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中考压强压轴计算题带答案解析

压强计算题(教师版)1(崇明)、如图12所示薄壁容器A 放在水平地面上,高0.5米,底面积为0.12米,内装有0.3米深的水,求: (1)容器内水的质量m 水; (2)容器内水对底部的压强P 水;(3)若将体积为3810-⨯3米的正方体B 轻轻放入A 容器中,此时:容器内水对底部的压强变化量为1P ∆,容器对水平地面的压强变化量2P ∆.请通过计算比较1P ∆和的2P ∆大小关系及对应的正方体B 的密度.(本小题可直接写出答案,无需解题过程)解.(1)m 水=ρ水 V =1000千克/米3×0.03米3=30千克 3分 (2)p 水=ρ水gh =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.3米=2940帕 3分 (3)ρB 小于或等于水的密度(或1000千克/米3)时,△P 1等于△P 2 1分 ρB 大于水的密度(或1000千克/米3)时,△P 1小于△P 22.(虹口)如图12所示,质量为2千克的实心正方体放置在水平地面上。

① 若该正方体的体积为1×10-3米3,求它的密度ρ和对地面的压强p 。

② 若该正方体的边长为l ,现沿竖直方向切去厚度为Δl 的部分甲,如图13(a )所示,然后将切去部分旋转90度后叠放在剩余部分乙的上表面的中央,如图13(b )、(c )、(d )所示。

此时甲对乙的压强和乙对地面的压强分别为p 甲、p 乙 ,请通过推导得出p 甲与p 乙的大小关系及Δl 的取值范围。

B(图12)A(a ) (b ) (c ) (d )甲甲甲乙乙乙Δl解①ρ=m/V=2千克/1×10-3米3=2×103千克/米3p=F/S=G/S=2千克×9.8牛/千克/1×10-2米2=1.96×103帕②p甲=F甲/S甲=(∆l/ l)G/ S叠=(∆l/ l)G/[∆l(l-∆l)]=G/[ l(l-∆l)]p乙=F乙/S乙=G/[ l(l-∆l)]p甲︰p乙=1︰1,即p甲=p乙0<∆l<l3.(嘉定)如图14所示,高度相同的轻质柱形容器甲和乙放置在水平地面上,甲、乙容器的底面积分别为9S和S。

甲容器中盛有质量为9千克的水,乙容器中盛满深度为0.2米的酒精(ρ酒精= 0.8×103千克/米3)。

求:(1)甲容器中水的体积V水。

(2)乙容器中酒精对容器底部的压强p酒精。

(3)现将密度为ρ的实心物体A先后放入水和酒精中,发现水未溢出,且物体A静止后,甲、乙容器对地面的压强增加量相同。

计算物体A的密度ρ。

A(甲)(乙)图14解⑴V水=m水/ρ水=9千克/1×103千克/米3=9×10 3米33分⑵p酒=ρ酒g h酒=0.8×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米=1568 帕3分⑶∵水未溢出∴Δp甲=G A/S A若物体A未浸没或浸没未沉底在乙容器中,则Δp乙=0若物体A浸没沉底在乙容器中,则:Δp乙=(G A-G排)/S B=(G A-F浮)/S B 1分Δp甲=Δp乙;G A/S A=(G A-F浮)/S Bm A g/S A=(m A g-ρ酒gm A/ρA)/S B1/S A=(1-ρ酒/ρA)/S B1/9S=(1-0.8×103千克/米3/ρA)/S 1分ρA=0.9×103千克/米34.(静安)如图10所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙置于水平地面。

甲的质量为16千克、高为0.2米、底面积为4×10-2米2。

乙容器的质量为2千克、高为0.3米、底面积为5×10-2米2,装有质量为10千克的水。

①求乙容器内水的体积V水。

②若甲轻放并浸没在乙容器内水中后,(a)求水对容器乙底部的压强p水。

(b)求容器乙对水平地面的压强p乙。

解①V水=m水/ρ水=10千克/(1×103千克/米3) =10×10-3米32分②容器的体积V容=5×10-2米2×0.3米=15×10-3米3,因为h甲<h容,当甲浸没乙容器后,水将溢出3×10-3米31分(a) p水=ρ水gh=1×103千克/米3× 9.8牛/千克×0.3米=2940帕2分(b) m溢= ρ水V溢=1×103千克/米3×3×10-3米3 =3千克1分p乙=F乙/S=G/S=mg/S=(16+10+2-3)千克× 9.8牛/千克/5×10-2米2=4900帕3分5.如图13所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器A、B,底面积分别为0.03米2和0.02米2,高均为0.3米,分别盛有0.1米高的酒精和水(已知ρ酒=0.8×103千克/米)。

