人教版八年級物理下冊 專題04 利用公式法計算四種壓強（解析版）

專題04利用公式法計算四種壓強（解析版）考點直擊注意的問題：（1）計算固體壓強時，一定要找準對應的壓力和受力面積。（2）計算液體壓強時，要注意高度與深度的區(qū)別。（3）計算液體對物體壓力時，一般先求出液體壓強p，再利用公式計算液體壓力F。典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練考點1固體壓強的計算（1）公式p=適用所有壓強的計算。（2）計算時單位要統(tǒng)一，壓力F單位為N，面積S單位為㎡，壓強P單位是Pa（N/㎡）。（3）固體壓強的計算，需要確定壓力、面積，要注意面積的計算與單位，其中壓力的確定是難點，正確判斷物體間的壓力，進行受力分析是關(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”月球車在月球背面留下屬于中國的第一道印記。登月前，在水平地面上進行測試，月球車勻速直線行駛90m用時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）測試時，月球車行駛的速度；（2）測試時，月球車對水平地面的壓強；（3）登月后，月球車在月球上的質(zhì)量?！痉治觥浚?）知道測試時月球車勻速直線行駛的路程和時間，根據(jù)v＝求出月球車行駛的速度；（2）測試時，月球車對水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，根據(jù)p＝求出月球車對水平地面的壓強；（3）質(zhì)量是物體本身的一種屬性，其大小與物體的形狀、狀態(tài)、空間位置無關(guān)?！窘獯稹拷猓海?）測試時，月球車行駛的速度：v＝＝＝0.05m/s；（2）測試時，月球車對水平地面的壓力：F＝G＝mg＝135kg×10N/kg＝1350N，月球車對水平地面的壓強：p＝＝＝9×104Pa；（3）因質(zhì)量是物體本身的一種屬性，其大小與物體的空中位置無關(guān)，所以，登月后，月球車在月球上的質(zhì)量不變，即m月＝m＝135kg。答：（1）測試時，月球車行駛的速度為0.05m/s；（2）測試時，月球車對水平地面的壓強為9×104Pa；（3）登月后，月球車在月球上的質(zhì)量為135kg?！咀兪接柧殹浚ù?卡若區(qū)期末）一輛汽車的質(zhì)量為1200kg，它有四個車輪，每個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）汽車對水平路面的壓強p?！痉治觥浚?）知道汽車的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg求出其所受的重力；（2）汽車對水平路面的壓力和自身的重力相等，受力面積等于4個車輪與路面的接觸面積之和，根據(jù)p＝求出汽車對水平路面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）汽車所受的重力：G＝mg＝1200kg×10N/kg＝1.2×104N；（2）汽車對水平路面的壓力：F＝G＝1.2×104N，受力面積：S＝4×0.01m2＝0.04m2，汽車對水平路面的壓強：p＝＝＝3×105Pa。答：（1）汽車所受的重力為1.2×104N；（2）汽車對水平路面的壓強為3×105Pa?！镜淅?】（秋?長寧區(qū)校級期中）如圖所示，實心均勻正方體甲、乙放置在水平地面上，它們的重力均為G，甲的邊長a為3h，乙的邊長b為2h。求：①正方體甲對地面的壓強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，它們剩余部分對地面的壓強p甲′和p乙′相等，請計算截去的厚度△h?！痉治觥竣僬襟w甲對地面的壓力等于其重力，求出受力面積（甲的面積），利用p＝計算正方體甲對地面的壓強；②分別求出正方體甲、乙的體積，然后利用密度公式計算它們的密度之比；③對于粗細均勻的固體，其產(chǎn)生的壓強可用p＝＝＝＝＝＝ρgh計算，根據(jù)剩余部分對地面的壓強p甲′和p乙′相等，利用p＝ρgh列出等式求解?！窘獯稹拷猓孩僬襟w甲對地面的壓力：F甲＝G，受力面積：S甲＝a2＝（3h）2＝9h2，則正方體甲對地面的壓強：p甲＝＝；②正方體甲的體積：V甲＝a3＝（3h）3＝27h3，正方體乙的體積：V甲＝b3＝（2h）3＝8h3，實心均勻正方體甲、乙的重力均為G，根據(jù)G＝mg可知質(zhì)量均為m，則正方體甲、乙的密度之比：＝＝＝＝8：27；③若沿水平方向?qū)⒓?、乙截去相同的厚度Δh后，它們剩余部分對地面的壓強p甲′和p乙′相等，因為p＝＝＝＝＝＝ρgh，所以ρ甲g（3h﹣Δh）＝ρ乙g（2h﹣Δh），解得，Δh＝h。答：①正方體甲對地面的壓強為；②正方體甲、乙的密度之比為8：27；③截去的厚度為h。【變式訓練】（秋?徐匯區(qū)校級月考）如圖所示，棱長分別為0.2米和0.1米的實心立方體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對水平地面的壓強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置于對方的上表面，使此時它們對水平地面的壓強相等。請寫出滿足pA′、pB′的截取和放置情況，并計算出△m。【分析】（1）由正方體棱長，根據(jù)正方體體積公式V＝a3可求出正方體的體積，根據(jù)ρ＝可求出正方體A的密度；（2）由物體的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg可求出正方體B的重力，由于正方體B放在水平地面上，正方體B對水平地面的壓力大小等于正方體B的重力，根據(jù)p＝可求出正方體B對水平地面的壓強；（3）由于物體A、B的質(zhì)量相等，根據(jù)F＝G＝mg可知物體A、B對地面的壓力大小相等；由于物體A的棱長大于物體B的棱長，根據(jù)S＝a2可知，A的底面積大于B的底面積，根據(jù)p＝可知，物體A對地面的壓強小于物體B對地面的壓強，由此可知，應截取物體B，并把截取的B，設應截取B的質(zhì)量為Δm，根據(jù)p＝可分別表示出此時A和截取的B對地面的壓強，剩余B對地面的壓強，根據(jù)此時二者對水平地面的壓強相等列出等式求出Δm.【解答】解：（1）由正方體A的棱長是0.2m，正方體A的體積VA＝aA3＝（0.2m）3＝8×10﹣3m3，正方體的密度ρA＝＝＝0.625×103kg/m3；（2）正方體B對水平地面的壓力FB＝GB＝mBg＝5kg×9.8N/kg＝49N，正方體B對水平地面的壓強pB＝＝＝4900Pa；（3）由于正方體A、B的質(zhì)量相等，由F＝G＝mg可知正方體A、B對地面的壓力大小相等；由于正方體A的棱長大于正方體B的棱長，根據(jù)S＝a2可知，正方體A的底面積大于正方體B的底面積，根據(jù)p＝可知，正方體A對地面的壓強小于正方體B對地面的壓強，由此可知，應截取物體B，并把截取B放在A的上方；設沿水平方向應截取B的質(zhì)量為Δm，此時A和截取的B對地面的壓強pA′＝＝＝剩余B對地面的壓強pB′＝＝＝，由于pA′＝pB′，解得：Δm＝3kg。