第10讲 压强（课件+讲义+练习）2023年中考物理【热点·重点·难点】专练（全国通用）

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2023年中考物理重难点突破第10讲    压强【重难点与突破】一、压强1．影响压力作用效果的因素（1）压力大小：受力面积一定时，压力越大，压力作用效果越明显。（2）受力面积：压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。2.压强的定义与固体产生的压强的计算（1）压强（符号：p）：物体所受压力大小与受力面积之比。单位：帕斯卡（简称帕）；符号：Pa。（2）压强的计算公式：p= 。F—压力，单位：N；S—受力面积，单位：m2。1Pa=1N/m2。变形公式：F=pS ；S= 。【例1】（2022襄阳）厚为10cm、质地均匀的长方体物块放在水平地面上。若沿如图所示的斜面将物块切成完全相同的两块，把这两块水平分开后依然平放在水平地面上，它们对地面的压强分别为1000Pa和1500Pa，则物块的密度为 　   　kg/m3。（g取10N/kg）【分析】地面上的物体对地面的压力等于自身的重力，设长方体物块的重力为2G，将物块切成完全相同的两块，则每一块的重力为G，它们对水平地面的压强之比为： = = = =。设S左＝3S，则S右＝2S，所以长方体的底面积为5S，由p左＝＝＝1000Pa可得：G＝3000pa×S，则长方体对地面的压强：p＝ ＝  ＝1200Pa，由p＝ ＝＝ ＝＝ρgh可得长方体物块的密度：ρ＝ ＝ ＝1.2×103kg/m3。【答案】1.2×103【突破】1.对于固体产生的压强，运用公式p＝ρgh计算所产生的压强时，是有条件的：只有长方体、正方体、圆柱体这类规则的实心、质量分布均匀的物体，静止在水平地面时，才可以使用。2.压力可以由重力产生，但重力不都是由压力产生的。重力与压力不能等同。只有当物体静止在水平地面时，压力在大小上才等于重力。3.受力面积S，一般是指物体间相互接触的面积。因为压力是一种接触作用，不接触，无作用。二、增大（减小）压强的方法1.增大压强的方法：增大压力或减小受力面积。2.减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。【例2】            （2022株洲）如图所示的实例中，为了减小压强的是(    )A.逃生锤的锤头很尖            B. 载重车有很多车轮
C. 盲道上有凸起               D. 针头一端做成斜口【分析】A.逃生锤的锤头很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，A错。
B.载重车装有很多车轮，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，B正确。
C.盲道上有凸起，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，C错
D.针头的一端剪成斜口，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，D错。【答案】B
【突破】判断增大（减小）压强大小的措施时，要注意“控制变量法”的应用：需要确定是什么因素引起的。然后运用压强公式P=F/S进行分析。三、液体的压强1. 液体产生的压强的特点：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等。深度越深，压强越大。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。2.计算公式：p=ρgh。ρ—液体的密度，单位：kg/m3；h—深度，单位：m。变形公式：ρ= ；h= 。3.连通器：上端开口，下端相连的容器。连通器中液体的特点：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平。常见的连通器：茶壶；锅炉水位计；水塔与自来水管；船闸；下水道的弯管；公路涵洞等。【例3】（2022毕节）如图是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5m深的水时，车的总质量为12t，轮胎与地面接触的总面积为0.6m2，此时车静止在水平路面上，对路面的压强为 　   　Pa，水对罐体底部的压强 　    　Pa。当增大罐内气压后，水就可以洒向更远处，此时罐体与出水管 　    　（填“是”或“不是”）连通器。【分析】（1）车的总重力：G＝mg＝12×103kg×10N/kg＝1.2×105N，车对水平路面的压力：F＝G＝1.2×105N，车对路面的压强：p＝ ＝＝2×105Pa；（2）水对罐体底部的压强：p水＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m＝1.5×104Pa；（3）连通器是两端开口，底部连通的容器，洒水车的罐体是密封的，只有水管一端开口，故不是连通器。【答案】2×105    1.5×104    不是【突破】1.液体的深度是从自由液面开始向液体内部的垂直距离。不能错认为是从容器底部开始向液面量度的。2.要注意区分液体产生的压强与液体产生的压强，在计算压力和压强时的不同顺序和方法。一般来说，对于固体，先计算压力：F=G=mg；再用公式p=F/S计算压强。对于液体，先用p=ρgh计算压强，再用F=pS计算压力。四、大气压强1.