初中科学竞赛辅导练习 压力 压强 试题 9页

科学竞赛辅导压力压强一、竞赛要点和热点1、压力是垂直作用在物体表面上的力，它的方向指向受力表面且与表面垂直。压力产生的效果不但跟压力的大小有关，而且还跟受力面积有关。2、物体单位面积上受到的压力叫压强。压强的计算公式是：p=F/S。压强的单位是帕斯卡（Pa）,1Pa=1N/m2。当压力一定时，增大受力面积可以减小压强，减小受力面积可以增大压强。当受力面积一定时，增大压力可以增大压强。3、液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的内部在各个方向上都有压强。液体的压强随深度的增加而增大，在同一深度液体向各个方向的压强相等。液体的压强与液体的密度有关。4、大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。用托里拆利实验可以测定大气压的值。1标准大气压相当于760毫米高的水银柱产生的压强，等于1.013×105帕。大气压随高度的增加而减小。液体的沸点与压强有关，液面上的气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高。5、当流体稳定流动时，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。二、拓展与提高1、液体压强的计算。如右图所示，在一个柱形容器内放有密度为ρ的液体，取一面积为S的液片，其深度为h，则其上层液体对该液片的压力为F=G液=m液g=ρgSh，液片受到的压强为p=F/S=ρgSh/S=ρgh，这就是液体压强的计算公式，从公式可以看出，液体的压强大小与液体的密度成正比，与液体的深度成正比，与液体的质量多少或重力大小无关。2、\n连通器原理：上端开口、下部连通的容器叫连通器。当连通器中的液体不流动时，各液面保持相平，这就是连通器原理。在连通器中，在相连的同一种液体中取一水平面，那么处在这一水平面上的液体的压强大小相等。1、血压：血压是血管内流动的血液对血管壁的侧压强。我们平时所指的血压是动脉血压，测量部位在右胳臂中间处的肱动脉上。测得的血压最高值是心室收缩时的收缩压，俗称高压；测得的血压最低值是心室舒张时的舒张压，人称低压。三、例题精析例1一铝质圆柱台阶倒放于水平桌面上，如图，其上下部分横截面积之比为3：2，且h1=1/3米，h2=3/5米，求其对水平桌面的压强为多少？（已知ρ铝=2.7×103千克/米3）解：因为P=F/S可得P=F/S=G/S2=（G1+G2）/S2=（ρgV1+ρgV2）/S2=（ρgS1h1+ρgS2h2）/S2=（ρgh13/2S2+ρgS2h2）/S2=ρg（3/2h1+h2）=2.7×103千克/米3×9.8牛/千克×1.1米=2.91×104帕答：圆柱台阶对水平桌面压强为2.91×104帕。例2如图所示，有一圆柱形容器和一足够长的圆柱形金属块，其横截面积S容：S柱=3：1，容器中盛有水，金属块吊在一根细线下，现将金属块慢慢放入水中，问：（1）若圆柱形金属块浸入水中深度为15厘米的过程中，容器底部受到水的压强增大多少？（2）若绳子从金属块底刚好接触水面到向下放15厘米，容器底部受到水的压强增大多少？解（1）如图甲所示，设水面上升的高度为Dh1，则有：Dh1+h1=15厘米而：S容：S柱=3：1\n有：h1S柱=Dh12S柱Dh1=5厘米容器底部受到水的压强增大了：Dp1=rgDh1=1.0´103千克/米3´9。8牛/千克´0.05米=490帕（2）如图乙所示，设水面上升的高度为Dh2，则有：h2S柱=Dh22S柱而h2=15厘米Dh2=7.5厘米容器底部受到水的压强增大了：Dp2=rgDh2=1.0´103千克/米3´9.8牛/千克´0.075米=735帕四、能力训练1.如图所示，GA=30牛，GB=20牛，F=200牛，若物体A、B处于静止状态，则墙面受到的压力是()A．30牛B．200牛C.50牛D．170牛2.用排水法收集某种难溶于水的气体，当试管中的水被排出到如图所示的位置时，则试管中的气体压强()A．等于大气压B．小于大气压C．比大气压大D．难以确定3.生活和生产中，用螺丝固定工件时，需要在螺丝帽下面垫上一个较大的垫圈。使用这个垫圈的好处是()A．使螺帽旋得更紧B．减少螺帽对工件的压强C．减少螺帽对工件的压力D．装饰作用，使工件美观4.某玻璃瓶的侧壁上有高度不同的甲、乙、丙、丁四个用橡皮塞塞住的小孔，瓶口插有一根两端开口的导管，瓶口密封，瓶内未装满水，管内外水面如图所示。如果在甲、乙、丙、丁四个小孔处选择任何一处拔出橡皮塞，则()\nA．