甲是质量为5千克的实心柱体,底面积为0.01米2。

求:①水对容器底的压强。

②甲对桌面的压强。

③若将甲物体分别竖直放入两容器内的液体中,均能浸没,并使酒精对容器底的压力小于水对容器底的压力,求甲物体的体积范围。

解①p水=ρ水gh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕A B甲乙图甲②p甲=F甲/S甲=m甲g/S甲=5千克×9.8牛/千克/0.01米2=4900帕③F酒’<F水’F’=p’Sρ酒(h + V/S酒)gS酒<ρ水(h + V/S水)gS水V >2×10-3米3若将柱体浸在A容器中液面最高能升至0.15米,则能浸没的最大体积为:V柱<0.01米2×0.15米=0.015米3而能使F酒’<F水’的体积为V >2×10-3米3,故不能满足均能使物体浸没的条件。

6.质量为0.3千克的容器,其形状、规格如图14所示。

将它放在水平桌面中央,再将2.4×10-3米3的水倒入该容器中。

求:(1)容器装水前对桌面的压强。

(2)在容器内又投入总体积为1×10-3米3的实心金属颗粒,金属颗粒均沉底,这些金属颗粒所受的浮力。

(3)金属颗粒投入前后,水对容器底部压强的增加量。

解⑴S1=(0.3×0.1)米2=0.03米2 S2=(0.1×0.1)米2=0.01米2图14F =G=mg=0.3千克×9.8牛/千克=2.94牛1分P=F/S1=2.94牛/0.03米2=98帕2分⑵F浮=ρ水V排g=ρ水V金g1分=1×103千克/米3×1×10-3米3×9.8牛/千克=9.8牛2分⑶V1=(0.3×0.1×0.1)米3=3×10-3米3V2=(0.1×0.1×0.2)米3=2×10-3米3∵V1<(V水+V金)<(V1+V2)∴Δh=(V1-V水)/S1+〔V金-(V1-V水)〕/S2甲 乙图11=(3×10-3米3-2.4×10-3米3)/0.03米2+(1×10-3米3-0.6×10-3米3)/0.01米2=0.06米 2分Δp =ρ水g Δh =1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.06米=588帕7.如图11所示,薄壁圆柱形容器底面积为2×10-2米2,盛有足够多的水,置于水平面上。

①若容器内水深为0.3米,求水的质量m 水。

②求水面下0.1米深度处水产生的压强p 水。

③现将一个边长为a 、质量为m 的正方体放入容器内的水中后(水未溢出),容器对水平面的压强增加量△p 容恰好等于水对容器底部的压强增加量△p 水,求该正方体的质量m 。

解① m 水=ρ水V =1×103千克/米3×2×10-2米2×0.3米=6千克② p 水=ρ水gh =1×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕 ③ Δp 容=Δp 水 ΔF 容/S =ρ水g ∆h mg /S =ρ水g (V 排/ S ) m =ρ水V 排由于V 排≤a 3因此m ≤ρ水a 38.()如图11所示,甲、乙两个完全相同的柱状容器,底面积为0.01米2,分别装有深度均为0.2米的水和的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3)。

求:(1)水对甲容器底部的压强; 水 (2)乙容器中酒精的质量;(3)若再往两个容器中分别倒入水和酒精后,水和酒精对容器底部 的压强增加量为△P 水和△P 酒精,请通过计算比较它们的大小关系以及 对应的再倒入水和酒精的深度△h 水和△h 酒精之间的关系。

解 . (1)P 水=ρ水gh 1分图11=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.2米 1分 =1960帕; 1分 (2)m 酒精=ρ酒精V 1分 =0.8×103千克/米3×0.2米×0.01米 2=1.6千克 1分 (3)若△p 水=△p 酒精,则ρ水g △h 水=ρ酒精g △h 酒精1.0×103千克/米3×△h 水=0.8×103千克/米3×△h 酒精 ∴△h 水/△h 酒精=0.8时,△p 水=△p 酒精 1分 若 △h 水/△h 酒精>0.8时,△p 水>△p 酒精 1分若 △h 水/△h 酒精<0.8时,△p 水<△p 酒精 1分9.(松江)如图12所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛满质量均为2m 的水和酒精,(ρ酒精=0.8×103千克/米3)① 若乙容器中酒精的质量为3.2 千克,求酒精的体积V 酒精。

② 求甲容器中0.1米深处水的压强P 水。

③ 若将质量为m 的冰块(ρ冰=0.9×103千克/米3)分别放入两容器中后(冰块在水中漂浮,在酒精中下沉),两容器对水平地面的压强相等,求两容器的底面积S 甲和S 乙的比值。

① 解:V =m/ρ=3.2kg/0.8×103kg/m 3=4×10-3 m 3 2分 ② p =ρgh 1分=1×103kg/m 3×9.8N/kg ×0.1m 1分 =980Pa 1分 ③ p 甲=p 乙F 甲/S 甲=F 乙/S 乙 1分G 水/S 甲=(G 酒精+G 冰-G 排)/S 乙2mg/S 甲=(2mg+mg -ρ酒精g ×m /ρ冰)/S 乙 1 分图12 甲乙S 甲/S 乙=18/1910.如图12所示,轻质薄壁圆柱形容器A 、B 分别置于同一水平面上。

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