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初中物理中考复习 专题六 压强—2021届中考物理（通用）习题课件
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这是一份初中物理中考复习 专题六 压强—2021届中考物理（通用）习题课件，共60页。
中考物理
专题六 压强
1.(2020北京,6,2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是 ( )
A组 2020年全国中考题组
2.(2020湖北武汉,14,3分)铁块和小桌静止在海绵上,如图甲所示。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上, 如图乙所示。铁块的质量是600 g,铁块的底面积是20 cm2,小桌的质量是200 g,桌面的面积是81 cm2,下列 说法正确的是(g取10 N/kg) ( ) 甲 乙
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
3.(2020广东,10,3分)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2, 受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1 N,笔尖 的面积为1×10-6 m2,则p2= Pa。
答案 = < 1×106
4.(2020四川南充,27,5分)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同 的木块和海绵进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。(2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系。(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确”或 “错误”);理由是 。
答案 (1)凹陷程度(或形变程度) (2)压力(3)压力大小 (4)错误 没有控制受力面积相同
解析 (1)实验中应用转换法,通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;(2)对比甲、乙两图可得:相 同的一块木块对海绵的压力相同,甲图中海绵的受力面积小,压力的作用效果更明显;(3)分析甲、丙两图 可知,海绵的受力面积相同,丙图中的木块对海绵的压力较大,压力的作用效果更明显,故是探究压力作用 效果与压力大小的关系;(4)小强的观点是错误的,因为没有控制海绵的受力面积相同,同时改变了木块对 海绵的压力大小和海绵的受力面积大小,存在两个变量。
5.(2020山西,43,4分)2020年初,一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2 m的积雪,给市民出行带来了极大 不便。若积雪的密度约为0.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。(1)请计算2 m厚的积雪对水平地面的压强;(2)若2 m厚的积雪,压在面积为5 m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力。
答案 (1)4×103 Pa (2)2×104 N
1.(2020湖南常德,15,3分)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有 深度相同的同种液体,下列说法正确的是 ( )①容器对桌面的压力F甲考点二 液体压强
2.(2020北京,27,4分)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。 当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况 是向 侧凸起;产生这种现象的原因是 。
答案 左 原因见解析
解析 根据p=ρgh,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大。根据F=pS,因为受 力面积相等,右侧水对橡皮膜的压强大,所以右侧水对橡皮膜的压力大,使得橡皮膜向左侧凸起。
3.(2020山东青岛,20,4分)探究液体内部压强的特点 甲
乙 丙(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向 的压强都相等; 比较A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔 板上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。用此容器进行的两次实验,情 形如图丙的D、E所示。由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb, a、c两种液体密度 的大小关系是ρa ρc。
答案 (1)各个方向 深度 (2)< >
解析 (1)如图甲所示,比较A、B可知,橡皮膜处于液体内部的同一深度,方向不同,U形管内液面高度差 相同,说明同一深度,液体向各个方向的压强都相等;比较A、C可知,橡皮膜方向相同,所在液体的深度不 同,U形管内液面高度差不同,则液体内部压强不同,说明液体内部压强的大小跟深度有关。(2)由图丙的 D可知,橡皮膜没有发生形变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,由p=ρgh可知,h越大,ρ越小,故ρa< ρb;由图丙的E可知,橡皮膜向左凹陷,说明pa>pc,又因为haρc。
4.(2020重庆A,19,8分)如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为3 N、底面积为300 cm2、溢水口 距杯底20 cm,内装水的深度为18 cm。将一体积为1 000 cm3、密度为0.9 g/cm3的正方体木块缓慢放入水 中,不计溢水杯厚度,求:(g取10 N/kg) (1)木块的质量m木;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强p。
答案 (1)900 g (2)54 N (3)2 100 Pa
1.(2020四川成都,A5,2分)如图所示的现象中,没有利用大气压的是 ( )A.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上B.用注射器将药液注入肌肉C.用吸管将饮料“吸”入口中D.用硬纸片“托住”杯中的水
考点三 气体压强
答案 B “吸盘”挂钩贴在竖直墙面上,是吸盘内气压小于外部大气压,在大气压作用下,“吸盘”被 压在墙面上,A项不符合题意;用注射器将药液注入肌肉,是利用手的推力将药液注射,没有利用大气压,B 项符合题意;用吸管将饮料“吸”入口中,是利用大气压将饮料压入吸管,C项不符合题意;用硬纸片“托 住”杯中的水是杯内水压小于纸片下方的大气压,是大气压作用的结果,D项不符合题意。故选择B。
2.(2020吉林,12,2分)小明同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖,把空矿泉水瓶带回山脚时发现瓶子变瘪了, 此现象说明大气压随 而变化,同时说明力可以改变物体的 。
答案 高度(或海拔) 形状
解析 在山顶时拧紧瓶盖,即瓶内气压等于山顶处大气压,回到山脚时,瓶外大气压大于瓶内气压而使瓶 子变瘪,由此可见大气压随高度而变化;瓶外大气压大于瓶内气压,从而产生压力差使瓶子变瘪,说明力 可以改变物体的形状。
3.(2020湖南长沙,29,4分)中医博大精深。拔火罐时,将小罐内的空气加热后,迅速倒扣在皮肤上,小罐被 “吸”住,说明了 的存在;熬制中药时,药汤在沸腾过程中的温度 。
答案 大气压 不变
解析 拔火罐时,小罐紧压在皮肤上,当温度降低时,内部的气压减小,小于外部气压,所以小罐被压在皮 肤上,是利用了罐内气压小于外部大气压,说明了大气压的存在;液体在沸腾时,继续吸热,温度不变。
