初中物理壓強計算題專題訓練-精選解析 (4)-2023修改整理

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦初中物理壓強計算題專題訓練-精選解析(4)初中物理壓強計算題專題訓練-精選解析4

1.組合機械在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用，如圖為某組合機械示意圖，物體C為邊長為

50cm的正方體，其質(zhì)量為80kg，杠桿AB可繞O點轉(zhuǎn)動，AO︰OB＝2︰1，一具體

重為600N的人用豎直向下的力拉繩子自由端，使滑輪對杠桿B端產(chǎn)生一具豎直向下的拉力，杠桿在水平位置保持靜止，且物體C對地面的壓強為2000Pa，杠桿自重、滑輪重、繩重及摩擦均別計。

（1）地面對物體C的支持力是多少？

（2）人對繩子自由端的拉力是多少？

（3）若人與地面的接觸面積為400cm2，則人對地面的壓強是多少？

2.如圖甲所示，一具別計外壁厚度且腳夠高的柱形容器放在水平桌面上，容器的底面

積為300cm2。在容器中立放著一具底面積為100cm2、高為12cm均勻?qū)嵭拈L方體木塊A，A的底部與容器底用一根細繩長度為L=8cm連在一起。現(xiàn)漸漸向容器中加水，當加入1.8kg的水時，木塊A對容器底部的壓力剛好為0，此刻容器中水的深度為9cm。已知細繩，求：

（1）A受到的重力為多少？

（2）若接著緩慢向容器中加水，使物體剛好徹底浸沒，如圖乙所示。此刻將與A相連的細繩剪斷，求細繩剪斷前、剪斷后木塊靜止時，水對容器底部壓力的變化量為多少？

（3）若將繩子換為原長為10cm的輕質(zhì)彈簧，從容器中沒有水到加水至A剛好浸沒，水對容器底部壓強的變化量為多少？（在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每增大1N，彈簧的長度就伸長1cm）。

3.高壓鍋是日子中一種密閉的加熱容器。鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當

鍋內(nèi)氣壓達到限定值時，限壓閥被鍋內(nèi)頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的操縱。如圖所示，某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S，側(cè)壁豎直，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，限壓閥頂部面積為S1（已知大氣壓強p0）

（1）寫出液體沸點與氣壓的關系；

（2）求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強；

（3）求鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力；

（4）為保證使用安全，別可隨意增加限壓閥的質(zhì)量。假如限壓閥的質(zhì)量增加m，請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力增大多少。

4.霧炮車（又稱多功能抑塵車）是利用高壓原理向空氣中噴灑顆粒分外細小的水霧，

除去空氣中過多的塵埃。某型號霧炮車空載時的質(zhì)量為6t，它配備了一具體積為

10m3的水箱。為了方便清洗，水箱底部有一具排水孔，排水孔蓋子面積約為100cm2。

（1）滿載時，若霧炮車車輪與地面的總接觸面積為0.8m2，則靜止時車對水平地面的壓強為多大？

（2）當水箱中水的深度為0.6m時，排水孔蓋子受到水的壓力為多大？

（3）如圖所示，當霧炮車滿載時在水平路面上以3m/s速度勻速行駛并別斷向外噴水時，霧炮車發(fā)動機的輸出功率是多大？（已知霧炮車所受阻力為車重的0.25倍，別思考水箱內(nèi)水質(zhì)量的變化）

5.如圖所示，A端開口B端封閉的L形容器置于水平桌面上，B端頂面的面積為

2×10-3m2，L形容器與桌面的接觸面積是B端頂面的面積的4倍，內(nèi)盛有1.2kg的水．（L形容器質(zhì)量別計，g＝10N／kg）求：

（1）B端頂面受到水的壓強

（2）L形容器對桌面的壓強

6.重為200N的平底玻璃槽，底面積為0.4m2，放在水平臺面上，向槽中加水至水深

0.3m（已知ρ水＝1×103kg／m3，g取10N／kg，玻璃槽的側(cè)壁厚度別計）

（1）求水對槽底部的壓強；

（2）將邊長為10cm，重為8N的正方體物塊輕輕放入水中，當其靜止時，測出該物塊露出水面的高度為2cm，求該物塊所受浮力；

（3）用力F垂直向下作用在物塊的上表面，使物塊恰好沒入水中并保持靜止，求此刻物塊所受浮力的大小。

7.如圖是某公共廁所的自動沖水裝置。浮筒A是邊長為20cm的正方體、質(zhì)量是2kg，

蓋片B的質(zhì)量為lkg，厚度別計。連接AB的是長為30cm、體積和質(zhì)量都別計的硬桿。當供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，蓋片B被拉開，水經(jīng)過排水管流出沖洗廁所(g取10N/kg)。

