初级中学物理压强典型例题.doc

/* 压强 (1) 压力方向:与受力物体的支承面相垂直.由于受力物体的受力支承面可能是水平面,也可能是竖直面,还可能是角度不同的倾斜面,因此,压力的方向没有固定的指向,它可能指向任何方面,但始终和受力物体的受力面相垂直. (2) 单位:如重力、摩擦力等其他力的国际单位一样,是牛顿. (3) 压力作用效果:压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关. 当受力面积一定时,压力越大,则压力的作用效果越显著;当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越显著. 2．压强：物体单位面积上受到的压力叫压强。它是表示压力作用效果的物理量。 3．压强公式：P=F/s，式中p单位是：帕斯卡，1帕=1 N/m2，表示是物理意义是1m2的面积上受到的压力为1N。 4. F= Ps； 5．增大压强方法：(1)S不变，F 增大；(2)F不变，S 减小；(3)同时把F↑，S↓。而减小压强方法则相反。例如：在生产和生活中,如果要减小压强,可减小压力或增大受力面积;如果要增大压强,则可以增大压力或减小受力面积,但从实际出发,压力大小往往是不可改变的,则减小压强应增大受力面积,增大压强应采用减小受力面积的方法 6．应用：菜刀用久了要磨一磨是为了增大压强，书包的背带要用而宽是为了减小压强铁路的钢轨不是直接铺在路基上而是铺在在枕木上是为了 减小压强 ，钢丝钳的钳口有螺纹是为了增大摩擦 。 7．液体压强产生的原因：是由于液体受到重力作用 ，而且液体具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强。 8．液体压强特点： (1)液体对容器底部和侧壁都有压强； (2)液体内部向各个方向都有压强； (3)液体的压强随深度增加而增加，在同一深度，液体向各个方向的压强相等； (4)不同液体的压强还跟液体密度 有关系。流速和压强的关系：在液体中流速越大的地方，压强越小。 (1) 计算 液体压强的计算公式是 p＝rgh 式中r为液体密度,单位用千克/米3;g＝9.8牛/千克;h是液体内某处的深度,单位用米;p为液体压强,单位用帕. ⑴推导过程：液柱体积V=Sh；质量m=ρV=ρSh。液片受到的压力：F=G=mg=ρShg。液片受到的压强：p=F/S=ρgh。 由公式p＝rgh可知,液体的压强大小只跟液体的密度r、深度h有关,跟液体重、体积、容器形状、底面积大小等其他因素都无关. 由公式p＝rgh还可归纳出:当r一定,即在同一种液体中,液体的压强p与深度h成正比;在不同的液体中,当深度h相同时,液体的压强p与液体密度r成正比. (2) 连通器 上端开口、下部相连通的容器叫连通器. 连通器里如果只装有一种液体,在液体不流动时,各容器中的液面总保持相平. 船闸就是连通器原理的应用，其他常见的连通器的实例：涵洞、茶壶、锅炉水位计等。 9．液体压强计算：P=ρ液gh（ρ是液体密度，单位是kg/m3；h表示是液体的深度，指液体自由液面到液体内部某点的垂直距离，单位m。） 10．液体压强公式：P=ρgh，液体的压强与液体的密度和深度有关，而与液体的体积和质量无关。 11．证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。 12．大气压强产生的原因：空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强. (1) 大气压的测定 托里拆利实验测出了大气压的大小. 在托里拆利实验中,测量结果和玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关;如果实验时玻璃管倾斜,则水银柱的长度变长,但水银柱的高度,即玻璃管内外水银面的高度差不变;这个高度是由当时的大气压的大小和水银的密度所共同决定的,通常情况下,为76厘米左右. 13．测定大气压的仪器是：气压计，常见的气压计有水银气压计和金属盒气压计两种. 水银气压计是根据托里拆利实验制成的,它在测量时,必须挂竖直,如果挂歪斜了,则测量结果将比实际值偏大. 金属盒气压计即无液气压计,如将其刻度盘上所标的大气压值折算成高度,则成了航空、登山用的高度计. 