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物理人教版第九章压强典型计算题(word,有解析)
1.一个质量是40kg的中学生,他每只脚着地的面积为120cm2,他走路时对地的压强是多少帕?(g=10N/kg)
2.冬天河面结冰,冰层能承受的最大压强为2×10Pa,一个质量为40kg的小孩一只脚的面积为160cm,他能不能步行通过冰面?
3.在封冻的冰面上,若人的每只鞋底面积是125cm,体重为500N的人恰好可以通过,如果每只鞋底面积是175cm2,最多可以让体重为多少N的人通过冰面?
4.在海滩案发现场留下了罪犯清晰的站立脚印,人员立即用蜡浇铸了如图所示的鞋模.蜡鞋模的平均厚度为3cm,质量为657g,又经过测试,达到同样脚印的压强为1.5×104Pa,罪犯的体重为多少?(ρ
24
2
蜡
=0.9×103kg/m3)
25.如图所示,物体A重100N,边长都为25cm,当它放在桌子中间和它有 5在桌面外时,桌面受到
的压强分别是多大?
6.如图所示,边长a为0.1m、密度ρ为0.5×10kg/m的立方体放在光滑的水
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平面上,立方体的一个侧面和一个竖直的光滑挡板全部接触.用一个与挡板垂直的力F推立方体,F的大小为6N,试求:
(1)立方体对水平面的压强p1;
(2)立方体对挡板的压强p2(g取10N/kg).
7.一个平底薄壁杯子内装150g的水,放在水平桌面上,杯子与桌面的接触面积
是10cm2,(g=10N/kg),如图所示,求:
(1)求距离杯底3cm处某点受到水的压强; (2)求水对杯底的压力;
(3)若杯子的质量是70g,求桌面所受杯子的压强.
8.如图所示,有一个底面积是200cm、高为10cm的柱形容器,顶部有一个面积是40cm的小孔,孔上装有一根倾斜管子,从管子上端灌水,当h1=20cm时,水对容器底的压强是多少?水对容器顶面的压强
2
2
为多少?
9.一油库装煤油的油罐中盛有4m深的煤油,在距底部0.5m处发现有一个半径为2cm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ρ=0.8×103kg/m3,取g=10N/kg)
答案:
1.解:中学生对地面的压力: F=G=mg=40kg×10N/kg=400N, 受力面积:
S=120cm2=0.012m2, 对地的压强: p=
F400N33333.3Pa 2S0.012m答:他走路时对地的压强约为33333.3Pa. 解析:
分析:中学生对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,走路时受力面积为一只脚着地的面积,根据压强公式求出对地的压强.
点评:本题考查了压强的计算,要注意走路时受力面积为一只脚着地的面积,两脚站立时为两只脚着地的面积,计算过程注意单位的换算.
2.解:∵小孩步行时一只脚着地 ∴s=160cm2=0.016m2, ∴p=
FGmg40kg10N/kg44
=2.5×10P>2×10Pa答:他不能步行通过冰面. a2SSS0.016m解析:
点评:固体压强计算,一要注意在水平面上时F=G,二分析清楚受力面积:站立是两只脚着地,步行时一只脚着地.
3.解:体重为500N的人对冰面的压力: F=G=500N,
冰面承受的最大压强: p=
F500N2104Pa 42S212510m-
每只鞋底面积是175cm2时,允许通过的最大压力: F′=ps′=2×104Pa×2×175×104m2=700N, 即允许通过的最大体重为700N.
答:最多可以让体重为700N的人通过冰面. 解析:
分析:水平面上物体的压力和自身的重力相等,先根据p= F/S
求出冰面承受的最大压强;再根据题意求出每只鞋底面积是175cm2时,允许通过的最大体重.点评:本题考查了压强公式的简单计算,关键是知道人走路时是单脚着地,还要注意单位的换算.
4.解:蜡鞋模的体积:V=
m657g730cm3 30.9g/cmV730cm3243cm22.43102m2, 蜡鞋模的底面积:s=h3cm罪犯对水平面的压力(即罪犯的重力):F=Ps=1.5×104Pa×2×2.43×102m2=729N=G,
-
答:罪犯的体重为729N. 解析:
分析:用蜡鞋模来估测罪犯的体重,一般可简要归结为两个步骤:
①先估算罪犯的脚底面积;已知蜡鞋模的质量,可利用密度公式求得其体积,进而可通过测出蜡鞋模的平均厚度来求得鞋底面积.
②通过定理测试,得出达到同样脚印所需的压强;然后利用F=PS求得压力的大小(S为两个鞋底的面积),而对于水平面上的物体,对水平面的压力等于其重力,根据这个特点即可得到罪犯的体重.
点评:此题主要考查压强的大小及其计算,密度公式的应用,重力等知识点,难度不大,计算时注意要统一使用国际单位制单位,此题内容新颖,把物理知识与侦破案件结合在一起,体现了学以致用的思想.