只有丁会有水流出B.只有甲不会有水流出C．只有丙或丁会有水流出D.都会有水流出1.如图，竖直放置的C型管中充满了水，A、B两端开口处先用手指堵住。后来同时放开两手指，则水将()A．从A端流出B．从B端流出C．从A、B两端同时流出D．先从A端流出，后从B端流出2.一个密封的圆台形容器如图放置时，液体对B面的压力为fB，压强为pB。把它倒过来B面朝下放置时，液体对A面的压力为fA，压强为pA，则()A.fA>fBpA>pBB．fAfBpApB3.氢气球上升的过程中将出现的现象是（）A．上升到最大高度后由于受到的浮力等于重力，所以会长期浮在空中B．因为高空温度很低，球内气体遇冷收缩，气球体积越来越小C．由于氢气球受到的浮力大于重力，所以气球会一直上升D．由于上升过程中球内压强大于球外压强，气球不断膨胀,到一定高度后气球一定破裂4.下面哪些现象与压强有关()I．坐在沙发上比坐在木椅上舒服Ⅱ.铁轨铺在枕木上Ⅲ.子弹离开枪口后仍能继续高速前进A．只有Ⅱ、ⅢB．只有I、ⅡC．只有I、ⅢD．它们都是5.某一容器内装一定质量的水，现把重为8牛的木块放入容器中，发现水未溢出，则容器底受到水的压力的增加值为()\nA．大于8牛B，等于8牛C．小于8牛D．以上答案均有可能1.为了研究压强大小跟哪些因素有关，现有下列实验器材，(1)弹簧秤(2)天平和砝玛(3)统一规格的长方体木块2～3块(4)海绵(5)量杯,其中一组可以达到实验目的是()A．(3)(4)B．(3)(5)C．(2)(3)D．(1)(4)2.如图所示，在盛有水的烧杯内放置一冰块，冰块的下表面与杯底接触，水面正好与杯口相齐，当冰融化时是否有水溢出?()A．当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定会溢出B．当冰块的下表面对杯底有压力时，冰融化后水一定不会溢出C．无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都会溢出D．无论冰块的下表面对杯底是否有压力，冰融化后水都不会溢出3.拖拉机的履带是用许多块金属板做成的，每块板上都有一、二条凸起的棱()A．金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强B．金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强C.金属板是为了减少对地面的压强，棱是为了增大对地面的摩擦D．金属板是为了增大对地面的压强，棱是为了减小对地面的摩擦13．有一圆柱形容器，横截面积为100厘米2，水下A处的压强为1960帕，若将一木块放入水中，木块浮在水面上，这时A点的压强为3920帕。则木块的质量为。14．某同学根据在游泳池中潜泳时潜入水中深度越深越觉胸闷的事实，提出猜想：液体内部压强可能与液体的_____________有关。他通过实验验证自己的猜想是否正确，实验中需要的器材是：_________________、烧杯、适量的水和刻度尺。15．家用高压锅内蒸气压强可达1．2个标准大气压，设锅盖面积为314厘米2，使用高压锅时，蒸气对锅盖的最大压力可达牛顿。16．\n测得一个24厘米高压锅的压阀的质量为0.08千克，排气孔的横截面积为6.3毫米2，如果用它煮水消毒，根据下面的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内水能达到的最高温度大约是。（当时的大气压为1.02×105帕）T/℃90100105110112114116118120122124126128130P/千帕7010112114315416317518719921122623925827017、1标准大气压约等于帕，人体表面积为1.5米2左右，则人体表面受到大气的压力约为牛．18、长颈鹿是世界上个子最高的动物。个子高了，血压也要高，所以长颈鹿又是世界上血压最高的动物。雌长颈鹿平均高约4．3m，血液密度约1．05x103kg／m3，当长颈鹿的心脏收缩把血液压到比心脏高3．4m的脑子里去时，压强至少是Pa。19、流体在流速大的地方压强__________，飞机的机翼经常做成上面凸起、下面平直的形状，当飞机在机场跑道上滑行时，机翼上下所受的压力不同，存在一个向_______(选填“上”或“下”)的压力差．20、火车站台上都设有安全线，火车进站时，人若越过安全线就会发生危险。请说明发生危险的原因：。21、有一块砖重G牛，其长、宽、高之比a：b：c=6：3：1。若将此砖以平放、侧放、竖放等三种不同的方式放在水平桌面上，则砖对桌面压强的最大值为最小值的倍。