人教版八年級(jí)物理下冊(cè) 專題04 利用公式法計(jì)算四種壓強(qiáng)（原卷版）

專題04利用公式法計(jì)算四種壓強(qiáng)（原卷版）考點(diǎn)直擊注意的問題：（1）計(jì)算固體壓強(qiáng)時(shí)，一定要找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的壓力和受力面積。（2）計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí)，要注意高度與深度的區(qū)別。（3）計(jì)算液體對(duì)物體壓力時(shí)，一般先求出液體壓強(qiáng)p，再利用公式計(jì)算液體壓力F。典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1固體壓強(qiáng)的計(jì)算（1）公式p=適用所有壓強(qiáng)的計(jì)算。（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一，壓力F單位為N，面積S單位為㎡，壓強(qiáng)P單位是Pa（N/㎡）。（3）固體壓強(qiáng)的計(jì)算，需要確定壓力、面積，要注意面積的計(jì)算與單位，其中壓力的確定是難點(diǎn)，正確判斷物體間的壓力，進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵；物體間接觸部分的面積，一般與較小的物體面積相同?！镜淅?】（?福建）如圖所示，“玉兔二號(hào)”月球車在月球背面留下屬于中國(guó)的第一道印記。登月前，在水平地面上進(jìn)行測(cè)試，月球車勻速直線行駛90m用時(shí)30min，月球車的質(zhì)量為135kg，車輪與地面接觸的總面積為1.5×10﹣2m2，g取10N/kg。求：（1）測(cè)試時(shí)，月球車行駛的速度；（2）測(cè)試時(shí)，月球車對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（3）登月后，月球車在月球上的質(zhì)量。【變式訓(xùn)練】（春?卡若區(qū)期末）一輛汽車的質(zhì)量為1200kg，它有四個(gè)車輪，每個(gè)車輪與路面的接觸面積為0.01m2，該汽車在水平路面勻速行駛，g取10N/kg。求：（1）汽車所受的重力G。（2）汽車對(duì)水平路面的壓強(qiáng)p?！镜淅?】（秋?長(zhǎng)寧區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，實(shí)心均勻正方體甲、乙放置在水平地面上，它們的重力均為G，甲的邊長(zhǎng)a為3h，乙的邊長(zhǎng)b為2h。求：①正方體甲對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲；②正方體甲、乙的密度之比ρ甲：ρ乙；③若沿水平方向?qū)⒓?、乙截去相同的厚度△h后，它們剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲′和p乙′相等，請(qǐng)計(jì)算截去的厚度△h?！咀兪接?xùn)練】（秋?徐匯區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，棱長(zhǎng)分別為0.2米和0.1米的實(shí)心立方體A、B放置在水平地面上，物體A、B的質(zhì)量均為5千克。求：（1）物體的密度ρA；（2）物體B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)pB；（3）小明在A、B兩物體中選擇某一物體沿水平方向截取一定質(zhì)量△m，并將截取的那一部分△m置于對(duì)方的上表面，使此時(shí)它們對(duì)水平地面的壓強(qiáng)相等。請(qǐng)寫出滿足pA′、pB′的截取和放置情況，并計(jì)算出△m?？键c(diǎn)2液體壓強(qiáng)的計(jì)算（1）公式p=ρgh既可以計(jì)算液體的壓強(qiáng)，還可以計(jì)算質(zhì)地均勻的柱形固體對(duì)水平面的壓強(qiáng)；※計(jì)算液體壓強(qiáng)時(shí)，ρ是指液體密度，計(jì)算固體對(duì)水平面壓強(qiáng)時(shí)，ρ是指固體密度。（2）計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一，密度ρ單位為kg/m3，重力常數(shù)g單位為N/kg，高度h的單位為m，壓強(qiáng)p單位是Pa（N/㎡）。（3）液體的壓強(qiáng)與液體的深度和密度有關(guān)，因此計(jì)算時(shí)關(guān)鍵找到“液體”的深度和密度。當(dāng)容器是柱形容器時(shí)，液體對(duì)容器底部壓力等于液體重力時(shí)，先判斷壓力等于重力后利用p=F/S求壓強(qiáng)?！镜淅?】（中考?