2023年中考九年级二轮专题训练--液体压强的计算 (含答案)
1.如图甲所示,用弹簧测力计缓慢将长方体物体从装有水的杯子中匀速拉出,杯子的底面积为100cm2,拉力随时间的变化关系如图乙所示求:(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)物体的体积;
(2)物体的密度;
(3)物体离开水面后,水对杯底的压强变化了多少?
2.如图甲是家用高压锅结构图,它的原理是:液体的沸点随液面气压增大而升高。已知水的沸点跟气压的关系如图乙所示。测得高压锅锅盖面积0.12m2,排气孔的面积为12mm2;要求锅内外气压差不超过0.6×105Pa。请你通过计算并对照图像判断,在一标准大气压下,用该高压锅烧水时:
(1)水温最高可以达到多少?
(2)锅盖受到的内外最大压力差多大?
(3)为了保证安全,压在排气孔上的限压阀质量不得超过多少千克?(g=10N/kg,1个标准大气压p0=105Pa)
3.学校教学楼房共五层,测得底层水龙头处水的压强是5×105Pa,那么,比它高10m的四楼水龙头处水的压强是多少?(g=10N/kg)
4.圆柱形容器的底面积为 ,盛有深度为8cm的水。现将质量为1.8kg、高为20cm、底面积为 的长方体物块放入容器中,液面上升了2cm,如图所示。( , )。
(1)长方体物块放入容器前,容器底部受到的水的压强。
(2)长方体物块放入容器后对容器底部的压力。
(3)继续缓慢向容器中注水,若使物块对容器底部的压力最小,容器中水的总质量最少是多少?(容器足够高)
5.如图所示茶壶,底面积为100 cm2,当其盛满水时,容积 4 dm3,水深12 cm,(不计茶壶的厚度),若茶壶质量为300g,求:
(1)水对容器底的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
6.如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器高0.2米,内盛0.15米深的水,水对容器底部压力为29.4牛.
①求水对容器底部的压强p水.
②求容器的底面积S容.
③现有底面积为0.5S容、高为h、密度为5×103千克/米3圆柱体乙,如图(b)所示,将乙竖直放入容器甲中,若要使水对容器底部的压强p水′最大,求h的最小值.
7.如图,水平卓面上放有圆柱形温水杯、它的重为3N、底面积为300cm2、溢水口距杯底20cm。内装水的深度为18cm将一体积为1000cm3、密度为0.9g/cm3的正方体木块缓慢放入水中不计溢水杯厚度,求;
(1)木块的质量m;
(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;
(3)木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强p。
8.排水量是轮船装满货物时排开水的质量。一艘排水量为2000t的轮船,装满货物在河水中航行。河水密度取1.0 kg/ ,g取10N/kg。求该轮船:
(1)水面下5m处的船底受到水的压强;
(2)受到的浮力;
(3)排开水的体积。
9.如图所示,小倩同学的质量是50kg,她提了质量为10kg的一桶水给树苗浇水,桶中水深h为20cm,提水时手的受力面积为8cm2,人的双脚站立时与地面的接触面积是400cm2 (g取10N/kg)求:
(1)水对桶底的压强是多大?
(2)提水时手受到的压强是多大?
(3)小倩提着这桶水在地面上行走时,对地面的压强是多大?
10.玻璃杯里有一定质量的酒精,酒精的深度为10cm,酒精重2.4N,已知玻璃杯重0.6N,杯底面积为20cm2,则:
①杯底所受的压力?(g=10牛/千克,ρ酒精=0.8×103千克/米3)
②玻璃杯放在水平桌面上,则桌面受到的压强为多大?
11.炎热的夏季,为了改善城市环境,我县经常用多功能抑尘车(俗称雾炮车)除去空气中的尘埃。某型号雾炮车自身质量为10t,2m高的水箱最多能装10t水,有10个轮胎。为了方便清洗,水箱底部有一个排水孔,排水孔盖子的面积约为100cm2(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)。
(1)当水箱装满水时,雾炮车每个车轮与地面的接触面积为0.08m2,则雾炮车装满水静止时,对水平地面的压强为多大?
(2)当水箱中水的深度为1.6m时,排水孔盖子受到水的压力为多大?
12.一锥形瓶,重1.2N,底面积为50cm2,杯内盛水,水深8cm,水重3N,放在水平桌面上。(g=10N/kg)求:
(1)水对杯底的压力多大?
(2)杯对桌面的压强多大?
13.图是一种新型坦克,该坦克具有水下潜渡能力,坦克全重约50 t,高约 2.5m。若每条履带与地面的挨触面积为 2m2,请解答下列问题;(g取10N/kg)
(1)若坦克在深为 5m 河流中潜渡时,坦克对水平河床的压力为 1×105 N,则该坦克受到的浮力为多大?