气体压强存在的实例与常见的应用（1）存在的实例：①马德堡半球实验；②瓶吞鸡蛋实验；③覆杯实验等。（2）常见的应用：①吸管吸饮料；②人呼吸；③拔火罐；④钢笔吸水；⑤针管吸药液；⑥塑料吸盘等。2.气体压强的测量（1）标准大气压（atm）:1标准大气压相当于760mm水银柱产生的压强。1atm=1.01×105Pa。（2） 托里拆利实验中水银柱高度的变与不变序号情形测量值变化情况1改变玻璃管的粗细与形状不变化2玻璃管口离水银面浅一些与深一些不变化3水银槽中水银多一些与少一些不变化4玻璃管略微倾斜一些不变化5玻璃管底部有少量空气变小6在高山底与在高山上做实验变小7在地面做实验与地面下的深井中做实验变大8在玻璃管顶部开一小孔液面下降至与水银槽中水银相平9在玻璃管的中间不开一小孔小孔以上部分升到管顶部，以下部分下降直到与槽内水银面相平10当地气压升高（降低）变大（小）11玻璃管严重倾斜无法测出大气压值3.气压的变化（1）与海拔的关系：海拔越高，气压越低。（2）与天气、季节的关系：一般晴天比阴天高；冬季比夏季高。（3）沸点与气压的关系：液体的沸点随气压的增大而升高。应用：高压锅等。（4）气压与体积的关系：质量和温度不变时，气体的体积越大，气压越低。应用：打气筒等。【例4】（2022湘潭）有关大气压的说法正确的是（　　）A．马德堡半球实验证明了大气压强的存在 B．牛顿最早精确测出了大气压强的值 C．离地面越高，大气压强越大 D．气压越低，水的沸点越高【分析】A.马德堡半球实验最早证明了大气压的存在，A正确。B.托里拆利最早测出了大气压的数值，B错。C.大气压强随海拔高度的增加而减小。离地面越高，大气压强越小，C错。D.水的沸点与气压有关，气压越高，沸点越高，D错。【答案】A【突破】1.不要将验证大气压存在的实验“马德堡半球实验”与测量大气压大小的“托里拆利实验”相混淆。2.注意：大气压随海拔高度的升高而减小。液体的沸点随气压的升高而升高。3.注意“托里拆利实验”中，对实验结果的影响因素。具体见上表。五、流体压强与流速的关系1.在气体和液体中，流速越大的位置，压强越小。2.飞机的升力：飞机机翼上下表面存在的压强差，形成压力差。这个压力差就是升力。【例5】（2022镇江）如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体压强变 　   。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为 　  　Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦，则需要        乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。【分析】当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大，压强小，小于下端管口气体压强，原本静止的乒乓球沿管上升；球的质量G＝mg＝2.5×10﹣3kg×10N/kg＝2.5×10﹣2N，球下方受到的压力F＝G＝2.5×10﹣2N，受力面积S＝12.5cm2＝12.5×10﹣4m2，球下方和上方气压差p＝＝＝20Pa；若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差增大，从而使球沿竖直管上升。【答案】小     20     增大【突破】注意区分流速大小的物体、位置和方向。【针对练习精编】1.（2022阜新）下列应用实例利用连通器原理工作的是（　　）A．托盘天平 B．三峡船闸 C．拦河大坝 D．水银气压计【解析】A.托盘天平是等臂杠杆，利用的是杠杆平衡条件，不是连通器，A错。B.船闸在工作时，闸室分别与上游和下游构成连通器，是利用连通器原理工作的，B正确。C.拦河大坝是根据液体压强随深度的增加而增大建造的，其结构不属于连通器，C错。D.水银气压计是根据托里拆利实验制成的，D错。【答案】B2．（2022遵义）出色的足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香蕉球”在空中划出一道优美的弧线，如图所示。下列相关说法正确的是（　　）A．足球在飞行过程中没有受到力的作用 B．足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转 C．足球向内侧偏转是因为内侧空气流速大，外侧流速小 D．足球向内侧偏转是因为内侧空气流速小，外侧流速大【解析】A.足球在飞行过程中受到竖直向下的重力、空气的阻力的作用，A错。B.惯性是一种性质，不能说物体受到惯性的作用，B错。CD.足球向内侧偏转，这说明外侧空气的压强大、内侧空气的压强小，内侧的流速大、外侧的流速小，C正确、D错。【答案】C3.（2022天津）如图所示的实例中利用大气压的是（　　）A. 紧固锤头                B. U型“反水弯”C. 用吸管喝饮料             D. 潜水艇的浮沉【解析】A. 紧固锤头是利用锤头的惯性，让其紧固在手柄上，A错。B.U型“反水弯”是一个连通器装置，B错。C.用吸管喝饮料是利用大气压将饮料吸入口中，C正确。D.潜水艇的浮沉是靠改变自身的重力来实现浮沉的，D错。【答案】C4.（2022齐齐哈尔）以下关于压强知识说法正确的是（　　）A. 甲图中火车铁轨下面铺放枕木，是通过减小受力面积来增大压强的B. 乙图中液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对侧面有压强C. 