答：（1）正方體A的密度是0.625×103kg/m3；（2）正方體B對水平地面的壓強是4900Pa；（3）把正方體B沿水平方向截取，截取的質(zhì)量Δm＝3kg，放在正方體A上方，此時A、B對水平地面的壓強相等?？键c2液體壓強的計算（1）公式p=ρgh既可以計算液體的壓強，還可以計算質(zhì)地均勻的柱形固體對水平面的壓強；※計算液體壓強時，ρ是指液體密度，計算固體對水平面壓強時，ρ是指固體密度。（2）計算時單位要統(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p單位是Pa（N/㎡）。（3）液體的壓強與液體的深度和密度有關(guān)，因此計算時關(guān)鍵找到“液體”的深度和密度。當容器是柱形容器時，液體對容器底部壓力等于液體重力時，先判斷壓力等于重力后利用p=F/S求壓強?！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（g＝10N/kg，煤油的密度ρ煤油＝0.8×103Kg/m3，）。試求：（1）煤油對燒瓶底的壓力；（2）桌面受到的壓強?！痉治觥浚?）已知煤油的深度，根據(jù)公式p＝ρgh可求煤油對燒瓶底部的壓強，再利用公式F＝pS可求煤油對燒瓶底的壓力。（2）燒瓶對桌面的壓力等于燒瓶和煤油的重力，根據(jù)公式p＝求出燒瓶對桌面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）煤油對容器底部的壓強：p＝ρgh＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝800Pa；根據(jù)p＝可得煤油對容器底的壓力：F＝pS容＝800Pa×50×10﹣4m2＝4N。（2）煤油的體積V＝600mL＝600cm3＝6×10﹣4m3，由ρ＝可得，煤油的質(zhì)量：m煤油＝ρ煤油V＝0.8×103kg/m3×6×10﹣4m3＝0.48kg。煤油的重力：G煤油＝m煤油g＝0.48kg×10N/kg＝4.8N，容器自重可忽略不計則燒瓶對桌面的壓力：F′＝G煤油＝4.8N，燒瓶對桌面的壓強：p′＝＝＝960Pa。答：（1）煤油對燒瓶底的壓力為4N；（2）桌面受到的壓強為960Pa?！咀兪接柧?】（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）容器對水平桌面的壓強；（2）水對容器底部的壓力?！痉治觥浚?）知道水的體積和密度，根據(jù)m＝ρV求出水的質(zhì)量，容器對水平桌面的壓力等于容器和水的重力之和，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，利用p＝求出容器對水平桌面的壓強；（2）由圖可知容器內(nèi)水的深度，根據(jù)p＝ρgh求出水對容器底部的壓強，然后利用F＝pS求出水對容器底部的壓力?！窘獯稹拷猓海?）容器內(nèi)水的體積：V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，則容器對水平桌面的壓力：F＝G＝（m水+m容）g＝（1.5kg+0.5kg）×10N/kg＝20N，容器對水平桌面的壓強：p＝＝＝2500Pa；（2）由圖可知，容器內(nèi)水的深度h＝10cm＝0.1m，水對容器底部的壓強：p′＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa，則水對容器底部的壓力：F′＝p′S＝1000Pa×80×10﹣4m2＝8N。答：（1）容器對水平桌面的壓強為2500Pa；（2）水對容器底部的壓力為8N?！咀兪接柧?】（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）水對茶壺底部的壓強；（2）茶壺對桌面的壓強；（3）開水對壺底的壓力。（g＝10N/kg）【分析】（1）由圖可知開水的深度，根據(jù)p＝ρgh求出開水對茶壺底部的壓強；（2）茶壺對桌面的壓力等于茶壺和水的重力之和，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，根據(jù)p＝求出茶壺對桌面的壓強；（3）知道水對茶壺底部的壓強和茶壺的底面積，根據(jù)F＝pS求出開水對壺底的壓力?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，茶壺內(nèi)水的深度：h＝12cm＝0.12m，水茶壺底部的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；（2）茶壺對桌面的壓力：F＝G總＝m總g＝（400×10﹣3kg+0.6kg）×10N/kg＝10N，茶壺對桌面的壓強：p′＝＝＝2500Pa；（3）開水對壺底的壓力：F′＝pS＝1200Pa×40×10﹣4m2＝4.8N。答：（1）水對茶壺底部的壓強為1200Pa；（2）茶壺對桌面的壓強為2500Pa；（3）開水對壺底的壓力為4.8N?！镜淅?】（秋?開福區(qū)校級期末）如圖所示，不吸水的長方體A固定在體積不計的輕桿下端，位于水平地面上的圓柱形容器內(nèi)，桿上端固定不動。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。當加500cm3的水時，輕桿受力為6N，容器底部受到的壓強較注水前變化了Δp1；當加2000cm3的水時，輕桿受力為3N，容器底部受到的壓強較注水前變化了Δp2，且Δp1：Δp2＝1：4．（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：（1）加水前水對容器底的壓強；（2）加2000cm3的水時，加入水的質(zhì)量；（3）物塊A的重力GA?！痉治觥浚?）根據(jù)液體壓強公式p＝ρgh求加水前水對容器底的壓強；（2）根據(jù)密度公式求出加入水的質(zhì)量；（3）加水后，若浮力小于重力，輕杠對A有向上的拉力，則圓柱形容器底部受到的壓力的增加量等于長方體A受到的浮力與加入水的重力之和，即ΔF＝ΔG水+F浮＝ΔG水+GA﹣F拉；若浮力大于重力，輕杠對物體有向下的壓力，則容器底部受到的壓力的增加量等于長方體A受到的浮力與加入水的重力之和，即ΔF＝ΔG水+F浮＝ΔG水+GA+F壓，結(jié)合壓強公式p＝可得A的重力大小?！窘獯稹拷猓海?）加水前，水的深度為：h＝10cm＝0.1m，水對容器底的壓強為：p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；（2）由ρ＝可知，加2000cm3的水時，加入水的質(zhì)量：Δm水2＝ρ水V水2＝1.0×103kg/m3×2000×10﹣6cm3＝2kg；（3）第二次輕杠受到的力為3N小于第一次輕杠受到的力為6N，說明第一次A未被浸沒且所受浮力小于重力，第二次加水比第一次多，故第二次加水后長方體A受到的浮力比第一次大，輕杠對A有向上的拉力，則圓柱形容器底部受到的水的壓力的增加量等于長方體A受到的浮力與加入水的重力之和，即ΔF1＝ΔG水1+F?。