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中考物理真题分项汇编(全国通用)专题08压强(第02期)精品练习(原卷版+解析)
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这是一份中考物理真题分项汇编(全国通用)专题08压强(第02期)精品练习(原卷版+解析),共29页。
1.(2023湖北宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B.
冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
2.(2023四川广安)一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为,瓶子对桌面的压强为;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为,瓶子对桌面的压强为。则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2023福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
4.(2023山东烟台)在2023年的央视春晚上,来自烟台的金娃艺术团表演的具有浓郁“海阳大秧歌”特色的儿童舞蹈《我和爷爷踩高跷》在全球华人面前华彩绽放。当小朋友踩在高跷(如图所示)上竖直站立不动时,下列说法正确的是( )
A.高跷对地面的压力与地面对高跷的支持力是一对平衡力
B.小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力是一对平衡力
C.小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强小
D.缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大是为了减小压强
5.(2023甘肃金昌)炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理角度分析
(1)使用吸管尖端插入酸奶杯上方塑封膜时,比较容易,这是为什么?
(2)一会儿,发现在酸奶杯的外表面附着了很多小水珠,这又是为什么?
6.(2023广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为1m2,g取10N/kg。求该飞机:
(1)受到的重力;
(2)静止时对水平跑道的压强;
(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。
考点2 液体的压强
7.(2023福建)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A.7103救生艇B.蛟龙号C.深海勇士号D.奋斗者号
8.(2023湖南株洲)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液体。松手后,在液体喷出的过程中( )
A.液体喷出的水平距离s变大B.液体喷出的水平距离s不变
C.a、b两点间的液体压强差变小D.a、b两点间的液体压强差不变
9.(2023湖南郴州)题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A.B.
C.D.
10.(2023山东烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
11.(2023湖北武汉)同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
12.(2023四川凉山)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”);
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 ;
(5)某次实验时,小王同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。
13.(2023湖北)小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的 ;
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等;
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: ;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
14.(2023四川眉山)同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U型管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;在选择U型管压强计时,探头上的橡皮膜应该用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)把U型管压强计的探头放在液体中,通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 ;
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U型管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
15.(2023上海)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
考点3 大气压强
16.(2023云南)在如图所示的情景中,利用了大气压强的是( )
A. 借助铅垂线砌墙
B. 用吸管喝饮料
C. U形排水管
D. 运动员跳远
17.(2023四川宜宾)高海拔地区的大气压 (选填“高”或“低”)于1标准大气压,水的沸点 (选填“高”或“低”)于100℃。
18.(2023广东)如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
19.(2023江苏无锡)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ,则活塞的横截面积为 ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是 ;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为 N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为 。
考点4 流体压强与流速的关系
20.(2023江苏扬州)如图,下列有关压强的描述正确的是( )
A.图1:大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小
B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压增大而升高
D.图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点
21.(2023山东烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
22.(2023四川广安)下列有关事例的描述正确的是( )
A.三峡船闸利用了连通器的原理
B.医生用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.拦河坝设计成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而减小
D.高原边防哨所战士用压力锅煮面条是因为气压越高,液体沸点越低
23.(2023山东滨州)如图所示的实例中,能利用大气压强解释的是( )
A.轨道铺在枕木上B.锅炉水位计显示水位
C.用吸管吸饮料D.自制喷雾器喷雾
24.(2023湖北荆州)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”);乘客相对于座椅是 (选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2023甘肃金昌)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在 (选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
26.(2023湖南永州)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”或“越小”);小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动是选择 (选填“地面”或“火车”)为参照物的。
27.(2023四川凉山)物理应用于生活。厨房中常在光滑的瓷砖上用到免打孔挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于 的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。刮大风时,当风沿着窗外的墙面吹过,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是由于窗外空气的流速大、压强 (选填“大”或“小”)造成的。
28.(2023广东广州)(1)如图1,用力把重力的测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力,与桌面的接触面积,桌面的面积,用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为 ,该压强是 Pa;
(2)如图2,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压 B点的气压(选填“大于”“等于”“小于”);用气压计测出A点的气压是,该气压值等于 m高的静止水柱所产生的压强(水的密度为,g取10N/kg)。
专题08 压强
考点1 压力、压强
1.(2023湖北宜昌)下列生产生活实例中属于减小压强的是( )
A. 载重汽车有很多个宽大的车轮
B.
