中考物理专题考压强问题解析.docx

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中考物理专题考压强问题解析

专题二中考压强问题解析

压强知识点是课标规定需要理解的水平。

是全国各地市中考试题必考的内容。

压强知识与人们日常生活、生产实际息息相关。

中考试卷考查压强知识点的问题十分明显，所以解决压强问题成为各地老师学生在中考复习过程中必须重视的。

本文以固体压强、液体压强、气体压强问题为切入点，给出解决问题的思路和方法，为毕业班学生少走弯路、提高复习效率会起到决定作用。

一、中考压强知识点问题分类

（一）固体压强问题

【例题1】如图是冰壶比赛的情景．冰壶对冰面的压力是150N，与冰面的接触面积是0.03m2，则冰壶对冰面的压强为　　Pa．冰壶被掷出后仍能向前运动，是因为冰壶具有　　，且受阻力小，运动状态改变慢．

答案：

5×103；惯性．

解析：

此题考查压强的大小计算和惯性，惯性现象在现实生活中随处可见，和我们的生活密切相关，学习中要注意联系实际，用所学惯性知识解决生活中的实际问题．求解固体压强，核心要把哪个物体受到的压强确定下来，然后寻找这个物体受到的压力是多少?

寻找这个物体的受力面积说多少？

注意单位的统一性。

结合公式或者灵活变形即可求解。

冰壶对冰面的压强需要利用固体压强公式求解：

已知冰壶对冰面的压力是F=150N

与冰面的接触面积是S=0.03m2

根据压强公式P=F/S有：

p=5×103Pa；

冰壶被掷出后仍能向前运动，是因为冰壶具有惯性．

【例题2】乌鸦想喝玻璃瓶中的水．假设玻璃瓶身是圆柱体，其底面积为0.02m2，瓶内圆柱形空间的高度为0.25m，瓶内有水，水深0.20m，瓶壁薄（厚度不计），瓶嘴小，只容乌鸦嘴伸入，且瓶嘴深与乌鸦嘴长相等，瓶放在水平地面上，如图所示．已知空玻璃瓶重12N，则玻璃瓶底对地面的压强是　　Pa．为了喝到瓶中水，乌鸦用嘴将周围的小石子夹入瓶中．假设每颗石子的质量都是43g，乌鸦至少向瓶中夹入　　颗石子才能让它自己的嘴接触到瓶中水（假如石子全部浸入水中）．（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，ρ石子=2.5×103kg/m3）

答案：

2600；59．

解析：

根据题意求出瓶子内水的体积，根据ρ=

求出瓶子内水的质量，根据G=mg求出水的重力，玻璃瓶底对地面的压力等于水和瓶子的重力之和，根据p=

求出玻璃瓶底对地面的压强；乌鸦的嘴接触到瓶中水时，根据V=S（h瓶﹣h水）求出石子的体积，根据m=ρV求出所加石子的质量，然后除以每颗石子的质量，然后得出答案．

（1）瓶子内水的体积：

V水=Sh水=0.02m2×0.20m=0.004m3，

由ρ=

可得，瓶子内水的质量：

m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.004m3=4kg，

水的重力：

G水=m水g=4kg×10N/kg=40N，

玻璃瓶底对地面的压力：

F=G水+G瓶=40N+12N=52N，

玻璃瓶底对地面的压强：

p=

=

=2600Pa；

（2）乌鸦的嘴接触到瓶中水时，石子的体积：

V石子=S（h瓶﹣h水）=0.02m2×（0.25m﹣0.20m）=0.001m3，

所加石子的质量：

m石子=ρ石子V石子=2.5×103kg/m3×0.001m3=2.5kg，

则需要石子的个数：

n=

≈58.1，即59个．

（二）液体压强问题

【例题3】如图所示，质量为500g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为80cm2，内装1.5L的水，已知g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，求：

