人教版物理八年级下册 综合复习与测试小专题四 课件

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小专题四　压强的计算【母题1】(2019·衡阳中考)2019年5月1日,位于衡阳市境内衡山县花果山玻璃桥正式对外开放,为广大市民提供了一个假日休闲好去处,桥面由若干块透明玻璃铺设而成,造型简洁美观。(1)设桥面上每块玻璃长4.5 m,宽3 m,厚2 cm,质量为675 kg,求这种玻璃的密度。(2)设某游客的质量为60 kg,他每只鞋底与桥面的接触面积约200 cm2,求他双脚站立在水平桥面时对桥面的压强。解:(1)由题意可知,每块玻璃的体积:V=4.5 m×3 m×2×10-2 m=0.27 m3这种玻璃的密度:ρ= =2.5×103 kg/m3(2)游客双脚站立时与桥面的接触面积:S=200×10-4 m2×2=4×10-2 m2游客对桥面的压力:F=G=mg=60 kg×10 N/kg=600 N游客对桥面的压强:p= =1.5×104 Pa答:(1)这种玻璃的密度为2.5×103 kg/m3;(2)游客对桥面的压强为1.5×104 Pa。【母题2】质量为1 kg的平底水桶底面积为800 cm2。水桶内装有30 cm 深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水桶对地面的压强为4 000 Pa。当小明用竖直向上的力F提水桶但没有提起来时(如图乙所示),此时水桶对地面的压强刚好等于水对水桶底部的压强。求:(1)桶底受到水的压强;(2)水桶内水的质量;(3)小明对水桶的拉力F的大小。(g取10 N/kg)解:(1)水桶内水深h=30 cm=0.3 m,水对桶底的压强为:p水=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3×103 Pa;(2)图甲中,水桶对地面的压强为4 000 Pa,根据p= 可得,水桶对地面的压力:F地=p地S=4 000 Pa×800×10-4 m2=320 N,空水桶的重力:G桶=m桶g=1 kg×10 N/kg=10 N,水桶放在水平地面上,水桶对地面的压力等于水桶和水的重力之和,即F地=G总,所以,水的重力:G水=F地-G桶=320 N-10 N=310 N,则水的质量:m水= =31 kg;(3)由题知,题图乙中水桶对地面的压强p桶=p水=3×103 Pa,则此时水桶对地面的压力:F桶=p桶S=3×103 Pa×800×10-4 m2=240 N。对水桶进行受力分析可知,此时水桶受到重力、地面对水桶的支持力和拉力的作用,且G总=F支+F,因地面对水桶的支持力和水桶对地面的压力是一对相互作用力,则F支=F桶=240 N,所以,小明对水桶的拉力:F=G总-F支=320 N-240 N=80 N。答:(1)桶底受到水的压强为3×103 Pa(2)水桶内水的质量为31 kg(3)小明对水桶的拉力F为80 N。【题组训练】1.(2019·长春中考)水平桌面上放置一个质量为0.8 kg 的保温杯,杯底对桌面的压强为2×103 Pa,g取10 N/kg。求:(1)保温杯对桌面压力的大小;(2)桌面的受力面积。解:(1)保温杯放在水平桌面上,保温杯对水平桌面的压力F=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 N(2)由p= 可得桌面的受力面积:S= =4×10-3 m2。答:(1)保温杯对桌面压力的大小是8 N;(2)桌面的受力面积是4×10-3 m2。2.如图,平底茶壶的质量是400 g,底面积是40 cm2,内盛0.6 kg的开水,放置在面积为1 m2的水平桌面中央。(g取10 N/kg)试求:(1)此时茶壶对桌面的压强。(2)平放时,当茶壶对桌面的压强是3 000 Pa时,此时壶中有多少kg水?解:(1)茶壶对桌面的压力:F=G总=(m水+m壶)g=(0.6 kg+0.4 kg)×10 N/kg=10 N茶壶对桌面的压强:p= =2 500 Pa;(2)当茶壶对桌面的压强是3 000 Pa时,茶壶的总重力:G总′=F′=p′S=3 000 Pa×40×10-4 m2=12 N,此时茶壶的总质量:m总= =1.2 kg,此时壶中水的质量:m′水=m总-m壶=1.2 kg-0.4 kg=0.8 kg。答:(1)此时茶壶对桌面的压强为2 500 Pa;(2)壶中有0.8 kg水。3.一平底玻璃杯平放在水平桌面上,内装150 g的水,杯中水的高度为12 cm,杯子与桌面的接触面积是10 cm2,如图所示: (1)求出水对杯底的压强。(2)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103 Pa,求玻璃杯的质量。(g取10 N/kg)解:(1)水对杯底的压强:p1=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1.2×103 Pa。(2)水的重力:G水=m水g=0.15 kg×10 N/kg=1.5 N;由p= 可得桌面受到的压力:F2=p2S=2.7×103 Pa×10×10-4 m2=2.7 N,因为桌面受到的压力:F2=G杯+G水,所以杯子的重力:G杯=F2-G水=2.7 N-1.5 N=1.2 N,则玻璃杯的质量:m杯= =0.12 kg。答:(1)水对杯底的压强为1.2×103 Pa。(2)玻璃杯的质量为0.12 kg。4.(2018·河北中考)实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为12 kg,底面积为4×10-2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m。(g取10 N/kg) 世纪金榜导学号(1)求乙的密度。(2)求甲直立时对水平地面的压强。(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。解:(1)V乙=0.1×0.2×0.3 m3=6×10-3 m3 ,所以其密度ρ乙= =900 kg/m3 。(2)甲放在水平地面上,其对水平地面的压力F甲=m甲g=120 N,由压强公式可得p甲= Pa=3 000 Pa。 (3)由题意可知甲的体积V甲= =0.02 m3,因为其底面积为S甲=4×10-2 m2,所以其高度h甲= =0.5 m。假设甲截去部分的高度为Δh,则截去部分的质量Δm= m甲;甲剩余部分对水平地面的压强p′甲= p甲。由题意可知乙的最大底面积S乙=0.2×0.3 m2=0.06 m2,此时乙对水平地面的压强最小,且有p乙= 。因为p′甲=p乙,联立以上各式,解得Δh= =0.21 m。答:(1)乙的密度是900 kg/m3(2)甲直立时对水平地面的压强为3 000 Pa(3)甲截去的高度是0.21 m