溅水1+GA﹣F拉1；第二次A所受浮力可能小于重力，輕杠對A可能有向上的拉力，或者浮力大于重力，輕杠對A有向下的壓力，則圓柱形容器底部受到的水的壓力的增加量等于長方體A受到的浮力與加入水的重力之和，即ΔF2＝ΔG水2+F?。溅水2+GA﹣F拉2，或ΔF2＝ΔG水2+F?。溅水2+GA+F壓，則：第一次加入水的重力為：ΔG水1＝Δm水1g＝ρ水ΔV1g＝1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3×10N/kg＝5N，第一次壓力變化量為：ΔF1＝ΔG水1+GA﹣F拉1＝GA+5N﹣6N＝GA﹣1N第二次加入水的重力為：ΔG水2＝Δm水2g＝2kg×10N/kg＝20N，第二次壓力變化量為：ΔF2＝ΔG水2+GA﹣F拉2＝GA+20N﹣3N＝GA+17N，或ΔF2＝ΔG水2+GA+F壓＝GA+20N+3N＝GA+23N；因為Δp＝，所以：Δp1＝＝……①Δp2＝＝……②或Δp2＝＝……③Δp1：Δp2＝1：4……④由①②④解得：GA＝7N，由①③④解得：GA＝9N。答：（1）加水前水對容器底的壓強為1000Pa；（2）加2000cm3的水時，加入水的質(zhì)量為2kg；（3）物塊A的重力GA為7N或9N?！咀兪接柧殹浚ㄇ?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大小p記錄在表中。實驗次數(shù)Δh（m）p（Pa）第一次0.13430第二次0.23724第三次0.3p3（a）通過計算說明乙容器底部受到水的壓強p3。（b）求圓柱體甲的高度h甲?！痉治觥竣倮胮＝ρgh求乙容器中水的深度h水；②利用p＝ρgh求三次實驗時水的深度；利用體積公式求出圓柱體甲和容器乙的橫截面積之比，再利用體積公式求出水面上升高度與甲下表面到水面的距離Δh的關(guān)系，進而得出圓柱體甲的高度h甲，根據(jù)p＝ρgh分析第三次乙容器底部受到水的壓強p3?！窘獯稹拷猓孩儆蓀＝ρgh可知，乙容器中水的深度：h水＝＝＝0.3m；②第一次水的深度：h1＝＝＝0.35m，第二次水的深度：h2＝＝＝0.38m，當Δh1＝0.1m時，水面上升的高度：Δh1'＝h1﹣h水＝0.35m﹣0.3m＝0.05m，甲排開水的體積：V排1＝S甲Δh1＝S乙Δh1'，則＝＝＝，當水面上升的高度：Δh2'＝h2﹣h水＝0.38m﹣0.3m＝0.08m，此時圓柱體甲浸入水中的深度：h排2＝＝＝2Δh2'＝2×0.08m＝0.16m＜0.2m，說明當圓柱體甲浸入深度為0.16m時，甲剛好完全浸沒，則圓柱體甲的高度h甲＝h排2＝0.16m，因為第二次圓柱體甲已經(jīng)浸沒在水中，當甲繼續(xù)下降時，水的深度不再發(fā)生變化，則第三次乙容器底部受到水的壓強：p3＝p2＝3724Pa。答：①乙容器中水的深度h水為0.3m；②（a）乙容器底部受到水的壓強p3為3724Pa；（b）圓柱體甲的高度h甲為0.16m?！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）判斷薄壁容器對水平桌面的壓強變化情況，并說明理由：（b）薄壁容器底部受到水的壓強變化量Δp水?！痉治觥竣俑鶕?jù)m水＝ρ水V水計算杯中水的質(zhì)量；②（a）整個過程中，輕質(zhì)容器中的水未溢出，水的總重力不變，厚壁柱形杯的重力不變，由根據(jù)F壓＝G水+G杯分析薄壁容器對水平桌面的壓力的變化，受力面積不變，根據(jù)p＝分析薄壁容器對水平桌面的壓強的變化；（b）根據(jù)Δh水＝計算薄壁容器內(nèi)水的深度變化量，根據(jù)Δp水＝ρ水gΔh水計算薄壁壁容器底部受到水的壓強變化量?！窘獯稹拷猓孩俦兴馁|(zhì)量：m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；②（a）薄壁容器對水平桌面的壓強不變，因為整個過程中，輕質(zhì)容器中的水未溢出，水的總重力不變，厚壁柱形杯的重力不變由F壓＝G水總+G杯可知薄壁容器對水平桌面的壓力不變，受力面積不變，根據(jù)p＝，則薄壁容器對水平桌面的壓強不變；（b）薄壁容器內(nèi)水的深度變化量Δh水＝＝＝0.05m；則薄壁容器底部受到水的壓強變化量Δp水＝ρ水gΔh水＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.05m＝490Pa；答：①杯中水的質(zhì)量m水為2kg；②（a）薄壁容器對水平桌面的壓強不變；（b）薄壁容器底部受到水的壓強變化量Δp水為490Pa?！咀兪接柧殹浚ㄇ?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質(zhì)量為4千克的柱形物體，保持物體始終不動，然后向容器里加水，加入水的質(zhì)量m水和水對容器底的壓強p水的關(guān)系如表格所示。已知當加入水的質(zhì)量為2kg時，容器對桌面的壓強為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，容器對桌面的壓強；（3）柱體的最大密度。【分析】（1）根據(jù)G＝mg即可求物體的重力；（2）當加入水的質(zhì)量為2kg時，根據(jù)G＝mg即可求水的重力，然后求出容器對桌面的壓力；根據(jù)p＝求出容器的底面積；加水4千克時，先求出容器對桌面的壓力；根據(jù)p＝求出容器對桌面的壓強；（3）由表格數(shù)據(jù)知前2次加水時，水對容器底的壓強增加量為980Pa，后2次加水時，水對容器底的壓強增加量為490Pa，說明第3次時，水淹沒了物體，從第3次到第4次，容器對桌面的壓強增加量為：Δp＝＝＝求出容器的橫截面積?！窘獯稹拷猓海?）物體的重力G＝mg＝4kg×9.8N/kg＝39.2N；（2）當加入水的質(zhì)量為2kg時，水的重力：G2＝m2g＝2kg×9.8N/kg＝19.6N；容器對桌面的壓力：F2＝G+G2＝39.2N+19.6N＝58.8N；根據(jù)p＝可得容器的底面積：S＝＝＝0.015m2；加水4千克時，水的重力：G4＝m4g＝4kg×9.8N/kg＝39.2N；容器對桌面的壓力：F4＝G+G4＝39.2N+39.2N＝78.4N；容器對桌面的壓強：p4＝＝≈5227Pa；（3）由表格數(shù)據(jù)知前2次加水時，水對容器底的壓強增加量為980Pa，后2次加水時，水對容器底的壓強增加量為490Pa，說明第3次時，水淹沒了物體；由表格數(shù)據(jù)知前2次加水后，水的壓強為p水2＝1960Pa，根據(jù)p＝ρgh可得水的深度為：h水2＝＝＝0.2m，則物體的高度為：h＝h水2＝0.2m，前2次加水后，水的體積：V水2＝＝＝2×10﹣3m3，則物體的底面積：S柱＝S﹣＝0.015m﹣＝0.005m2，所以，物體的體積：V柱＝S柱h＝0.005m2×0.2m＝0.001m3，則柱體的最大密度ρ柱＝＝＝4×103kg/m3。