求：蓋片B的表面積是多少？

8.如圖所示，物體A的底面積為400cm2，質(zhì)量為6Kg，用滑輪組拉物體A沿水平方

向勻速直線挪移，在4秒內(nèi)物體挪移了0.8米，拉力F做的功為12J。求：

（1）物體A對水平面的壓強；

（2）拉力的功率；

（3）若滑輪組的機械效率為80%，物體A所受的摩擦力。

9.20XX年3月，一艘被譽為“海上叉車大力神”的半潛船在渤海完成一系列有關認證

和船東船廠的驗收。船上安裝的船舶電力推進變頻驅(qū)動系統(tǒng)由中國南車株洲所研制，系我國自主品牌在大噸位級海洋工程船舶上的首次應用，打破了國外公司對該領域的長期壟斷。它身長255米，寬68米，可載重98000噸，其甲板面積達13000平方米，其工作原理能夠用如下四幅圖講明。（g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3）

（1）半潛船在水面航行時，使其向前的施力物體是______（填“螺旋槳”或“水”）（2）若在圖2中，甲板距水面12米，則甲板受水的壓力為多大？

（3）若在圖1中半潛船干船重為2.5×104噸，在圖2中加注壓載水2.0×104噸，在圖3中水倉排出壓載水1.4×104噸，在圖4中半潛船受浮力8.0×108N，則半潛船裝載的物資為多少噸？

（4）半潛船上安裝的船舶電力推進變頻驅(qū)動系統(tǒng)電功率為6000kW，效率為90%，當它以9節(jié)（1節(jié)=0.5m/s）的速度勻速航行時，半潛船所受的阻力為多大？

10.一彈簧測力計下掛一圓柱體，將圓柱體從盛水的燒杯上方離水面某一高度處緩慢下

落，然后將圓柱體逐漸浸人水中。如圖是整個過程中彈簧測力計的示數(shù)F與圓柱體下落高度h變化關系的圖象。求：

（1）當圓柱體剛好全部浸沒時，下表面受到水的壓強

（2）圓柱體受到的最大浮力

（3）圓柱體全部浸沒時，排開水的體積

（4）圓柱體的密度

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1.答案：解：（1）地面對物體C的支持力等于物體C對地面的壓力即F支＝F壓＝pS＝2000Pa×（0.5m）2＝500N；

（2）物體C對A端的拉力FA＝G物－F支＝80kg×10N／kg－500N＝300N由題知，AO︰OB＝2︰1①滑輪B端的拉力為FB，由杠桿的平衡條件有：FA·AO＝FB·OB即：300N×AO＝FB×OB②由①②解得：FB＝600N因此人對繩子自由端的拉力：