(2)坦克在该河流中(水深 5m)潜渡时,坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为多大?
14.如图所示为一个电热水壶,放置在水平桌面上。壶身和底座的总质量是0.5kg,底座与水平桌面的接触面积为2×10-2m2,在水壶内装入重15N的水后,水的深度为0.12m。g取10N/kg,求:
(1)水对壶底的压强;
(2)水壶对水平桌面的压强。
15.如图薄壁圆柱状容器,其底面积为500cm2,盛有0.2m深的水。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)求水对容器底部的压强p水;
(2)求水对容器底部的压力F水;
(3)若将容器中的水换成其他液体,发现当液体的深度为0.16米时,与之前水对容器底部的压强相同,求该液体的密度ρ液。
16.如图所示,一平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150 g的水,杯子与桌面的接触面积是10 cm2(g=10 N/kg).
(1)求水对杯底的压强;
(2)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103 Pa,求玻璃杯的质量.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:由图像可知,露出水面后测力计的拉力F拉2=5N
物体的重力G=F拉2=5N
未露出水面时,物体受到的拉力F拉1=3N
所以浸没时物体受到的浮力F浮=G﹣F拉1=5N﹣3N=2N
由F浮=ρ水gV排得物体的体积V=V排===2m3
答:物体的体积为2×10﹣4m3;
(2)解:物体的质量m===0.5kg
物体的密度===2.5kg/
答:物体的密度为2.5×103kg/m3;
(3)解:物体离开水面后,排开水的体积变化量ΔV排=V=2×10﹣4m3
杯内水的深度变化量Δh===0.02m
水对杯底的压强变化量Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa
答:物体离开水面后,水对杯底的压强变化了200Pa。
2.【答案】(1)在1标准大气压下,高压锅内气压
p气=Δp+p0=0.6×105Pa+105Pa=1.6×105Pa
由图像可知,水温最高可达115℃。
答:水温最高可以达到115℃;
(2)高压锅内外压力差
ΔF=ΔpS=0.6×105Pa×0.12m2=7200N
答:锅盖受到的内外最大压力差为7200Pa;
(3)水温到115℃时,排气孔内外压力差ΔF′=ΔpS′=0.6×105Pa×12×10-6m2=0.72N
限压阀重力G=ΔF′=0.72N
所以
答:压在排气孔上的限压阀质量不得超过0.072kg。
3.【答案】解:四楼的水对底层水龙头处产生的压强:
p1=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×10m=1×105Pa,
由于底层水龙头处水的压强是5×105Pa,则四楼水龙头处水的压强:
p2=p底﹣p1=5×105Pa﹣1×105Pa=4×105Pa
4.【答案】(1)解:长方体物块放入容器前,容器底部受到的水的压强
答:长方体物块放入容器前,容器底部受到的水的压强 ;
(2)解:长方体物块放入容器后对容器底部的体积为
长方体物块放入容器后的浮力为
长方体的重力为
则长方体物块放入容器后对容器底部的压力
答:长方体物块放入容器后对容器底部的压力8N;
(3)解:继续缓慢向容器中注水,若使物块对容器底部的压力最小,最小值为零,即物块刚刚漂浮,此时的浮力等于重力,即此时的浮力为18N,故此时排开水的体积为
则此时物体浸没的深度为
则此时水的体积为
容器中水的总质量最少是
答:容器中水的总质量最少是 。
5.【答案】(1)解:水对容器底的压强
根据 可得
答:水对容器底的压力是11.76N;
(2)解:水的重力
茶壶的重力
茶会对桌子的压力
由 得茶壶对桌面的压强
答:茶壶对桌面的压强是4214Pa。
6.【答案】解:①水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m=1470Pa;
②由p= 可得,容器的底面积:
S容= = =0.02m2;
③因圆柱体乙的密度大于水的密度,
所以,将乙竖直放入容器甲中后,乙的底部和容器的底部接触,
当水的深度和容器的高度恰好相等时,水对容器底部的压强最大,圆柱体的高度最小,
则此时乙的体积:
V乙=S容△h=0.02m2×(0.2m﹣0.15m)=1×10﹣3m3,
h的最小值:
h= = = =0.1m.