14.大气压的变化 (1)大气压随海拔高度的增加而减小,这主要是由于离地面越高的地方空气越稀薄,空气的密度越小. (2)大气压的变化和天气有关,一般说来,晴天的大气压比阴天的高,冬天的大气压比夏天的高 大气压的特点 ⑴空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。 ⑵大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100Pa5．沸点与压强：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。 15．沸点与气压关系：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。高山上用普通锅煮饭煮不熟，是因为高山上的沸点低，所以要用高压锅煮饭，煮饭时高压锅内气压大，水的沸点高，饭容易煮好。 例1．如下图所示，有五块完全相同的砖以三种形式摆放在水平地面上。(a)是两块迭放；(b)是单块砖平放；(c)是两块砖并排平放。它们对地面的压强分别为Pa、Pb、和Pc，则（　　） 　　 　　例2．两块完全相同的砖块，所受重力均为19.6牛顿，三条棱长分别为20厘米、10厘米、5厘米。砖块A平放，砖块B侧放，两砖块如图互相交叉叠放，求砖块A对砖块B的压强。 　　例3．封冻的江河冰面最大能承受的压强是4104帕斯卡，一台履带式拖拉机的质量是5200千克，两条履带跟地面接触的面积共1.5米2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？ 例4．如图所示,一封闭容器中盛满了某种液体.对容器底的压力和压强分别为F1和 p1[图1中(a)],若把容器倒置后对容器底的压力和压强分别为 F2和p2[图1中(b)],则F1与F2、p1与p2的大小关系是( ) A. F1＝F2 , p1＝p2 B.F1＞F2 , p1＞p2 C.F1＝F2 , p1＜p2 D. F1＞F2 , p1＝p2 　例5．如图所示，将一个两端开口的玻璃 筒的下端盖上一块薄塑料片A、竖直插入水中，塑料片离容器底部10厘米，容器内水深30厘米，缓慢地往玻璃筒里注入煤油，筒里煤油深_______厘米时，塑料片将会下落．（g取10牛／千克） 　　例6．如图所示，容器中装满水，放在水平地面上，容器的底面积为100 ， 厘米， 厘米． 　　求：①水对容器A处的压强 　　②水对容器底B处压强 　　③水对容器底的压力，此压力等于容器中的水重吗？ 例7．如图所示的托里拆利实验装置中，下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（ ）． 　　A．将管倾斜　　　　　　　　B．将玻璃管变粗 　　C．向水银槽中加入少量水银　D．外界大气压发生变化会发生变化．　　 例8．如图所示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，管外水银面上受到的大气压强等于 Pa，若在试管顶部开一小孔，将看到 现象． 　　例9．自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水吸进橡皮管内，原因是（ ） 　　（A）弹簧片弹力作用的结果 　　（B）橡皮管有吸引力 　　（C）手对橡皮管有压力 　　（D）管外墨水面上大气压大于管内气压 例10. 下列情况中会使大气压变小的是 （ ） 　　A．从高山顶下山的过程中． 　　B．从赤道向北极运动过程中． 　　C．从室内到室外的过程中． 　　D．从一楼上升到九楼的过程中． 　　例11. 如图是自制的水气压计，把它由东宝山 的山脚移至山顶，玻璃管中的水柱的高度变化情况是（瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（ ） 　　A．降低　　　　　B．升高 　　C．先降低后升高 D．先升高后降低 例12. 如图所示，压力锅直径为24cm，限压出气口直径为3.5mm，限压阀质量为100g，使用时压力锅内外最大压强差是多少？合多少标准大气压？锅盖与锅的接口处至少能承受多大的力？ 　