【2022年暑假精细复习 】第九章 专项综合全练（二） 固体压强与液体压强的分析与计算 人教版八年级物理下册

专项综合全练(二) 固体压强与液体压强的分析与计算

类型一  固体压强的分析与计算

1.三个质地均匀的圆柱形钢柱放在水平地面上，如图1所示，则它们对地面的压强 (    )

A.甲底面积最大，压强最小 B.乙底面积最小，压强最大

C.丙高度最高，压强最大 D.无法判断

2.如图2所示，一个质量均匀的木块放在水平地面上，现在沿虚线方向将木块锯成A和B两部分，它们对地面的压强分别为pA和pB,则              (    )

A.pA<pB B.pA=pB C.pA>pB D.无法比较

3.如图3所示，均匀实心正方体甲和乙放置在水平地面上，它们对水平地面的压强相等。现分别在两物体上沿竖直方向截去质量相同的部分并分别放在对方剩余部分的上方，此时甲、乙剩余部分对地面的压强分别为p甲′p乙′,则p甲′：p乙′的值              (    )

A.一定大于1 B.一定小于1 C.可能等于1 D.可能小于1

4.如图4所示，是a、b两种物质m－V的关系图像，若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地面上，则甲、乙两物体对地面的压力之比为________，甲、乙两物体对地面的压强之比为________。

5.体重为450N的八年级学生晓洋，背着质量为5kg的书包行走在平直的道路上，走路时鞋与地面的接触面积为200cm2。求：(g取10N/kg)

(1)书包带对晓洋肩膀的压力；

(2)走路时晓洋对地面的压强。

类型二  液体压强的分析与计算

6.假期研学时，小明同学在师傅的指导下动手制作了一个如图5所示的玻璃容器，其中A端开口、B端封闭。若在容器中盛满水，已知B端顶面距容器底2cm,A端液面距容器底16cm,则B端顶面受到水的压强为(g=10N/kg)              (    )

A.1.6×103Pa B.1.4×103Pa C.200 Pa D.O Pa

7.把两端开口的玻璃管的下方用薄塑料片托住(不计塑料片质量)，竖直放入水面下16cm处，然后向管内缓慢注入煤油，当煤油在管内的高度为20cm时，塑料片刚好下沉，则煤油的密度是              (    )

A.1.25g/cm3 B.1.0 g/cm3 C.0.8g/cm3 D.0.4 g/cm3

8.如图6所示，装满水的密闭容器置于水平桌面上，此时水对容器底部的压力为F,压强为p。当把容器倒置后放在水平桌面上时，水对容器底部的压力和压强将              (    )

A.不变、变大 B.变大、不变 C.变大变小 D.变小、不变

9.小明将1kg的水倒入放在水平桌面上底面积为50cm2容器中，如图7所示，测得水深15cm,求：(g取10N/kg)

(1)水对容器底的压强为多少Pa？

(2)水对容器底的压力是多少N？

类型三  固体压强和液体压强的综合

10.质量为1kg的平底空水桶，底面积为700cm2。水桶内装有30cm深的水，放在水平地面上，如图8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，如图乙所示，水桶对地面的压强为1800Pa。则下列选项正确的是(g取10N/kg)              (    )

A.水对水桶底的压强是4000Pa B.水桶内水的质量为28kg

C.F的大小为154N D.F的大小为126N

11.如图9甲所示为常见的饮料机，现将一个平底薄壁直圆筒饮料杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，已知饮料出口的横截面积S1=0.8×10－4m2,杯子高度为8cm,杯子底面积S2=40cm2,饮料流出速度v=0.5m/s,若杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图乙所示，下列判断正确的是              (    )

A.接满饮料时杯底受到饮料的压力为5N B.空杯中接满饮料所需时间为16s

C.饮料持续流入3s,杯子对底座的压力为2.5N D.饮料持续流入6s,杯中饮料对杯底的压强为800Pa

12.如图10所示，底面积分别为0.02米2和0.01米2的柱形容器甲和乙置于水平桌面上，容器受到的重力均为10.8牛，容器甲中水的深度为0.2米，容器乙中酒精的深度为0.3米。(ρ酒=0.8×103千克/米3)求：

(1)酒精对容器乙底部的压强p酒。

(2)容器甲对水平桌面的压强p甲。

(3)为了使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等，小明设计的方案是：只向容器甲中倒入体积为△V1的水；小华设计的方案是：只从容器乙中抽出体积为△V2的酒精。请计算△V1或△V2其中任意一个的大小。

【参考答案及解析】

专项综合全练(二) 固体压强和液体压强的分析与计算

1.C  三个质地均匀的圆柱形钢柱的密度相同，它们对水平地面的压强为：p＝＝=＝＝=ρgh,由图可知丙高度最高，所以对地面的压强最大。

2.C  设木块的密度为ρ,高为h。由图可知，A部分对地面的压强pA=ρgh。设图中B部分的下表面面积为S1,上表面的面积为S2,图中B对地面的压强为pB=＝＝＝＝＝,因为S2<S1,所以<1,所以<ρhg,所以pB<pA,故C正确。

3.B  设甲、乙两正方体的边长分别为a、b,由题知a>b,沿竖直方向截去相同质量前，p甲=p乙，则有ρ甲ga=ρ乙gb,所以ρ甲a=ρ乙b(①式)；设两正方体截去的厚度分别为a′、b′,截去部分的质量相同，由密度公式可得ρ甲a2×a′=ρ乙b2×b′(②式)，由①②式可得aa′=bb′,即截去部分的底面积相同，由题意可知，原来正方体的底面积关系为S甲>S乙，则此时甲、乙的底面积与原来相比，乙的底面积变化更大；沿竖直方向截去质量相同的部分，并分别放在对方剩余部分的上方，则物体对地面的压力不变，由于此时乙的底面积与原来相比变化更大，根据p＝可知乙增加的压强更大，故剩余部分对地面的压强关系为p甲′<p乙′,则p甲′∶p′的值一定小于1。