；

（3）人對地面的壓力大小等于地面對人的支持力，

即：F壓＝G人－F拉＝600N－300N＝300N，

因此人對地面的壓強：

。

答：（1）地面對物體C的支持力是500N；

（2）人對繩子自由端的拉力是300N；

（3）人對地面的壓強是7500Pa。

解析：（1）地面對物體C的支持力與物體對地面的壓力是一對相互作用力，依照F支=F壓=pS計算即可；

（2）首先依照FA=G物-F支計算出杠桿上A點產(chǎn)生的拉力，然后再依照杠桿平衡條件計算人對繩子的拉力即可；

（3）首先依照F壓=G人-F拉計算人對地面的壓力，然后依照計算人對地面的壓強。

掌握杠桿的平衡條件，可以正確的對物體舉行受力分析是解答此類題目的關鍵。

2.答案：解：（1）已知木塊A的底面積S木=100cm2，

由乙圖可知：當木塊A對容器底部的壓力剛好為0，水的深度為h水=9cm；

則木塊A排開水的體積：

V排1=S木h水=100cm2×9cm=900m3=9×10-4m3，

木塊受到的浮力：

F浮1=ρ水V排1g=1×103kg/m3×9×10-4m3×10N/kg=9N，

由于木塊A對容器底部的壓力剛好為0，木塊A處于飄蕩，

則A受到的重力為G=F浮=9N；

（2）木塊A的體積：V木=S木h木=100cm2×12cm=1200cm3=1.2×10-3m3，

當物體剛好徹底浸沒時，排開水的體積等于物體的體積，即V排2=VA=1.2×10-3m3，

若將細線剪斷，木塊將上浮，當木塊靜止時飄蕩，

因此，細線剪斷后木塊飄蕩時，其排開水的體積為：

V排3=V排1=9×10-4m3，

細繩剪斷前、剪斷后，排開水的體積變化量：

△V排=V排3-V排2=1.2×10-3m3-9×10-4m3=3×10-4m3，

則水的深度變化量：

，

因此水對容器底部壓強的變化量：

△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa，

所以水對容器底部壓力的變化量為：

△F=△pS容器=100Pa×300×10-4m2=3N；

（3）實心長方體木塊A剛好浸沒時到的浮力：

F浮2=ρ水V排2g=ρ水VAg=1×103kg/m3×1.2×10-3m3×10N/kg=12N；

而A的重力為9N，因浮力大于重力，故彈簧伸長，A受豎直向上的浮力和豎直向下的重力作用及彈簧對A豎直向下的拉力T作用，所以時A處于靜止狀態(tài)，受平衡力的作用，即GA=F浮2+T；

故彈簧對A的拉力：T=GA-F浮2=12N-9N=3N，

因在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每增大1N，彈簧的長度就伸長1cm，故此刻彈簧伸長了3cm，故彈簧總長為：L'=10cm+3cm=13cm，

故從容器中沒有水到A剛好浸沒，容器中水的深度為：

h=hA+L'=12cm+13cm=25cm=0.25m，

則水對容器底部壓強的變化量為：

△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m=2.5×103Pa。

答：（1）A受到的重力為9N；

（2）細繩剪斷前、剪斷后木塊靜止時，水對容器底部壓力的變化量為3N；

（3）從容器中沒有水到加水至A剛好浸沒，水對容器底部壓強的變化量為2.5×103Pa。

解析：本題為力學綜合題，考查了學生對液體壓強公式、壓強公式、阿基米德原理、物體的飄蕩條件、力的合成與彈簧的伸長與拉力的關系的，為壓軸題，本題難點在第三咨詢，能求出水深變化和分析彈簧的狀態(tài)是本題的關鍵。

（1）依照木塊A底面積和水的深度，可求木塊A排開水的體積，再利用阿基米德原理求物塊受到的浮力，由于木塊A對容器底部的壓力剛好為0，則重力與浮力相等，由此可得A受到的重力大小；

（2）首先依照體積公式求出木塊A的體積，當物體剛好徹底浸沒時，排開水的體積等于物體的體積，由（1）可知細線剪斷后木塊飄蕩時排開水的體積，由此可求細繩剪斷前后木塊排開水的體積變化量，再依照體積公式可得水的深度變化量，最終依照液體壓強公式p=ρgh和壓強公式變形式F=pS即可求出水對容器底部壓力的變化量；

（3）依照阿基米德原理求出A剛好沉沒時受到的浮力大小，與A的重力比較，依照A處于靜止狀態(tài)，受平衡力，求出彈簧的拉力作用，依照已知條件求出彈簧的伸長，從而得出彈簧的長度，由此可求從容器中沒有水到A剛好浸沒容器中水的深度變化量，再利用液體壓強公式p=ρgh可得出水對容器底部壓強的變化量。

3.答案：解：（1）液體的沸點與大氣壓的關系：液體的沸點隨著表面氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而落低；

（2）已知大氣壓強p0，出氣孔橫截面積為S0，限壓閥質(zhì)量為m0，

則限壓閥重力G=m0g，

當限壓閥正要被頂起時，受力平衡，鍋內(nèi)氣體最大壓強；

（3）鍋蓋受向下的大氣壓力、鍋體對鍋蓋向下的作用力和鍋內(nèi)氣體向上的壓力，且鍋內(nèi)氣體壓強最大時，鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的作用力最大；

由力的平衡條件可得：F大氣+F最大＝F內(nèi)，

而實際鍋蓋的受力面積為：S﹣S0，則：p0（S﹣S0）+F最大＝p內(nèi)（S﹣S0），

因此咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力：F最大＝（p內(nèi)﹣p0）（S﹣S0）＝（p0+﹣p0）（S﹣S0）

＝（S﹣S0）；

（4）由公式F=pS可知，壓力的變化量就等于壓強的變化量與受力面積的乘積，

壓強的變化量，

實際鍋蓋的受力面積為：S-S0，

代入以下公式得：鍋內(nèi)氣體對鍋蓋最大壓力的增加量

，

鍋體對鍋蓋的最大作用力增加量為。

答：（1）液體表面氣壓越大，液體的沸點越高；

（2）使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體的最大壓強；

（3）鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力為（S﹣S0）；

（4）鍋體對鍋蓋最大壓力的增加量。

解析：此題涉及到大氣壓的綜合應用，重力的計算，壓強大小及其計算的等知識點，這是一道數(shù)學與物理的綜合性題目，要求學生要具備一定的學科綜合能力，要學會用字母表達式去表達物理量。