冰刀鞋的刀刃做得很薄
C. 破窗锤的敲击端做成锥状
D. 切蛋器上的不锈钢丝做得很细
【答案】A
【解析】A.载重汽车对地面的压力不变,给车装有很多个宽大的车轮是为了增大受力面积,这是为了减小车对地面的压强,避免路面被车压坏,故A符号题意;
B.冰刀鞋的刀刃是冰鞋与冰面接触的位置,刀刃做得很薄是减小了受力面积,压强会增大,不属于减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状,是减小受力面积,从而增大压强的,故C不符合题意;
D.切蛋器上的不锈钢丝是切割熟鸡蛋的部分,把钢丝做得很细,是减小受力面积,从而增大压强的,故D不符合题意。
故选A。
2.(2023四川广安)一个未装满饮料的密闭瓶子、正立放在桌面上如图甲所示,饮料对瓶底的压力为,瓶子对桌面的压强为;倒立放在桌面上如图乙所示,饮料对瓶盖的压力为,瓶子对桌面的压强为。则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】(1)如图所示,下部分是圆柱形状,甲图中饮料对瓶底的压力大小等于饮料的重力;乙图中饮料对瓶盖的压力等于以瓶盖面积为底面积,饮料高度为高的等体积饮料的重力,故乙图中饮料对瓶盖的压力小于饮料的重力;所以可以判断甲图中饮料对瓶底压力较大,即。(2)把瓶子和瓶内的饮料视为一个整体,无论是正放还是倒放,瓶子对桌面的压力相等。如图可知,当瓶子正放时受力面积较大,倒放时受力面积较小,根据可知,受力面积小的压强大,即。
综上可知,题目四个选项中只有C选项是同时满足,,故C正确,ABD错误。
故选C。
3.(2023福建)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m,下列判断正确的是( )
A.长木板的底面积为0.25m2
B.当时,木板对桌面的压强为37.5Pa
C.当时,木板对桌面的压力为9N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【解析】A.木板的长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸长的长度为0.30m-0.10m=0.20m,木板的长度l=0.20m×4=0.80m,长木板的底面积为S=0.80m×0.25m=0.2m2
故A错误;
B.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力F=pS=30Pa×0.2m2=6N,当时,受力面积为S1=(0.80m-0.26m+0.10m)×0.25m=0.16m2,木板对桌面的压强为
故B正确;
CD.移动过程中,木板对桌面的压力等于重力,重力不变,压力不变,当时,木板对桌面的压力不变,压力大小是6N,故CD错误。
故选B。
4.(2023山东烟台)在2023年的央视春晚上,来自烟台的金娃艺术团表演的具有浓郁“海阳大秧歌”特色的儿童舞蹈《我和爷爷踩高跷》在全球华人面前华彩绽放。当小朋友踩在高跷(如图所示)上竖直站立不动时,下列说法正确的是( )
A.高跷对地面的压力与地面对高跷的支持力是一对平衡力
B.小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力是一对平衡力
C.小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强小
D.缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大是为了减小压强
【答案】D
【解析】AB.一对平衡力要满足:大小相等、方向相反、作用在同一直线上,作用在同一物体上。高跷对地面的压力,受力物体是地面;地面对高跷的支持力,受力物体是高跷;两个力不是作用在同一物体上,不是一对平衡力;小朋友所受的重力与小朋友对踏板的压力,方向都是竖直向下的,不符合平衡力的特征,因此不是一对平衡力,故AB错误;
C.小朋友单脚和双脚站立时,对地面的压力大小与重力大小相等,因此压力不变;单腿站立时的受力面积更小,根据可知,压力不变时,受力面积越小,压强越大,故小朋友单腿站立比双腿站立时对地面的压强大,故C错误;
D.缠绕高跷和小朋友腿的绑带比较宽大,是在压力不变的条件下,增大受力面积,从而减小压强,故D正确。
故选D。
5.(2023甘肃金昌)炎炎夏日,小明从冰箱里拿出一杯酸奶。请从物理角度分析
(1)使用吸管尖端插入酸奶杯上方塑封膜时,比较容易,这是为什么?