4.(2020浙江杭州,31,6分)用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一 重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开是大气压力造成还是其他引力 造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。 (1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 (选填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大”)。(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅 柱间有其他引力存在。(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两 铅柱间有其他引力存在。
答案 (1)逐渐变小 (2)不能 (3)能
解析 (1)用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩里的空气,钟罩内的空气逐渐减少,而体积不变,则钟罩内气体的压 强逐渐变小。(2)在抽气的过程中,钟罩内气体的压强逐渐变小,下方铅柱受到向上的气体压力变小,若钟 罩内两铅柱分开了,可能是受到的气体压力减小造成的,不能说明图甲所示的两铅柱间有其他引力存在; (3)在抽成真空时,两铅柱不受气体压力的作用,由钟罩内两铅柱不分开可知,图甲所示的两铅柱间一定有 其他引力存在。
1.(2020江苏苏州,10,2分)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的 影响。以下方案不合理的是 ( )
考点四 流体压强
答案 A 竖直向上吹气时,气流速度很大而乒乓球不会被吹出去,不能确定是因为流体流速大的地方 压强小,还是因为重力,导致乒乓球在漏斗底部。所以本题选A。
2.(2020山东潍坊,8,2分)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中 有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是 ( ) A.a点时大 B.b点时大C.一样大 D.均有可能
答案 B 由流体压强特点“流速大的地方压强小,流速小的地方压强大”可知,气泡在a点水管粗,流速 慢,压强大,气泡体积小,在b点水管细,流速快,压强小,因此气泡体积大。综上所述,A、C、D错误,B正 确。
3.(2020四川南充,6,3分)关于气体压强,下列说法错误的是 ( )A.做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变B.能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强C.一标准大气压可托起约10.3 m高的水柱D.高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小
4.(2020江西,5,2分)如图所示,是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较 ,压强 较 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
答案 慢 大
解析 相同时间内,漩涡边沿旋转路程短,水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成压力差, 导致周边物体易被“吸入”漩涡。
5.(2020陕西,13,2分)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细,冷水流 经此处时,流速大、压强 ,瓶中的热水在 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
答案 小(或低) 大气压(或大气压强、大气压力、压强差、压力差)
解析 水在管中流动时,管直径变小会导致流体流速变大,根据流体压强与流速的关系特点解答:流速大 的位置流体压强较小。当管内的流体压强变小时,外界大气压会大于管内压强,所以热水在大气压的作 用下会上升与冷水混合。
考点一 压力、压强
B组 2016—2019年全国中考题组
1.(2019北京,12,2分)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平 静止。下列说法中正确的是 ( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大B.铅笔对右侧食指的压力较大C.铅笔对右侧食指的压强较大D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
答案 C 铅笔在左右两食指作用下保持静止状态且铅笔水平,因此,左右两食指对铅笔的压力大小相 等,又因为相互作用力大小相等,所以,铅笔对左右两侧食指的压力大小相等,A、B错误;压力相等,右侧食 指受力面积较小,压强较大,C正确,D错误。
易错警示 压力和压强是两个不同的概念,它们既有区别又有联系,不能混为一谈,压强表示压力的作用 效果。
2.(2019湖南长沙,27,3分)如图,水平面上放置了质地均匀的甲、乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质 量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法 把甲、乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方。下列切法可能达到目的 的是( )
A.沿水平方向切去质量相等的部分B.沿水平方向切去体积相等的部分C.沿水平方向切去厚度相等的部分D.沿竖直方向切去质量相等的部分
答案 B 切之前,S甲ρ乙对于柱状固体,p=ρgh,则p甲>p乙A选项,对甲而言,S甲不变,且F甲=G甲也不变,则p甲'=p甲,同理p乙'=p乙,故A错误;B选项,用极限法思考最容易,将几乎等于甲的体积切去,则甲的压强明显减小,而乙的压强明显增大,则可 能达到题目的要求,故B正确;C选项,甲、乙的质量相同,且高度相同,沿水平方向切去厚度相等的部分,则这两部分质量相等,由A项分 析可知C错误;D选项,沿竖直方向切去质量相等的部分,则甲、乙切除部分所占的百分比是固定的,若甲切除90%,乙也 应切除90%,余下的底面积S甲3.(2018四川成都,B4,2分)(多选)圆柱形实心均匀物体A、B高度相同,质量分别为mA、mB,密度分别为ρA、 ρB,两物体重叠后放置在水平桌面上,如图甲和乙所示。图甲中,设A对B的压强为p1,B对桌面的压强为p2; 图乙中,设B对A的压强为p3,A对桌面的压强为p4。则下列比例关系正确的是 ( )A.p1∶p2=(mAρA)∶[(mA+mB)ρB]B.p1∶p4=mA∶(mA+mB)
C.p2∶p4=(mBρA)∶(mAρB)D.p2∶p3=[mA(mA+mB)ρB]∶( ρA)
易错警示 注意受力面积是两个物体相互接触的面积,特别是求p3时,一定特别注意。
4.(2018河北,37,6分)实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为 12 kg,底面积为4×10-2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m。(g取10 N/kg)(1)求乙的密度。(2)求甲直立时对水平地面的压强。(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时 乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。
答案 (1)0.9×103 kg/m3 (2)3×103 Pa (3)0.21 m
1.(2019福建,14,2分)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为 h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为 ( ) A.2.4ρgh B.2.7ρghC.2.8ρgh D.3ρgh
考点二 液体压强
答案 C 本题考查的是液体压强的知识。容器底部受到的压强包含两个部分,第一部分是上层液体的 压强,这层的液体密度是0.8ρ,液体的高度为h,第二部分是下层液体的压强,液体密度是ρ,液体的高度为 2h,依据液体压强的公式, 容器底部受到的液体压强p=0.8ρgh+ρg·2h=2.8ρgh。故选C。
2.(2017新疆乌鲁木齐,7,3分)我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对 工件的压力为8×108 N,与工件的接触面积为 4 m2,则工件承受的压强相当于(水的密度1.0×103 kg/m3) ( )A.2 km高水柱产生的压强B.4 km高水柱产生的压强C.8 km高水柱产生的压强D.20 km高水柱产生的压强
