备战2021中考物理必考计算题精解精练专题03压强含解析

这是一份备战2021中考物理必考计算题精解精练专题03压强含解析，共13页。试卷主要包含了对压强公式p=ρgh的理解等内容，欢迎下载使用。
专题03 压强 考点解读一、对压强公式的理解：（1）应用计算时，单位要统一。F的单位是牛顿（N），受力面积S的单位要用平方米（m2），这样得到物体所受压强P的单位是帕（Pa）。（2）压力F的大小不一定等于重力，方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直；（3）受力面积S是指物体相互挤压的面积，与物体表面积不一定相等，可以等于或小于物体表面积，但绝对不会大于物体的表面积。（4）压强公式既适用与固体，又适用与液体，也适用与气体。（5）灵活运用速度公式及其变形公式,。
二、对压强公式p=ρgh的理解：（1）应用P=ρgh计算时，单位要统一。p表示液体的压强，单位是Pa，ρ表示液体的密度，单位是kg/m3，h表示液体的深度，单位是m，g一般取9.8 N/kg。（2）h是指深度，表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。（3）压强公式P=ρgh既适用液体和气体，又适用形状规则的固体。（4）灵活运用速度公式及其变形公式,。（5）液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力，只有柱形容器（圆柱、正方体、长方体）放到水平面上，液体对容器底部的压力才等于液体的重力（F=G）。其他情况的压力应用公式求解。重点考向考点一：固体压强相关计算1．（2020•河池）“保护环境，绿色出行”已成为人们的一种共识。如图所示是最近河池市宜州区比较流行的“松果”共享电动自行车，该车整车质量为35kg，车轮与地面的总接触面积为100cm2．质量为45kg的晓丽在水平路面上匀速骑行9km用了30min。求：（1）晓丽骑行的速度是多少km/h？（2）晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是多少Pa？【解析】解：（1）已知行驶路程s＝9km＝9000m，匀速行驶用了t＝30min＝1800s，该车在这段水平路面上行驶的速度：v＝＝＝5m/s＝18km/h；（2）晓丽骑着电动自行车在水平路面上匀速行驶时，因水平面上物体的压力等于自身的重力，所以，电动自行车对地面的压力：F压＝G总＝m总g＝（m车+m人）g＝（35kg+45kg）×10N/kg＝800N，车对地面的压强：p＝＝＝8×104Pa。答：（1）晓丽骑行的速度是18km/h；（2）晓丽骑行时电动自行车对地面的压强是8×104Pa。2．（2020•吉林）放在水平桌面上的玻璃杯，质量为0.4kg，与桌面的接触面积为2×10﹣3m2。求：（1）玻璃杯受到的重力；（2）玻璃杯对桌面的压强。（g取10N/kg）【解析】解：（1）玻璃杯受到的重力为：G＝mg＝0.4kg×10N/kg＝4N；（2）玻璃杯对水平支持面的压力：F＝G杯＝4N玻璃杯对桌面的压强p＝＝＝2×103Pa。答：（1）玻璃杯受到的重力为4N；（2）玻璃杯对桌面的压强为2×103Pa。3．（2020•山西）2020年初，一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2m的积雪，给市民出行带来了极大不便。若积雪的密度约为0.2×103kg/m3，g取10N/kg。（1）请计算2m厚的积雪对水平地面的压强；（2）若2m厚的积雪，压在面积为5m2的汽车顶部，请计算汽车顶部所受的压力。【解析】解：（1）积雪对水平面的压力等于重力，即F＝G＝mg＝ρVg＝ρSgh，积雪对水平面的压强为：p＝＝＝ρgh＝0.2×103kg/m3×10N/kg×2m＝4×103Pa；（2）根据p＝知，汽车顶部所受的压力为：F＝pS＝4×103Pa×5m2＝2×104N。答：（1）2m厚的积雪对水平地面的压强4×103Pa；（2）若2m厚的积雪，压在面积为5m2的汽车顶部，汽车顶部所受的压力为2×104N。4．（2020•福建）如图所示，“玉兔二号”月球车在月球背面留下属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试，月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10﹣2m2，g取10N/kg。求：（1）测试时，月球车行驶的速度；（2）测试时，月球车对水平地面的压强；（3）登月后，月球车在月球上的质量。【解析】解：（1）测试时，月球车行驶的速度：v＝＝＝0.05m/s；（2）测试时，月球车对水平地面的压力：F＝G＝mg＝135kg×10N/kg＝1350N，月球车对水平地面的压强：p＝＝＝9×104Pa；（3）因质量是物体本身的一种属性，其大小与物体的空中位置无关，所以，登月后，月球车在月球上的质量不变，即m月＝m＝135kg。