案 D

例13 如图1—4—8,指出各图中A、B、C、D四个点的深度.

(a) (b)

(c) 图1—4—8

精析 只有正确找出液体中某点的深度,h2<hl,根据=液gh,水的密度没变,水对管底压强减小. 答案 A

才能正确地计出压强.

答案 hA=(50—20)cm=30cm hB=40cm

hC=(50—20)cm=30cm hD=50cm

例14 (北京市中考试题)如图1—4—9所示的试管内装有一定量的水,当试管竖直放置时,水对管底的压强为p1;当管倾斜放置时,水对管底的压强为p2,比较p1、p2的大小,则 ( )

图1—4—9 (a) (b)

A.p1>p2 B.p1<p2

C.p1=p2 D.条件不足,无法判

精析 此题考查深度变化对压强的影

响.当管倾斜放置后,图(a)(b)比较,试

管中液体的长度没有变化,但深度变为h2,

例15 甲、乙两个等高的柱形容器,它们的底面积之比为2∶1,且都装满了水,若两个容器的水面上分别浮着质量比为1∶3的两个木块,则甲、乙两个容器底部受到的压强之比为 ( )

A.1∶2 B.1∶1 C.2∶3 D.1∶6

精析 容器中装满水,水的深度为h.容器的水面上漂浮木块后,容器中水的深度仍为装满水时的深度h.所以甲、乙两个容底部的压强之比为1∶1. 答案 B

例16 (重庆市中考试题)甲、乙两个长方体,由不同材料制成.其底面积分别为S甲=

40cm2,S乙=30cm2,高度之比h甲∶h乙=

3∶2,密度之比甲∶乙=3∶1.

如图1—4—10所示,把甲放在水平桌面

上,乙放在甲上,水平桌面受到的压强为

7000Pa.把乙取下放在水平桌面上静止不动

时,桌面对乙的支持力为多少牛?

图1—4—10

精析 叠放体对水平桌面的压力为G甲+G乙.

解 设:水平桌面受到的压强为p

甲对桌面压力F=pS甲=7000Pa×40×10

-4m2=28N

F=G甲+G乙=28N

G甲m甲g甲V甲

甲、乙重力之比 G乙=m乙g=乙V乙=

甲h甲S甲乙h乙S乙

340cm23 =330cm22=

61

代入①式,解得G甲=24N,G乙=4N 乙单独放在水平桌面上,支持力N=G乙=4N.

答案 桌面对乙的支持力为4N 例17 (北京市中考试题)如图1—4—

11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.

求:(1)距容器底10cm的A处水的压强. (2)容器对水平桌面压强.(g取10N/kg)

图1—4—11

精析 此题考查学生是否会利用液体压

强公式进行计算,是否能区别液体对容器底面

的压力和液体重力.

已知:S=100cm2=0.01cm2,G水=45N,h1=40cm=0.4m,h2=10cm=0.1m,G容器=5N

求:pA、p′

解 (1)pA=水gh=水gh(h1-h2) =1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.4m-0.1m) =3×103Pa

FG水G容器45N5N(2)p′=S=S=0.01m2=5

×103Pa

答案 水中A处压强为3×103Pa,容器

对桌面压强为5×103Pa

例18 (北京市中考试题)如图1—4—

12所示,甲、乙两个实心圆柱体放在水平地面上.它们对地面的压强相等,则下列判断正确的是 ( )

图1—4—12

A.甲的密度大,甲受到的重力小 B.甲的密度小,甲受到的重力小 C.甲的密度小,甲受到的重力大

D.甲的密度大,甲受到的重力大

F 精析 柱体对水平地面的压强p=S=GgSh

S=S=gh,其中h表示柱体高,表

示柱体.

它们对地面的压强相等:p甲=p乙, 甲gh甲=乙gh乙,∵ h甲=h乙 ∴ 甲>乙.