答：（1）柱形物體的重力為39.2N；（2）加水4千克時，容器對桌面的壓強為5227Pa；（3）柱體的最大密度為4×103kg/m3?？键c3氣體壓強的計算（1）氣體壓強沒有專門計算公式，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進行計算。（2）氣體壓強與液體壓強類似，都具有流動性，對浸沒其中的物體各個方向都有壓強的作用，而且氣體壓強隨海拔升高而降低。【典例1】（秋?余杭區(qū)期末）學習了大氣壓的知識以后，小明知道了標準大氣壓為1.01×105Pa，他想親自證實一下：（1）小明買來一個帶塑料掛鉤的吸盤（吸盤的質(zhì)量忽略不計）貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測出吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2；又找來一個塑料桶，在桶中裝適量水，稱得水和桶的總質(zhì)量為8kg；經(jīng)過計算，他認為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉，請你寫出小明的計算過程和判斷依據(jù)。（2）當小明把水桶小心掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，吸盤被拉掉的原因可能是（答一點即可）?！痉治觥浚?）已知塑料吸盤與玻璃的接觸面積，則可由F＝pS求得大氣對塑料吸盤的壓力，則由二力平衡關(guān)系可知吸盤會不會掉下來；（2）在計算中我們沒考慮內(nèi)部空氣的壓力，若在實際操作中內(nèi)部混有空氣會使吸盤受到內(nèi)部空氣向下的壓力而使吸盤下落?！窘獯稹拷猓海?）吸盤面積：S＝10cm2＝10﹣3m2，吸盤受到的大氣壓力：F＝pS＝1.0×105Pa×10﹣3m2＝100N，水的重力：G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，因為G＜F，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。（2）不是大氣壓沒有那么大?？赡苁俏P內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下。答：（1）此時桶中水的重力為80N；大氣壓對吸盤的壓力為100N；（2）可能是吸盤內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下?！咀兪接柧殹浚ù?民和縣期中）學習了大氣壓的知識以后，小明對大氣壓強通常有1.0×105Pa這么大存有疑問，想親自證實一下。（1）小明買來一個塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌下表面，如圖所示，測出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為10cm2，又找來一個輕塑料桶（質(zhì)量可忽略不計），在桶中裝8L水；經(jīng)過計算，他認為把塑料桶掛在掛鉤上不會把吸盤拉掉。請你寫出計算過程和判斷依據(jù)。（g取10N/kg）（2）若此時小桶中的水深為5cm，則水桶底部受到的壓強多大。（3）當小明把水桶掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，是大氣壓沒有那么大還是其他原因？請發(fā)表你的看法?！痉治觥浚?）已知塑料吸盤與玻璃的接觸面積，則可由F＝Ps求得大氣對塑料吸盤的壓力，則由二力平衡關(guān)系可知吸盤會不會掉下來；（2）在計算中我們沒考慮內(nèi)部空氣的壓力，若在實際操作中內(nèi)部混有空氣會使吸盤受到內(nèi)部空氣向下的壓力而使吸盤下落。【解答】解：（1）吸盤面積：S＝10cm2＝10﹣3m2，吸盤受到的大氣壓力：F＝PS＝1.0×105Pa×10﹣3m2＝100N，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1×103kg/m3×8×10﹣3m3＝8kg，水的重力：G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，因為G＜F，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。（2）不是大氣壓沒有那么大?？赡苁俏P內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下。答：（1）因為G＜F，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。（2）可能是吸盤內(nèi)沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙，有漏氣現(xiàn)象等?！镜淅?】（春?葉縣期中）在標準大氣壓下（取1.0×105Pa）水的沸點是100℃．如果氣壓增大，沸點就會升高家用高壓鍋就是應用這個原理設計的。已知水的沸點與氣壓的關(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重錘起限壓作用。當鍋內(nèi)蒸汽壓強過高時，蒸汽頂起限壓閥，通過金屬管向外排氣。測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，請你通過計算并對照圖象判斷，用該高壓鍋燒水，最高可達到的水溫是多少（g取10N/kg）？【分析】首先通過公式p＝計算出限壓閥對排氣孔的壓強，再求出高壓鍋內(nèi)最高壓強后比照圖象求解答案；【解答】解：限壓閥對排氣孔的壓強：p1＝＝＝＝0.3×105Pa，高壓鍋內(nèi)的壓強：p內(nèi)＝p0+p1＝1×105Pa+0.3×105Pa＝1.3×105Pa，由圖象可知，當氣壓為1.3×105Pa時，對應的溫度是110℃，所以用高壓鍋燒水最高溫度可達到110℃；答：用該高壓鍋燒水，最高可達到的水溫是110℃。【變式訓練】（秋?上城區(qū)校級期中）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，當鍋內(nèi)氣壓達到限定值時，限壓閥被頂起放出部分氣體，實現(xiàn)了對鍋內(nèi)氣體壓強的控制。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)的原理設計工作的。（2）求使用高壓鍋時鍋內(nèi)氣體最大壓強。（寫出計算過程）（3）對照如圖來判斷：用該高壓鍋燒水，水溫最高可以達到℃．