答：（1）测试时，月球车行驶的速度为0.05m/s；（2）测试时，月球车对水平地面的压强为9×104Pa；（3）登月后，月球车在月球上的质量为135kg。5．（2020•鄂州模拟）如图所示，质量为50kg小帆骑电动平衡车在水平公路上骑行，小帆匀速骑行时受到阻力为人与车总重的0.2倍，独轮电动车平衡车的部分参数如表，求：质量10kg轮胎与地面接触面积30cm2最大速度16km/h 充满电行程24km（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，电动平衡车能行驶的最长时间；（2）小帆骑电动平衡车匀速行驶，电动平衡车的牵引力；（3）小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时，电动平衡车对路面的压强。【解析】解：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，根据v＝可得，能行驶的最长时间：t＝＝＝1.5h；（2）人和电动平衡车的总重力：G总＝（m人+m车）g＝（50kg+10kg）×10N/kg＝600N，因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶，所以牵引力：F＝f＝0.2G总＝0.2×600N＝120N；（3）车对水平地面的压力：F压＝G总＝600N，车对水平地面的压强：p＝＝＝2×105Pa。答：（1）该车充满电后，若以最大速度行驶，电动平衡车能行驶的最长时间是1.5h；（2）小帆骑电动平衡车匀速行驶，电动平衡车的牵引力是120N；（3）小帆骑电动平衡车在水平路面匀速行驶时，电动平衡车对路面的压强是2×105Pa。考点二：液体压强相关计算6．（2020•长春）我国“海斗一号”潜水器在马里亚纳海沟成功完成了首次万米海试与试验性应用任务。于2020年6月8日载誉归来。当下潜至1.0×104m时，求。（1）潜水器受到海水的压强（ρ海水＝1.03×103kg/m3，g取10N/kg）；（2）潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力。【解析】解：（1）潜水器受到海水的压强：p＝ρ海水gh＝1.03×103kg/m3×10N/kg×1.0×104m＝1.03×108Pa；（2）由p＝可得潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力：F＝pS＝1.03×108Pa×0.02m2＝2.06×106N。答：（1）潜水器受到海水的压强为1.03×108Pa；（2）潜水器观察窗0.02m2面积所受到海水的压力为2.06×106N。7．（2020•泸州）借浮力起重，是我国古代的一个创造。如图所示为某一次起重涉及的物理原理简化示意图。有一个底面积S1＝2m2的圆柱形空金属容器A平放在水平地面上，其内放置一个厚度不计、底面积S2＝1.5m2的圆柱形金属容器B，容器B质量m1＝500kg，内装有m2＝3×103kg的水。（取g＝10Nkg，ρ＝1.0×103kg/m3）（1）求容器B中的水对容器B底部的压强；（2）将容器B中的水往外抽到容器A中，当所抽水的质量m3＝600kg时，则容器B内外水的深度差是多少？此时容器B对容器A的压力是多少？【解析】解：（1）由于B是柱形金属容器，则水对容器B底部的压力F2＝G2＝m2g＝3×103kg×10N/kg＝3×104N，容器B中的水对容器B底部的压强p2＝＝＝2×104Pa；（2）将容器B中的水往外抽到容器A中，则容器B中剩余水的质量m＝m2﹣m3＝3×103kg﹣600kg＝2.4×103kg，根据ρ＝可得：容器A中水的体积V3＝＝＝0.6m3，容器B中剩余水的体积V＝＝＝2.4m3，容器A中水的深度h3＝＝＝1.2m，容器B中剩余水的的深度h＝＝＝1.6m，则容器B内外水的深度差△h＝h﹣h3＝1.6m﹣1.2m＝0.4m；容器B与剩余水的总重力G总＝（m1+m）g＝（500kg+2.4×103kg）×10N/kg＝2.9×104N；容器B排开A中的水的体积V排＝S2h3＝1.5m2×1.2m＝1.8m3，容器受到浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.8m3＝1.8×104N；容器B对容器A的压力F压＝G总﹣F浮＝2.9×104N﹣1.8×104N＝1.1×104N。答：（1）容器B中的水对容器B底部的压强为2×104Pa；（2）容器B内外水的深度差是0.4m；此时容器B对容器A的压力是1.1×104N。8．（2020•呼和浩特）如图所示，圆柱形容器A、B放在水平桌面上，A中盛有密度为1.0×103kg/m3的水，B中液体密度未知。