（1）容器对水平桌面的压强；

（2）水对容器底部的压力．

答案：

（1）容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa；

（2）水对容器底部的压力为8N．

解析：

利用G=mg和ρ=

求出水的重力，容器对水平桌面的压力等于容器与水的总重力，又知容器底面积，即受力面积，利用p=

计算容器对水平桌面的压强；

利用p=ρgh求出水对容器底部的压强，然后根据p=

计算水对容器底部的压力．

（1）水的体积：

V=1.5L=1.5×10﹣3m3，

根据ρ=

可得水的质量：

m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg，

则容器对水平桌面的压力：

F=G=（m水+m容）g=（1.5kg+0.5kg）×10N/kg=20N，

容器对水平桌面的压强：

p=

=

=2.5×103Pa；

（2）水对容器底部的压强：

p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa，

则水对容器底部的压力：

F′=p′S=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N．

【例题4】如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2．杯中水深10cm，杯和水的总重力为3N，则杯对水平桌面的压强为　　Pa；水对杯底的压力为　　N．（g=10N/kg，茶杯杯壁厚度不计）

答案：

1500；2．

解析：

本题考查了学生对压强定义式和液体压强公式的掌握和运用，对于不规则的容器，对容器底的压力和压强，要先计算液体对容器底的压强p=ρgh、再计算液体对容器底的压力F=pS；容器对桌面的压力和压强，先计算容器对桌面的压力F=G、再计算容器对桌面的压强p=

．

茶杯对水平桌面的压力等于杯和水的总重力，根据p=

求出杯对水平桌面的压强；由图可知杯内水的深度，根据p=ρgh求出水对杯底的压强，利用F=pS求出水对杯底的压力．

（1）杯对水平桌面的压力：

F=G总=3N，

则杯对水平桌面的压强：

p=

=

=1500Pa；

（2）水的深度h=10cm=0.1m，

水对杯底的压强：

p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，

水对杯底的压力：

F′=p′S=1000Pa×20×10﹣4m2=2N．

【例题5】如图所示，一个底面积为2×10-2m2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，容器高0.15m，内盛有0.1m深的水．

求：

（1）容器内水的质量．

（2）水对容器底部的压强．

（3）当把一个质量为3kg实心正方体A放入水中后，容器对桌面压强的增加量是980Pa，求物体A的密度大小？

答案：

（1）2kg；

（2）980Pa；（3）1.5×103kg/m3

解析：

首先分析是固体还是液体的压力、压强的研究范围，容器中装入液体，对支持面来说研究的是固体的压力和压强，对容器底来说研究的是液体的压力和压强。

对于固体的压力和压强一般先分析压力F，再根据p=F/S分析或计算压强；对于液体的压力和压强一般是先根据p=ρgh分析或计算压强，再根据F=pS分析或计算压力。

（1）容器内水的体积：

V水=Sh=2×10-2m2×0.1m=2×10-3m3，

由ρ=mV可得，容器内水的质量：

m水=ρ水V水=2kg；

（2）水对容器底部的压强：

p水=ρ水gh水=980Pa；

（3）正方体的重力：

GA=mAg=3kg×9.8N/kg=29.4N，

由p=F/S可得，正方体A放入水中后对桌面压力的增加量：

△F=△pS=980Pa×2×10-2m2=19.6N，

∵△F＜GA，∴水有溢出，溢出水的重力：

G溢出=GA-△F=29.4N-19.6N=9.8N，

溢出水的体积：

V溢出=m溢出/ρ水=G溢出/ρ水g=1×10-3m3，

容器内增加的体积：

V′=S（h-h水）=1×10-3m3，

物体A的体积：

VA=V溢出+V′=1×10-3m3+1×10-3m3=2×10-3m3，

物体A的密度：

ρA=mA/VA=1.5×103kg/m3．

（三）气体压强问题

【例题6】“五·一”期间，爸爸开车带着小明去登山．从小明家到山脚下用时30min，车的里程表显示本次行驶的路程为36km，爸爸开车的平均速度为　　km/h．小明登上山顶时，感觉呼吸有些困难，这是因为大气压随高度的增加而　　．

答案：

72。

减小。

解析：

对第一个空，路程、时间都已知，根据平均速度公式直接可求解。

由于大气压是大气层受到重力作用而产生的，因此离地面越高，空气越稀薄，大气压则越小。

所以第二个空很好解决。

（四）流体压强与流速的关系问题

【例题7】如图所示，把饮料吸管A插入盛水的杯中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端．往B管中吹气，可以看到A管中的水面上升．这是因为A管上端口附近空气压强变　　（填“大”或“小”）的缘故；当杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强大小为　　Pa．（g取10N/kg）

