2019年中考物理一轮复习新突破:专题02 压强问题(解析版和原卷版)
【内容简介】压强知识点是每年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。固体压强、液体压强、气体压强、压强与流速的关系四个知识点内容是每年各地试卷热点题,现给出解决压强问题的思路和方法,为毕业班学生少走弯路、提高复习效率会起到决定作用。
一、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。
二
、中考压强知识点问题分类及其典型试题解析
(一)固体压强问题
【例题1】一个圆柱形杯身的杯子,装12cm高的水密封后(杯子厚度忽略不计)放在水平桌面上,如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中,静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙所示。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中杯底受到水的压强
(2)图丙中某种液体的密度
(3)如果杯子自身质量为80g,则杯内水的质量。
【答案】(1)图甲中杯底受到水的压强1200Pa;(2)图丙中某种液体的密度0.8×103kg/m3;(3)杯内水的质量0.24kg。
【解析】(1)图甲中杯底受到水的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa;
(2)设杯子的底面积为S,杯子在水中和在液体中受的浮力相等,F浮水=F浮液,
ρ水gV排=ρ液gV排′,ρ水gS(h1+h2)=ρ液gS(h1+h3),
图中h1=0.12m,h2=0.04m,h3=0.08m,
解得:ρ液=0.8×103kg/m3;
【例题2】共享单车为人们的绿色出行带来便利,车把上凹凸不平的花纹是通过 增
大摩擦的。小明骑着单车到公园游玩,10min沿水平路面行驶了3km,他骑车的平均速度
是 m/s。若小明和单车的总质量是80kg,每个车轮与水平地面的接触面积是25cm2,骑行过程中单车对地面的压强是 Pa.(g取10N/kg)
【答案】增大接触面的粗糙程度;5;1.6×105。
【解析】(1)车把上凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦的。
(2)小明骑车的平均速度:v===5m/s;、
(3)骑行过程中单车对地面的压力:F=G=mg=80kg×10N/kg=800N,
单车与地面的接触面积:S=2×25×10﹣4m2=5×10﹣3m2,
骑行过程中单车对地面的压强:p===1.6×105Pa。
(二)液体压强问题
【例题3】我国首艘国产航母的长度315m,宽度75m,吃水约10.5m,2018年5月13日离港海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力,其水下部分距海面深9m处承受海水产生的压强为 Pa.(ρ海水=1.03×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】等于;9.27×104。
【解析】根据物体浮沉条件可知,航母静止在海面上时(漂浮),其受到的浮力等于它受到的重力。距海面深9m处承受海水产生的压强:
p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×9m=9.27×104Pa。
(三)气体压强问题
【例题4】“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5】我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大 B.流速小,压强小 C.流速大,压强小 D.流速小,压强大
【答案】C
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