人拿着丙图中的自制气压计从山下到山上，观察到玻璃管内水柱高度变小D. 丁图中火车站台边缘标有安全线，是因为在气体中，流速越大的位置，压强越大【解析】A. 甲图中火车铁轨下面铺放枕木，是通过增大受力面积来减小压强的，A错。B. 乙图中液体能从容器侧壁的孔中喷出，说明液体对侧面有压强，且随深度的增大而增大。C. 人拿着丙图中的自制气压计从山下到山上，管外气压降低，瓶内气压不变，瓶内液柱向管外移动，所以观察到玻璃管内水柱高度变大，C错。D. 在气体流速越大的位置，压强越小，D错。【答案】B5.（2022黔西南）北京冬奥会速度滑冰男子500m决赛中，我国选手高亭宇夺得金牌。如图，是他比赛中通过弯道的情景。他在弯道滑行时，其运动状态 　 　（填“会”或“不会”）发生变化；穿上冰刀鞋是为了 　    他对冰面的压强。【解析】运动员在弯道滑行时，运动方向不断变化，所以他的运动状态会发生改变；滑冰运动员的冰刀鞋有锋利的刀刃，是在压力一定时，通过减小受力面积，增大对冰的压强。【答案】会    增大6.（2022株洲）足够高的柱形透明玻璃容器，其底面为正方形。容器内用厚度不计的隔板分成左右两部分，隔板上距离容器底部5cm处开有小圆孔，小圆孔用橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强大小不相等时，其形状发生改变。
 （1）该装置内若倒入同种液体，通过改变两侧液面的高度，并观察橡皮膜左右弯曲的情况，可以研究液体压强跟______的关系（填“深度”或“液体密度”）；若倒入不同液体，控制两侧液面相平，并观察橡皮膜左右弯曲的情况，可以研究液体压强跟______的关系（填“深度”或“液体密度”）。（2）隔板位于容器正中间时，左、右两部分水面相平，如图甲所示。若隔板向左平移，则橡皮膜向______弯曲（填“左”或“右”）；此过程左侧水的重力势能______（填“变大”或“变小”）。（3）将隔板从图甲所示位置向左缓慢平移一定距离后，两侧水面高度如图乙所示，求此时橡皮膜两侧所受的压强差。（已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg）【解析】（1）该装置内若倒入同种液体，通过改变两侧液面的高度，并观察橡皮膜左右弯曲的情况，液体的深度相同，密度不同，可以研究液体压强跟深度的关系；若倒入不同液体，控制两侧液面相平，并观察橡皮膜左右弯曲的情况，不同液体密度不同，深度相同，可以研究液体压强跟液体密度的关系。（2）隔板位于容器正中间时，左、右两部分水面相平，如图甲所示。若隔板向左平移，则左侧的液体深度增加，根据p=ρgh，则液体向右的压强（较高水面产生的压强）大于向左（较低水面）的压强，会看到橡皮膜向右弯曲；此过程左侧水的质量不变，高度增加，重力势能变大。（3）图乙中U形管左右两侧水面的高度差Δh=20cm-12cm=8cm=0.08m，则橡皮膜两侧所受的压强差为：p=ρgΔh=1.0×103k/m3×10N/kg×0.08m=800Pa。
【答案】（1）深度   液体密度（2）右  变大（3）橡皮膜两侧所受的压强差为800Pa
7.（2022黔西南）如图，容器中间用隔板分成左右两部分，隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，橡皮膜两侧压强不同时其形状发生改变。它可以用来做“探究液体压强是否跟深度、液体密度有关”的实验。现有酒精和浓盐水，要检验“液体压强跟液体密度有关”这一结论时：（1）实验方法：　                                                          　。（2）应该观察什么现象：　                                                    。【解析】（1）在液体深度一定时，液体密度越大，液体的压强越大，盐水密度大，盐水产生压强大，实验过程中可以在隔板两侧装等深的酒精和浓盐水，观察橡皮膜凹凸情况。（2）液体深度相同时，盐水的密度大于酒精的密度，盐水产生的压强大于酒精产生的压强，盐水对橡皮膜的压强大于酒精对橡皮膜的压强，橡皮膜向酒精一侧凸出。【答案】（1）隔板两侧分别装等深的酒精和浓盐水，观察橡皮膜凹凸情况（2）橡皮膜向一侧凸，凸的一侧是酒精8.（2022丹东）如图所示，滑翔者与鸟儿“比翼齐飞”。鸟儿飞翔利用了气体流速大的位置压强______的原理；滑翔者使用的安全带较宽是利用增大受力面积的方法______压强。滑翔机发动机上装有消声装置，是在______处减弱噪声。   【解析】飞翔时，鸟的翅膀与空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过，被鸟翅分成上下两部分，由于鸟翅的形状上下不对称，在相同时间内，鸟翅上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对鸟翅的压强较小；下方气流通过的路程较短．因而速度较小，它对鸟翅的压强较大，因此在鸟翅的上下表面产生了压强差，这就是向上的升力，故鸟儿飞翔利用了空气流速大的位置压强小的原理。滑翔者使用的安全带较宽，在压力一定时，增大受力面积来减小压强。安装消音器是在声源处减弱噪声。
【答案】小     减小     声源 