比较甲、乙的重力G甲和G乙.如果直接从G=gV去分析,甲>乙,而V甲>V乙.不易得到结论.∵ 从甲=乙,

G甲G乙得S甲=S乙

∵ S甲>S乙 ∴ G甲>G乙 答案 A

例19 (北京市中考试题)甲、乙两个正方体放在水平桌面上.它们对桌面的压强相等,压力之比为9∶4,则甲、乙的密度之比

为 ( )

A.2∶3 B.3∶2 C.1∶1 D.4∶9

F 精析 物体对桌面的压强p=S.对水平

桌面的压力F=G,而重力G=mg=gV,通过几个公式,将压强、压力、重力、密度联系

起来了.

F甲F乙解法1 由p甲=p乙可写出S甲=S乙

S甲F甲9

S乙=F乙=4

S甲a29 ∵ 正方体:S乙=b2=4

a3 ∴ 甲、乙边长b=2,甲、乙体积比:V甲a327V乙=b3=8

甲m甲/V甲G甲V乙F甲V乙 乙=m甲/V乙=G乙×V甲=F乙×V甲982=4×27=3

FS之比.

解法2 正方体对水平桌面压强p=S=

固gh(h为高,也是边长)

由甲=乙,可写出甲gh甲=乙gh乙

甲h甲a3 乙=h乙=b=2(a、b分别为甲、乙

边长) 答案 A

例20 (北京西城区模拟题)如图1—4—13所示,A和B是用同一种材料制成的正方体,它们的边长分别为LA和LB,且LB=2LA.将物块A放在物块B的上面的.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 ( )

图1—4—13

A.1×103 Pa B.1.8×103 Pa C.4.5×103 Pa D.4×103 Pa 精析 这道题实际上求A对B的压强pA和B对地面的压强pB之比.要正确地求出压

F强,根据p=S,先要求出压力比和受力面积

LB2解 已知:边长LA=1,同材料A=B=

s2BLB4 正方体的底面积之比:s=L2AA=1 V3BLB8 正方体的体积之比:V3A=LA=1

GBgVB8 B和A重力比:

GA=gVA=1

A对B 的压力和B对地面的压力比:

FAGA11 FB=GAGB=18=9

A对B 的压力和B对地面的压强比:

pAFA/SAFAsB144

pB=FB/SB=FB·sA=9×1=9

∵ pB=9×103 Pa

4 ∴ pA=9×9×103 Pa=4×103 Pa

答案 D

例21 (北京市中考试题)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14-21(a)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,仍放在水平面上,如图1-4-21(b)所示,则A对B的压强与B对水平面的

压强之比是 ( )

(a) (b) 图1—4—14

A.1∶3 B.1∶2 C.4∶1 D.1∶1

精析 求叠加体的压强比,不要急于列综合算式,而应该先把压力比和受力面积比求出来.当压力和物重有关时,可以先把物体的重力比求出来.

解 A和B同材料:A=B=,高

hA3度比hB=1

图(a)中,B对A的压力为FB,A对地

FAGBpBSA面的压力为FA,则FB=GBGB=pASA

GBpB1 GBGB=

pA=3

GB1 可求得:

GA=2

GBVBSBhB1 ∵

GA=VA=SAhA=2

sB1hA133 ∴ sA=2×hB=2×1=2

图(b)中,A对B的压强pA′和B对地面的压强pB′之比:

FASApAFBGAsB23p1B=FB=GAGB×sA=21×2=1 答案 D

例22 (北京市中考试题)甲、乙两支完全相同的试管,内装质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如图1—4—15所示.设液体对两管底的压强分别为p甲和p乙,则p甲________ p乙(填“大于”、“等于”或“小于”)

图1—4—15

精析 计算液体的压强应从公式p=液gh去分析.液体的密度和所求位置的液体深度是决定液体压强的两个关键量.

解 比较甲、乙两试管底,液体的深度均为h.再比较液体的密度.从图中看V甲<V

m乙,又因为m甲=m乙,所以根据=V,

得甲>乙.