(2)一会儿,发现在酸奶杯的外表面附着了很多小水珠,这又是为什么?
【答案】(1)见解析(2)见解析
【解析】(1)吸管尖端受力面积小,根据公式讨论可知,吸管对塑封膜产生的压强大,所以比较容易插入。
(2)夏天空气温度高,遇到从冰箱拿出的酸奶,空气中的水蒸气放出热量,液化成小水珠附着在酸奶杯外表面上。
6.(2023广东)C919是我国自主研发的一种大型客机,已完成商业首航。假设某架飞机总质量为,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为1m2,g取10N/kg。求该飞机:
(1)受到的重力;
(2)静止时对水平跑道的压强;
(3)以800km/h匀速直线飞行18min所通过的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)根据可知,飞机受到的重力为
(2)客机静止时,对地面的压力大小等于客机的重力,则静止时对水平跑道的压强为
(3)由于飞机的速度为800km/h,根据可得,飞行18min所通过的距离为
考点2 液体的压强
7.(2023福建)从百米浅海到万米深海,中国自主研制的潜水器有了质的飞跃。潜水器下潜到图中标注的对应深度,承受海水压强最大的是( )
A.7103救生艇B.蛟龙号C.深海勇士号D.奋斗者号
【答案】D
【解析】由公式p=ρ海水gh可知,深度越深,压强越大,由图可知,奋斗者号下潜的深度最大,承受海水的压强最大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2023湖南株洲)如图,在一个不带瓶盖的塑料瓶侧壁打一个小孔,a、b为瓶中小孔下方位置不同的两点,用手堵住小孔,在瓶中装满某种液体。松手后,在液体喷出的过程中( )
A.液体喷出的水平距离s变大B.液体喷出的水平距离s不变
C.a、b两点间的液体压强差变小D.a、b两点间的液体压强差不变
【答案】D
【解析】AB.松手后,在液体喷出的过程中,液面到小孔的距离越来越小,根据可知,小孔处的压强越来越小,因此液体喷出的水平距离s变小。故AB不符合题意;
CD.b点的压强,a点的压强,a、b两点间的液体压强差
故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
9.(2023湖南郴州)题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】A点的深度为h=40m-10m=30m,A点受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa
故选B。
10.(2023山东烟台)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的两个玻璃杯,分别装有深度相同的水。下列说法中正确的是( )
A.两个玻璃杯对桌面的压力大小相等B.两个玻璃杯对桌面的压强大小相等
C.水对两个玻璃杯底部的压力大小相等D.水对两个玻璃杯底部的压强大小不相等
【答案】C
【解析】A.如图所示,两个玻璃板底面积和质量相同,右杯装水体积比左杯大,根据可知,右杯水的质量较大,故右杯和水总质量较大;根据可知右杯总重力较大,由于放水平面上时玻璃杯对桌面的压力与其重力相等,则右杯对桌面的压力较大,故A错误;
B.因为两个玻璃板底面积相等,右杯对桌面的压力比左杯对桌面的压力大,根据可知,右杯对桌面的压强更大,故B错误;
CD.因为两杯水的密度和深度都相同,根据可知,水对玻璃杯底部的压强相等,又因为杯子底面积相等,根据可知,水对两个玻璃杯底部的压力大小相等,故C正确,D错误。
故选C。
11.(2023湖北武汉)同学们可能做过这样的实验:在敞口塑料瓶侧壁上钻两个大小相同的小圆孔a、b,注入水,水从两个小圆孔喷出。在某一时刻,从两个小圆孔喷出的水分别落到水平地面上的c、d两处,其中d离塑料瓶远些,如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中d是从a孔喷出水的落点
B.这次实验初步说明水内部压强的大小与水的深度有关
C.这次实验初步说明液体内部压强的大小与液体的密度有关
D.在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多
【答案】B
【解析】ABD.a、b在同一竖直线上,b孔的深度更大,从b孔喷出的水比从a孔喷出的水急而远,这说明水内部的压强随深度增加而增大;由于b点处水的压强要大于a处水的压强,从而导致了b处得水流速度大于a处得水流速度,所以相同时间内b孔喷出水的质量多,故AD错误,B正确;
C.由于该实验只用了水,无法判断其它液体的情况,即没有控制变量,所以,无法判断液体内部压强的大小是否与液体的密度有关,故C错误。
故选D。
12.(2023四川凉山)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”);
(2)通过比较 两图,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大;
(3)通过比较D、E两图,可探究液体压强与 的关系;