錦州）如圖所示，平底燒瓶的底面積為50cm2，內(nèi)裝600mL煤油，煤油的深度為10cm，燒瓶放置在表面積為100dm2的水平桌面上，容器自重和容器的厚度均可忽略不計(jì)（g＝10N/kg，煤油的密度ρ煤油＝0.8×103Kg/m3，）。試求：（1）煤油對(duì)燒瓶底的壓力；（2）桌面受到的壓強(qiáng)。【變式訓(xùn)練1】（春?蘭州期末）如圖所示，質(zhì)量為500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面積為80cm2，內(nèi)裝1.5L的水，已知g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，求：（1）容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)；（2）水對(duì)容器底部的壓力。【變式訓(xùn)練2】（春?新泰市月考）如圖所示，平底茶壺的質(zhì)量是400g，底面積是40cm2，內(nèi)盛0.6kg的開水，放置在面積為1m2的水平桌面中央。試求：（1）水對(duì)茶壺底部的壓強(qiáng)；（2）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)；（3）開水對(duì)壺底的壓力。（g＝10N/kg）【典例2】（秋?開福區(qū)校級(jí)期末）如圖所示，不吸水的長(zhǎng)方體A固定在體積不計(jì)的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)，桿上端固定不動(dòng)。容器內(nèi)盛有10cm深的水，物體下表面剛好與容器內(nèi)的水面相平。往容器中緩慢注水，加水過程中水沒有溢出。當(dāng)加500cm3的水時(shí)，輕桿受力為6N，容器底部受到的壓強(qiáng)較注水前變化了Δp1；當(dāng)加2000cm3的水時(shí)，輕桿受力為3N，容器底部受到的壓強(qiáng)較注水前變化了Δp2，且Δp1：Δp2＝1：4．（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）加水前水對(duì)容器底的壓強(qiáng)；（2）加2000cm3的水時(shí)，加入水的質(zhì)量；（3）物塊A的重力GA。【變式訓(xùn)練】（秋?徐匯區(qū)期末）如圖所示，圓柱體甲和薄壁圓柱形容器乙放置在水平地面上。乙中盛有水，容器底受到水的壓強(qiáng)大小為2940Pa。①求乙容器中水的深度h水。②現(xiàn)將甲緩慢放入乙容器中（水不溢出），并將甲下表面到水面的距離Δh和容器乙底部受到的水的壓強(qiáng)大小p記錄在表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)Δh（m）p（Pa）第一次0.13430第二次0.23724第三次0.3p3（a）通過計(jì)算說明乙容器底部受到水的壓強(qiáng)p3。（b）求圓柱體甲的高度h甲?！镜淅?】（秋?閔行區(qū)期末）水平桌面上有一底面積為5×10﹣2米2輕質(zhì)薄壁圓柱形容器，容器內(nèi)裝有水。外底面積為1×10﹣2米2的厚壁柱形杯內(nèi)裝滿體積為2×10﹣3米3的水，豎直放入容器中觸底，靜止后如圖（a）所示。求：①杯中水的質(zhì)量m水；②接著將杯中的水全部倒入容器內(nèi)，再把空杯子豎直放入容器中仍觸底，如圖（b）所示。（a）判斷薄壁容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)變化情況，并說明理由：（b）薄壁容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量Δp水。【變式訓(xùn)練】（秋?上海月考）如圖所示，水平桌面上放有一薄壁柱形容器，容器的中央放有一個(gè)質(zhì)量為4千克的柱形物體，保持物體始終不動(dòng)，然后向容器里加水，加入水的質(zhì)量m水和水對(duì)容器底的壓強(qiáng)p水的關(guān)系如表格所示。已知當(dāng)加入水的質(zhì)量為2kg時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為3920Pa，容器足夠高。m水/kg1234p水/Pa980196024502940求：（1）柱形物體的重力；（2）加水4千克時(shí)，容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)；（3）柱體的最大密度?？键c(diǎn)3氣體壓強(qiáng)的計(jì)算（1）氣體壓強(qiáng)沒有專門計(jì)算公式，但可以通過平衡狀態(tài)分析，轉(zhuǎn)化為相等的固體或者液體壓強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算。（2）氣體壓強(qiáng)與液體壓強(qiáng)類似，都具有流動(dòng)性，對(duì)浸沒其中的物體各個(gè)方向都有壓強(qiáng)的作用，而且氣體壓強(qiáng)隨海拔升高而降低?！