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固体与流体中的压强:原创综合练习与解析

做一整套混合题,才看得出没人提醒时你会漏掉哪一步。

这套题涵盖固体与流体中的压强的各项技能:p = F ÷ A、p = ρgh、结合深度的解释、压强计,以及把质量换成重量。所有题目都是原创的,所有数据都是为练习而编的。

每道题先在纸上做,写出公式、代入和单位。除非另有说明,取 g = 10 N/kg,大气压为 1.0 × 10⁵ Pa。题目由易到难排列。

题目

1. 360 N 的力作用在 0.12 m² 的面积上,求压强。

显示答案

p = F ÷ A = 360 ÷ 0.12 = 3000 Pa

2. 50 N 的力作用在 25 cm² 的面积上,求压强(单位 Pa)。

显示答案

换算:25 cm² = 25 ÷ 10 000 = 0.0025 m²。p = 50 ÷ 0.0025 = 20 000 Pa

3. 一个质量 80 kg 的木箱放在面积 0.25 m² 的底座上,求木箱下方的压强。

显示答案

重量:W = mg = 80 × 10 = 800 N。p = 800 ÷ 0.25 = 3200 Pa。如果用 80 代替 800,会得到 320,这就是把质量当成力的错误。

4. 液压活塞中的液体压强为 2.4 × 10⁵ Pa,活塞面积为 0.0050 m²。液体对活塞施加多大的力?

显示答案

F = pA = 240 000 × 0.0050 = 1200 N

5. 求淡水(1000 kg/m³)在 3.5 m 深处造成的压强。

显示答案

p = ρgh = 1000 × 10 × 3.5 = 35 000 Pa

6. 密度 850 kg/m³ 的油在油箱底部造成 6800 Pa 的压强。油有多深?

显示答案

h = p ÷ (ρg) = 6800 ÷ (850 × 10) = 6800 ÷ 8500 = 0.80 m

7. 水坝的墙体靠近底部比靠近水面处厚得多。解释原因。

显示答案

水造成的压强随深度增加,因为越深的点上方水柱越高,水的重量压在每一平方米上。所以压强以及水对坝墙的力在底部最大。底部需要更厚,才能承受这个力。

8. 水箱中的水深 2.0 m,箱底装有一块面积 0.30 m² 的检修盖。求水造成的压强,以及检修盖受到的力。

显示答案

p = ρgh = 1000 × 10 × 2.0 = 20 000 Pa。F = pA = 20 000 × 0.30 = 6000 N。压强为 20 000 Pa。

9. 一名潜水员在海面以下 12 m。海水密度为 1030 kg/m³。求潜水员受到的总压强(包括大气压)。

显示答案

水造成的压强:1030 × 10 × 12 = 123 600 Pa。加上大气压:123 600 + 100 000 = 223 600 Pa。保留 2 位有效数字,为 2.2 × 10⁵ Pa。

10. 一个水银压强计(13 600 kg/m³)接到气体供应。开口一臂的水银面比气体一臂低 30 mm。求气体压强。

显示答案

换算:30 mm = 0.030 m。ρgh = 13 600 × 10 × 0.030 = 4080 Pa。开口一臂较低,所以气体压强低于大气压:100 000 − 4080 = 95 920 Pa。

11. 一个质量 50 kg 的人双脚站立(总面积 0.030 m²),然后抬起一只脚,使接触面积变为 0.015 m²。求两种情况的压强并比较。

显示答案

重量:50 × 10 = 500 N。双脚:500 ÷ 0.030 = 16 667 Pa,即 1.7 × 10⁴ Pa。单脚:500 ÷ 0.015 = 33 333 Pa,即 3.3 × 10⁴ Pa。压强变成两倍,因为面积减半而重量不变。

如果做错了

出错的地方应回头复习的课
压强 = 力 ÷ 面积用错,或面积单位有误把压强与力和面积联系起来
p = ρgh 代入有误,或深度取错在给定条件下计算液体压强
第 7 题的文字理由失分解释压强随深度变化的原因
第 10 题该减却加了看懂压强计类图示
第 3 题或第 11 题用千克代替牛顿需要力时不要用质量

批改之后,把每个错误各写一行记到错题记录与重测队列。几天后再做一道类似的题,看看纠正是否奏效。

独自做这样的练习,能看出哪里答错,却不一定看出原因。由老师逐行读你的解题过程,例如在线上一对一物理补习中,可以很快找到原因。

更新于:

下一步

如果看过解答后,同一类错误还是不断出现,一对一的老师可以逐行检查你的书面过程,直接针对那个习惯下手。

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