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章末小结与提升压强类型1压强公式p=FS的应用1.如图所示,圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上。圆柱体A对地面的压强为pA,圆柱体B对地面的压强为pB;圆柱体A的密度为A,圆柱体B的密度为B;圆柱体A的底面积为SA,圆柱体B的底面积为SB;圆柱体A的质量为mA,圆柱体B的质量为mB;圆柱体A的高度为hA,圆柱体B的高度为hB。已知pApB=65,AB=45,SASB=58,则下列计算结果正确的是( D )A.两圆柱体的质量之比mAmB=43B.两圆柱体的高度之比hAhB=23C.如果将圆柱体A水平切去hA,则两圆柱体对地面的压强相等D.如果从两个圆柱体上部各水平切去mA,圆柱体A对地面的压强为pA,圆柱体B对地面的压强为pB,则pApB=45类型2液体压强的计算2.如图,置于水平桌面上的容器,底面积为200 cm2,未装水时的质量为0.2 kg。容器盛水后水面的高度为15 cm,容器对桌面的压强为1.1103 Pa,求水对容器向上的压力( 已知水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg,忽略容器壁的厚度 )。解:由题意可知,容器对桌面的压强p1=1.1103 Pa容器的底面积S=200 cm2=210-2 m2容器对桌面的压力F1=p1S=1.1103 Pa210-2 m2=22 N由于容器置于水平桌面上,所以容器对桌面的压力与容器和水的总重力相等,即G总=F1=22 N容器的重力G容=m容g=0.2 kg10 N/kg=2 N故水的重力G水=G总-G容=22 N-2 N=20 N容器内水的深度h=15 cm=0.15 m根据液体压强公式,容器内水对容器底所产生的压强p2=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.15 m=1.5103 Pa容器内水对容器底部产生的压力F2=p2S=1.5103 Pa210-2 m2=30 N水对容器向上的压力F=F2-G水=30 N-20 N=10 N类型3大气压强的测量与计算3.小柯将轻质塑料挂钩( 质量不计 )的吸盘压在玻璃餐桌的下表面,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为5 cm2,同时将盛水塑料桶挂到挂钩上,如图所示。( 1 )在塑料吸盘未挂塑料桶时,若吸盘是紧压在玻璃餐桌下表面的,则吸盘所受的力是大气对它向上的压力和玻璃板对它向下的弹力;( 2 )若当时大气压强为1.0105 Pa,则吸盘最多能挂多重的盛水塑料桶?( 3 )实际操作中,当小明把重为40 N的水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了。你认为是什么原因造成的呢?解:( 2 )吸盘与玻璃的接触面积S=5 cm2=510-4 m2由p=FS可得,吸盘受到的大气压力F=pS=1.0105 Pa510-4 m2=50 N对于吸盘来说,当盛水塑料桶的重力等于大气压力时,吸盘刚好不下落,故得G=F=50 N( 3 )“当小明把重为40 N的水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了。”说明吸盘内有向外的气压,可能是由于吸盘内的空气没有完全挤出,或吸盘的气密性不好,实验过程中有外部的空气进入吸盘所致。实验一:探究影响压力作用效果的因素1.实验器材:沙盘、小桌、钩码等。2.实验过程( 1 )保持受力面积相同,研究压力作用效果与压力大小的关系:使小桌的桌腿与沙面接触,观察小桌陷入沙中的深度;然后在桌面上放一个200 g的钩码,观察小桌陷入沙中的深度。( 2 )保持压力相同,研究压力作用效果与受力面积大小的关系:使小桌桌面与沙面接触,观察小桌陷入沙中的深度;然后使小桌的桌腿与沙面接触,观察小桌陷入沙中的深度。3.实验结论压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越明显。【针对训练】1.小明同学利用A、B两个物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图所示。( 1 )实验中小明是通过观察泡沫的凹陷程度来比较压力的作用效果的;( 2 )比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;( 3 )若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”,应通过比较图甲和丙所示的实验;( 4 )小明同学实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示。他发现它们对泡沫的压力作用效果相同,由此他得出的结论是压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小相同。实验二:探究液体内部的压强1.实验准备( 1 )器材:一杯清水、一杯盐水、简易U形压强计。( 2 )装备调试:检查U形压强计的气密性,用手轻按金属盒的橡皮膜,观察U形管中的液柱是否变化明显;检查U形管静止时两侧液面是否相平,若不相平需重新连接橡皮管。2.实验操作( 1 )将压强计的金属盒依次放入水中的不同深度处,观察U形管液面高度差。( 2 )保持金属盒在水中的深度不变,转动金属盒橡皮膜的方向,观察U形管液面高度差。( 3 )将金属盒分别放在清水和盐水的同一深度处,观察U形管液面高度差。3.实验结论液体内部向各个方向都有压强,同一深度向各个方向的压强都相等;液体压强与液体密度、深度有关,深度越深、密度越大,压强越大。【针对训练】2.在“研究影响液体内部压强”的实验中:( 1 )压强计是通过观察U形管的两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小;( 2 )比较图甲和图乙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体深度的增加而增大;( 3 )如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择乙、丙两图进行比较;( 4 )已知乙图中U形管左侧液柱高为4 cm,右侧液柱高为10 cm,则U形管底部受到的液体的压强为1000Pa( 水=1.0103 kg/m3,g=10 N/kg )。
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