(4)通过比较A、B、C三图,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强 ;
(5)某次实验时,小王同学将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为 Pa。
【答案】 不漏气 CD 液体密度 相同
【解析】(1)[1]根据装置气密性的知识可知,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气。
(2)[2]通过比较CD两图,液体的密度不变,深度越深,液体的压强越大,所以,可得出结论:同一种液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[3]通过比较D、E两图,液体的深度是相同的,液体的密度不同,液体的压强就不同,所以,可探究液体压强与液体密度的关系。
(4)[4]通过比较A、B、C三图,液体密度和液体深度相同时,橡皮膜的方向不同,U形管的液面高度差相同,所以,可得出结论:同种液体在相同深度向各个方向的压强相同。
(5)[5]根据题意可知,U形管两侧水面高度差为10cm,此时U形管内外的气压差为
13.(2023湖北)小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的 ;
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等;
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: ;
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头薄膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
【答案】 见解析 液体各个方向 没有控制液体深度相同 弹簧测力计 大
【解析】(1)[1]用手指轻压探头橡皮膜,通过观察U形管两侧液面高度变化可以检测压强计的气密性,若两侧液面高度变化明显,则不漏气;若变化不明显或无变化,则说明漏气。
(2)[2]将压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),液体密度、深度相同,探头朝向不同,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明:在同种液体内部的同一深度,液体各个方向的压强都相等。
(3)[3]要通过实验得到“液体的密度越大,压强越大”的结论,在实验过程中需要控制探头所处液体深度相同,改变液体密度,而图D和E中探头所处深度不同,得到的结论是错误的。
(4)[4]量筒、刻度尺是直接读数;测力计在一定的拉力范围内,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越大,弹簧的伸长量与受到的拉力成正比,这是弹簧秤的制成原理,将拉力的大小转换成了弹簧的伸长量,用到了“转换法”。
[5]当探头在待探究液体中一定深度时,此时液体压强大小一定,U形管两侧液面高度变化反映待探究液体压强大小,根据p=ρgh可知,此时U形管中液体密度越小,液面高度差越大,所以待探究液体与U形管中液体的密度差越大,实验现象越明显。
14.(2023四川眉山)同学们利用U型管压强计探究液体压强与哪些因素有关。
(1)如图甲所示,从结构上来看,U型管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;在选择U型管压强计时,探头上的橡皮膜应该用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)把U型管压强计的探头放在液体中,通过观察U型管两边液面的高度差来表示探头处液体压强的大小,这种研究物理问题的方法是 ;
(3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出:同种液体,同一深度,液体内部向各个方向的压强 ;通过图乙、图丁所示的两次实验得出:在同种液体中,液体压强随着深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)小张同学在图丁所示的实验中保持探头位置不变,向容器内加入适量的浓盐水,他发现U型管两边液面的高度差变大了,于是得出“同一深度,液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的,原因是 。
【答案】 不是 薄 转换法 相等 上窄下宽 没有控制液体深度不变
【解析】(1)[1]从结构来看,由于压强计一端封闭,所以不是连通器;
[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的为好,这样在测量时会较灵敏,实验效果明显。
(2)[3]液体内部压强大小不能直接测量,需要通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,这是转换法。