3.(2019浙江杭州,31,5分)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以 下不同情境中的形状变化。(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面” 或“平面”),试说明理由: 。
答案 (1)变大 (2)变小 (3)平面 理由见解析
解析 (1)向管内缓慢注水,随着管内水量的增加,橡皮膜上部受到的压强增大,下部压强不变,内外压力 差越来越大,橡皮膜向外凸的程度变大;(2)随着玻璃管下移,橡皮膜上部受到的压强不变,下部受到的压 强增大,内外压力差减小,橡皮膜向外凸的程度变小;(3)根据公式p=ρgh可知,当玻璃管内外水面相平时, 橡皮膜上下两表面受到的压强相等, 压力大小相等,方向相反,橡皮膜水平。
4.(2016辽宁沈阳,16,2分)利用U形管液面高度差的大小关系,可以帮助我们比较一些物理量的大小。(1)将液体压强计的探头分别放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,U形管液面的高度差相同,如图甲所示,则ρ1 ρ2;(2)速度是v1和v2的气流,分别经过与U形管左端相连的管子时,U形管液面的高度差如图乙所示,则v1 v2。(以上两空均填“>”、“=”或“<”)
甲 乙
答案 (1)< (2)>
1.(2019四川成都,A6,2分)下列情形与大气压强无关的是( )A.高原上用普通锅不易煮熟米饭B.用吸管吸饮料C.“玉兔”号在月球上留下“足迹”D.马德堡半球实验
考点三 气体压强
答案 C 海拔越高,气压越小,液体的沸点随气压的降低而降低,故在高原上用普通锅不易煮熟米饭,A 项不符合题意;用吸管吸饮料时,饮料被大气压压进了嘴里,B项不符合题意;“玉兔”号在月球上留下 “足迹”,是因为力可以使物体发生形变,C项符合题意;马德堡半球实验证明了大气压强的存在,D项不 符合题意。
2.(2019山东青岛,9,2分)如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口 刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水 位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出 而能保留在瓶中的原因是 ( ) A.瓶口太小,水不易流出B.外界大气压强等于瓶内水的压强C.外界大气压强等于瓶内空气的压强D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
答案 D 当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中 流出来;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水位下降使瓶口露出水面时,少量空气进入瓶内,瓶内的 气压增大,水会流出一部分,一旦瓶口再次被水淹没,此后空气无法进入瓶中,瓶中的水停止外流时,外界 大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,内、外压强重新平衡,当水位再下降至刚露出瓶口时,重 复上述现象,故塑料瓶中的水不会全部流出而能保留在瓶中。故A、B、C错误,D正确。
3.(2018天津,8,3分)将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的 液体,可完成如下四个实验:①验证力使物体发生形变;②观察大气压随高度的变化;③观察液体的热胀 冷缩;④模拟潜水艇的浮沉。在这些实验的设计中,把微小变化放大以利于观察的是 ( )A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④
答案 A 在瓶中装满水,用力挤压瓶,会发现管中水面上升,说明力使瓶发生了形变;在瓶中装入半瓶水, 将装置从山脚拿到山顶,由于外界气压减小,瓶内气压大于外部气压,将会使管中水面上升;在瓶内装满 水,装置放于热水中,瓶内水受热膨胀,管内水面上升;①、②、③均是将微小变化放大以利于观察的,而 模拟潜水艇浮沉未将微小变化放大,故选择A。
思路分析 要验证力能使硬度较大的物体发生形变,需考虑这个微小形变怎样反映出来,故装满水后,通 过细管中水面的上升,可以说明受力后瓶子发生了形变。
方法归纳 把微小的形变、气压的变化、液体体积的变化通过细管中水面的上升反映出来,这种方法 为转换法。
4.(2017江苏苏州,30,4分)如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯 口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来。接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用 抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100 g,倒置后杯和水与 塑料片的接触面积为12.5 cm2。(不考虑分子间作用力)(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下。 (g取10 N/kg)(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30 kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟 罩内气压为8 kPa时,塑料片就掉下了。请你对此时塑料片掉下的现象做出合理的解释: 。
答案 (1)大气压 800 (2)答案一:由于空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,大于原来塑料片会掉下时水对它向 下的压强答案二:由于空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,导致钟罩内气体托住塑料片向上的压 强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强(其他答案合理也可得分)
审题技巧 阅读第(2)问时,抓住关键词:抽气,出现了一些小气泡,掉下了。
1.(2019四川成都,A11,2分)1738年伯努利发现了流体压强与流速有关,以下选项利用伯努利这一发现的 是 ( )A.机翼受升力使飞机飞上蓝天B.火箭受推力飞向太空C.轮船经船闸从下游开到上游D.潜水艇从海底上浮
考点四 流体压强
答案 A 飞机机翼“上凸下平”,滑行时机翼上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,从 而产生向上的升力,A项正确;火箭受推力飞向太空,利用了物体间力的作用是相互的,B项错误;轮船经过 船闸利用了连通器原理,C项错误;潜水艇浮沉是依靠改变自身重力实现的,D项错误。
2.(2018黑龙江齐齐哈尔,9,2分)为应对复杂的国际形势,满足国防需要,辽宁舰航母上的国产新型舰载机 歼-15战机,不惜大量耗油昼夜加紧训练,战机飞离甲板后,下列说法不正确的是( )A.歼-15战机的质量不变,机械能增大B.辽宁舰底部所受水的压强变小C.辽宁舰所受的浮力变小D.歼-15战机的升力的产生是因为流体压强与流速的关系
答案 A 歼-15战机飞离甲板后,会不断消耗燃油,质量会减小,机械能的变化情况无法确定,A项不正 确;战机飞离甲板后,辽宁舰会浮起一些,底部所处深度减小,辽宁舰底部所受水的压强减小,B项正确;辽 宁舰漂浮,所受浮力等于重力,战机起飞后,辽宁舰总重力减小,浮力也减小,C项正确;战机机翼上表面空 气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,故会受到向上的升力,D项正确。故选A。
3.(2019吉林,13,2分)如图甲所示,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后, 乒乓球在 的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上 吹气,由于气体流速越大的位置,压强越 ,所以乒乓球不会上升。
答案 大气压(大气压强、大气压力、气压) 小
解析 图甲的实验中,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会 落下,是因为大气压将乒乓球和水托住。该现象说明了大气压强的存在。图乙的实验中,去掉瓶底,瓶内 的气体压强等于大气压,从瓶口处用力向上吹气,流速大的地方压强小,因此瓶口处压强变小,就会产生一 个力把乒乓球往下压,所以乒乓球不会上升。
考点一 压力、压强
C组 教师专用题组