答案：

小；1000．

解析：

对于液体压强计算和流体压强问题，要明确被研究的物体，物体的哪两个侧面流体流速不同，判断两个侧面的压强情况，判断物体在压强差作用下的运动情况．

吸管和烧杯构成连通器，吹气之前，吸管内和烧杯内液面相平．

当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升．利用p=ρgh计算杯底受到水的压强．

往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的水面上升，原因是：

往B管中吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，所以A管水上升或有水喷出．

杯内水的深度为10cm时，杯底受到水的压强：

p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa．

【例题8】在平南高铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区域候车，以免产生危险，这主要是因为高速列车经过时，列车与人之间的（）

A.空气流速增大，压强减小B.空气流速减小，压强减小

C.空气流速增大，压强增大D.空气流速减小，压强增大

答案：

A．

解析：

当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快，从而造成人周围空气流速不同，结合流体压强与流速的关系即可解决此题。

当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：

人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险．

（五）压强综合题

【例题9】随着人们生活水平的提高，小汽车已经逐步进入家庭．某品牌小汽车质量是1600kg，车上载有人和物品质量共为200kg，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2m2．若小汽车以输出功率60kW在市区外水平路面上做匀速直线运动，运动速度v1=72km/h；当汽车将要进入市区时，司机减小了油门，使汽车的输出功率立即减小为24kW并保持该功率继续直线行驶，汽车的速度与时间的关系如图所示，设运动过程中汽车所受阻力不变，g取10N/kg．求：

（1）该汽车静止时对水平路面的压强．

（2）汽车运动过程中受到的阻力；

（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小．

答案：

（1）该汽车静止时对水平路面的压强为9×105Pa．

（2）汽车运动过程中受到的阻力为3000N；

（3）t2时间后汽车运动的速度v2的大小为8m/s．

解析：

该汽车静止时对水平路面的压力等于车和物品的总重力，又知受力面积，利用p=

可求压强．根据P=

=

=Fv求出汽车以v1速度匀速行驶时牵引力的大小，然后根据二力平衡的条件求出受到的阻力；阻力已经求出，然后根据P=Fv计算t2时间后汽车运动的速度v2的大小

（1）该汽车静止时对水平路面的压力：

F=G总=m总g=（m车+m物）g=×10N/kg=1.8×104N，

对水平路面的压强：

p=

=

=9×105Pa；

（2）因为P=

=

=Fv，

所以，当汽车以v1速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力：

F1=

=

=3000N，

因为汽车做匀速直线运动，所以汽车受到的阻力：

F阻=F1=3000N；

（3）当汽车以v2速度匀速行驶时，汽车受到的牵引力F2=F阻=3000N，

则t2时间后汽车运动的速度：

v2=

=

=8m/s．

二、解决压强问题基本思路

1.对压强公式P=F/S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，可以等于或小于物体表面积，但绝对不会大于物体的表面积。

（3）在理解了压力和受力面积之后，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），这样得到物体所受压强P的单位是帕（Pa）。