(3)[4]由图乙、丙所示知道,保持探头在水中的深度不变,改变它的方向,根据实验现象可以初步得出结论:同种液体,同一深度,U形管两边液柱的高度差相等,故液体内部向各个方向压强都相等。
[5]由图乙、丁所示知道,液体密度相同,丁中深度较大,液体产生的压强较大,初步得出的结论是:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而增大,因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(4)[6]研究液体压强与液体密度的关系,应控制液体的深度相同,小红保持丙图中探头的位置不变,并向容器内加入适量的浓盐水,即改变了液体的密度,也改变了液体的深度,所以她的操作不可靠。
15.(2023上海)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
【答案】(1)2×10-3m3;(2);(3)
【解析】解:(1)甲中水的体积
(2)乙对地面的压力
乙对地面的压强
(3)当甲乙对地面的压强相等时,甲乙对地面的压力相等,甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,所以甲乙两容器内液体的重力相等
即
乙液体的深度越小,密度越大,当乙容器中液体深度为容器高度0.8m时,乙液体的密度最小,故乙液体的最小密度为
由图可知,此时乙液体的深度比水略大,还需再加入A液体才能使甲乙对地面的压强相等,故乙液体的密度最大为水的密度,所以乙液体的密度范围为
考点3 大气压强
16.(2023云南)在如图所示的情景中,利用了大气压强的是( )
A. 借助铅垂线砌墙
B. 用吸管喝饮料
C. U形排水管
D. 运动员跳远
【答案】B
【解析】A.建筑工人常用重垂线检查墙壁是否竖直,这是利用了重力的方向始终是竖直向下的,故A不符合题意;
B.用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故B符合题意;
C.下水道U形弯管在结构上符合上端开口、底部相连通的特点,是连通器的应用,故C不符合题意;
D.跳远运动员跳远时助跑为了使起跳前具有较大的速度,由于惯性可以跳的更远,利用了惯性,故D不符合题意。
故选B。
17.(2023四川宜宾)高海拔地区的大气压 (选填“高”或“低”)于1标准大气压,水的沸点 (选填“高”或“低”)于100℃。
【答案】 低 低
【解析】[1][2]大气压随海拔高度增大而减小,水的沸点随大气压增大而升高,所以高海拔地区的大气压低于于1标准大气压,水的沸点低于100℃。
18.(2023广东)如题图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
【答案】 小于 大 小
【解析】[1]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后,内部属于真空状态,大气压强变小,内外形成压强差,内部气体压强小于外界大气压强,使其难以分开。
[2]若在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
[3]若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明内外气体压强差变小了,内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
19.(2023江苏无锡)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下
(1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器刻度部分的长度为 ,则活塞的横截面积为 ;
(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是 ;
(3)如图乙所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 ;
(4)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为.再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
①当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为 N;
②当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为 。
【答案】 10.00 2 用手拉动注射器活塞,根据难易程度判断气密性 20 12
【解析】(1)[1][2]如图甲所示,注射器刻度部分左端对准零刻线,右端对准10cm刻线,刻度尺的分度值为0.1mm,刻度尺测出注射器刻度部分的长度为10.00cm,则活塞的横截面积为
(2)[3]排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是:用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好。