1.(2020黑龙江齐齐哈尔,12,3分)(多选)如图所示的实例中,属于减小压强的是 ( ) A.汽车座椅安全带制作得很宽B.破窗锤的敲击端做成锥状C.挖掘机用宽大履带来支撑D.铁轨下面铺放枕木
答案 ACD 汽车座椅的安全带制作得很宽、挖掘机宽大的履带、铁轨铺放在枕木上,都是通过增大 受力面积来减小压强,故A、C、D正确;破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强,故B 错误。
2.(2020北京,14,2分)如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面 和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法正 确的是( )A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力B.乙对甲的压力就是乙受到的重力C.甲对海绵的压强大小为 D.乙对甲的压强大小为
3.(2018吉林长春,6,2分)下列实例中属于增大压强的是 ( )A.书包用宽的背带 B.菜刀磨得锋利C.推土机用宽大履带 D.铁轨下铺放枕木
答案 B 书包用宽的背带,推土机用宽大履带,铁轨下铺放枕木,都是通过增大受力面积来减小压强;菜 刀磨得锋利,是通过减小受力面积来增大压强。故本题选B。
4.(2017湖北武汉,15,3分)如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是 ( ) A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
5.(2018上海,8,2分)两正方体甲乙放在水平地面上,沿水平方向切去不同的厚度,使剩余的厚度相同,剩余 的压力相同,则甲乙切去的质量Δm甲、Δm乙和甲乙的密度满足的关系是 ( ) A.ρ甲>ρ乙 Δm甲>Δm乙 B.ρ甲<ρ乙 Δm甲>Δm乙C.ρ甲<ρ乙 Δm甲<Δm乙 D.ρ甲>ρ乙 Δm甲<Δm乙
6.(2017浙江杭州,26,6分)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的 物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50千 克,则此时手压木棒的力大小为 牛,肩对木棒的支持力大小为 牛,人对地面的压力大小为 牛(g=10牛/千克)。
答案 20 60 540
解析 由题根据杠杆的平衡条件有FB×OB=G物×OA,即FB×(0.6 m-0.2 m)=40 N×0.2 m,所以FB=20 N,即手对木棒的压力大小为20 N;肩对木棒的支持力大小为F'=FB+G物=20 N+40 N=60 N;人对地面的压力大小为F″=F地支=G人+G物=mg+G物=50 kg×10 N/kg+40 N=540 N。
7.(2019湖南衡阳,28,4分)2019年5月1日,位于衡阳市境内衡山县花果山玻璃桥正式对外开放,为广大市民 提供了一个假日休闲好去处。桥面由若干块透明玻璃铺设而成,造型简洁美观。(g取10 N/kg)(1)设桥面上每块玻璃长4.5 m,宽3 m,厚2 cm,质量为675 kg,求这种玻璃的密度。(2)设某游客的质量为60 kg,他每只鞋底与桥面的接触面积约200 cm2,求他双脚站立在水平桥面时对桥 面的压强。
答案 (1)2.5×103 kg/m3 (2)1.5×104 Pa
8.(2016吉林,17,5分)国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105 Pa以内。一辆在水平路面行驶的货 车,车与货物总质量是1.3×104 kg,车轮与地面接触总面积是0.13 m2。求:(1)货车对路面的压力是多少?(2)货车对路面的压强是多少?是否超过标准?(g取10 N/kg)
答案 (1)1.3×105 N(2)106 Pa 超过标准
1.(2019湖北武汉,15,3分)如图所示,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。下图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出 左右两侧液体密度大小关系的是 ( )
考点二 液体压强
易错警示 本题易错选B,认为深度不同、压强不同,故无法比较密度的大小关系,错选原因在于没有利 用由液体压强公式推导出的液体密度公式进行比较。
2.(2019内蒙古呼和浩特,7,2分)下列说法正确的是 ( )A.对于液体产生的压强,密度一定时,其压强与深度的关系可以用A图表示B.水平面上静止的质量均匀,形状为正方体的物体,其对水平面的压强与其接触面积的关系可以用B图 表示C.对于不同物质,质量相同时,其密度与体积的关系可以用C图表示D.流体产生的压强,其压强与流速变化的关系可以用D图表示
审题指导 从数学角度理解图像的含义,然后从物理学角度分析每个选项中的物理量之间函数关系是 解答本题的关键。
3.(2019新疆,12,2分)如图所示,盛有水的圆柱体小容器漂浮在盛有水的圆柱体大容器中,大容器的底面积 是小容器底面积的4倍(大、小容器壁的厚度均不计)。现将体积相等的小球A、B投入小容器中,投入后, 两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等。小球A的密度最大值为 ( ) A.4×103 kg/m3 B.5×103 kg/m3C.6×103 kg/m3 D.7×103 kg/m3
答案 D A、B两个小球投入小容器后,小容器仍然漂浮,小容器受到的浮力等于小容器和A、B的重力 之和,即排开水的质量的增加量等于A、B两球的总质量,即m排增=mA+mB排开水的体积增加量为V排增= 大容器中水面上升的高度h1= = 小容器中水面上升的高度h2= = 两容器中水对容器底部压强的增加量相等,根据p=ρgh可知,h1=h2即 = ,化简可得8VAρ水=mA+mB,即 + =8ρ水由于VA=VB,即 + =ρA+ρB=8ρ水B球在水中的状态可能是悬浮也可能是沉底,即ρB≥ρ水,所以ρA≤7ρ水=7×103 kg/m3故本题选D。
审题指导 两个容器内水对各自容器底部压强的增加量相等,说明两个容器液面高度的增加量相等。
易错警示 本题的易错点是判断B的状态,不能认为物体在底部就一定说明物体沉底,物体悬浮时可以 停留在液体中的任意位置,物体刚好在底部且与底部没有压力的这种情况不能忽视。
4.(2017浙江杭州,18,3分)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水 (水不溢出),三个容器底部受到水的压强 ( )A.甲最大 B.乙最大C.丙最大 D.一样大
答案 A 如题图所示三个容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系 为h甲>h乙>h丙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙。故选A。
思路分析 由题意可知,装入水的质量相等,再结合题图可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的 公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
5.(2020江苏南京,25,4分)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深 度的关系,如图所示。(1)图甲中金属盒在水中的深度为 cm。(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 。(3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小华在乙图中
保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比甲图,可说明小 明的观点是错误的。
答案 (1)7 (2)增大 (3)L≥18 cm
解析 (1)由题图甲可知金属盒在水中的深度为16 cm-9 cm=7 cm。(2)比较题中两图可知,两容器中都装水,金属盒在题图甲中的深度大,U形管两端液面高度差也是题图甲 中大,所以液体内部压强随深度的增大而增大。(3)题图乙中金属盒的深度为h=L-11 cm,当h大于或等于题图甲中金属盒深度7 cm时,即h≥7 cm,L-11 cm≥7 cm,L≥18 cm时,题图乙中金属盒到容器底的距离大于或等于题图甲中的距离,但压强却大于或等于题图甲中的压强,从而说明小明的观点是错误的。
