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1、专题14 压强计算类题型1.压强公式及其变形公式（1）压强：（普遍使用)（2）p=gh（适用于液体、气体）2.物理量常用单位及其换算（1）力的国际单位是N, 受力面积国际单位是m2，压强的国际单位是Pa。（2）1 Pa=1N/m2（3）面积单位换算：1cm2=104m2 1mm2=106m23.利用压强公式解决计算题时思维方法A.对压强公式的理解（1）压力F的大小不一定等于重力，方向也不一定是竖直向下，压力与物体表面垂直；（2）受力面积S是指物体相互挤压的面积，与物体表面积不一定相等。（3）运用压强公式计算时，F的单位是牛顿（N），受力面积S的单位要用平方米（m2），压强的单位是帕（Pa）。（
2、4）压强公式P=F/S既适用与固体，又适用与液体，也适用与气体。B.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方：应用的公式是P=gh；h是指深度，表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。精选习题1（2017滨州）质量为100g底面积为20cm2的薄壁容器中盛有500g水，将容器放置在水平地面上，如图所示，容器内水深h为20cm，则水对容器底部的压强为 Pa，容器底部对地面的压强为 Pa（水=1.0103kg/m3，g取10N/kg）【答案】2000；3000。【解析】（1）水对容器底部的压强：p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.2m=2000Pa；（2）
3、容器底部对地面的压力：F=G总=（m水+m容）g=（0.5kg+0.1kg）10N/kg=6N，容器底部对地面的压强：p=3000Pa。2（2018莱芜）如图所示，同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上，高度之比为hA：hB=2：1，底面积之比SA：SB=1：2，它们对地面的压力和压强分别是FA、FB和pA、pB，则FA、FB= ，pA、pB= 。【答案】1：1；2：1。【解析】同种材料制成的两个实心圆柱体，其密度相同都为，则圆柱体对水平地面的压强：p=gh，实心圆柱体A和B对水平地面的压强分别为：pA=ghA，pB=ghB，所以，=；对水平地面的压力之比：=1：1。3（2019岳阳）人
4、工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为40kg，它与地面的接触面积为0.01m2。（1）求送餐机器人的重力；（2）送餐机器人的外壳是由玻璃钢材料制作的。有一小块玻璃钢材料的质量为90g，体积为50cm3，求该材料的密度；（3）若送餐机器人托着3kg的物体，求此时机器人对水平地面的压强。【解析】解：（1）送餐机器人的重力：Gmg40kg10N/kg400N；（2）该材料的密度：1.8g/cm3；（3）送餐机器人托着3kg的物体，总质量：m总3kg+40kg43kg，总重力：G总m总g43kg10N/kg430N，此时机器人对水平地面的压力：FG总430N，此时机器人对水平
5、地面的压强：p4.3104Pa。答：（1）送餐机器人的重力为400N；（2）该材料的密度为1.8g/cm3；（3）此时机器人对水平地面的压强为4.3104Pa。4（2017潍坊）电动汽车是正在大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点，如图，是一辆停放在水平地面上的电动汽车，质量为1.6103kg，每个轮胎和地面的接触面积为2102m2，g取10N/kg，求：（1）车对地面的压力；（2）车对地面的压强。【答案】（1）车对地面的压力为1.6104N；（2）车对地面的压强为2105Pa。【解析】（1）车对地面的压力：F=G=mg=1.6103kg10N/kg=1.6104N；（2）车对地面的压
6、强：p=2105Pa。5（2019福建）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图o饮料出口的横截面积S10.8cm2，饮料流出的速度v50cm/s，杯高H10cm，杯底面积S230cm2，g取10N/kgo（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？（2）饮料的密度为多大？（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？【解析】解：（1）由图可知空杯对杯座的压力：F00.9N；装满饮料时，杯对杯座的压力：F14.5N；因杯子为平底薄壁直圆筒状，所以杯底受到饮料的压力：FF1F04.5N0
7、.9N3.6N。（2）饮料的质量：m0.36kg；杯中饮料的体积：VS2H30cm210cm300cm33104 m3；则饮料的密度：1.2103kg/m3；（3）饮料持续流入空杯5s，则流入杯中饮料的质量：m1S1vt1.2103kg/m30.8104 m20.5m/s5s0.24kg；此时饮料对杯底的压力：F2m1g0.24kg10N/kg2.4N，此时杯对杯座的压强：p1.1103Pa。答：（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为3.6N；（2）饮料的密度为1.2103kg/m3；（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.1103Pa。6（2