镜淅?】（秋?余杭區(qū)期末）學(xué)習(xí)了大氣壓的知識(shí)以后，小明知道了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.01×105Pa，他想親自證實(shí)一下：（1）小明買來一個(gè)帶塑料掛鉤的吸盤（吸盤的質(zhì)量忽略不計(jì)）貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測(cè)出吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2；又找來一個(gè)塑料桶，在桶中裝適量水，稱得水和桶的總質(zhì)量為8kg；經(jīng)過計(jì)算，他認(rèn)為把塑料桶掛到掛鉤上不會(huì)把吸盤拉掉，請(qǐng)你寫出小明的計(jì)算過程和判斷依據(jù)。（2）當(dāng)小明把水桶小心掛到掛鉤上時(shí)，吸盤卻被拉掉了，吸盤被拉掉的原因可能是（答一點(diǎn)即可）?！咀兪接?xùn)練】（春?民和縣期中）學(xué)習(xí)了大氣壓的知識(shí)以后，小明對(duì)大氣壓強(qiáng)通常有1.0×105Pa這么大存有疑問，想親自證實(shí)一下。（1）小明買來一個(gè)塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌下表面，如圖所示，測(cè)出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2，又找來一個(gè)輕塑料桶（質(zhì)量可忽略不計(jì)），在桶中裝8L水；經(jīng)過計(jì)算，他認(rèn)為把塑料桶掛在掛鉤上不會(huì)把吸盤拉掉。請(qǐng)你寫出計(jì)算過程和判斷依據(jù)。（g取10N/kg）（2）若此時(shí)小桶中的水深為5cm，則水桶底部受到的壓強(qiáng)多大。（3）當(dāng)小明把水桶掛到掛鉤上時(shí)，吸盤卻被拉掉了，是大氣壓沒有那么大還是其他原因？請(qǐng)發(fā)表你的看法?！镜淅?】（春?葉縣期中）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下（取1.0×105Pa）水的沸點(diǎn)是100℃．如果氣壓增大，沸點(diǎn)就會(huì)升高家用高壓鍋就是應(yīng)用這個(gè)原理設(shè)計(jì)的。已知水的沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系如下圖所示。右下圖所示是高壓鍋的結(jié)構(gòu)示意圖，其鍋蓋緊扣在鍋體上，上面裝有一金屬管作排氣孔，金屬管上方倒扣一個(gè)重錘起限壓作用。當(dāng)鍋內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)過高時(shí)，蒸汽頂起限壓閥，通過金屬管向外排氣。測(cè)得高壓鍋鍋蓋上排氣孔的面積為24mm2，壓在排氣孔上的限壓閥質(zhì)量為72g，請(qǐng)你通過計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D象判斷，用該高壓鍋燒水，最高可達(dá)到的水溫是多少（g取10N/kg）？【變式訓(xùn)練】（秋?上城區(qū)校級(jí)期中）高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器，鍋蓋中央有一出氣孔?？咨仙w有限壓閥，當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí)，限壓閥被頂起放出部分氣體，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制。已知高壓鍋蓋出氣孔的橫截面積為12mm2，限壓閥的質(zhì)量為72g。（1）高壓鍋是根據(jù)的原理設(shè)計(jì)工作的。（2）求使用高壓鍋時(shí)鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)。（寫出計(jì)算過程）（3）對(duì)照如圖來判斷：用該高壓鍋燒水，水溫最高可以達(dá)到℃．（大氣壓值取1.0×105Pa）考點(diǎn)4流體壓強(qiáng)的計(jì)算（1）利用公式p=的變形公式F=pS進(jìn)行計(jì)算，一般算出壓強(qiáng)差和面積，然后進(jìn)行計(jì)算。（2）液體和氣體都具有流動(dòng)性，統(tǒng)稱為流體，如：空氣、水等；流體流動(dòng)時(shí)的壓強(qiáng)稱作流體壓強(qiáng)，空氣和水流動(dòng)時(shí)有快有慢，流體在流速大的地方壓強(qiáng)較小，在流速小的地方壓強(qiáng)較大。【典例1】（?