(3)[4]如图乙,弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为20N。
[5]此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力,外界大气压的数值
(4)①[6]注射器内被封闭的气体体积为,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力
由以上步骤(3)可知,外界大气压对活塞的压力为20N,由此得到下表
观察表中的数据可以发现:注射器内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,由上表可知,注射器内气体为20mL时注射器内气体对活塞的压力为4N,因此注射器内气体为10mL时注射器内气体对活塞的压力为8N,当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为
②[7]当注射器内气体体积为时,弹簧测力计的示数为16N,外界大气压对活塞的压力为20N,则注射器内气体对活塞的压力为
注射器内气体压强为
考点4 流体压强与流速的关系
20.(2023江苏扬州)如图,下列有关压强的描述正确的是( )
A.图1:大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小
B.图2:安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图3:自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压增大而升高
D.图4:向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,增大水面上方的气压从而降低水的沸点
【答案】A
【解析】A.由于机翼模型上凸下平,则在相等时间内,气流通过机翼上表面的路程大,上表面的流速大、压强小,而机翼下表面流速小、压强大,则机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力,从而产生了向上的升力,故A正确;
B.安全锤做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C.把气压计从山脚拿到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管内,因此玻璃管的水柱升高,故C错误;
D.向烧瓶瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,瓶内水蒸气遇冷液化,因此瓶内液面上方气压减小,导致水的沸点降低,因此水重新沸腾起来。故D错误。
故选A。
21.(2023山东烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
【答案】D
【解析】A.打开的伞上凸下平,刮风时,伞上方空气流速快,压强小;伞下方空气流速慢,压强大,产生一个向上的力,伞面会被向上“吸”起,故A不符合题意;
B.向两张纸之间吹气,中间气体流速快,压强小,纸两侧气体流速慢,压强大,则两张纸会被压向中间,相互“吸”起来,故B不符合题意;
C.如果乘客距离行驶的列车太近,乘客靠近列车这侧空气流速快,压强小;外侧空气流速相对较慢,压强大,产生的压力差会把乘客压向列车,造成危险,故C不符合题意;
D.将吸盘压在光洁的瓷砖表面,排出里面的空气,吸盘在大气压的作用下,紧紧“吸”在瓷砖上,与流体压强与流速的关系无关,故D符合题意。
故选D。
22.(2023四川广安)下列有关事例的描述正确的是( )
A.三峡船闸利用了连通器的原理
B.医生用注射器将药液注入肌肉是利用了大气压强
C.拦河坝设计成上窄下宽是因为液体压强随深度的增加而减小
D.高原边防哨所战士用压力锅煮面条是因为气压越高,液体沸点越低
【答案】A
【解析】A.船闸和河道是上端都开口,下部相连的结构,当河面和船闸水面相平时,船开进船闸室,然后通过船闸底部放出水或者放进水,使船闸室水面与另一边河面相平时,船驶出船闸室。这是利用连通器的原理,故A正确;
B.医生用注射器将药液吸入是利用大气压,把药液注入肌肉是手动施力按压推动活塞,从而把药液压入肌肉,故B错误;
C.拦河坝设计成上窄下宽的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,水越深的位置受到水的压强越大,所以需要比较宽的河坝才不会被水压垮,故C错误;
D.高原地区海拔较高,空气密度小,大气压较低。水的沸点随气压的增大而增大,减小而减小,高压锅就是让锅内形成密闭空间,通过水蒸气的含量增大来增大锅内水面的压强,从而增大水的沸点,故D错误。
故选A。
23.(2023山东滨州)如图所示的实例中,能利用大气压强解释的是( )
A.轨道铺在枕木上B.锅炉水位计显示水位
C.用吸管吸饮料D.自制喷雾器喷雾
【答案】C
【解析】A.列车的钢轨要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.锅炉的水位计和炉身上端开口,下端连通,水静止时两侧液面总相平,属于连通器,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸管内压强小于外界大气压,在大气压的作用下,将饮料压入嘴中,故C符合题意;