（大氣壓值取1.0×105Pa）【分析】（1）水的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高；（2）知道安全閥的質(zhì)量，可以求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力，再利用壓強公式求安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強，加上外界大氣壓，得出鍋內(nèi)氣壓；（3）從沸點﹣氣壓圖像上得出高壓鍋內(nèi)最高溫度?！窘獯稹拷猓海?）水的沸點的高低與氣壓的大小有關(guān)，水上方的氣壓越大，沸點越高；（2）安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓力：F＝G＝mg＝72×10﹣3kg×10N/kg＝0.72N；s＝12mm2＝12×10﹣6m2，安全閥對出氣孔產(chǎn)生的壓強：p＝＝＝0.6×105Pa，鍋內(nèi)氣壓：p'＝1×105Pa+0.6×105Pa＝1.6×105Pa。（3）從沸點﹣氣壓圖像上得出高壓鍋內(nèi)溫度：t＝115℃。故答案為：（1）水的沸點與氣壓有關(guān)，氣壓越大，沸點越高；（2）見解析；（3）115?？键c4流體壓強的計算（1）利用公式p=的變形公式F=pS進行計算，一般算出壓強差和面積，然后進行計算。（2）液體和氣體都具有流動性，統(tǒng)稱為流體，如：空氣、水等；流體流動時的壓強稱作流體壓強，空氣和水流動時有快有慢，流體在流速大的地方壓強較小，在流速小的地方壓強較大?！镜淅?】（?寧波模擬）2022年9月16日17時，我國第22號強臺風“山竹”在廣東臺山海宴鎮(zhèn)登陸，登陸時中心附近最大風力14級，風速為162千米/時左右，其中心最低氣壓955百帕。臺風山竹已造成近300萬人受災，造成嚴重的經(jīng)濟損失。（1）臺風登陸時，許多廣東農(nóng)村的房屋的屋頂瓦片被臺風掀起，其原因是。（2）部分城區(qū)發(fā)生嚴重內(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算，被淹面積約為0.8m2，車門在水中受到的壓強約為3500Pa，通過計算說明，這扇門受到水的平均壓力相當于多少牛的重物壓在門上？【分析】（1）流體的壓強跟流速有關(guān)，流速越大壓強越小。比較屋頂上下的空氣流動速度，比較屋頂上下受到的壓強，再比較屋頂受到向上和向下的壓力。（2）由壓強公式的變形公式F＝pS可以求出壓力，進而可得重物的重力。【解答】解：（1）臺風刮過屋頂，屋頂上方的空氣流動速度大，壓強??；屋內(nèi)空氣流動速度小，壓強大，房屋的屋頂瓦片受到向上的壓強大于向下的壓強，受到的向上的壓力大于向下的壓力，產(chǎn)生一個向上的壓力差，把房屋的屋頂瓦片掀開。（2）由p＝可得，車門受到水的平均壓力：F＝p′S＝3500Pa×0.8m2＝2800N，則物體的重力：G＝F＝2800N。答：（1）臺風刮過屋頂，屋頂上方的空氣流動速度大，壓強?。晃輧?nèi)空氣流動速度小，壓強大，房屋的屋頂瓦片受到向上的壓強大于向下的壓強，受到的向上的壓力大于向下的壓力，產(chǎn)生一個向上的壓力差，把房屋的屋頂瓦片掀開；（2）這扇門受到水的平均壓力相當于2800N的重物壓在門上?！咀兪接柧?】（春?唐河縣期中）假期中，小明從南陽乘坐飛機到上海旅行，查閱相關(guān)資料后，他對飛機上涉及的物理知識進行了分析與研究。（1）飛機飛行時，機翼上方的空氣流速（選填“大于”、“等于”或“小于”）下方的空氣流速，使機翼上下兩表面產(chǎn)生壓力差，為飛機提供升力，用到的物理原理是。（2）飛機在高空飛行時，機艙外氣壓很低，機艙內(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。當客機飛行在7km高度時，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，靜止在水平跑道上（圖乙），若每個輪子的接地面積為200cm2（共6輪子），則飛機對跑道的壓強為多少？（g＝10N/kg）【分析】（1）空氣壓強與流速的關(guān)系是：流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大；（2）由圖甲讀出當客機飛行在7km的高度時機艙外的大氣壓，求出內(nèi)外氣壓差，然后利用F＝pS計算壓力差；（3）飛機對跑道的壓力等于飛機的重力，利用G＝mg求出，然后利用p＝計算壓強?！窘獯稹拷猓海?）飛機的機翼通常做成上凸下平的形狀。飛機在機場跑道上滑行時，流過機翼上方的空氣速度大，壓強?。涣鬟^機翼下方的空氣速度小，壓強大，故機翼上下方所受的壓強差形成了向上的升力，當飛機所受的升力大于飛機的重力時，飛機就飛起來了。故用到的物理原理是流體流速大的地方壓強小。（2）由圖甲知，當客機飛行在7km的高度時，機艙外的大氣壓為0.4×105Pa，機艙內(nèi)的氣壓為1.0×105Pa，客機飛行在7km高度時，舷窗內(nèi)外的壓強差：p＝p內(nèi)﹣p外＝1.0×105Pa﹣0.4×105Pa＝0.6×105Pa，故根據(jù)p＝可得，舷窗承受的內(nèi)外壓力差：F＝pS＝0.6×105Pa×200×10﹣4m2＝1200N。（3）飛機對跑道的壓力：F′＝G＝mg＝60×103kg×10N/kg＝6×105N，飛機對跑道的壓強：p′＝＝＝5×106Pa。答：（1）大于；流體流速大的地方壓強??；（2）客機飛行在7km高度時，舷窗承受的內(nèi)外壓力差1200N；（3）飛機對跑道的壓強5×106Pa?！咀兪接柧?】（春?金水區(qū)校級期中）隨著時代的進步，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，若轎車靜止時對水平地面的壓力為F1，行駛時對水平地面的壓力為F2，則F1F2（填“等于”或“大于”或“小于”）。（2）若轎車行駛時，對水平地面的壓強為1.5×105Pa．求此時轎車上下表面受到的空氣的壓力差？（取g＝10N/kg）?！痉治觥浚?）小轎車靜止時對水平地面的壓力等于小轎車的重力，液體（或氣體）在流速大的地方壓強小、在流速小的地方壓強大。據(jù)此分析轎車上下表面受到壓力的大小關(guān)系；汽車在豎直方向上處于靜止狀態(tài)，受平衡力的作用。利用力的平衡，來分析汽車對地面壓力與本身重力的大小關(guān)系。（2）已知轎車行駛時，對水平地面的壓強和四個輪子與水平地面的總接觸面積，利用p＝可求轎車行駛時對地面的壓力，此時重力減去求轎車行駛時對地面的壓力即為轎車上下表面受到的空氣的壓力差?！窘獯稹拷猓海?）小轎車靜止時對水平地面的壓力：F1＝G，等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過轎車的上表面和下表面，由于轎車上表面彎曲，下表面平直，所以空氣通過轎車上表面的流速大，通過下表面的流速較小。