寧波模擬）2022年9月16日17時(shí)，我國(guó)第22號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“山竹”在廣東臺(tái)山海宴鎮(zhèn)登陸，登陸時(shí)中心附近最大風(fēng)力14級(jí)，風(fēng)速為162千米/時(shí)左右，其中心最低氣壓955百帕。臺(tái)風(fēng)山竹已造成近300萬人受災(zāi)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。（1）臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)，許多廣東農(nóng)村的房屋的屋頂瓦片被臺(tái)風(fēng)掀起，其原因是。（2）部分城區(qū)發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)澇，許多車輛被淹。如圖為某被淹小車，車門上頂邊露出水面，若車門被淹部分按矩形計(jì)算，被淹面積約為0.8m2，車門在水中受到的壓強(qiáng)約為3500Pa，通過計(jì)算說明，這扇門受到水的平均壓力相當(dāng)于多少牛的重物壓在門上？【變式訓(xùn)練1】（春?唐河縣期中）假期中，小明從南陽(yáng)乘坐飛機(jī)到上海旅行，查閱相關(guān)資料后，他對(duì)飛機(jī)上涉及的物理知識(shí)進(jìn)行了分析與研究。（1）飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼上方的空氣流速（選填“大于”、“等于”或“小于”）下方的空氣流速，使機(jī)翼上下兩表面產(chǎn)生壓力差，為飛機(jī)提供升力，用到的物理原理是。（2）飛機(jī)在高空飛行時(shí)，機(jī)艙外氣壓很低，機(jī)艙內(nèi)始終保持1.0×105Pa的氣壓，如圖甲所示是大氣壓隨高度變化的圖象。當(dāng)客機(jī)飛行在7km高度時(shí)，面積是200cm2的舷窗承受的內(nèi)外壓力差是多少？（3）重為60t的飛機(jī)，靜止在水平跑道上（圖乙），若每個(gè)輪子的接地面積為200cm2（共6輪子），則飛機(jī)對(duì)跑道的壓強(qiáng)為多少？（g＝10N/kg）【變式訓(xùn)練2】（春?金水區(qū)校級(jí)期中）隨著時(shí)代的進(jìn)步，轎車的車速和性能有了較大提升，某轎車外形如圖所示，它的質(zhì)量是1880kg，四個(gè)輪子與水平地面的總接觸面積是0.08m2．（1）根據(jù)轎車外形分析，若轎車靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓力為F1，行駛時(shí)對(duì)水平地面的壓力為F2，則F1F2（填“等于”或“大于”或“小于”）。（2）若轎車行駛時(shí)，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1.5×105Pa．求此時(shí)轎車上下表面受到的空氣的壓力差？（取g＝10N/kg）。能力提升訓(xùn)練能力提升訓(xùn)練一、計(jì)算題。1．（秋?浦東新區(qū)期末）小明同學(xué)的質(zhì)量為50kg，他站在水平地面上時(shí)雙腳與地面的接觸面積為400cm2。求：小明同學(xué)在水平地面上行走時(shí)，他對(duì)水平地面的壓力和壓強(qiáng)。2．（秋?房山區(qū)期末）某水平公路路面所能承受的最大壓強(qiáng)為8×105Pa。一輛卡車的質(zhì)量為2t，當(dāng)裝載3t貨物靜止在該路面上時(shí)，車輪與路面接觸的總面積為0.1m2。請(qǐng)通過計(jì)算說明卡車對(duì)該路面是否產(chǎn)生損壞。（g取10N/kg）3．（春?鄄城縣期末）如圖所示，質(zhì)量為200g、底面積為20cm2的薄壁容器中盛有800g水，將容器放置在水平地面上，容器內(nèi)水深h為30cm，求：（ρ水＝10×103kg/m3，g取10N/kg）（1）水對(duì)容器底部的壓力大小？（2）容器對(duì)地面的壓強(qiáng)大??？4．（?新邵縣模擬）某次龍卷風(fēng)發(fā)生時(shí)，房屋外部氣壓會(huì)減小到9×104Pa，假如屋內(nèi)氣壓為1×105Pa，屋頂面積為100m2，求：（1）說明房屋外部氣壓減小的原因；（2）房屋內(nèi)外的壓強(qiáng)差；（3）屋頂受到的壓力及此壓力的方向。5．（春?石城縣期中）如圖所示，平底茶壺的質(zhì)量是600g，底面積是50cm2，內(nèi)有0.9kg的水，水面的高度在圖中已標(biāo)出，放置在面積為1m2的水平桌面中央，試求：（ρ水＝1.0×103kg/m3）（1）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓強(qiáng)；（2）水對(duì)茶壺底部產(chǎn)生的壓力；（3）茶壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)。6．（?