例13.小明设计了一个如图所示的实验装置（起水 管长度不超过2m），他可以通过直杆P向上提起活塞S，活塞下面原来充满水，在活塞缓慢向上提起的过程中将会发生的现象是（）． 　　A．活塞S上升到出水口Q之前，水将被向上拍起 　　B．活塞S稍高于出水口Q时，水将从出水口流出 　　C．活塞S稍高于出水口Q时，装置内的水面将下降，水回到下面的水槽中 　　D．活塞S从出水口Q处继续向上提起，装置内的水面保持与Q等高，不会继续上升 　　例14.医用挂盐水时，瓶盖上除了一根输液管外，还需用一个空针头插在盐水瓶盖上，能说出它的作用吗？ 　例15.给病人输液时，应使药液均匀地滴下，再注入血管，为使整个输液过程都保持匀速下滴，如图所示的各装置中应采用的装置为（）． 　　例16.　把一个装满水的酒瓶倒立在装着水的盘子里，使瓶颈浸没在盘内水面下，如图所示，就做成了一个简便自动家禽喂水器．试说明它的工作原理． 巩固练习 一、 填空题 1. 用磨快的刀容易切菜,这是用_______________的方法来________压强的. 2. ________________实验有力地证明了大气压的存在,______________首先用实验测得大气压的值,1标准大气压＝__________帕＝__________厘米汞柱. 3.一块砖重24牛,长25厘米,宽15厘米,厚4厘米,放在水平地面上最大压强为_______帕,若这样放置的砖沿竖直方向切去一半,还剩余的部分对地面的压强为_________帕. 4.密度为0.4103千克/米3、边长为1分米的正方体木块,放在1米2的桌面上,对桌面产生的压强是________帕. 5.为了在松软土地上行驶自如,推土机上安装有两条宽履带,这是为了_________________________. 6.一圆台形密闭容器如图2所示放置,容器内装有部分液体, 若将容器倒置,则液体对容器下表面的压强将________,对容器下 表面的压力将_________. 图2 7.将250克的水倒入底面积为10厘米2的容器中,水深为10厘米,则水对容器底的压强为________帕,压力为_________牛. 8.如图3所示,大气压强为76厘米汞柱,把托里拆利管向下压 入水银槽中,使管中水银柱高50厘米,则管顶内壁M处受到水银的 压强为________厘米汞柱,方向为__________. 图3 9.高山上煮鸡蛋不易煮熟,这是因为高山上气压低,水中的沸点________的缘故. 10.抽水机是利用________把水从低处抽到高处的. 二、选择题 11.下列关于压力的说法,其中正确的是( ) A.压力的方向总是竖直向下的 B.压力的方向总是垂直于受压物体的表面 C.压力的大小一定等于物体的重力 D.重力越大,产生的压力越大 12.下列说法中错误的是( ) A. 作用在物体上的压力越大,对物体的压强就越大 B. 压力一定时,受力面积越大,压强越小. C. 受力面积不变时,压力越大,压强越大. D. 受力面积增大时,压强不一定变小. 13.大型运输平板车装有100多个车轮子,这样做的目的是为了( ) A.保持平稳 B.减小对地面的压力 C.经久耐用 D.减小对地面的压强 14.如右图所示,容器中A、B两点处受液体压强的大小分别是pA与pB，它们的关系是( ) A. pA＝3pB B.pB＝3pA C. pA＝pB D.以上说法都不对 15.三个完全相同的容器内放入等质量的水,分别浸没等质量的铜、铁、铝实心球,水没有溢出,则水对容器底部最大的压强是( ) A.放铜球的 B.放铁球的 C.放铝球的 D.三容器一样大 16.自来水钢笔吸墨水时,先用手按一下橡皮管外的弹簧片,然后松手,墨水就“自动”进入橡皮管中,其原因是由于( ) A.橡皮管内有吸力 B.手给橡皮管压力 C.弹簧片有压力 D.大气压的作用 三、计算题 17.圆图钉的面积为0.05毫米2,图钉帽的面积为1厘米2,若加在图钉帽上的压强为1.5106帕,则图钉尖对墙的压强为多大？ 18.船在2米深的水下有一小洞,洞的面积为10厘米2,为了把洞堵住,填充物至少要承受多少的力? 19.一个两端开口的直圆筒下端放一个轻质塑料薄片,把薄片压入水下20厘米处,如从筒口缓慢倒入筒中密度为0.8103千克/米3的酒精,则倒多深时,塑料片恰好会掉下?