因為轎車上方的空氣流速大，壓強較小；轎車下方的空氣流速小，壓強大，所以轎車受到一個豎直向上的升力；轎車對地面的壓力等于轎車重減去升力，所以轎車對地面的壓力小于車的重力，即F2＜G，由此可知，F(xiàn)1大于F2；（2）由p＝可得，求轎車行駛時對地面的壓力F＝pS＝1.5×105Pa×0.08m2＝1.2×104N，轎車重力G＝mg＝1880kg×10N/kg＝1.88×104N，由力的平衡可知，此時轎車上下表面受到的空氣的壓力差：△F＝G﹣F＝1.88×104N﹣1.2×104N＝6.8×103N。故答案為：（1）大于；（2）此時轎車上下表面受到的空氣的壓力差是6.8×103N。能力提升訓練能力提升訓練一、計算題。1．（秋?浦東新區(qū)期末）小明同學的質(zhì)量為50kg，他站在水平地面上時雙腳與地面的接觸面積為400cm2。求：小明同學在水平地面上行走時，他對水平地面的壓力和壓強?！痉治觥浚?）小明對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F＝G＝mg求出他對水平地面的壓力；（2）行走時受力面積等于一只腳與地面的接觸面積，再根據(jù)壓強公式求出他行走時對水平的地面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）小明同學在水平地面上行走時，對地面的壓力：F＝G＝mg＝50kg×10N＝500N；（2）小明同學在水平地面上行走時，受力面積為一只腳與地面的接觸面積，則：S＝×400cm2＝200cm2＝0.02m2，對地面的壓強：p＝＝＝2.5×104Pa。答：小明同學在水平地面上行走時，他對水平地面的壓力和壓強分別為500N、2.5×104Pa。2．（秋?房山區(qū)期末）某水平公路路面所能承受的最大壓強為8×105Pa。一輛卡車的質(zhì)量為2t，當裝載3t貨物靜止在該路面上時，車輪與路面接觸的總面積為0.1m2。請通過計算說明卡車對該路面是否產(chǎn)生損壞。（g取10N/kg）【分析】汽車對水平地面的壓力等于汽車的自重與貨物的重力之和，由壓強公式可求得汽車對路面的壓強；比較汽車對地面的壓強與地面所能承受的最大壓強可知汽車是否對路面產(chǎn)生危害?！窘獯稹拷猓嚎ㄜ囇b滿貨物時對水平路面的壓力：F＝G總＝m總g＝（2×103kg+3×103kg）×10N/kg＝5×104N，車輪與路面接觸的總面積：S＝0.1m2，卡車對路面的壓強：p卡＝＝＝5×105Pa。已知路面所能承受的最大壓強為8×105Pa，因為p卡＜p受，所以不會損壞路面。答：卡車對該路面不會產(chǎn)生損壞。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）水對容器底部的壓力大??？（2）容器對地面的壓強大?。俊痉治觥浚?）知道容器內(nèi)水的深度，根據(jù)p＝ρgh可求水對容器底部的壓強，利用F＝pS求出水對容器底部的壓力；（2）容器底部對地面的壓力等于水和容器的重力之和，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，根據(jù)p＝求出容器底部對地面的壓強．【解答】解：（1）容器內(nèi)水深h為30cm，水對容器底部的壓強：p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa，由p＝可得，水對容器底部的壓力：F＝pS＝3000Pa×20×10﹣4m2＝6N；（2）容器底部對地面的壓力：F′＝G總＝（m水+m容）g＝（0.8kg+0.2kg）×10N/kg＝10N，容器底部對地面的壓強：p′＝＝＝5000Pa．答：（1）水對容器底部的壓力為6N；（2）容器對地面的壓強為5000Pa．4．（?新邵縣模擬）某次龍卷風發(fā)生時，房屋外部氣壓會減小到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)外的壓強差；（3）屋頂受到的壓力及此壓力的方向。【分析】（1）液體和氣體都稱為流體，生活中常見的流體是水和空氣，流體的流速越大，壓強越小。（2）知道屋內(nèi)、屋外的大氣壓強，計算出屋內(nèi)外壓強差；（3）再根據(jù)F＝pS計算屋頂受到的壓力?！窘獯稹拷猓海?）龍卷風刮過時，房屋外部空氣流速較大，壓強減小。（2）房屋內(nèi)外的壓強差△p＝1.0×105Pa﹣0.9×105Pa＝10000Pa；（3）由p＝可得，屋內(nèi)外的大氣壓力差△F＝△pS＝10000Pa×100m2＝106N。由于房屋外部靠近龍卷風的方向，空氣流速大，壓強小，房屋內(nèi)空氣流速小，壓強大，屋頂在壓強差的作用下，受到向上的壓力差，巨大的壓力可將屋頂掀飛。答：（1）房屋外部氣壓減小的原因是房屋外部空氣流速較大，壓強減小；（2）房屋內(nèi)外的壓強差為10000Pa；（3）屋頂受到的壓力為106N，此壓力的方向向上。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）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強；（2）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓力；（3）茶壺對桌面的壓強?！痉治觥浚?）由圖可知，茶壺內(nèi)水的深度，根據(jù)p＝ρgh求出水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強；（2）知道茶壺底面積和水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強，根據(jù)F＝pS求出水對茶壺底部產(chǎn)生的壓力；（3）茶壺對桌面的壓力等于水和茶壺的重力之和，根據(jù)F＝G＝mg求出其大小，利用p＝求出茶壺對桌面的壓強。【解答】解：（1）由圖可知，茶壺內(nèi)水的深度：h＝12cm＝0.12m，水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m＝1200Pa；（2）受力面積：S＝50cm2＝5×10﹣3m2，由p＝可得，水對茶壺底部產(chǎn)生的壓力：F＝pS＝1200Pa×5×10﹣3m2＝6N；（3）茶壺的重力：G壺＝m壺g＝600×10﹣3kg×10N/kg＝6N，水的重力：G水＝m水g＝0.9kg×10N/kg＝9N，茶壺對水平桌面的壓力：F′＝G水+G壺＝6N+9N＝15N，茶壺對水平桌面的壓強：p′＝＝＝3000Pa。答：（1）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓強為1200Pa；（2）水對茶壺底部產(chǎn)生的壓力為6N；（3）茶壺對桌面的壓強為3000Pa。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）。求：（1）茶水對杯底的壓強？（2）茶水對杯底的壓力？（3）茶杯對水平桌面的壓強？