5.解:物体在桌面中间时,物体对桌面的压强: p=
FG100N1600Pa SS0.25m0.25m2×0.25m=0.1m在桌面外时, 物体与桌面的接触面积: 5物体有
S′=0.25m×(0.25m-0.1m)=0.0375m2, 物体对桌面的压强: p′=
F100N2666.67Pa 2S'0.0375m答:物体放在桌子中间时桌面受到的压强为1600Pa;
分析:物体对水平桌面的压力等于它的重力,求出物体与桌面的接触面积,然后由压强公式求出物体对水平桌面的压强.
点评:本题考查了求物体对桌面的压强,应用压强公式即可正确解题,解题时要注意求出桌面的受力面积.
6.解:(1)∵ρ=
m,∴立方体的质量: Vm=ρV=0.5×103kg/m3×(0.1m)3=0.5kg, 立方体对水平面的压强: p1=
FGmg0.5kg10N/kg=500Pa; 2SSS(0.1m)(2)立方体对挡板的压力F′=6N, 立方体对挡板的压强: p2=
F'6N600Pa S(0.1m)2答:(1)立方体对水平面的压强500Pa; (2)立方体对挡板的压强600Pa. 解析:
分析:(1)由密度公式的变形公式求出立方体的质量,立方体对水平面的压力等于它的重力,由压强公式可以求出立方体对水平面的压强;
(2)立方体对挡板的压力等于立方体受到的推力,由压强公式可以求出挡板受到的压强. 点评:本题考查了求压强,应用密度、压强公式可以正确解题. 7.解:(1)距离杯底3cm处某点的深度: h=12cm-3cm=9cm=0.09m, 受到水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa; (2)水对杯底的压强:
p′=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa; 水对容器底的压力:
F=p′S容=1200Pa×10×104m2=1.2N;
-
(3)桌面所受杯子的压力:
F″=G总=(m杯+m水)g=(0.15kg+0.07kg)×10N/kg=2.2N, 桌面所受杯子的压强: p″=
F2.2N2200Pa S10104m2答:(1)距离杯底3cm处某点受到水的压强为900Pa; (2)水对杯底的压力为1.2N;
(3)若杯子的质量是70g,桌面所受杯子的压强为2200Pa.
分析:(1)根据题意求出距离杯底3cm处某点的深度,根据公式p=ρgh求出受到水的压强; (2)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求水对杯底的压强,利用公式F=PS可求水对杯底的压力; (3)桌面所受杯子的压力等于水和杯子的重力之和,根据G=mg求出其大小,然后根据压强公式求出桌面所受杯子的压强.
点评:本题考查液体深度、液体压强、压强和压力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,解题过程中要注意单位的换算.
8.解:(1)水的深度为:h=h1+h2=20cm+10cm=30cm=0.3m, 水对容器底部的压强:
p底=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.3m=2940Pa. (2)容器顶距离液面的高度为h1=20cm=0.2m, 水对容器顶的压强:
p顶=ρgh1=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa.
答:水对容器底的压强是=2940Pa;水对容器顶面的压强为=1960Pa. 解析:
分析:(1)已知水的深度,利用公式p=ρgh可求水对容器底部的压强. (2)先求容器顶距离液面的高度,再利用公式p=ρgh求水对容器顶的压强.
点评:本题考查压力、压强等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是水的深度(水的深度指的是某点到液面的垂直距离,而不是到容器底的距离)的计算
9.解:(1)煤油对罐底的压强:
p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×4m=3.2×104Pa; (2)小孔所处的深度: h′=5m-0.5m=4.5m, 煤油对小孔的压强:
p′=ρgh′=0.8×103kg/m3×10N/kg×4.5m=3.6×104Pa, 小孔的面积:
S=πr2=3.14×(2×102m2)2=1.256×103m2,
-
-
煤油对塞子的压力:
F=p′S=3.6×104Pa×1.256×104m2=4.5216N,
-
∵施加的力和塞子受到的压力相等, ∴需要在罐壁处施加的力为4.5216N. 答:(1)煤油对罐底的压强为3.2×104Pa;
(2)小孔处煤油的压强为3.6×104Pa,要想堵住这个孔,至少需要在罐壁处施加4.5216N的力. 解析:
分析:(1)知道煤油深度和煤油的密度,利用液体压强公式计算煤油对罐底的压强;
(2)根据题意求出小孔的深度,利用液体压强公式计算煤油对小孔的压强,又知道小孔的半径可求面积即为塞子的面积,利用F=pS计算煤油对塞子的压力,利用相互作用力求出施加的力.
点评:本题考查物体所受液体压强的计算,关键是小孔深度和面积的计算,要注意小孔这个深度是离液面的距离,不是距离容器底的距离,这是最容易出错的地方.
初中物理试卷
灿若寒星 制作
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