又 ∴ p=液gh ∴ p甲>p乙. (3)水的重力:G=mg=水Vg,∵ V甲>V乙,G甲>G乙

答案 大于

例23 如图1—4—16,甲和乙是底面积相同的容器,其中都装有深度相同的水, (1)比较水对容器底的压强 ( );(2)比较水对容器底面的压力 ( ); (3)比较其中

所装水的重力 ( );(4)比较装水容器对桌面的压强 ( ).(不计容器重)

图1—4—16

精析 依据液体压强公式和F=pS来比

较压强和压强力.

(1)p=液gh,甲、乙中水和h相同,

∴ p甲=p乙

(2)水对容器底的压力:F=pS,甲、乙中p和S相同, ∴ F甲=F乙

注意 F甲=pS=液gh·S

G甲=水<V甲S ∵ hS<V甲

∴ 分析得F甲<G甲,

图甲:F甲<G甲,图乙:F甲=G乙.∴ G甲<G乙.

(4)对桌面压力为F′=G水+G容器=G水(不计容器重)

F甲G甲水 对桌面压强p甲′=S=S

F乙G乙水 p乙′=S=S ∵ G甲水>G乙水

∴ p甲′>p乙′

例24 如图1—4—17所示,M为固定在

铁架台上两端开口的梯形管,N为轻质塑料

片,被水槽中水托住,并封住下端开口.若向

M几慢慢注入1kg的水正好能将N压掉;若不注入水,而是将质量是1kg的金属块轻轻地放在N上,则N将________被压掉.(填“会”

或“不会”)

图1—4—17

精析 如图梯形管,装入1kg水,水的重力为G=mg=10N(g取10N/kg),而水对塑料片的压力F>10N,塑料片N刚好被压掉. 若放上1kg金属块,对“N”的压力F′=10N<F

∴ N不会被压掉. 答案 不会

例25 已知外界大气压为标准大气压,如图1—4—18所示的托里拆利实验装置中,管内水银上方为真空,则管内A点的压强为________,槽内B点的压强为________.强为________,槽内B点的压强为________.

图1—4—18

精析 大气的压强仍可以从液体压强的公式进行分析.

解 管内水银面上方是真空,A点的压强是由A以上的水银柱产生的.

∴ pA=10cm Hg表示汞 cm Hg也可以作为压强的单位. B点在水银槽下2cm深处,B处的压强是大气压和2cm水银柱共同产生的压强. 答案 A处压强为10cm Hg, B处压强78cm Hg

例26 如果有一个两端开口的玻璃管,在它的上端蒙上一层橡皮膜,灌水后,用手堵住开口端倒过来插入水槽中,如图l—4—19所示,放手后,橡皮膜形状是平的?凸起的还是凹进去的?

图1—4—19

精析 从橡皮膜上、下表面受的压强去分析.

解 膜的下表面受到水对它向上的压强,大小为p1=p0—水gh(p0为大气压,h为水柱

高).膜的上表面受到天气对它向下的压强,大小为p0.

比较p0和p1,可得p0>p1.

橡皮膜从外向下凹进去.这个结果也可以通过实验检验.

思考 (1)此时若在管内与管外液面相平处划出一个小液片,液片是怎样达到平衡的?

(2)橡皮膜凹进的程度跟管内液柱高有什么样的关系?

例27 (1998年北京)在水平面上竖直立着A、B两具实心圆柱体,它们的底面积之比是2∶3,对地面的压强分别为pA和pB,且pA∶pB=1∶3.把叠放在B上后,B对地面的压强为pB′,则pB与pB′之比是 ( ).

A.11∶9 B.9∶11 C.2∶9 D.9∶2

精析 因为在水平面上,所以FA=GA,

FGAFB=GB,根据p=S,SA∶SB=2∶3,GB=

FAPASA1222FB=PBSB=33=9,GA=9GB,当把A叠放在B上后,B对地面的压力FB′=GA+

211GB=9 GB+GB=9GB,则pB∶pB′=

FBFB11SB∶SB=FB∶FB′=GB∶9GB=9∶

11,选项B正确.