D.自制喷雾器喷雾,用嘴用力吹气时,竖管上端空气流速大压强小,下端流速小压强大,形成向上的压强差,产生向上的压力差,水受到向上的力,从竖管中喷出,故D不符合题意。
故选C。
24.(2023湖北荆州)2023年5月28日,中国东方航空使用中国商飞全球首架交付的C919大型客机,从上海虹桥机场飞往北京首都机场,开启了国产大飞机C919的全球首次商业载客飞行,如图所示。飞机在升空过程中,乘客行李箱的惯性 (选填“变大”、“变小”或“不变”);乘客相对于座椅是 (选填“静止”或“运动”)的;此时机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 不变 静止 上 变小
【解析】[1]惯性是物体的一种属性,只与物体的质量有关。飞机在升空过程中,乘客行李箱的质量不变,惯性不变。
[2]乘客相对于座椅没有发生位置的改变,因此以座椅为参照物,乘客是静止的。
[3]根据流体压强的特点流速快的位置压强小,机翼上方的流速快,压强小。
[4]大气压强与高度有关,海拔越高,大气压强越小。所以随着海拔高度的升高,外界大气压强变小。
25.(2023甘肃金昌)驾驶员的头枕和安全带在安全驾驶中起着重要作用。如图所示,头枕是为了减小汽车在 (选填“追尾前车”或“被后车追尾”)时由于惯性造成的伤害,轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力 (选填“大于”“等于”或“小于”)静止时对地面的压力。
【答案】 被后车追尾 小于
【解析】[1]在座位的靠背上安装“头枕”,当轿车被后面的车撞击时,轿车速度加快,乘客由于惯性会保持原来的运动状态,此时头枕可以起到防止乘客颈椎受伤的作用。
[2]在路面上静止的轿车,轿车对路面的压力大小等于轿车的重力,当轿车在路面上高速行驶时,车顶的空气流速大于车底的空气流速,车上方的压强小于下方的压强,会产生向上的压强差、压力差,从而产生一定大小的向上的升力,使轿车对路面的压力小于汽车所受的重力,故轿车对路面的压力与静止使相比变小,即轿车在水平路面上高速行驶时对地面的压力小于静止时对地面的压力。
26.(2023湖南永州)在火车站台边缘一定距离的地方标有一条黄色安全线,人必须站在安全线以外的区域候车,若人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车,这是因为在气体和液体中,流速越大的位置,压强 (选填“越大”或“越小”);小明坐在高速行驶的火车上,他发现铁路旁的青山向后运动是选择 (选填“地面”或“火车”)为参照物的。
【答案】 越小 火车
【解析】[1]根据流体压强与流速的关系可知,当流体流速越大的时候,压强越小,所以人离行驶的火车太近容易被“吸”向火车。
[2]小明以所坐的火车为参照物时,铁路旁的青山向后退,因此是以火车为参照物的。
27.(2023四川凉山)物理应用于生活。厨房中常在光滑的瓷砖上用到免打孔挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于 的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。刮大风时,当风沿着窗外的墙面吹过,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外,这是由于窗外空气的流速大、压强 (选填“大”或“小”)造成的。
【答案】 大气压强 小
【解析】[1]将吸盘用力按压到瓷砖上时,吸盘内的空气被排出,在大气压强的作用下吸盘被压在瓷砖上,从而使得挂钩“吸”在瓷砖表面;
[2]当风沿着窗外的墙面吹过时,窗外的空气流速大、压强小,窗内的空气流速小,压强大,窗帘在压强差的作用下会飘向窗外。
28.(2023广东广州)(1)如图1,用力把重力的测力计压在水平桌面上,测力计对桌面的压力,与桌面的接触面积,桌面的面积,用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为 ,该压强是 Pa;
(2)如图2,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点的,A点的气压 B点的气压(选填“大于”“等于”“小于”);用气压计测出A点的气压是,该气压值等于 m高的静止水柱所产生的压强(水的密度为,g取10N/kg)。
【答案】 大于 9.9
【解析】(1)[1][2]测力计对桌面的压强为
(2)[3]由流体压强与流速的关系可知,流速越小的地方压强越大,已知A点的空气流速小于B点的,所以A点的气压大于B点的气压。
[4]由可知,水柱的高度为
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体体积
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数
10
▲
13.3
15
16
注射器内气体对活塞的压力
10
8
6.7
5
4