压强计算题(含答案)

1.发生在山区的大地震，往往会形成很多的堰塞湖（如图所示），这些堰塞湖随时有溃堤的可能，严重的威胁着下游群众的生命安全．若某堰塞湖湖堤底部的水深已达到55m，(g取10N/kg)． （1）求上述情况下湖堤底部受到的水的压强．

（2）求湖堤底部一块表面积为0.1m2的石头受到的水的压力．

（3）假设该湖堤底部和湖堤各部分能承受的水的最大压强都是6×105Pa，那么，最多还能允许水面上升多少米？

【解析】（1）湖堤底部受到的水的压强为：

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×55m=5.5×105Pa； （2）∵p=

∴石头受到的水的压力：

F=pS=5.5×105Pa×0.1m2=5.5×104N． （3）设湖堤底部水的最大深度为H，

由P最大=ρgH， 得H===60m．

水面最多还能上升的高度为△h=H-h=60m-55m=5m． 答：（1）上述情况下湖堤底部受到的水的压强为5.5×105Pa．

（2）湖堤底部一块表面积为0.1m2的石头受到的水的压力为5.5×104N． （3）最多还能允许水面上升5m．

2.如图所示，平底茶壶的质量是400g，底面积是40cm2，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1m2的水平桌面中央．试求：（1）水对茶壶底部的压力；（2）茶壶对桌面的压强．

解答：解：（1）水深h=12cm=0.12m，

水对壶底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa， 壶的底面积S=40cm2=40×10-4m2，

∴水对茶壶底的压力F1=pS=1200Pa×40×10-4m2=4.8N， （2）茶壶的重力G壶=m壶g=0.4kg×10N/kg=4N， 水的重力G水=m水g=0.6kg×10N/kg=6N， 茶壶对水平桌面的压力F2=G水+G壶=6N+4N=10N，

茶壶对水平桌面的压强p===2.5×103Pa．

3.小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24厘米压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100克，排气孔的直径约为3毫米．（大气压强P0为1.01×105帕）

试求：（1）这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？

（2）锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？ 【解析】

（1）高压锅内部的压强乘以排气孔的横截面积就是内部的蒸汽压力，当蒸汽压力等于限压阀的重力与外部大气压力之和时，高压锅处于平衡状态，据此即可求出高压锅内部水蒸气的最大压强，进一步求出相当于大气压的多少倍． （2）为了能保证安全，锅盖所需要承受的压力应该等于锅内的蒸汽压力减去外部大气压力． （1）排气孔的横截面积为：S=πr2=3.14×（×3×10-3）2=7.065×10-6m2， 限压阀的质量为：m=100g=0.1kg， 锅内最大气压为：PS=P0S+mg，

则P==

≈2.397×105Pa；

所以，锅内的最大压强约为大气压强的2.4倍．

（2）锅盖面积为：S′=πr′2=3.14×（0.12m）2=4.5216×10-2m2， 锅盖所承受的最小压力为：

F=PS′-P0S′=（2.397×105Pa-1.01×105Pa）×4.5216×10-2m2=6.3×103N．

答：这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的2.4倍；锅盖至少要能承受6.3×103N的压力才能保证安全． 4.随着时代的进步，轿车的车速和性能有了较大提升，某娇车如图所示，它的质量是1.6 t，每个轮子与地面的接触面积是0.02 m2

（1）求它空载时，静止在地面上受到的压强 (取g=10N/kg)。

（2）当轿车高速行驶时，对地面的压力会 （选填“不变”“变大”“变小”）

（2）请用所学过的物理知识分析其原因。

(1)解：由

=2×105 Pa

(2)变小-------------------------------------------1分

解释：①汽车的上表面空气流速大，下表面的空气流速小------------1分 所以汽车的上表面压强小，下表面的压强大；--1分

因此，上表面受到的压力小于下表面受到的压力，减小了汽车对地面的压力。