6.(2018辽宁沈阳,23,4分)为研究液体内部压强特点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮 膜并扎紧。(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变 大,说明液体内部压强与液体的 有关。(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如丙图所示,说明倒入液体的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。
(3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如丁图所示。使胶管内液 面高于橡皮膜,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都 有 。(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和 胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个 。
答案 (1)深度 (2)小于 (3)压强 (4)连通器
解析 (1)瓶浸入水中的深度增加,橡皮膜向内凹的程度变大,可知橡皮膜受到水的压强随着水深度的增 加而增大,说明液体内部的压强与液体的深度有关。(2)将某液体倒入瓶中,当内、外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,故内部液体产生的压强小于外部的水产生 的压强,说明倒入液体的密度小于水的密度。(3)将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝向各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强。(4)上端开口、下端连通的容器叫连通器,故在橡皮膜上戳个洞时,塑料瓶和胶管就构成了连通器。
7.(2020内蒙古呼和浩特,16,4分)如图所示,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,A中盛有密度为1.0×103 kg/m3的水,B中液体密度未知。已知A、B容器内的底面积之比SA∶SB=3∶2,液面的高度之比hA∶hB=4∶3,液 体对两个容器底部的压力大小相等。求:(1)液体对两个容器底部的压强之比;(2)B中液体密度。
答案 (1)2∶3 (2)2.0×103 kg/m3
8.(2017内蒙古呼和浩特,21,6分)我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器,目标探测深度11 000 m, 该深海探测器的全重为28 t。(1)如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测,下潜至某一深度处时,处于正 上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波,若从发出至接收到所用时间为12 s,则“蛟龙 号”的实际下潜深度为多少米(已知声音在海水中的传播速度为1 500 m/s);(2)若海面处的大气压强为1.0×105 Pa,海水密度为1.03×103 kg/m3,则“蛟龙号”下潜至11 000 m时,所在 位置处的压强为多少;(3)若(1)问中“蛟龙号”处于悬浮状态,“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度为7.0×103 kg/m3,试计算 “蛟龙号”空气仓的体积(空气仓中空气质量不计)。
答案 (1)9×103 m (2)1.134×108 Pa (3)23.2 m3
1.(2018湖北武汉,12,3分)在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水 中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是 ( ) A.分子的无规则运动会加剧B.内能会增大C.质量会不变D.压强会减小
考点三 气体压强
答案 D 把瓶子放入热水中,由于热传递,瓶内气体的内能会增大,温度会升高,温度越高,分子无规则运 动越剧烈,故A、B正确;质量是物体的属性,与物体的温度无关,故瓶内气体的质量不会变化,C正确;瓶内 气体温度升高,压强会增大,D错误。故选D。
2.(2018内蒙古呼和浩特,9,3分)(多选)关于物理学知识,下列说法正确的是 ( )A.大气压是大气产生的压强,大气压随着海拔高度的升高而降低B.相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,容易发生碰撞事故,其原因是流体流速越快,流体压强越大C.电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过关系式W=UIt求得,但不能直接用关系式W=I2Rt进行求解D.大多数汽车的核心部件是内燃机。四冲程内燃机工作时,主要靠压缩冲程获得动力
答案 AC 大气压是大气产生的压强,大气压随海拔升高而降低,A正确;流体流速越快,流体压强越小, B错误;电流通过用电器时,若消耗的电能全部转化为内能,如电热器,可以用I2Rt求解,否则不能,C正确;内 燃机工作时,主要靠做功冲程获得动力,D错误。
3.(2016广东广州,11,3分)图1所示,静止时U形管两侧液面相平。下列选项包含图2中所有合理情形的是 ( ) 图1
图2A.乙、丁 B.甲、丙C.乙、丙 D.甲、丁
答案 B 甲图,右侧管口气体流速比左侧管口大,则右侧液面上方气体压强较小,左侧大气压将液体压 向右侧,右侧液面升高h,合理;由上述分析可知乙图情形相反,不合理;丙图,向U形管左侧液面上方充气, 左侧液面上方气压增大,左侧液面上方气压大于右侧液面上方大气压,把液体压向右侧,右侧液面上升,合 理;丁图,从U形管左侧液面上方抽气,左侧液面上方气压减小,小于右侧液面上方大气压,液体应被压向左 侧,不合理。故选B。
4.(2020海南,16,4分)如图所示,使用活塞式抽水机抽水时,它的柄是一个 (选填“省力”或“费 力”)杠杆;水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg,当大气压为1×105 Pa时,抽水机抽水的最大高度是 m。
答案 省力 10
5.(2019湖南长沙,29,4分)小海和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时,小海发现窗帘从打开的 窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强 。车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓 起来了,这是山顶上的气压比山脚下的气压 造成的。
答案 小 低
解析 开着窗户开车时,因为车外的空气流速大于车内的空气流速,所以车内气体压强大于车外气体压 强,窗帘会飘出窗外;密封的零食包装袋从山脚到山顶时,发现包装袋变得鼓起来了,这是因为气压随高 度增加而减小。
解题关键 本题关键在于对气体流速与压强关系的理解与运用,以及气压与高度关系的理解。
6.(2018河北,32,4分)制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。(1)如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高 度, 但高度不够,你应 ,使水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。 (2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 ,说明 。(3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿, 他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压 计的测量结果会受到 影响。
答案 (1)从玻璃管上端吹入少量空气(2)逐渐降低 大气压随高度降低而升高(或大气压随高度增加而降低)(3)温度
解析 (1)向玻璃瓶内吹入适量的气体,玻璃瓶内气压增大,大于玻璃管口的大气压,使玻璃管中水柱上升 到合适位置;(2)将简易气压计从四楼移到一楼的过程中,玻璃管口的大气压随高度的减小而增大,故玻璃 管内水柱逐渐降低;(3)将简易气压计放在太阳光下,瓶中气体的温度升高,受热膨胀,水柱上升。