【分析】（1）由圖可知杯內(nèi)茶水的深度，根據(jù)p＝ρgh求出茶水對杯底的壓強；（2）利用F＝pS求出茶水對杯底的壓力；（3）茶杯對水平桌面的壓力等于杯和茶水的總重力，根據(jù)p＝求出杯對水平桌面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）茶水的深度h＝10cm＝0.1m，茶水對杯底的壓強：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa；（2）茶杯底面積為10cm2＝1×10﹣3m2，茶水對杯底的壓力：F＝pS＝1000Pa×1×10﹣3m2＝1N；（3）茶杯和茶水的總重力：G總＝m總g＝（0.04kg+0.16kg）×10N/kg＝2N，茶杯對水平桌面的壓力：F′＝G總＝2N，茶杯對水平桌面的壓強：p′＝＝＝2000Pa。答：（1）茶水對杯底的壓強為1000Pa；（2）茶水對杯底的壓力為1N；（3）茶杯對水平桌面的壓強為2000Pa。7．（春?東莞市期末）“共和國勛章”獲得者袁隆平一直致力于雜交水稻技術(shù)的研究、應用與推廣，“發(fā)展雜交水稻，造福世界人民”是他畢生的追求，如圖所示，某地用收割機收割雜交水稻，為了防止對耕地過分壓實，影響秋作物的播種，收割機對耕地的壓強一般不超過8×104Pa，已知空載收割機與人的總質(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）收割機對耕地的壓力不能超過多少牛？（2）收割機糧倉中的水稻不能超過多少千克？【分析】（1）根據(jù)題意可知收割機對耕地的最大壓強和輪胎與耕地的總接觸面積，根據(jù)F＝pS求出收割機對耕地的最大壓力；（2）收割機和糧倉中水稻的最大總重力等于收割機對耕地的最大壓力，根據(jù)G＝mg求出收割機和糧倉中水稻的最大總質(zhì)量，然后求出收割機糧倉中水稻的最大質(zhì)量。【解答】解：（1）由題意可知，收割機對耕地的最大壓強：p大＝8×104Pa，由p＝可得，收割機對耕地的最大壓力：F大＝p大S＝8×104Pa×0.2m2＝1.6×104N；（2）因物體對水平面的壓力和自身的重力相等，所以，收割機和糧倉中水稻的最大總重力：G大＝F大＝1.6×104N，由G＝mg可得，收割機和糧倉中水稻的最大總質(zhì)量：m總大＝＝＝1600kg，則收割機糧倉中水稻的最大質(zhì)量：m水稻＝m總大﹣m車＝1600kg﹣700kg＝900kg。答：（1）收割機對耕地的壓力不能超過1.6×104N；（2）收割機糧倉中的水稻不能超過900kg。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外的地點用時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．求車對沙地的壓力和壓強。（g取10N/kg）【分析】（1）已知路程和時間，利用速度公式計算摩托車在這段過程中的平均速度。（2）摩托車對沙地的壓力等于車和人的總重力，利用G＝mg求出，然后根據(jù)公式p＝計算壓強?！窘獯稹拷猓海?）摩托車行駛的路程：s＝18km＝1.8×104m，時間：t＝30min＝1.8×103s，則摩托車在這段過程中的平均速度：v＝＝＝10m/s。（2）在水平沙灘上，所以摩托車對沙地的壓力：F＝G總＝（m人+m車）g＝（300+60）kg×10N/kg＝3.6×103N；摩托車與沙地總的接觸面積（受力面積）：S＝0.02m2＝0.02m2，摩托車對沙地的壓強：p＝＝＝1.8×105Pa。答：（1）摩托車在這段過程中的平均速度是10m/s。（2）車對沙地的壓力為3.6×103N；壓強為1.8×105Pa。9．（秋?西湖區(qū)校級期末）阿根廷工程師設計了一款新型家用電梯，該電梯外形是長圓筒，升降過程不使用線纜，而是靠氣壓驅(qū)動。需要上樓時，抽氣泵啟動，抽走頂部空氣，此時底部與頂部就會形成氣壓差，底部空氣推動電梯室往上升，需要下樓時，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能裝載的物體的最大質(zhì)量是多少？【分析】（1）空載的電梯勻速上升時受到的重力和摩擦力方向都是豎直向下的，兩者之和就是氣壓差形成的壓力差；（2）對電梯進行受力分析，即可求出頂部低壓區(qū)的氣壓；（3）對電梯進行受力分析算出電梯勻速下降時能裝載的物體的重力，根據(jù)G＝mg算出最大質(zhì)量?！窘獯稹拷猓海?）空載的電梯勻速上升時受到豎直向下的重力和豎直向下的摩擦力和豎直向上的大氣壓力的差，所以重力和摩擦力兩者之和就是氣壓差形成的壓力差，即F＝G+f＝mg+f＝100kg×10N/kg+200N＝1200N；（2）人和電梯的總重力：G＝（m0+m人）g＝（100kg+60kg）×10N/kg＝1600N；人乘電梯勻速上升時，受到豎直向下的重力、豎直向下的摩擦力、豎直向上的大氣壓力的差，故氣壓差：F1＝G+f＝1600N+200N＝1800N，設頂部低壓區(qū)的壓強為P1，則氣壓差產(chǎn)生的向上的壓力為F1＝（p0﹣p1）S＝（1×105Pa﹣p1）×0.9m2＝1800N，則頂部低壓區(qū)的氣壓：p1＝9.8×104Pa；（3）電梯勻速下降時，受到豎直向下的重力、豎直向上的摩擦力、豎直向上的壓力，電梯受到的向上的壓力為F2＝（p0﹣p2）S＝（1×105Pa﹣9.5×104Pa）×0.9m2＝4500N；電梯勻速下降，摩擦力方向向上，G總＝F2+f＝4500N+200N＝4700N；總質(zhì)量為：m總＝＝＝470kg；則下降時能裝載的物體的最大質(zhì)量為：m2＝m總﹣m0＝470kg﹣100kg＝370kg。答：（1）氣壓差形成的壓力差為1200N，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9.8×104Pa；（3）抽氣機最多能把低壓區(qū)的氣壓降到9.5×104Pa，則該電梯勻速下降時能裝載的物體的最大質(zhì)量是370kg。10．（春?潛江月考）小杰家的壓力鍋鍋蓋上標有“××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；外界大氣壓強為1標準大氣壓取1×105Pa）（1）鍋內(nèi)氣體的壓強最大可達多少？（2）鍋蓋至少要能承受多大的力才能保證安全？（3）設鍋內(nèi)壓強每增加3.6×103Pa，水的沸點就相應的增加1℃，則鍋內(nèi)的最高溫度可達多高？【分析】（1）根據(jù)限壓閥質(zhì)量求出其重力，此時重力即為壓力，利用限壓閥出氣口橫截面積求出此時壓強，再加上大氣壓的值即為鍋內(nèi)氣體能達到的最大壓強；（2）為了能保證安全，鍋蓋所需要承受的壓力應該等于鍋內(nèi)的蒸汽壓力減去外部大氣壓力；（3）先求出鍋內(nèi)壓強增加量，再根據(jù)每增加3.6×103Pa水的沸點就相應的增加1℃求出水的沸點增加量，進而得出鍋內(nèi)的最高溫度?！窘獯稹拷猓海?）