22、为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体放置在同一水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙面的凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次，第三组最小。（已知r玻璃=2.6´103千克/米3，r合金=5.2´103千克/米3，r铁=7.8´103千克/米3）表一表二表三\n实验序号材料高度(厘米)底面积(厘米2)实验序号材料高度(厘米)底面积(厘米2)实验序号材料高度(厘米)底面积(厘米2)1玻璃60204玻璃30307玻璃15102合金30305合金15108合金7.5253铁20156铁10109铁530（1）分析比较实验序号__________________________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的密度越大，压力的作用效果越显著。（2）分析比较实验序号1与4与7（或2与5与8、或3与6与9）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：_________________________________________________。（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：____________________________________________________________________________；（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：______________________________________________________________________________________。23．重15牛、底面积为2.5´10-2米2的圆柱形容器内装有水，放在水平桌面的中央，已知水对容器底的压强为9.8´103帕，求：（1）水对容器底的压力；（2）容器对桌面的压强。24．如图所示，质量为2千克的圆柱玻璃管，横截面积为100厘米2，（玻璃管壁排开水的体积不计）。求（1）玻璃管内密封气体的压强为多少帕？（2）H为多少米？25．\n高血压是危害人体健康的一种常见病，现已查明，血管内径变细是其诱因之一。我们可在简化假设下研究这一问题：设液体通过一根一定长度的管子时受到的阻力f与流速v成正比，即f＝kv(为简便，设k与管子粗细无关)，为维持液体匀速流过，在这段管子两端需有一定的压强差。设血管截面积为S时两端压强差为p，若血管截面积减小10﹪时，为了维持在相同时问内流过同样多的血液，压强差必须变为多大?23．现有透明塑料软管连接着的两根直玻璃管及铁架台、米尺、滴管和足够的水，请用这些器材测量食用油的密度。要求写出测量步骤和计算方法。第20讲答案1.B2.B3.B4.C5.B6.D7.D8.B9.D10.A11.A12.C13．2千克14．深度；U形管压强计15.381716．124℃17．1．01×l05帕；1．52×105牛16．350019.小上20．火车通过时，人体与车辆之间空气流速比外侧快，压强小，人容易被外侧空气压向火车（或被气流“吸”向火车）21．622.（1）2与4（或5与7）；（2）当圆柱体的材料相同时，高度越高，压力的作用效果越显著。（3）（a）圆柱体材料的密度与高度的乘积相同时，压力的作用效果相同；（b）（b）圆柱体材料的密度与高度的乘积越大，压力的作用效果越显著。或同种材料制成的圆柱体的压力的作用效果只与高度有关，与底面积无关。23．（1）F水=p水S=9.8´103帕´2.5´10-2米2=245牛（2）G水=F水=245牛G总=G水+G容器=245牛+15牛=260牛p=F/S=G总/S=260牛/（2.5´10-2米2）=1040帕24．（1）1.03´105帕（2）0.2米25．1.23帕26.解：测量步骤：(1)将两根玻璃管竖直固定在铁架台上，在管内注入适量的水，如图所示；(2)用滴管向管内注入待测液体；(3)以待测液体与水\n分界处水平面为基准分别测量水柱和油柱的高度h和hx。计算方法：当管中液体静止时，分界面等高处两管中压强相等，即p水=p油。设ρ和ρx分别表示水和待测液体的密度，h和hx分别表示水和待测液体的高度。ρgh=ρxghx，即ρx=hρ／hx。