黑龍江）如圖所示，一杯茶放置在水平桌面上，空杯的質(zhì)量為0.04kg，其底面積為10cm2，茶水的質(zhì)量為0.16kg，茶水的深度為10cm（茶水密度約為1.0×103kg/m3，杯壁厚度不計(jì)）。求：（1）茶水對(duì)杯底的壓強(qiáng)？（2）茶水對(duì)杯底的壓力？（3）茶杯對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)？7．（春?東莞市期末）“共和國(guó)勛章”獲得者袁隆平一直致力于雜交水稻技術(shù)的研究、應(yīng)用與推廣，“發(fā)展雜交水稻，造福世界人民”是他畢生的追求，如圖所示，某地用收割機(jī)收割雜交水稻，為了防止對(duì)耕地過分壓實(shí)，影響秋作物的播種，收割機(jī)對(duì)耕地的壓強(qiáng)一般不超過8×104Pa，已知空載收割機(jī)與人的總質(zhì)量為700kg，履帶與耕地的總接觸面積始終為0.2m2（g取10N/kg）。求：（1）收割機(jī)對(duì)耕地的壓力不能超過多少牛？（2）收割機(jī)糧倉(cāng)中的水稻不能超過多少千克？8．夏日的北海銀灘，游客在水平沙灘上駕駛四輪海灘摩托車，摩托車到18km外的地點(diǎn)用時(shí)30min。（1）求摩托車在這段過程中的平均速度是多少m/s。（2）若空車質(zhì)量為300kg，人的質(zhì)量是60kg，車輪與沙地面接觸的總面積為0.02m2．求車對(duì)沙地的壓力和壓強(qiáng)。（g取10N/kg）9．（秋?西湖區(qū)校級(jí)期末）阿根廷工程師設(shè)計(jì)了一款新型家用電梯，該電梯外形是長(zhǎng)圓筒，升降過程不使用線纜，而是靠氣壓驅(qū)動(dòng)。需要上樓時(shí)，抽氣泵啟動(dòng)，抽走頂部空氣，此時(shí)底部與頂部就會(huì)形成氣壓差，底部空氣推動(dòng)電梯室往上升，需要下樓時(shí)，頂部充氣，氣壓增大，使電梯往下降。底部高壓區(qū)始終與外界連通，外界大氣壓為1×105Pa，電梯室質(zhì)量為100kg，電梯室與圓筒壁之間的摩擦力為200N，底部和頂部面積均為0.9m2．（g＝10N/kg）（1）氣壓差形成的壓力差為多少N，可使空載的電梯勻速上升？（2）若質(zhì)量為60kg的人乘電梯勻速上升，則頂部低壓區(qū)的氣壓為多大？（3）抽氣機(jī)最多能把低壓區(qū)的氣壓降到9.5×104Pa，則該電梯勻速下降時(shí)能裝載的物體的最大質(zhì)量是多少？10．（春?潛江月考）小杰家的壓力鍋鍋蓋上標(biāo)有“××鋁制品廠壓力鍋”的字樣，高壓鍋的橫截面積為4.0×10﹣2m2，限壓閥的質(zhì)量為100.8g，排氣孔的面積為7mm2；求：（g取10N/kg；外界大氣壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1×105Pa）（1）鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)最大可達(dá)多少？（2）鍋蓋至少要能承受多大的力才能保證安全？（3）設(shè)鍋內(nèi)壓強(qiáng)每增加3.6×103Pa，水的沸點(diǎn)就相應(yīng)的增加1℃，則鍋內(nèi)的最高溫度可達(dá)多高？11．（?延平區(qū)校級(jí)模擬）將平底薄壁直圓筒狀的空杯，放在飲料機(jī)的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖像如圖。飲料出口的橫截面積S1＝0.8cm2，飲料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面積S2＝30cm2，g取10N/kg。求：（1）裝滿飲料時(shí)，杯底受到飲料的壓力為多大？（2）飲料的密度為多大？（3）設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2，飲料持續(xù)流入空杯3s后關(guān)閉開關(guān)，杯對(duì)杯座的壓強(qiáng)為多大？12．（秋?青羊區(qū)校級(jí)期中）小王學(xué)習(xí)了浮力、壓強(qiáng)知識(shí)后，回家做了如下操作，如圖甲所示將重為5N、底面積為500cm2、有一定高度且裝有20cm深水的薄壁圓柱形容器放在水平桌面上，用一根輕桿（不計(jì)體積和質(zhì)量）吊著一個(gè)由AB兩部分組成的工件AB（硬質(zhì)工件A、B材料不同，中間緊密連接，均不吸水）。A、B部分為均勻的實(shí)心圓柱體，高均為10cm，A的橫截面積為400cm2，密度為0.2g/cm3，B的橫截面積為200cm2。用手拿住輕桿，將AB工件從圖甲中剛接觸水面位置緩慢豎直下降直到接觸容器底部，桿對(duì)AB工件的作用力F隨AB工件下降高度h的關(guān)系如圖乙所示，負(fù)值表示力的方向相反。求：（1）A、B的總重為多少？（2）當(dāng)h＝8cm，水對(duì)容器底部的壓力為多少？（3）當(dāng)h＝15cm，容器對(duì)水平桌面的壓