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【思维攻略6】深思不是死的默念,而是与自己心灵深处的对话 索普学校物理组 2013.5.29
课题:压力和压强 姓名 班级
一.例题选讲
【例题1】如图所示,一均匀的实心立方体木块,放在水平地面上,对地面的压强为P0,
若将木块沿虚线切开成两个楔形,它们对地面的压强分别为P1和P2,则下列关系正确的
是 ( )
A.P0>P1>P2 B.P0<P1<P2 C.P0=P1=P2 D.P2>P0>P1
【分析】
如图所示,若将实心立方体木块按右图竖直沿虚线切开,分成两块3和4,则P3=P4=P0,
现在将1和3比较:受力面积相同,F1<F3,所以P1<P3;同理,将2和4比较:受力面积相同,F4<F2,
所以P4<P2。将“P1<P3,P4<P2,P3=P4=P0”组合分析,本题答案选D
【例题2】如图所示,用压强计来研究液体内部压强的一部分实验过程。(U形管中液体是水)
⑴当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)
所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压 大气压(大于/
小于/等于);调节的方法是 ( )
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
⑵小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形
管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是 。
⑶比较c、d图实验,说明 ;
⑷比较d、e图实验,说明 ;
⑸若从压强计测出的压强为600Pa,则金属盒在浸在水中的深度为 cm。(g=10N/kg)
金属盒
及橡皮膜
软管
U
形
管
(a) (b) (c) (d) (e)
【分析】
⑴根据连通器原理,实验前,U形管两边的液面应该是相平的,只有当金属盒放入液体中后,
液面才会产生高度差,这个高度差与金属盒放入液体中的深度相等(前提条件是U形管
中所装液体与待测液体是同种液体,否则“高度差”与“液体深度”就不相等。),现在金
属盒未放入液体中就有高度差,说明U形管左支管液面上方的气压大于大气压。调节的
方法只能是取下软管重新安装,使内外气压相等。
⑵实验前的第2步操作是检查装置的气密性,当金属盒上的橡皮膜受到压力(压强)时,U
形管两边的液面会产生高度差,若始终相平,说明橡皮管或橡皮膜漏气。
⑶比较c、d图实验,说明液体深度越深,压强越大
⑷比较d、e图实验,说明液体内部各个方向都有压强,且在同一深度,压强相等。
⑸因为U形管中所装的液体是水,因此,液面的高度差就是金属盒浸入水中的深度,根据
p=ρgh可知,600Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h,解得h=0.06m=6cm。即金属盒在浸在水
中的深度为6cm。
【例题3】如图⑴所示,密闭的容器中装有一定量的水(未满),水对容器底部的压强和压
力分别为P1和F1;若将容器倒置,如图⑵所示,此时水对容器底部的压强和压力分别为P2
和F2。则下列关系式中正确的是 ( )
A.P1>P2 F1>F2 B.P1<P2 F1>F2
C.P1<P2 F1=F2 D.P1=P2 F1=F2
【分析】
如图所示,由于水的体积不变,原来放置是“底大口小”,
将容器倒置后,是“底小口大”,因此水的深度增加,压强变
大。根据液体的“佯谬现象”图⑴中水对容器底部的压力大于
水的重力,而图⑵中水对容器底部的压力小于水的重力。因此 图⑴ 图⑵
答案选B。
二.思维攻略
1.砌墙时,随着墙体高度的增加,地基受到的压力会逐渐增大。下图像中,能正确描述砌墙
时地基受到的压强与压力大小关系的是( )
2.如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部
分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中 木板对桌面的压力F、压强P和摩擦力f的
变化情况是 ( )
A.F、P不变,f变大 B.F、f不变,P变大
C.F变小,P、f变大 D.F、f不变,P变小
3.如图所示,用手指水平挤压图钉帽,图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是1×10-4m2,
松木能承受的最大压强是5×106Pa。以下说法正确的是 ( )
松木
A.手指至少要用500N 的力,图钉尖才能进入松木
B.手指至少要用0.25N 的力,图钉尖才能进入松木
C.图钉静止时,它受到水平向左的力大于水平向右的力
D.图钉静止时,它受到水平向左的力小于水平向右的力
4.甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上,它们的质量相等,密度关系ρ甲>ρ乙,当
在甲、乙两物块上,分别放重为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2时(其中
F1、F2均小于物块重力),甲、乙两物块对水平地面的压强相等,则G1与G2和F1与F2的大
小关系是 ( )
A.G1>G2,F1>F2 B.G1>G2,F1<F2 C.G1<G2,F1<F2 D.G1<G2,F1>F2
5.如图所示,两个完全相同的装满豆浆的密闭杯子,按下面两种方式放在水平桌面上,豆浆对杯底的压强分别是p甲、p乙;豆浆对杯底的压力的大小分别是F甲、F乙,则 ( )
A.p甲<p乙 F甲<F乙 B.p甲=p乙 F甲<F乙
C.p甲=p乙 F甲>F乙 D.p甲>p乙 F甲>F乙
6.如图所示,两只相同的烧杯分别装有质量相等的煤油和水,则两只杯子底部受到液体的压强应该是 ( )
A.P甲=P乙 B.P乙>P甲 C.P甲>P乙 D.无法判断
7.如图所示,底面积不同(SA<SB)的圆柱形容器A和B盛有甲、乙两种液体,两液面相
平。现分别从两容器中抽出部分液体,液面仍保持相平,若甲液体对A底部压力的变化
量大于乙液体对B底部压力的变化量,则剩余液体对各自容器底部的压强pA、pB和压力
FA、FB的关系正确的是 ( )
A
B
甲
乙
A.pA<pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB C.pA>pB,FA=FB D.pA>pB,FA>FB
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
8.如图,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,高度hA<hB,与地面的接触面积SA<SB,此时两个长方体对地面的压强pA=pB。若沿虚线水平切去相同的高度,移走上面被切的部分,则下列判断正确的是 ( )
A.剩余部分对地面的压强pA′= pB′ B.剩余部分对地面的压强pA′<pB′
C.剩余部分的质量mA′>mB′ D.剩余部分的质量mA′= mB′
9.用同种材料制成密度均匀的四个实心正方体,现按阴影部分切去相同的小长方体(切法如右图),移走被切的小长方体后,按如图所示的方式将剩余部分放置在水平地面上,它们对地面的压强分别为pA、pB、pC、pD,则下列关系式中正确的是 ( )
(A) (B) (C) (D) 小长方体的切法
A.pA>pB>pC>pD B.pD>pB>pA>pC C.pB>pD>pA>pC D.pC>pA>pB>pD
10.流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示, 定义式为Q=V/t。
⑴如图所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道
的横截面积为S。取一段管道AB,水从A端流到B端所用时间为t,则AB间水柱的体
积V = (要求用S、v、t表示),据定义可导出流量又可表示为Q = 。
⑵如图所示的连通器,当阀门K关闭时,C、D两竖直细玻璃管中液面相平。打开阀门
K,待水流稳定后,比较C、D玻璃管中的水面高度, 管中的水面较高。
K
C
D
B
A
v
S
L
11.某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图中为圆形吸盘,其面积为700cm2,为一正方形平板玻璃,边长为1m,重力为126N。g=10N/kg,求:
⑴平板玻璃的质量。
⑵吸盘内外大气压的差。
12.如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎.
⑴为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险,放气孔是它的第二道安全防线.放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料),试说明采用易熔片的物理道理.
⑵小明测得家中高压锅出气孔的面积为10mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为60g,取g=10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强.
⑶当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气.在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,说明利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是多少?
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