1.(2020广东,4,3分)如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( ) A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢B.图乙所示用吸管吸饮料C.图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升D.图丁所示飞机产生升力的原因
考点四 流体压强
答案 B 图甲所示向两张纸中间吹气,两张纸中间的空气流动速度大,压强小,纸张向中间靠拢,故A不 符合题意;用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入口 中,这是利用了大气压强,故B符合题意;图丙所示向B管吹气,A管上方空气流动速度大,压强小,在外界大 气压作用下,A管中水面上升,故C不符合题意;机翼的上表面空气流动速度大,压强小,机翼的下表面空气 流动速度小,压强大,由此产生一个向上的压强差,从而产生一个向上的压力差,使飞机获得升力,故D不符 合题意。故选B。
2.(2020浙江温州,12,4分)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下 吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。 下列说法合理的是 ( )A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
答案 C 由题图实验装置可知, 将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,竖管中空气流速较大,压强较小; 玻璃管右端与大气相连,右端的气压为大气压,压强较大,所以玻璃管左右两端会形成一个压力差,在这个 压力差的作用下乒乓球向左运动,A错。本实验的目的是研究压强与流速的关系,所以控制变量时应控 制装置中三个水平玻璃管的横截面积相同,B错。由于竖管越往下越粗,因此空气的流动速度越来越慢, 即最上端的空气流速快,水平玻璃管左端口处压强较小,最下端的空气流速慢,水平玻璃管左端口处压强 较大,即三个水平玻璃管的左端口处压强不相同(或根据三个相同乒乓球的运动距离也可判断),C正确。 该装置只能大致比较竖管内各处的压强大小,无法准确测量各处的压强值,D错。人有 `
3.(2019新疆,8,2分)2018年10月20日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600水上首飞成功。AG600 在空中水平飞行时 ( )A.机翼下方空气流速大,压强小B.机翼下方空气流速大,压强大C.机翼上方空气流速大,压强小D.机翼上方空气流速大,压强大
答案 C 机翼的形状为“上凸下平”,迎面吹来的气流被机翼分成上下两部分,机翼上方的空气流速 大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而获得向上的升力。故 本题选C。
4.(2017吉林长春,8,2分)下列实例中,不能用流体压强与流速关系解释的是 ( )A.飞机靠机翼获得升力B.用活塞式抽水机抽水C.火车站的站台设置安全线D.两船并列航行时要保持安全距离
答案 B A、C、D三项都可以利用流体压强与流速的关系来解释,B项中活塞式抽水机是利用大气压 来工作的,所以选B项。
5.(2020四川成都,A18,4分)旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的 ;民航客机起飞,是 利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的 。(两空均选填“升力”或“浮力”)
答案 浮力 升力
解析 热气球升空是因为充入了密度较小的气体,使热气球受到的浮力大于重力而实现的;民航客机起 飞时,机翼上、下表面空气流速不同,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,使机翼受到 向上的升力。
6.(2017江苏南京,24,5分)小明利用空易拉罐做了几个物理小实验。(1)如图甲所示,在易拉罐中注入少量的水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住,撤去 酒精灯,让易拉罐冷却,观察到易拉罐变瘪了,这一现象说明了 的存在。
(2)如图乙所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去 后,蒙上一层半透明的塑料薄膜。用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能看到窗外景物 (选填 “倒立”或“正立”)的像,像形成的原理是光的 。(3)如图丙所示,将两个易拉罐平行放置在水平桌面上,为了能让两易拉罐间距离增大,可用吸管按图中箭 头 (选填“A”或“B”)所示的方向用力吹气。
(4)如图丁所示,用塑料薄膜摩擦过的塑料管靠近易拉罐,易拉罐 (选填“可能”或“不可能”) 被吸引。
答案 (1)大气压 (2)倒立 直线传播 (3)B(4)可能
解析 (1)易拉罐中水加热后产生大量水蒸气,排出了里面的空气,封口冷却后,里面的水蒸气液化,气压 变得很小,外面大气压远大于里面的气压,易拉罐被压瘪。(2)小孔成像成的是倒立的像,原理是光的直线传播。(3)流体中流速大的地方压强小,如果按箭头A所示方向用力吹气,两易拉罐之间空气流速增大,压强减小, 外侧气压大于内侧气压,两易拉罐靠近;若按箭头B所示方向用力吹气,右边易拉罐右侧流速增大,压强减 小,该易拉罐左边气压大于右边气压,会向右滚动,使两易拉罐间距离增大。(4)塑料管摩擦后会带电,带电体能吸引轻小物体。
考点一 压力、压强
1.(2020上海杨浦二模,8,2分)实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙。正方体甲沿水平方向切去一半,正方体乙沿竖直方向切去一半,并将甲、乙剩余部分均顺时针旋转90°,如图所示。甲、乙剩余部分顺时针旋转90°前后对地面的压强变化量的绝对值|Δp甲|小于|Δp乙|。关于 原来的压强p甲、p乙的判断,正确的是 ( )A.p甲一定小于p乙 B.p甲可能等于p乙C.p甲一定等于p乙 D.p甲一定大于p乙
答案 A 正方体甲沿水平方向切去一半,受力面积不变,压力减小一半,由p= 可知压强减半,即p甲'= p甲正方体乙沿竖直方向切去一半,受力面积减小一半,压力减小一半,由p= 可知压强不变,即p乙'=p乙将甲、乙剩余部分均顺时针旋转90°,甲的压力不变,受力面积减半,由p= 可知压强变为原来的2倍,即p甲″=p甲乙的压力不变,受力面积为原来的2倍,由p= 可知压强变为原来的一半,即p乙″= p乙甲、乙剩余部分顺时针旋转90°前后对地面的压强变化量的绝对值
|Δp甲|=p甲″-p甲'=p甲- p甲= p甲|Δp乙|=|p乙″-p乙'|=p乙- p乙= p乙由题知|Δp甲|<|Δp乙|则 p甲< p乙p甲一题多解 根据柱体压强公式p=ρhg分析,甲沿水平方向切下一半,剩余部分旋转前对地面压强p甲'= ρ甲h甲g,旋转后对地面压强p甲″=ρ甲h甲g,压强变化量的绝对值|Δp甲|= ρ甲h甲g;乙余下部分旋转前对地面压强p乙'=ρ乙h乙g,旋转后对地面压强p乙″= ρ乙h乙g,压强变化量的绝对值|Δp乙|= ρ乙h乙g,因为|Δp甲|<|Δp乙|,所以 ρ甲h甲g< ρ乙h乙g,即原来的压强p甲2.(2018北京朝阳一模,4)如图所示的四个实例中,为了增大压强的是 ( )
答案 B 铲土机装有宽大的履带,增大了受力面积,从而有利于减小压强,A项错误;篆刻刀磨得很锋利, 减小了受力面积,从而有利于增大压强,B项正确;在铁轨下面铺枕木,增大了受力面积,从而有利于减小压 强,C项错误;书包背带做得较宽,增大了受力面积,从而有利于减小压强,D项错误。
3.(2019吉林长春质检,7)(多选)将一块质地、厚度均匀的厚塑料板切成一个直角三角板。如图所示,把 三角板的斜边朝下立放在桌面上,其对桌面的压强为p1。若沿竖直方向(图中虚线所示)将该三角板切成 A、B两部分且保持图中位置不变。A、B两部分对桌面的压强分别为p2、p3,则p1、p2、p3的大小关系正 确的是 ( )A.p1=p3 B.p2=p3C.p14.(2020安徽芜湖模拟,3,1分)一重为50 N,边长为10 cm的正方体物块静止在水平地面上,用一细线竖直向 上拉该物块,拉力的大小F=10 N,此时物块对水平地面的压强为 Pa。
答案 4 000
5.(2019福建莆田一模,14)边长10 cm的均匀正方体,重为72 N,把它放在水平桌面中央,则正方体对桌面的 压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,则a对水平桌面的压强 为 Pa。
答案 7.2×103 7.2×103