（1）液體沸點隨氣壓的升高而升高，隨氣壓的落低而落低；

（2）依照限壓閥質(zhì)量求出其重力，此刻重力即為壓力，利用限壓閥出氣口橫截面積求出此刻壓強，再加上大氣壓的值即為鍋內(nèi)氣體能達到的最大壓強，鍋內(nèi)最大氣壓等于外界大氣壓與限壓閥產(chǎn)生的壓強之和；

（3）依照F=pS計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力；

（4）限壓閥質(zhì)量增加，其內(nèi)部壓強相應增大，內(nèi)外壓強平衡時，再結(jié)合作用面積的大小，可求出壓力的增加量。

4.答案：解：（1）霧炮車的重力：G＝mg＝6×103kg×10N／kg＝6×104N，

滿載時水重：G水＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10m3＝10×104N

則霧炮車滿載靜止時車對水平地面的壓強：

；

（2）排水孔蓋子受到水的壓強：

p′＝p水gh＝1×103kg／m3×10N／kg×0.6m＝0.6×104Pa，

則排水孔蓋子受到水的壓力：

F′＝p′S＝0.6×104Pa×1×10-2m2＝60N；

（3）霧炮車發(fā)動機的牽引力：F＝f＝0.25G＝0.25×16×104N＝4×104N發(fā)動機最大輸出功率：P＝Fv＝4×104N×3m/s＝12×104W＝120kW。

答：（1）滿載時，若霧炮車車輪與地面的總接觸面積為0.8m2，則靜止時車對水平地面的壓強為2×105Pa；

（2）當水箱中水的深度為0.6m時，排水孔蓋子受到水的壓力為60N；

（3）霧炮車發(fā)動機的輸出功率是120KW。

解析：本題要緊考查了固體的壓強和液體的壓強以及機械功率的計算，難度普通。（1）因為車在水平面上，先計算出霧炮車滿載靜止時車對水平地面的壓力，然后依照

壓強的公式計算出霧炮車空載靜止時車對水平地面的壓強；

（2）先依照公式p′＝p水gh計算出排水孔蓋子受到水的壓強，再依照公式F′＝p′S計算出排水孔蓋子受到水的壓力；

（3）先依照二力平衡知識計算霧炮車發(fā)動機的牽引力，再依照P＝Fv計算發(fā)動機最大輸出功率。

5.答案：解：（1）水的密度：ρ=1.0×103kg/m3，B端頂面所處的深度：

h=26cm?6cm=20cm=0.2m，

因此B端頂面受到水的壓強：p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa；

（2）L形容器對桌面的壓力，因為水平放置，因此F=G，

此刻∵L形容器質(zhì)量別計，

∴F=G水=m水g=1.2kg×10N/kg=12N，S桌=4SB=4×2×10-3m2=8×10-3m2，

因此L形容器對桌面的壓強：。

答：（1）B端頂面受到水的壓強是;

（2）L形容器對桌面的壓強是;

解析：本題要緊考查重力公式、壓強公式和液體壓強公式的運用，難度別大。

（1）搞清晰B端頂面的深度，并運用液體壓強計算公式p=ρgh，即可計算B端頂面受到水的壓強；

（2）L形容器對桌面的壓強，只要弄清晰本題中整個容器能夠作為一具整體，相當于

在計算固體壓強，先找壓力，因為水平放置，因此F=G，再利用公式即可計算壓

強，關鍵在于找準對應的壓力和受力面積。

6.答案：解：（1）水對槽底部的壓強：

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa；

（2）正方體物塊輕輕放入水中，當其靜止時，處于飄蕩狀態(tài)，

因此F浮=G物=8N，

（3）物塊恰好沒入水中并保持靜止，V排=V=（0.1m）2=1×10-3m3

F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N。

答：（1）水對槽底部的壓強3×103Pa；

（2）物塊飄蕩時所受浮力為8N；

（3）物塊恰好沒入水中時所受浮力為10N。

解析：此題考查壓強、密度和浮力的計算，并且考查重力、密度公式的應用、物體浮沉條件及其應用，是一道綜合性較強的題目，關鍵是懂利用物體好物體飄蕩和恰好沒入水中這些隱含條件。

（1）利用p=ρgh計算水對槽底部的壓強；

（2）物體飄蕩，則浮力等于重力；

（3）物塊恰好沒入水中并保持靜止時排開水的體積等于物體的體積，利用阿基米德原理求浮力。

7.答案：解：當供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，蓋片B受到的壓強：

，

浮筒A浸沒時受到的浮力：

，

浮筒A的重力：，

蓋片B的重力：，

因此蓋片B受到的壓力為：，

故蓋片B的表