9.（2022苏州）屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置，如图所示。它不用电，无噪声，节能环保。只要速度为0.2m/s的微风即可让其轻盈运转。风帽转动时其内部空气流速变大、压强变___________，室内的污浊气体在___________作用下被排出。水平方向的风，从不同方位吹来，风帽的转动方向___________。【解析】由流体流速与压强的关系可知，流速越大的位置压强越小，风帽转动时其内部空气流速变大、压强变小，内部气压小于外部大气压，室内的污浊气体在大气压的作用下被排出。水平方向的风，从不同方位吹来，转变为由下而上垂直的空气流动，风帽的转动方向不变，提高室内通风换气效果。【答案】  小    大气压     相同10.（2022柳州）家里放置较重的柜子时，考虑到避免压坏木质地板，人们会倾向选择如图1所示两种支撑脚中的 　　。如图2，水中的气泡随着水流，从水管较粗的一端流入较细的一端，其体积 　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解析】柜子对地板的压力一定，增大受力面积可以减少对地面的压强，避免压坏木质地板，所以选择如图1所示两种支撑脚中的乙。一定体积的水流通过较细的管道时比经过较粗的管道时流速加快，液体内部的压强会变小，所以水中的气泡体积会变大。【答案】乙    变大11.（2022张家界）物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。（1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置 　  　（选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 　 （选填字母）。A.从U形管内向外倒出适量水B.拆除软管重新安装C.向U形管内添加适量水（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 　  　Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 　  　。（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 　　越大，压强越大。（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：A.右侧待测液体到容器底的深度h1B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2C.左侧水到容器底的深度h3D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝　   　（选择题中合适的字母和ρ水表示）。【解析】（1）用手轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；若在使用压强计前，发现U形管内水面已有高度差，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，B正确，选B。（2）U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm＝0.08m，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa。（3）分析图②、图③的实验知液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增加。（4）分析图③、图④的实验知液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。（5）实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图⑤，橡皮膜相平，所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左＝p右，根据液体压强公式得ρ水gh4＝pgh2，解得待测液体密度的表达式为ρ＝。【答案】（1）不漏气   B（2）800   （3）增加   （4）密度  （5）12.（2022沈阳）周末小雨在家通过举哑铃来锻炼身体。小雨的质量为50kg，他双脚站立在水平地面上，两鞋底与地面的受力面积为400cm2。单臂举起2kg哑铃，每次举起的高度为0.4m，所用时间为2s。（g取10N/kg）求：（1）小雨的重力；（2）小雨举着哑铃静止不动时，他对水平地面的压强；【解析】（1）小雨的重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N。 （2）小雨举着哑铃静止不动时，对地面的压力等于自身的重力，即F=G=500N；受力面积S=400cm2=0.04m2。对地面的压强为:p＝＝＝1.25×104Pa。【答案】（1）500N   （2）1.3×104Pa13.（2022阜新）某旅游大巴进行安全检测，在一段平直公路上匀速行驶18km，用时15min。已知汽车及驾驶员的总质量是3×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.2m2。（g取10N/kg）。求：（1）汽车匀速行驶时的速度是多少？（2）汽车静止时对地面的压强是多少？【解析】（1）汽车匀速行驶时的速度是：V = =72km/h 。（2）汽车静止时对地面的压力是：F=G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N；汽车静止时对地面的压强是：p＝ ＝＝1.5×105Pa。【答案】（1）72km/h    （2）1.5×105Pa