1.(2020四川成都成华一模,3,2分)医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端 的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是 ( )
A.靠自身重力流入采血管B.被真空吸入采血管C.被空气压入采血管D.由血压压入采血管
考点二 液体压强
答案 D 我们身体血管中的血液是液体,心脏推动血液在身体内流动,血液会对血管壁产生压强,真空采血管内的压强很低,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的压力下,血液流入真空采血管。故选择D。
2.(2020广东广州海珠一模,12,2分)如图所示的实验能 ( )A.说明甲杯装的液体密度较乙杯的小B.测量出当地的大气压强数值C.说明液体内部同一深度各个方向的压强关系D.说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大
答案 A 读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头在甲中的深度较深,在乙中的深度 较浅,液体压强计U形管两侧的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的,故D不符合题意。根据液 体压强的计算公式p=ρgh,可知在压强相同时,液体深度越大,液体的密度越小,故A符合题意;液体压强计 是测量液体压强的,不能测出大气压的值,故B不符合题意;液体压强计的探头浸在不同液体的不同深度, 方向不同,三个变量,不能说明同一液体内部同一深度各个方向的压强关系,故C不符合题意。故选A。
知识归纳 液体压强特点(1)同一液体内部,压强随深度增加而增加;(2)同一液体内同一深度处,液体压强向各个方向大小相等;(3)深度相同时,液体压强随液体密度的增大而增大。
3.(2019重庆綦江一模,7)如图所示,a、b两个完全相同的容器里分别装有质量相同的水和酒精,水和酒精 对容器底部的压强分别为p1和p2,则 ( )
A.p1>p2B.p1=p2C.p14.(2019天津和平一模,18)如图所示,放在水平面上的两个相同的烧杯中装有相同体积的盐水和纯净水, 则a、b、c、d四点中液体压强最大的是 点;若已知a点受到的液体压强为pa,hac=hbd=h,已知盐水 的密度为ρ盐水,纯净水的密度为ρ水,则d点受到的液体压强为 。
5.(2020上海黄浦一模,26,5分)小红做“小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量Δp水及容器对 水平面的压强增加量Δp容与哪些因素有关”的实验,她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中 (水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量Δp水及容器对水平面的压 强增加量Δp容,并将相关数据记录在表一中。
表一:ρ水=1.0×103 kg/m3
①分析比较表中实验序号 中的数据及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,当ρ球与ρ水 的大小满足 关系时,Δp水与ρ球无关。②分析比较表中Δp容与ρ球的数据及相关条件可知:浸入水中的小球, 。③分析比较表中实验序号1~4中Δp水与Δp容的大小关系及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球, 。④小明仅改变液体种类,利用上述实验器材重复了实验,得到的数据如表二所示,根据上述实验规律,分析 可得小明所用液体的密度值应为 kg/m3。
表二:ρ液
答案 ①4和5 ρ球≥ρ水 ②Δp容与ρ球成正比③当ρ球≤ρ水时,Δp水=Δp容 ④1.1×103
考点三 气体压强
1.(2020江苏溧阳一模,13,2分)如图所示“擦窗机器人”的质量为2 kg,“机器人”通过真空泵将其“腹 部”吸盘内的空气向外抽出,进而牢牢地吸在竖直玻璃上。当吸盘与玻璃的总接触面积为2×10-2 m2、 吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×104 Pa时,以下结论正确的是(g取10 N/kg) ( ) A.吸盘内的气压等于外面大气压B.吸盘对玻璃的压力为20 NC.玻璃对吸盘的弹力为300 ND.若真空泵继续向外抽气,则“擦窗机器人”受到的摩擦力将持续变大
答案 C “机器人”工作时,吸盘内的气体被抽出,压强变小,小于外面大气压,故A选项错误;由p= 得,吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×104 Pa×2×10-2 m2=300 N故B选项错误;吸盘对玻璃的压力与玻璃对吸盘的弹力是一对相互作用力,故它们的大小相等,方向相反,所以玻璃对吸 盘的弹力为300 N,故C选项正确;“擦窗机器人”的重力G=mg=2 kg×10 N/kg=20 N“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于 重力大小20 N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止,重力不变,摩擦力就不变,故D选项错误。故 选C。
2.(2018江西赣州六校联盟联考,12)如图所示的物品中,不是利用大气压来工作的是 ( )
答案 B 针筒吸药液时,向外拉活塞,筒内气压减小,大气压把药液压进了针筒内;高压锅炖汤较快利用 了液体沸点随气压升高而增大的原理;真空式扫路车工作时内部气压小,外部气压大,纸片等垃圾受力不 平衡,在大气压的作用下被吸进车内;活塞式抽水机抽水时活塞向上运动,筒内气压小于外面的大气压, 所以水在大气压的作用下被压了上去。故选择B。
3.(2019河南许昌一模,6)如图所示为一种浴室防滑踏垫。其正面为仿草坪式设计,这是通过增大接触面 的 的方法增大脚与垫之间的摩擦力;防滑踏垫与地板的接触面有许多小吸盘,将吸盘挤压到地 面后,可利用 产生较大的压力,两措并举以达到理想的防滑效果。
答案 粗糙程度 大气压
解析 浴室的防滑垫正面的粗糙程度较大,可以增大人受到的摩擦力,起到防滑的效果;防滑垫反面有许 多小吸盘,当把小吸盘紧压在地面上时,吸盘内的空气被挤出去,气压减小,外界的大气压大于吸盘内的气 压,所以吸盘就被紧紧压在地面上。
4.(2020广东广州增城一模,13,3分)如图所示装置,按压前,瓶里的压强 大气压。用力按压泵头 时,洗手液被挤出,说明储液腔内气体压强 洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体 压强 大气压。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
答案 等于 小于 小于
解析 按压前,瓶里的洗手液没有流出来,这说明了瓶里的压强等于大气压。用力按压泵头时,洗手液被 挤出,说明储液腔内气体压强小于洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体压强小于大气 压。
5.(2020江苏江阴华士片一模,27,7分)小明和小虎两同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压 的值。
(1)如图甲所示,已知所用一次性注射器的容积为V。测出注射器的全部刻度的长度,记为L,则注射器中 的活塞的面积为 。当注射器中的活塞刚开始滑动时,读得弹簧测力计的示数为F,则该地的大 气压强可表示为p= 。(2)实验时小虎发现注射器顶端装针头处空气无法排尽。这将使得测量结果比当天实际大气压 。小明联想到去医院打针的情景,采取了简单的办法将注射器内空气排尽,其方法是 ,然后将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器筒的小孔。
(3)实验时,小明又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得的大气压值 (填“偏 大”或“偏小”)。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了图乙装置,将注射器筒固定 在水平桌面上,排尽注射器内的空气,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯 中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为m1;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水 的质量为m2时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 ,所测大气压的值应为 。(此两空用题中已知字母表示)