F 注意 根据公式p=S可知,压强p是由压力的大小和受力面积的大小决定的,而压力是因物体间的相互作用而产生的,把A叠放在B上,则B对地面的压力是A对B的压力和B受到的重力的合力,即B物体所受的向下的合力F合B产生的对水平地面的压力FB′=F合B=FA+GB=GA+GB. 例28 (1998年福建福州) 下表是某同学做“研究液体的压强”实验时所测得的部分数据记录.(1)实验次数l、4、5说明:水的压强随________增加而增大;(2)实验次数1、2、3说明:在同一深度,水向各个方向的

________ . 水 实验 深度 橡皮膜 压强计左右次数 (厘米) 方 向 液面高度差(厘米) 1 3 朝上 2.6 2 3 朝下 2.6 3 3 朝侧面 2.6 4 6 朝上 5.4 5 9 朝上 8.2 精析 由实验数据记录可以观察到,第1、水对容器的侧壁有压强.这道题的答案是:液4、5次实验,橡皮膜在液体内部的深度由3厘米、6厘米增加到9厘米,压强计的U形管两边的液面高度差由2.6厘米、5.4厘米增加到8.2厘米,即压强增大,所以水的压强随深度的增加而增大.由第1、2、3次实验,橡皮膜所在液体的深度都是3厘米处,可以得出:在

同一深度,水向各个方向的压强相等.所以这

道题的答案是:深度;压强相等.

注意 通过实验得出液体的压强特点:

(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液

体内部向各个方向都有压强;

(2)液体的压强随深度增加而增大;

(3)在同一深度,液体向各个方向的压

强相等;

(4)不同的液体的压强还跟液体的密度

有关系.

例29 (1998年内蒙古呼和浩特) 如图1—4—20所示,容器中有液体,凸出的橡皮膜表明________________________.

精析 容器侧壁的孔是橡皮膜封住的,在没有倒入水的时候是平的,当向容器内倒进一定量的水时,橡皮膜向外凸出,凸出的橡皮膜表明

体对容器侧壁有压强。

图1—4—20

注意 固体由于受到重力作用,对支承它

的物体有压强.申于液体也受到重力的作用,

同时液体没有固定的形状,又易流动,所以在

液体内部有压强,对阻碍它流散开的容器壁也

有压强.

例30(1999年天津) 如图1—4—21所

示,为一个梯形容器的纵截面,两侧壁高度分

别为a和b,从开口c处向容器内注满密度为的液体,则容器底部所受液体的压强为

( ).

g(ab)g(ab) A.

2 B.

2

C.gb D.ga

图1—4—21

精析 液体内部的压强公式p=gh,这里的h是的指由液面算起至液体中某个位置的深度.本题的液面在“c处”,故容器底部所受液体的压强应为gb.正确答案为C. 注意 深度相同,形状不同的容器装满同一种液体,对底面产生的压强相等,但产生的压力可能不同;压力的大小与底面积的大小成正比.

例31 (1999年重庆) 有一边长为0.1米的正方体金属块,质量为15千克,放在面积为0.5米2 水平桌面的(g=10牛/千克).求:

(1)金属块对桌面的压力多大? (2)金属块对桌面的压强多大?

精析 (1)因正方体金属块放在水平桌面上,故压力在大小上等于金属块的重力,即F=G=mg=15千克×10牛/千克=150牛.(2)p

F150牛=S=0.1米0.1米=1.5×104帕.

注意 该题中“水平桌面”这个条件很关键.如果桌面不水平而是倾斜的,那么,金属

块对桌面的压力将小于重力了,计算起来要复

杂些.

例32 (1998年北京) 甲、乙两支完全相同的试管,内装质量相等的液体,甲管竖直放置,乙管倾斜放置,两管液面相平,如图1—4—3所示.设液体对两试管底的压强分别为p甲和p乙,则p甲________ p乙.(填“大于”、“等于”或“小于”)

精析 因为液体压强p=gh,如图所示深度h相同,体积V甲m等,根据p=V,所以密度田>乙,这道

题的答案是“大于”.