已知A、B容器内的底面积之比SA：SB＝3：2，液面的高度之比hA：hB＝4：3，液体对两个容器底部的压力大小相等。求：（1）液体对两个容器底部的压强之比；（2）B中液体密度。【解析】解：（1）由题知，液体对两个容器底部的压力大小相等，即F压A：F压B＝1：1，受力面积之比SA：SB＝3：2，液体对两个容器底部的压强之比：pA：pB＝：＝：＝2：3；（2）对于圆柱形容器，液体对容器底的压力F＝pS＝ρghS＝ρgV＝mg＝G，因为液体对两个容器底部的压力大小相等，所以两个容器中液体的重力相等、质量相等，液体的体积之比：VA：VB＝SAhA：SBhB＝3×4：2×3＝2：1，两种液体的密度之比：ρA：ρB＝：＝VB：VA＝1：2，B液体的密度：ρB＝2ρA＝2×1.0×103kg/m3＝2.0×103kg/m3。答：（1）液体对两个容器底部的压强之比为2：3；（2）B中液体密度为2.0×103kg/m3。9．（2020•西城区二模）如图所示，平底水桶底面积为5×10﹣2m2，空桶的质量为1kg。桶内装有40cm深的水，水桶放在水平地面上，水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N．g取10N/kg。求：（1）水对桶底的压力；（2）桶内水的质量。【解析】解：（1）水桶内水深h＝40cm＝0.4m，水对桶底的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝4000Pa；由p＝可得水对桶底的压力：F＝pS＝4000Pa×5×10﹣2m2＝200N；（2）因为水桶放在水平地面上，水对桶底的压力比桶对地面的压力小40N，所以桶对地面的压力：F压＝F+40N＝200N+40N＝240N，水和水桶的总重力：G总＝F压＝240N；水和水桶的总质量：m总＝＝＝24kg，水的质量：m水＝m总﹣m桶＝24kg﹣1kg＝23kg。答：（1）水对桶底的压力为200N；（2）桶内水的质量为23kg。10．（2020•长春模拟）2020年，我国的载人深潜器“蛟龙”号将按计划完成水深万米级海试。它有一个面积为50cm2的观察窗，当它在10000米深处时（海水的密度为1.0×103kg/m3，取g＝10N/kg），求：（1）此处海水产生的压强；（2）观察窗受到的海水压力。【解析】解：（1）海水产生的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1×108Pa；（2）由p＝可得观察窗受到的海水压力：F＝pS＝1×108Pa×50×10﹣4m2＝5×105N。答：（1）此处海水产生的压强为1×108Pa；（2）观察窗受到的海水压力为5×105N。考点三：固液压强计算11．（2020•呼伦贝尔）将一未装满水密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，如图所示，瓶盖的面积是8cm2，瓶底的面积是28cm2，瓶重和厚度忽略不计（g取10N/kg）。求：（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强；（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力和压强。【解析】解：（1）由右图可知，矿泉水瓶倒立放置时水的深度：h＝13cm＝0.13m，倒立放置时瓶盖所受水的压强：p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m＝1300Pa；（2）由左图可知，矿泉水瓶内水的体积：V＝S瓶底h正立＝28cm2×10cm＝280cm3，由ρ＝可得，水的质量：m水＝ρV＝1.0g/cm3×280cm3＝280g＝0.28kg，瓶重和厚度忽略不计，则倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力：F＝G水＝m水g＝0.28kg×10N/kg＝2.8N，倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强：p＝＝＝3500Pa。答：（1）倒立放置时瓶盖所受水的压强为1300Pa；（2）倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力为2.8N，压强为3500Pa。12．（2020•新疆）如图所示，一平底、平口的圆柱形青花瓷笔筒放在水平桌面上，笔筒高度为0.11m，筒内深度为0.10 m．笔筒开口向上放置时，笔筒对桌面产生的压强为8.1×102Pa；笔筒开口向下放置时筒对桌面产生的压强为4.05×103Pa．求：（1）笔筒内注满水时，水对笔筒底部产生的压强；（2）笔筒开口向上和开口向下放置时，笔筒与桌面的接触面积之比；（3）青花瓷笔筒材质的密度。