压力和压强讲解
压力和压强
【考纲说明】
一、固体的压力和压强
1.压力:
⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力.
⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在水平桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=G物
2.压强:
⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强.
⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量.
⑶公式:p=F/S 其中压强的单位是:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m2
特例:对于放在桌子上的柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强p=ρgh
⑷应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等.也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝一针做得很细、菜刀刀口很薄.
二、液体的压强
1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性.
2.测量:压强计用途:测量液体内部的压强.
3.液体压强的规律:
⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
⑶液体的压强随深度的增加而增大;
⑷不同液体的压强与液体的密度有关.
4.压强公式:
⑴液体压强公式p=ρgh说明:
h指的是从被测点到自由液面的高度
5.锥形瓶容器压力压强的关系:
有三个底面积相同、形状不同的容器,装有同深度的水(容器重力
不计)
(1)液体对容器底部的压强PA=PB=PC
(2)液体对容器底部的压力FA=FB=FC
(3)容器对桌面的压力FA′>FB′>FC′
(4)容器对桌面的压强PA′>PB′>PC′
6.连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器.
⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平.
⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的.
三、大气压
1.概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压.
2.产生原因:因为空气受重力并且具有流动性.
3.证明大气压的存在:马德堡半球实验.
4.大气压的实验测定:托里拆利实验.
5.大气压的特点:大气压随高度增加而减小.
6.沸点与压强的关系:液体的沸点随着气压的减小而降低,随着气压的增大而升高.
【模拟训练】
一、单项选择题
1.平放在水平地面上的三个实心正方体甲、乙和丙。它们对地面的压强相等;它们对地面的压力分别为F甲、F乙和F丙,且F甲<F乙<F丙。若它们的密度分别为ρ甲、ρ乙和ρ丙,则密度的大小关系为
A.ρ甲>ρ乙>ρ丙B.ρ甲=ρ乙=ρ丙C.ρ甲<ρ乙<ρ丙D.不能确定
2.如图7所示,甲、乙两个均匀实心正方体分别放置在水平地面上,且
它们各自对地面的压强相等。若分别在两个正方体的上部,沿水平方向截
去相同高度后,则甲、乙的剩余部分对地面的压强P以及剩余部分质量m
的大小关系为
A.P甲<P乙m甲<m乙
B.P甲>P乙m甲>m乙
C.P甲<P乙m甲>m乙
D.P甲>P乙m甲=m乙
3.如图5所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平桌面上,他们对桌面的压
强相等,甲、乙两个正方体的边长之比为6:5。若在两个正方体的上部沿水平方向
都截去甲边长的1/3,则甲、乙两个正方体剩余部分对水平地面的压强之比为
A.6:5 B. 5:6 C. 10:9 D. 9:10
4.如图2所示,两支完全相同的试管中,分别装有质量为m甲、m乙,密度为
ρ甲、ρ乙的液体。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平时,液体
对试管底的压强相等,则
A.m甲<m乙
B.m甲=m乙
C.ρ甲>ρ乙
D.ρ甲<ρ乙
5.如图5所示,容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,容器中的水所受重力为G1,容器所受重力为G2,容器中的水对容器底的压力为N1,容器对桌面的压力为N2,桌面对容器的支持力为N3,则下列选项正确的是A.N1与G1大小相等
B.G1、G2之和与N2大小相等
C.N1与N3是一对相互作用力
D.N2与N3是一对平衡力
图2
甲乙
图7
甲
乙
6. 图6为装满液体的封闭容器。设液体对容器底的压强为p 1,压力为F 1,容器对桌面的压强为p 2,压力为F 2,如果不计容器自重,则 A. p 1 = p 2 F 1=F 2 B. p 1 > p 2 F 1 = F 2 C. p 1 < p 2 F 1=F 2 D. p 1 > p 2 F 1 > F 2
7. 两个完全相同的圆柱形容器内分别盛有质量相同的水和酒精(
酒精
水ρρ>)。为了使水对容器底的压强小于
酒精对容器底的压强,应分别在两个容器内(无液体溢出)
A .倒入相同质量的水和酒精
B .倒入相同体积的水和酒精
C .抽出相同体积的水和酒精
D .抽出相同质量的水和酒精
8. 如图4所示,甲、乙、丙三个容器中分别盛有密度 不同的液体,它们的液面高相同,己知 a 、 b 、c 三点处液体的压强相等,则各容器中液体密度大小排列顺序正确的是
A .ρ甲<ρ乙>ρ丙
B .ρ甲<ρ乙<ρ丙
C .ρ甲>ρ乙>ρ丙
D .ρ甲>ρ乙<ρ丙
9. 如图4所示,在水平桌面上的甲、乙两个完全相同的烧杯中,分别装有质量相等的两种液体。液体中的A 、B 两点在同一条水平线上。比较液体在这两点产生压强的大小,正确的是
A .p A >p