答:①水对容器底部的压强为1470Pa;
②容器的底面积为0.02m2;
③若要使水对容器底部的压强p水′最大,则h的最小值为0.1m
7.【答案】(1)解:根据知,木块的质量为
答:木块的质量m为900g;
(2)解:杯底受到水的压强p水=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1.8×103Pa
根据知,水对溢水杯底的压力为F=pS=1.8×103Pa×300×10﹣4m3=54N
答:木块放入前,水对溢水杯底的压力F为54N;
(3)解:木块的重力为G=mg=0.9kg×10N/kg=9N
因为木块的密度小于水的密度,所以木块放入水中处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G=9N
排开水的体积为
水面上升的高度为
所以木块放入水中后有水溢出;根据阿基米德原理和漂浮的条件知,F浮=G=G排,所以放入木块后,溢水杯内水的质量加上木块的质量等于溢水杯装满水时的总质量;溢水杯装满水时的总体积V水=Sh=300cm2×20cm=6000cm3=6×10﹣3m3
由可得,溢水杯内装满水的质量m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg
溢水杯内水的重力为G水=m水g=6kg×10N/kg=60N
溢水杯装上水后的总重力为G总=G水+G容器=60N+3N=63N
溢水杯对桌面的压力F=G总=63N
溢水杯对桌面的压强
答:木块放入水中静止后溢水杯对桌面的压强p为2.1×103pa。
8.【答案】(1)解:根据液体压强公式p= gh,水面下5m处的船底受到水的压强为p= gh=1.0 kg/m3 10N/kg 5m=5 Pa
答:水面下5m处的船底受到水的压强5 Pa;
(2)依据阿基米德原理可得F浮=G排=m排g=2000 kg 10N/kg=2 N
答:受到的浮力2× N;
(3)由m排= V排可得轮船排开水的体积 = = =2000m3
答:排开水的体积为2000m3。
9.【答案】(1)解:水对桶底的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(2)解:提水时手受到的压力:F=G桶=m桶g=10kg×10N/kg=100N,
手受到的压强:p′===1.25×105Pa
(3)解:小倩提着这桶水在地面上行走时,对地面的压力:F′=G总=(m人+m桶)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
行走时的受力面积:S′==200cm2=0.02m2,
对地面的压强:p″===3×104Pa.
10.【答案】解:①由 可知,杯底受到酒精的压强为
则杯底所受的压力
②玻璃杯放在水平桌面上,对桌面的压力F=G总=G酒精+G杯=2.4N+0.6N=3N
则桌面受到的压强为
答:①杯底所受的压力为1.6N;
②玻璃杯放在水平桌面上,则桌面受到的压强为 。
11.【答案】(1)解:雾炮车满载静止时,车对水平地面的压力
雾炮车满载静止时车与水平地面的总面积
则雾炮车满载静止时车对水平地面的压强
答:对水平地面的压强为2.5×105Pa;
(2)解:排水孔盖子受到水的压强
排水孔盖子的面积为
则排水孔盖子受到水的压力
答:排水孔盖子受到水的压力为160N。
12.【答案】(1)解:杯内水深
水对杯底的压强
杯的底面积
水对杯底的压力
答:水对杯底的压力为4N;
(2)解:杯对桌面的压力
杯对桌面的压强
答:杯对桌面的压强840Pa。
13.【答案】(1)解:坦克的重力G=mg=5×104kg×10N/kg=5×105N
坦克对水平河床的压力为F=1×105 N,坦克受到的浮力为F浮= G-F=5×105N -1×105 N=4×105N
答:坦克受到的浮力为4×105N;
(2)解:坦克顶部所处的深度h=h1-h2=5m-2.5m=2.5m
坦克顶部受到水的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.5m=2.5×104Pa
由 可得,舱门受到水的压力F′=pS2=2.5×104Pa×0.8m2=2×104N
答:在坦克顶部面积为0.8m2的舱门受到水的压力为2×104N。
14.【答案】(1)解:水对壶底的压强:p水 =ρ水gh=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.12m=1.2×103 Pa
(2)解:壶身和底座的总重力:G=mg=0.5kg×10N/kg=5N,
水壶对水平桌面的压力:F=G+G水 =5N+15N=20N,
则水壶对水平桌面的压强:p=F/S=20N/1×10 2m2=1×103 Pa
15.【答案】(1)解:容器中水对容器底的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
答:水对容器底部的压强2×103Pa;
(2)解:底面积为S=500cm2=0.05m2
水对容器底部的压力F水=p水S=2×103Pa×0.05m2=100N
答:水对容器底部的压力100N;
(3)解:已知与之前水对容器底部的压强相同,则p水=p液,即ρ水gh水=ρ液gh液
可得
答:该液体的密度1.25×103kg/m3。
16.【答案】(1)解:水对杯底的压强:
答:水对杯底的压强为1200Pa;
(2)解:因为玻璃杯和水的总重量等于玻璃杯对桌面的压力,故由压强公式得,
玻璃杯和水的总质量:
玻璃杯的质量:
答:若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103 Pa,玻璃杯的质量为120g