【解析】解：（1）由题意可知，笔筒内注满水时水的深度h＝0.10m，则注满水时水对笔筒底部产生的压强：p水＝ρ水gh内＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.10m＝1000Pa；（2）因物体对水平面上的压力和自身的重力相等，所以，笔筒开口向上和开口向下放置时，对桌面的压力F＝G相等，由p＝可得，笔筒开口向上和开口向下放置时的受力面积分别为：S上＝，S下＝，则两种情况下笔筒与桌面的接触面积之比：＝＝＝＝；（3）如下图所示，青花瓷笔筒材质的体积：V＝S上（h外﹣h内）+S下h内＝5S下（0.11m﹣0.10m）+S下×0.10m＝S下×0.15m，由G＝mg＝ρVg可得，青花瓷笔筒材质的密度：ρ＝＝＝＝＝＝2.7×103kg/m3。答：（1）笔筒内注满水时，水对笔筒底部产生的压强为1000Pa；（2）笔筒开口向上和开口向下放置时，笔筒与桌面的接触面积之比为5：1；（3）青花瓷笔筒材质的密度为2.7×103kg/m3。13．（2019•上海）如图所示，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米，两容器底部受到液体的压强相等。（g取9.8N/kg）①若水的质量为2千克，求水的体积V水．②求水对容器A底部的压强p水。③在容器A中注入水，使两容器中液面相平，此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。【解析】解：①由ρ＝可得，容器中甲水的体积为：V＝＝＝2×10﹣3m3；②容器甲中水对容器底部的压强：p水＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m＝784pa。③当容器甲内加水至于容器乙相平时，设此时水深为h1，此时水对容器底部的压强：p1＝p水+△p＝784pa+196pa＝980pa；由p＝ρgh可得此时水的深度：h1＝＝＝0.1m；由题知，原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等，即：p乙＝p水＝784pa；由p＝ρgh可得，液体乙的密度：ρ乙＝＝＝800kg/m3。答：①水的体积为2×10﹣3m3；②容器甲中水对容器底部的压强为784pa；③液体乙的密度为800kg/m3。14．（2020•招远市一模）如图所示，水平桌面中央放着一个盛有水的平底茶壶。经测量发现，茶壶的质量为400g，假设平底茶壶内外底面积相同且与桌面接触的面积均为40cm2，茶壶内盛有0.6kg的开水，水的深度为12cm。（g取10N/kg）求：（1）将茶壶倾斜，茶壶内与茶壶嘴内的水面是否相平？（2）茶壶底部受到水的压力为多大？（3）茶壶对桌面的压强为多少？【解析】解：（1）茶壶是个连通器，壶嘴和壶身构成了一个连通器，壶嘴和壶身的液面是相平的，将茶壶倾斜，茶壶内与茶壶嘴内的水面仍相平；（2）茶壶内水的深度为h＝12cm＝0.12m，则水对壶底的压强为：p＝pgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；根据压强公式p＝可知，茶壶底部受到水的压力为：F＝pS＝1200Pa×40×10﹣4m＝4.8N；（3）在水平面上，茶壶对桌面的压力等于茶壶的重力及其中水的重力之和，即F'＝G1+G2＝（m1+m2）g＝（0.4kg+0.6kg）×10N/kg＝10N，则茶壶对桌面的压强为：p′＝＝＝2500Pa。答：（1）将茶壶倾斜，茶壶内与茶壶嘴内的水面相平；（2）茶壶底部受到水的压力为4.8N；（3）茶壶对桌面的压强为2500Pa。15．（2020•潍坊模拟）如图所示，水平桌面上有一个薄壁溢水杯，底面积是8×10﹣3m2，装满水后水深0.15m，总质量是1.2kg。把一个木块（不吸水）轻轻放入水中，待木块静止时，从杯中溢出水的体积是100mL．求：（水的密度ρ＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（1）放入木块前，水对溢水杯底的压强；（2）木块受到的浮力；（3）放入木块后，溢水杯对桌面的压强。【解析】解：（1）放入木块前，水对溢水杯底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1500Pa；（2）木块静止时排开水的体积：V排＝V溢＝100mL＝100cm3＝1×10﹣4m3，则木块受到的浮力：F浮＝ρgV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣4m3＝1N；（3）因为木块漂浮在水面上，所以结合阿基米德原理可得F浮＝G排＝G木，此时溢水杯对桌面的压力：F＝G总﹣G排+G木＝G总＝m总g＝1.2kg×10N/kg＝12N，此时溢水杯对桌面的压强：p＝＝＝1500Pa。答：（1）放入木块前，水对溢水杯底的压强为1500Pa；（2）木块受到的浮力为1N；（3）放入木块后，溢水杯对桌面的压强为1500Pa。