B B .p A <p B
C .p A =p B
D .无法判断
(图形类似)如图5所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有深度不同的液体,已知距容器底部均为h 的A 、B 两点的压强相等。现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中,均无液体溢出,此时A 点的压强大于B 点的压强,则一定成立的是 A. 甲球的质量小于乙球的质量 B. 甲球的质量大于乙球的质量 C. 甲球的体积小于乙球的体积 D. 甲球的体积大于乙球的体积
图6
图5
10.如图所示,底面积为100cm2的容器中装有水,水面浮着一木块。容器底部受到的压强为1960Pa,若取走木块,容器底部受到的压强为1470Pa,则木块重为_________N。
11如图6所示,在水平桌面上放着甲、乙两杯液体,甲杯内装有水,乙
杯内装有酒精。已知两杯底部受到的液体压强相等,且两杯液体内A、B
两点距底部的距离h A = 1.6h B 。A、B两点处的液体压强分别为p A、p B。
(已知ρ酒精=0.8×103㎏/m3)则下列说法中正确的是:
A.p A<p B,且p B–p A= 1.2ρ水g h B
B.p A<p B,且p B–p A = 0.8ρ水g h B
C.p A>p B,且p A–p B = 0.4ρ水g h B
D.p A>p B ,且p A–p B = 0.8ρ水g h B
11.下列有关大气压的说法和现象中,表述正确的是
A.在高山上用普通锅煮不熟饭,因为高山上大气压小,锅内的水更容易沸腾
B.马德堡半球实验测出了大气压,其大小等于76cm高水银柱产生的压强
C.用吸管喝瓶装饮料时,实际上是靠大气压把饮料从瓶中“压”上来的
D.人潜水的深度不能太大,这是因为大气压随着水的深度的增加而增大
12.如图10所示,若在蓄水槽中装入一定量的水,蓄水槽与一粗细不均匀的管道连接,在管道的不同部位分别装有底部连通的竖直管A、B、C。则
A.当阀门关闭,水处于静止状态时,A、B、C三根管中的水柱高度相同
B.当阀门打开水流动时,A、B、C三根管中水柱的高度相同
C.当阀门打开水流动时,A、B、C三根管中的水柱高度不同
D.当阀门打开水流动时,A、B、C三根管底部水的压强不同
13.图6所示,放置在水平桌面上的容器中装有适量的水。塞子A受
到由水产生的水平向右的压强为
A.ρ水g(h1+h2+h3)
B.ρ水g(h1-h2-h3)
C.ρ水g(h1+h2-h3)
D.ρ水g(h1-h2+h3)
图 6
A
A
B
B
14. 图9是实验用的锥形瓶,将锥形瓶放在面积为S 0的水平桌面上,已知锥形瓶的质量为m 1、底面积为S 1;当往锥形瓶中倒入密度为ρ、质量为m 2的液体后,液面高度为h ,则下列说法正确的是
A .液体对容器底的压强为ρgh
B .锥形瓶所受的重力与水平桌面对锥形瓶的支持力是一对平衡力
C .锥形瓶对水平桌面的压强为(m 1+m 2)g/ S 1
D .液体对瓶底的压力与桌子对瓶底的支持力是一对相互作用力
15. 质量为1kg 的平底空水桶,底面积为600cm 2。水桶内装有30cm 深的水,放在水平地面上,如图24甲所示,水对水桶底的压强比水桶对地面的压强小1000Pa 。当小明用竖直向上的力F 提水桶,但没有提起来时,如图24乙所示,水桶对地面的压强为1500Pa 。则下列选项正确的是(g 取10N/ kg ) A .水桶内水的质量为23kg B .水桶内水的质量为24kg C .F 的大小为154N D .F 的大小为150N
16. 如图26所示,水平放置的圆柱形容器内装有重为G 1、密度为ρ的液体,将体积为V 、重为G 2的实心铁块用细线拴着浸没在液体中,则细绳所受的拉力和容器底部所受液体的压力分别为 A .G 2 B .G 2+ G 1
C .G 2-ρgV
D .G 1+ρgV
17、底面积为320cm 2的圆柱形容器中装有某种液体。密度为0.6g/cm 33、体积为100cm 3的矿石B ,沉在容器底部,所受浮力为0.8N ,如图6甲所示;将B 从液 体中取出后放在A 上,静止时A 恰好全部浸入液体中,
如图6乙所示。则甲、乙两种状态下,液体对容器底部的压强变化了 Pa 。(g 取10N/kg )
18.如图11甲所示;一个底面积为50 cm 2
的烧杯装有某种液体,把小石块放在木块上,静止时液体深h 1=16cm ;如图11乙所示;若将小石块放入液体中,液体深h 2=12 cm ,石块对杯底的压力F=1.6N ;如图11丙所示,取出小石块后, 液体
深h 3=10cm 。则小石块的密度ρ石为 kg/m 3
。(g 取10N/kg )
图26
G 2
图9
0.22
19.如图3所示,在水平桌面上放置一个装满水的杯子,杯内水对杯底的压强为,杯子对桌面的压强为。若将一物块M 轻轻地放入杯中,则物块M 静止后( )
A.P1一定不变,P2可能增大
B.P1可能增大,P2一定不变
C.P1一定不变,P2一定不变
D.P1可能增大,P2可能增大
20.如图48所示,小东把一纸条放在嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条向上飘了起来,这个现象说明,气体流动时,流速大的地方压强 。
21.下表所示是在某区域利用气压计测量得到的不同高度的大气压数值(将海平面的高度记为零)。 分析表中数据可知:该地区在海拔高度500m 以下,大气压强p 随高度h 变化的关系式是: 。
22.某同学在研究“压强与压力关系”时,记录的实验数据如下表所示。请你对表格中的数据进行分析,归纳出压强P 与压力之间的关系式为: 。
/F N
10 20 30 40 50 60 2
/10P a P 5
10
15
20
25
30
五、计算题
23.如图所示,质量为2kg 的平底空水桶,底面积为800cm2。水桶内装有40cm 深的水,放在水平地面上,水桶对水平地面的压强为5000Pa 。g 取10N/kg ,求: (1)水对桶底的压强;
(2)水桶对水平地面的压力; (3)水桶内水所受重力大小。
h/m 0 100 200 300 400 500 p/pa 1×105 0.99×105 0.98×105 0.97×105 0.96×105 0.95×105