甲 乙 图1—4—22

注意 液体产生的压强仅与液体的密度大利和深度h(指有效深度而不是液柱的长度)有关,与液体的重(质)量和体积无关. 例33 (1998年陕西西安) 把装满水的量筒,口朝下浸没在水中,如图1—4—23所

示,抓住筒底向上提,在筒口离开水面前,量

筒露出水面部分 ( ).

A.充满水 B.有水,但不满 C.没有水 D.依次出现上述过程

图1—4—23

精析 量筒内装满水向上提起筒时,在筒口没有离开水面前,筒内水面上方没有空气,是真空,量筒内水面上方的压强为零.而筒外的水面上方的大气压强支持着筒内的水柱,所以筒内仍充满水.所以选项A是正确的.

注意 由于水银的密度是水密度13.6倍,根据公式样=pgh可知,高达十多米的水柱才能与76厘米水银柱产生的压强相等.大气

压强大约能托起10米多高的水柱.这就是我

们为什么用水银而不用水做托里拆利实验的

原因.

例34 (1998年河南) 如图1—4—24

所示,将一只试管装满水银后倒插在水银槽

中,管顶高出水银面20厘米,在标准大气压

下管外水银面上受到的大气压强等于

________帕,若在试管顶部开一个小孔,将看

到________现象.

精析 760毫米水银柱的大气压强叫做标准大气压,l标准大气压等于1.01×103帕.当在试管顶部开一个小孔,管内外水银面都受到大气压的作用,成了连通器,根据连通器的原

理,管中水银会流入水银槽内,管内外水银面相平,所以这道题的答案是:1.01×105;管中水银流入水银槽内.

图1—4—24

注意 试管内充满水银时,试管顶受到的压强p是大气压强p0减去管内水银柱的压强

p柱,即p=p0-p柱.有的同学就会错误地

认为当管顶开一个小孔时,水银会从小孔喷出

去,这是没有考虑到此时大气压强也作用于小

孔的缘故.

例35 (1997年北京)如图1—4—25(甲)

所示,两个实心的长方体A、B叠放在一起后,

放在水平地面上.已知它们的密度之比ρA∶

ρB=2∶1,底面积之比SA∶SB=1∶4,它们

的高度之比hA∶hB=2∶3,B对地面的压强

为pB.若把B叠放在A的上面,如图(乙)所示,B对A的压强为pB′.甲图中,A放在B的。乙图中,A的上表面仍位于B的下表面的.则pB∶pB′为 ( ).

所以PB∶PB′=1∶3 故选D. 注意 本题较难,主要表现在题目不是直接给出A、B物体的质量关系,而是给出了密

A.1∶2 B.4∶1 C.3∶2 度、 底面积、高度的比,比较繁杂,容易出错;D.1∶3

甲 乙 图1—4—25

精析 该题先要把两个压强的表达式列出来,用统一的量代换后再去比,列式时要B对地面的压强是A、B共同产生的.即

(mAmB)g(ASAhABSBhB) pB=SB=

SB

(212B4SB3hBBSBhB)g

=SB=

1(3ρBhB+ρB·hB)g 4=3ρBhB g

mBgSBBgBhBgSBhB1 p′B=SA=

SA=

4SB=4ρBhB g

其次是求的压强比不是对同一支持面的压强,而是B对地的压强,B对压强.这就要求同学仔细审题,不能搞错对象.

例36 (1996年辽宁大连) 如图1—4—

26所示,两个玻璃容器分别装有不同的液体,能否只用刻度尺和压强计比较出这两种液体的密度大小,请你写出实验过程和结论. 精析 实验过程:把压强计的金属盒分别放在容器的液体内同一深度(用刻度尺测量出)处,观察U型管内液面的高度差. 高度差越大,金属盒所在液体的密度就越大.