4.【答案】1∶1   4∶1

【解析】若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地面上，则甲、乙两物体对地面的压力之比＝＝＝＝=1:1；由图像可知，当m=80g时，V甲=5cm3、V乙=40cm3,a、b两种物质的密度为：ρa＝＝＝16g/cm3,ρb＝＝＝2g/cm3。则a、b的密度之比：＝＝=8:1；用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，其体积之比：＝＝＝=1:8,由V=L3可得正方体的边长之比：L甲,L乙＝＝=1:2.因为正方体对水平地面的压强：p＝=＝＝＝＝＝ρLg,所以，甲、乙两物体对水平地面的压强之比：＝＝＝=4:1

5.【答案】

(1)50N

(2)2.5×104Pa

【解析】

(1)G书包=m书包g=5kg×10N/kg=50N,故书包带对晓洋肩膀的压力F=G书包=50N；

(2)走路时晓洋对地面的压力：F2=G人+G书包=450N+50N=500N,走路时晓洋对地面的压强：p2=＝=2.5×104Pa.

6.B  由图可知，B端顶面所处的深度：h=16cm－2cm=14cm=0.14m,则B端顶面受到水的压强：p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.14m=1.4×103Pa.

7.C  塑料片刚好下沉，说明此时塑料片上下受到的液体压强相等，由p＝ρgh可得：ρ水gh水=ρ油gh煤油，则管内煤油的密度：ρ煤油＝＝=0.8g/cm3。

8.B  由于密闭容器装满水，容器倒置后，水的深度不变，由p＝ρgh可知容器倒置之后水对容器底部压强不变；容器倒置后，受力面积变大，根据公式F=pS可知，水对容器底部的压力变大。

9.【答案】(1)1500Pa  (2)7.5N

【解析】

(1)水深h=15cm=0.15m,水对容器底的压强为：p＝ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa；

(2)容器底面积S=50cm2=5×10－3m2,水对容器底的压力为：F=pS=1500Pa×5×10－3m2=7.5N

10.C  水桶内水深h=30cm=0.3m,水对桶底的压强为：p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,故A错误；水桶对地面的压强为：p地=3000Pa+1000Pa=4000Pa,地面受到水桶的压力大小：F地=p地S=

4000Pa×700×10－4m2=280N,水和水桶的总重力为：G总=F地=280N,水和水桶的总质量为：m总=＝=28kg,水桶内水的质量为：m水=m总－m桶=28kg－1kg=27kg,故B错误；当小明用竖直向上的力F提水桶时水桶对地面的压强为p地′=1800Pa,则此时桶对地面的压力：F地′=p地′S=1800Pa×700×10－4m2=126N,所以此时拉力：

F=G总－F地′=280N－126N=154N,故C正确、D错误。

11.C  由图可知，空杯对杯座的压力：F。=1N；装满饮料时，杯对杯座的压力：F1=5,因杯子为平底薄壁直圆筒状，所以装满饮料时杯底受到饮料的压力：F=F1－F。=5N－1N=4N,故A错误；杯中接满饮料时，饮料的体积：V。=S2h=40cm2×8cm=320cm3=3.2×10－4m3,根据题意可得，饮料的流量=S1v=0.8×10-4m2×0.5m/s

=0.4×10－4m3/s.空杯接满饮料所需的时间：t0=＝=8s,故B错误；杯子为平底薄壁直圆筒状，饮料持续流入3s,饮料的重力：G饮料′=×4N=1.5N,此时杯对杯座的压力为：F′=G饮料′+G杯=1.5N+1N=2.5N,故C正确；饮料持续流入空杯6s,此时杯中饮料的重力：G饮料″=×4N=3N,杯子为平底薄壁直圆筒状，则此时饮料对杯底的压力为：F"=G饮料"=3N,饮料对杯底的压强为：p"＝＝=750Pa,故D错误。

12.【答案】(1)2352Pa  (2)2500Pa  (3)见解析

【解析】

(1)酒精对容器乙底部的压强p酒=ρ酒gh酒=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2352Pa。

(2)容器甲中水受到的重力为G水=m水g=ρ水V水g=ρ水S甲h水g=1.0×103kg/m3×0.02m2×0.2m×

9.8N/kg=39.2N；甲对水平桌面的压力为F=G水+G容=39.2N+10.8N=50N；甲对水平桌面的压强为p甲=＝=2500Pa.

(3)水对容器甲底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa；比较可知，p水<p酒；要使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等，可以向容器甲中倒入体积为△V1的水，此时应满足p水′=p酒，则ρ水gh水′=2352Pa,即：1.0×103kg/m3×9.8N/kg×h水′=2352Pa,解得h水′=0.24m；故增加水的深度△h水=h水′－h水=0.24m－0.2m=0.04m；倒入水的体积△V1=S甲△h水=0.02m2×0.04m=8×10－4m3。小华设计的方案，因原来液体压强的关系为p水<p酒，要使容器甲和乙中的液体对各自容器底部的压强相等，可以从容器乙中抽出体积为△V2的酒精。此时应满足p水=p酒′，则1960Pa=ρ酒gh酒′，代入数据求得h酒′=0.25m,故取出酒精的体积△V2=S乙△h酒=0.01m2×(0.3m－0.25m)=5×10-4m3。