鍋內(nèi)最大壓強為：p＝p0+＝1×105Pa+＝2.44×105Pa；（2）鍋蓋所承受的最小壓力為：F＝pS′﹣p0S′＝（p﹣p0）S′＝（2.44×105Pa﹣1.0×105Pa）×4.0×10﹣2m2＝5.76×103N；（3）鍋內(nèi)壓強增加了：△p＝p﹣p0＝2.44×105Pa﹣1×105Pa＝1.44×105Pa，水的沸點增高：Δt＝＝40℃，所以，鍋內(nèi)溫度最高可達：t＝100℃+40℃＝140℃。答：（1）鍋內(nèi)氣體的壓強最大可達2.44×105Pa；（2）鍋蓋至少要能承受5.76×103N的力才能保證安全；（3）設鍋內(nèi)壓強每增加3.6×103Pa，水的沸點就相應的增加1℃，則鍋內(nèi)的最高溫度可達140℃。11．（?延平區(qū)校級模擬）將平底薄壁直圓筒狀的空杯，放在飲料機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，杯底受到飲料的壓力為多大？（2）飲料的密度為多大？（3）設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)，杯對杯座的壓強為多大？【分析】（1）根據(jù)圖像讀出h＝0cm時杯座受到的壓力，即為空杯對杯座的壓力，再讀出h＝10cm即杯子裝滿飲料時杯對杯座的壓力，兩者的差值即為裝滿飲料時杯底受到飲料的壓力；（2）根據(jù)p＝求出飲料對杯底的壓強，利用p＝ρ液gh求出飲料的密度；（3）知道飲料流出的速度和飲料出口的橫截面積可求飲料持續(xù)流入空杯3s后杯子內(nèi)飲料的體積，利用m＝ρV求出杯子內(nèi)飲料的質(zhì)量，杯對杯座的壓力等于空杯對杯座的壓力加上飲料的重力，利用p＝求出杯對杯座的壓強?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，當h＝0cm時，F(xiàn)0＝0.9N，即空杯對杯座的壓力F0＝0.9N，當h＝10cm即杯子裝滿飲料時，杯對杯座的壓力F1＝4.5N，則杯底受到飲料的壓力F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N；（2）飲料對杯底的壓強p＝＝＝1200Pa，此時飲料的深度h＝10cm＝0.1m，由p＝ρ液gh可得，飲料的密度ρ＝＝＝1.2×103kg/m3；（3）飲料流出的速度v＝50cm/s＝0.5m/s，飲料持續(xù)流入空杯3s后，杯子內(nèi)飲料的體積V＝S1vt＝0.8×10﹣4m2×0.5m/s×3s＝1.2×10﹣4m3，杯子內(nèi)飲料的質(zhì)量m＝ρV＝1.2×103kg/m3×1.2×10﹣4m3＝0.144kg，杯對杯座的壓力F′＝F0+mg＝0.9N+0.144kg×10N/kg＝2.34N，杯對杯座的壓強p′＝＝＝780Pa。答：（1）裝滿飲料時，杯底受到飲料的壓力為3.6N；（2）飲料的密度為1.2×103kg/m3；（3）飲料持續(xù)流入空杯3s后關(guān)閉開關(guān)，杯對杯座的壓強為780Pa。12．（秋?青羊區(qū)校級期中）小王學習了浮力、壓強知識后，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（不計體積和質(zhì)量）吊著一個由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，負值表示力的方向相反。求：（1）A、B的總重為多少？（2）當h＝8cm，水對容器底部的壓力為多少？（3）當h＝15cm，容器對水平桌面的壓強為多少？【分析】（1）根據(jù)圖乙讀出h＝0cm時的拉力，根據(jù)二力平衡條件求出工件AB的總重力；（2）利用V＝Sh求出工件A的體積；當桿對AB工件的作用力為零時工件AB處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力和自身的重力相等，根據(jù)F?。溅阉甮V排求出工件排開水的體積，然后與A的體積相比較判斷出物體A沒有浸沒，設出此時工件A下降高度，假設工件A下降時液面沒有變化，根據(jù)V＝Sh求出排開水的體積，而實際上水面會上升，表示出上升的高度，利用排開水的體積得出等式即可求出此時AB工件下降高度；從而得出工件A恰好完全浸沒時下降的高度，根據(jù)圖乙判斷出h＝5cm時容器內(nèi)水的深度達到最大，利用體積公式求出液面上升的高度，然后求出容器內(nèi)水的深度，當h＝8cm時容器內(nèi)水的深度不變，根據(jù)p＝ρgh求出此時水對容器底部的壓強，利用p＝求出水對容器底部的壓力；（3）根據(jù)圖乙可知h＝15cm時桿對AB工件的壓力，根據(jù)V＝Sh求出容器內(nèi)水的體積，根據(jù)m＝ρV和G＝mg求出容器內(nèi)水的重力，容器對水平桌面的壓力等于水的重力加上容器的重力、工件的總重力以及桿對AB工件的壓力，利用p＝求出容器對水平桌面的壓強?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙可知，當h＝0cm時，F(xiàn)＝36N，由二力平衡條件可知，工件AB的總重力：G總＝F＝36N；（2）當F＝0時，工件AB處于漂浮狀態(tài)，受到的浮力F?。紾總＝36N，由F?。溅阉甮V排可得，工件排開水的體積V排＝＝＝3.6×10﹣3m3，工件A的體積VA＝SAhA＝400cm2×10cm＝4000cm3＝4×10﹣3m3，則：V排＜VA，所以，物體A沒有浸沒，設此時工件A下降高度為h1，假設工件A下降時液面沒有變化，則排開水的體積V排′＝SAh1，而實際上水面會上升，上升的高度△h＝＝＝＝4h1，由于A的高度為10cm，則工件A下降2cm時，水面上升8cm，工件A恰好完全浸沒，由圖乙可知，當h＝5cm時，即工件B下降h2＝3cm時，容器內(nèi)水的深度達到最大，即達到容器的高度，此時工件B排開水的體積V排″＝SBh2，則液面上升的高度△h′＝＝＝×3cm＝2cm，容器內(nèi)水的深度h水＝h水0+△h+△h′＝20cm+8cm+2cm＝30cm＝0.3m，當h＝8cm時，容器內(nèi)水的深度仍為0.3m不變，所以，此時水對容器底部的壓強p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa，由p＝可得，水對容器底部的壓力F水＝p水S容＝3000Pa×500×10﹣4m2＝150N；（3）由圖乙可知，當h＝15cm時，工件A、B全部浸水中，桿對AB工件的壓力：F′＝24N，容器內(nèi)水的體積V水′＝S容h水﹣SAhA﹣SBhB＝500cm2×30cm﹣400cm2×10cm﹣200cm2×10cm＝9000cm3，容器內(nèi)水的質(zhì)量m水′＝ρ水V水′＝1.0g/cm3×9000cm3＝9000g＝9kg，容器內(nèi)水的重力G水＝m水′g＝9kg×10N/kg＝90N，容器對水平桌面的壓力F＝G水+G容+G總+F′＝90N+5N+36N+24N＝155N，容器對水平