8、018临沂）2017年12月24日，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机AG600首飞成功，可为“海上丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为560km/h，最大航程为4500km，巡航速度（经济、节油的飞行速度）为500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为51t，轮胎与跑道的总接触面积为0.6m2（水=1.0103kg/m3，g=10N/kg）。求：（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少？（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1400km，所需要的最短时间是多少？（3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为46t，此时飞机受到的重力是多少？
9、舱底某处距水面1.5m，水对该处产生的压强是多少？【答案】（1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强是8.5105Pa；（2）起飞后，飞机在空中直线飞行1400km，所需要的最短时间是2.5h；（3）飞机受到的重力是4.6105N；水对舱底产生的压强是1.5104Pa。【解析】（1）飞机在水平地面上，对地面的压力F=G=mg，然后根据p=计算飞机对跑道的压强。飞机静止在跑道上，对跑道的压力为：F=G=mg=51103kg10N/kg=5.1105N；则飞机对跑道的压强为：p=8.5105Pa；（2）确定飞机飞行的最大速度，根据公式t=可得飞机所需的最短时间。飞机的最大飞行速度为560km/h，由v=
10、得，飞机所需的最短时间为：t=2.5h；（3）根据F浮=G及F浮=G排可得飞机的重力；根据p=gh可得水对舱底的压强。飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，由漂浮条件可得F浮=G飞机，由阿基米德原理可得，飞机受到的浮力为：F浮=G排，所以，可得此时飞机的重力为：G飞机=G排=m排g=46103kg10N/kg=4.6105N；水对舱底的压强为：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg1.5m=1.5104Pa7（2020泉州模拟）我国从20世纪70年代开始大规模研制潜水器，现已达到国际领先水平。2010年7月下水的“蛟龙号”深海潜水器，是我国自主研制的，若“蛟龙号”潜水器下潜至5000m，
11、（海水1.03103kg/m3，g取10N/kg）求：（1）它受到的海水压强大约是多少？（2）若蛟龙号上的一观察窗口面积为0.5m2，则该窗口所承受海水的压力为多少？【解析】解：（1）潜水器受到海水的压强：pgh1.03103kg/m310N/kg5000m5.15107Pa；（2）观察窗口的面积S0.5m2，由p可得，观察窗受到的压力：FpS5.15107Pa0.5m22.575107N。答：（1）它受到的海水压强大约是5.15107Pa；（2）该窗口所承受海水的压力为2.575107N。8（2019朝阳区校级模拟）我国自主研制的深海载人深潜器“蛟龙”号圆满完成了7km级海试。它有一个50c
12、m2的观察窗，当它在7km深处时（海水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg）。求：（1）海水产生的压强；（2）观察窗受到的海水压力。【解析】解：（1）海水产生的压强：pgh1.0103kg/m310N/kg7000m7107Pa；（2）由p可得，观察窗受到的海水压力：FpS7107Pa50104m23.5105N。答：（1）海水产生的压强为7107Pa；（2）观察窗受到的海水压力为3.5105N。9（2019长春模拟）如图所示，水平桌面的中央放着一个底面积为0.04m2、重20N的圆形鱼缸，鱼缸内装有深0.2m、重100N的水。（g10N/kg）求：（1）水对鱼缸底的压强；（2）水
13、对鱼缸底的压力。【解析】解：（1）鱼缸底部受到的水的压强：p水水gh1.0103kg/m310N/kg0.2m2103Pa；（2）由p可得，水对鱼缸底部的压力：F水p水S2103Pa0.04m280N。答：（1）水对容器底的压强为2103Pa；（2）容器底受到水的压力为80N。10（2019古田县校级模拟）如图所示，把一只平底玻璃杯放在水平桌面上，在瓶内装入150g的水，杯子与桌面的接触面积是10cm2，取g10N/kg，求：（1）水对杯底的压强；（2）水对杯底的压力；（3）若桌面所受玻璃杯的压强是2.7103Pa，求玻璃杯的质量。【解析】解：（1）杯内水的深度：h12cm0.12m，水对杯底
14、的压强：pgh1.0103kg/m310N/kg0.12m1200Pa；（2）由p可得，水对杯底的压力：FpS1200Pa10104m21.2N；（3）桌面所受玻璃杯的压力：FpS2.7103Pa10104m22.7N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，玻璃杯的总质量：m0.27kg270g，则玻璃杯的质量：m杯mm水270g150g120g。答：（1）水对杯底的压强为1200Pa；（2）水对杯底的压力为1.2N；（3）玻璃杯的质量为120g。11（2020静安二模）水平地面上有一个质量为1千克、底面积为210-2米2的薄壁容器，容器内盛有质量为4千克的水，水深0.3米。求:水的体积V水。水对容器底部的压强p水。容器对地面的压强p容。【答案】410-3米3；2940帕；2450帕。【解析】 V水=m水/水=4千克/1.0103千克/米3=410-3米3 P水= 水gh水=1.0103 千克/米39.8牛/千克0.3米=2940帕 P容= F容/S容=G容+G水/S容=（1千克+4千克）9.8牛/千克/210-2米2=24