（4）在讨论压力作用效果时，应该用控制变量法来分析，即当压力F一定时，压强P与受力面积成反比；当受力面积一定时，压强P与压力成正比。

如果在增大压力F的同时，减小受力面积，那么物体受到的压强是增大的；在减小压力和同时增大受力面积时，压强是减小的，对后面两点希望大家也要有清醒的认识。

（5）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。

2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方：

（1）应用的公式是P=ρgh；

（2）g=9.8N/kg有时题中为了计算简单给出g=10N/kg（3）ρ是指产生压强的液体的密度，一般给出，但对常见的液体水，其密度需记忆。

ρ水=1.0×103kg/m3（4）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。

对以上问题理解后，各量单位统一了，代入公式计算能很好地解决实际问题。

3．对大气压的变化规律及其应用的总结：

4.对流体压强与流速关系的认识

流体压强大小与流速关系：

在流体中流速越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。

三、与压强有关的和中考难度一致的精品训练试题（含答案）

1．下列事例中，为了减小压强的是（　　）

A．书包要用宽的背带B．在鞋底做上凹凸不平的花纹

C．菜刀要经常磨一磨D．拦河坝修成上窄下宽的形状

答案：

A．

2．下列工具、物品或设施中，使用时利用了大气压强的是（　　）

A．天平B．塑料吸盘C．船闸D．密度计

答案：

B．

3．如图所示，用力将图钉按在墙壁上，下列说法正确的是（　　）

A．手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力

B．手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力

C．手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强

D．钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力

答案：

D．

4．如图所示是一款自动清洁地面机器人，它工作时内部的电动机带动风扇转动，把尘盒内的空气排除，利用　　将垃圾吸入尘盒内．已知机器人的质量是2kg，滚轮与地面的总接触面积为10cm2，静止在水平地面时它对地面的压强为　　Pa．

答案：

大气压；2×104．

5．如图所示，一茶杯放在水平桌面上，茶杯底面积为20cm2．杯中水深10cm，杯和水的总重力为3N，则杯对水平桌面的压强为　　Pa；水对杯底的压力为　　N．（g=10N/kg，茶杯杯壁厚度不计）

答案：

1500；2．

6．如图所示，用拇指与中指压一支铅笔的两端，　　（选填：

拇指、中指）受到的压强大，若拇指受到的压力为2N，笔尖的受力面积为0.2mm2，则中指受到的压强为　　Pa．

答案：

中指；1×107．

7．今年5月13日，小明参加了我市“环南湖健步行”活动，小明的质量为50kg，双脚与地面的总接触面积为0.04m2。

求：

（1）小明所受的重力大小；

（2）小明双脚站立在水平地面时对地面的压强；

（3）小明的体积（人的密度跟水的差不多，取小明的密度为1.0╳103kg/m3）。

答案：

（1）小明的重力为500N；

（2）小明站立时对水平地面的压强为1.25╳104Pa；

（3）小明的体积为5×10-2m3。

8．鸟撞飞机事件时有发生，是不是它们“瞎”了？

研究发现雨燕等鸟类具有边飞边睡的能力，甚至还能长时间张开一只眼睛来观察飞行路径，避免与其它鸟类或物体碰撞．研究还发现，某种鸟类只有距离运动的物体30m内才逃离．由于飞机速度很快，所以它们就没有足够的时间来逃离，而引起撞机事件．综合上述信息，回答下列问题：

（1）数据显示，一只0.5kg的鸟正面撞在迎面飞来的速度为720km/h的飞机上，就会产生1.6×104N撞击力，对飞机造成损伤．假如撞击面积为0.01m2，计算该鸟撞击飞机的压强．

（2）如表是三种材料的相关参数，从飞机承受鸟类撞击能力和飞机自身重量考虑，最适宜用来制造飞机的材料是　　．

性质

材料A

材料B

材料C

抗压性（N/m2）

1.2×104

1.6×104

2.0×104

密度（kg/m3）

1.2×103

4.0×103

1.2×103

（3）如图，一架飞机以720km/h的速度向正前方O点的鸟迎头飞去，则飞机的头A点到达O点位置所需的时间是　　s，这也就是飞机留给该鸟逃离O点的时间．

（4）天空自古以来都是鸟类的地盘，能够长时间飞行的鸟类有边飞边睡的能力是它们　　飞行生活的表现，是自然选择的结果．根据达尔文进化论推测，随着空中高速飞行器的增多，很多很多年后，鸟类　　（选填“可能”或“不可能”）具有更强的躲避高速飞行器的能力．

答案：

（1）产生的压强为：

1.6×106Pa；

（2）材料C；（3）0.15；（4）适应；可能．

9．如图所示，容器中装有0.2kg的水，水的深度为10cm．求：

（1）容器中水的重力；

（2）水对容器底的压强．（g取10N/kg）

答案：

（1）容器中水的重力2N；

（2）水对容器底的压强1×103Pa．

10．甲、乙两个薄壁圆柱形容器（容器足够高）置于水平地面上．甲容器底面积为6×10﹣2米2，盛有质量为8千克的水，乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水．

①求乙容器中水的体积V乙．

②求乙容器底部受到水的压强P乙．

③现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量△P甲．

答案：

①乙容器中水的体积为2×10﹣3m3；

②乙容器底部受到水的压强为980Pa；

③抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量为490Pa．