图1—4—26

注意 该实验题比较灵活.它脱离教材的

分组实验,要求学生综合运用所学的知识来设计实验.如何运用刻度尺和压强计完成实验的

突破口是把握液体内部压强由液体密度和学度决定,即p=ρgh.所以用刻度尺可测深度, 注意 该题目综合考查了液体压强和固体压强的计算.液体压强的大小只跟液体密度当深度一定时,压强和密度有关.因此用压强计可测试出在同一深度的压强大小,那么两容器中液体密度大小就比较出来了,那就是压强大的密度也大.

例37 (1998年山东)一钢精水壶的质量为1千克,平面壶底的直径和壶的深度均为20厘米,容积为4×10-3米3,壶中装满水置于水平桌面上.(取g=10牛/千克)求: (1)水对壶底的压强;p1=gh=1×103×10×0.2 =2×103(帕)

(2)水的质量m水=水V=1.0×103×4×10-3

=4(千克)

壶底对桌面的压力F=mg=(m水+m壶)g

=(4+1)×10=50(牛)

F

壶底对桌面的压强p2=S=

50牛3.14102米2

≈1.6×103(帕)

和深度有关,与液体的质量和容器形状无关,由p=gh决定.而固体的压强由压强定义式

Fp=S,求壶度对桌面的压强是壶加水的重力mg产生的,所以F=mg,p=S.

例38 (1998年四川)一油库装煤油的油罐中盛有4米深的煤油,在距底部0.5米处发现有一个半径为2厘米的圆形漏油孔,求: (1)煤油对罐底的压强多大? (2)小孔处煤油的压强多大?要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加多大的力? (煤油密度p=0.8×103千克/米3,取g=10牛/千克) 精析 (1)由p=gh 所以 p底=煤油gh1

=0.8×103千克/米3×10牛/千克×4米

=3.2×104帕

(2)小孔的面积S=πR2=3.14×(0.02米)2

=1.25×10-3米2

小孔处水深h2=3.5米 p孔=煤油·g·h2

=0.8×103千克/米3×10牛/千克×3.5

=2.8×104帕

F由p=S

所以F=p·S=2.8×104帕×1.25×10-3米2=35牛

注意 该题中第(1)问计算煤油对罐底的压强比较简单,而第(2)问的难点在于计算小孔处煤油的压强时的深度h怎样确定.只要区别液体内部深度和高度关系即可,所以小孔处的深度应是h2=4米-0.5米=3.5米.堵住小孔需要的压力不等于重力,而是按压力的计算方法F=p·S.

例39 (2000年上海)为了探究压力的作用效果与哪些因素有关,某同学把若干个用同种材料制成的不同物体放在同一水平细沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示.实验时,他仔细观察发现每组内部沙面的凹陷程度相同,而各组却不同,第一组凹陷程度最大,第二组其次,第三组最小.

表一

实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米2) 1 6.0 10 2 9.0 15 3 12 20 表二

实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米2) 4 3.0 10 5 4.5 15 6 6.0 20 表三

实验序号 压力(牛) 受力面积(厘米2) 7 3.0 20 8 4.5 30 9 6.0 40 (1)分析比较实验序号1与4(或2与5、3与6)及观察到的现象,可得出的初步结论是:________.

(2)从表中看哪两组表示压力的作用效果相同?

(3)从表一、表二、表三的数据分析,可以得到什么结论?

精析 (1)当受力面积相同时,压力越

大,压力的作用效果就越显著

(2)4与7(或5与8,6与9) (3)(a)表一与表二中的数据及观察到的现象,得出的结论是:受力面积相 同时,压力越大,压力的作用效果越显著;(b)表二与表三中的数据及观察到的 现象,得出的结论是:当压力相同时,受力面积越小,力的作用效果越显著. 注意 溯本求源,通过实验,通过取得数据的比较,探究压力的作用效果与哪些因素有关,对培养学生科学的思维品质起到良好的导向作用;同时,为引入压强的概念作了铺垫,不失为素质教育的一道好题.

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