由上述可知,大气压的压力是F气压=m1g- m2g那么大气压强的大小是p气压= = = 所测大气压的值是 。
1.(2020四川乐山第二次调研,5,2分)深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶 加固,对于这一要求下列解释正确的是 ( ) A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
考点四 流体压强
答案 A 流体压强与流速的关系是:流体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。屋顶上方空 气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大。所以屋顶被向上掀起。故选A。
2.(2019江苏无锡惠山一模,4)如图所示,能够说明流体压强与流速关系的是 ( ) A.甲图:拦河坝设计成下宽上窄B.乙图:用漏斗向下吹气乒乓球不下落C.丙图:潜水艇的上浮和下沉D.丁图:玻璃厂用吸盘搬运玻璃
答案 B 液体内部压强随着深度的增加而增大,则越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽 上窄,故A错误;对着漏斗吹气,乒乓球上方的空气流速大,压强小,小于下部的气压,产生了一个向上的压 强差,将乒乓球托住,故B正确;潜水艇的上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的,利用了浮沉条件,故C 错误;吸盘要固定在玻璃上,需要先把盘内的空气抽出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了玻璃上,故D 错误。故选B。
3.(2020河南平顶山二模,6,2分)如图所示,靠近漏斗口正下方桌面上放有一乒乓球,某同学从漏斗口用力 向下吹气,请你猜想:乒乓球的运动情况为 ,你猜想的依据是 。
答案 乒乓球被吹起向上运动 流速大的地方压强小
解析 当从漏斗口往下吹乒乓球时,由于乒乓球的上方气流速度大压强小,乒乓球的下方气流速度小压 强大,于是乒乓球受到空气向上的压力大于向下的压力,当向上的压力与向下的压力差大于乒乓球的重 力时,乒乓球就会被吹起向上运动。
4.(2018广东广州大学附中一模,14)2017年4月,我国国产直升机AC311A成功试飞。直升机能停留在空 中,是因为旋转的机翼对空气施加了向下的力,根据物体间力的作用是 的,空气对机翼也施加了 向上的力,所以直升机能够停留在空中。另外,我国国产大飞机C919于5月也完成了首飞,客机在飞行时, 机翼上表面空气流速 ,压强 ,因此获得向上的升力。
答案 相互 大 小
解析 物体间力的作用是相互的,直升机旋转的机翼对空气施加了向下的力,所以空气也会给机翼向上 的力,所以直升机能停留在空中。国产大飞机C919的机翼上表面凸起,下表面平直,在飞行时上表面空气 流速大压强小,下表面空气流速小压强大,从而获得向上的升力。
一、选择题(每小题3分,共15分)
1.(2018北京,4)下列实例中,为了增大压强的是 ( )A.书包带做得较宽B.图钉帽做得面积较大C.大型平板车装有很多车轮D.石磨的磨盘做得很重
答案 D 书包带做得较宽、图钉帽做得面积较大、大型平板车装很多车轮都是为了在压力一定时增 大受力面积,减小压强,A、B、C选项错误;石磨的磨盘做得很重,是为了在受力面积一定时增大压力,增 大压强,D选项正确。
2.(2020甘肃兰州模拟,5)如图所示,下列说法错误的是 ( )A.图甲:船闸利用了连通器原理B.图乙:飞机升空是利用了空气对飞机的浮力C.图丙:载重汽车装有许多车轮是为了减小对路面的压强D.图丁:对烧瓶中沸腾的水停止加热,用冷水浇烧瓶底部,瓶中水再次沸腾,这是因为瓶中气压减小,水的
沸点降低
答案 B 图甲:船闸使用时上端开口下端连通,利用了连通器原理,故A正确,不符合题意。图乙:飞机升 空是利用了流体中流速越大压强越小,在飞机机翼上下方所受的压力差形成的向上的升力作用下实现 升空的,故B错误,符合题意。图丙:载重汽车装有许多车轮是在压力一定时增大受力面积减小压强,故C 正确,不符合题意。图丁:对烧瓶中沸腾的水停止加热,用冷水浇烧瓶底部,瓶内气体压强降低,水的沸点 降低,瓶中水再次沸腾,故D正确,不符合题意。故选B。
3.(2020湖北武汉模拟,7)如图所示,红色的水从塑料瓶侧壁的两个小孔喷出。下列说法正确的是( )
A.水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内向各个方向都有压强B.两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的密度有关C.若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D.若将塑料瓶装满水后并拧紧瓶盖,水不会从小孔中喷出
答案 D 水从塑料瓶侧壁的孔中喷出只能说明液体对侧壁有压强,故A错误;瓶中的液体是同种液体, 密度一样,两孔中喷出的水远近不同与液体的密度无关,故B错误;根据液体内部压强的概念,下面孔所受 压强较大,水流出较猛,较快,同样时间内,下面孔流出水的质量更多,故C错误;将塑料瓶装满水后并拧紧 瓶盖,由于大气压强的作用,水不会从小孔中喷出,故D正确。故选D。
4.(2020广东广州增城一模,7)“木桶理论”指出木桶能盛下水的容量由最短的木板来决定。如图将水 注进放在水平面上的木桶时,水对木桶底部的压强说法正确的是 ( )
A.最大压强由最长木板决定B.木桶的质量决定压强大小C.木桶的底面积决定压强大小D.补齐最短木板能增加最大压强
答案 D 根据p=ρgh可知,液体高度越高,其压强越大,所以最大压强由最短木板决定,不是最长木板,超 过最短木板的高度,水会流出来,A错误;木桶的质量与水对木桶底部的压强没有任何关系,B错误;根据p= ρgh可知,木桶的最短木板高度决定压强的大小,与木桶的底面积无关,C错误;补齐最短木板能使水的高 度变高,根据p=ρgh可知,能增大水的最大压强,即补齐最短木板能增加最大压强,D正确。故选D。
5.(2019湖南长沙麓山国际测试,11)甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强 相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分,且截去部分的质量相等,如图所示。则所截去 的高度h甲、h乙的关系是 ( )
A.h甲一定大于h乙 B.h甲一定小于h乙C.h甲可能大于h乙 D.h甲可能等于h乙
6.(2019河南重点中学内部摸底,17)初中物理学习过程中,我们认识了很多的实验装置。图(a)所示为 实验的装置;图(b)所示实验装置名称是 ;某同学利用小桌、沙盘等器材做了如图(c)所示 的实验,该实验的装置可以用来研究 。
二、填空题(每空1分,共8分)
答案 托里拆利 U形管压强计 压力作用效果与受力面积的关系
解析 意大利科学家托里拆利将长约1 m的一端封闭一端开口的玻璃管灌满水银,然后用手堵住管口倒 置在水银槽中,放手后发现大气压可以支持约760 mm高的水银柱,从而测出了大气压相当于760 mm高 水银柱产生的压强,这个实验后人称为托里拆利实验;图(b)所示实验装置叫U形管压强计,可以用来探究 液体内部压强的大小和什么因素有关;(c)实验装置中小桌倒放和正放于沙子上时接触面积不同,对沙子 的压力相同,但沙子的凹陷程度不同,所以可以研究压强大小与受力面积的关系。
7.(2019黑龙江绥化,19)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5× 103 Pa,则壶中水深 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
答案 连通器 15
8.(2020河南郑州一模,4)如图,物体A静止在粗糙的水平桌面上,当物体露出桌面到一半离开桌面的过程 中,物体对桌面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),此过程中物体受到的摩擦力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 增大 不变
9.(2020北京西城一模,26)小亮利用如图所示的自制气压计研究“大气压强与高度的关系”。他将气压 计从1楼带到5楼的过程中,观察气压计管内水柱的高度变化,记录数据如表所示。请根据表中数据,大致 归纳出实验结论 。
答案 大气压强随高度增加而减小
解析 瓶内气体压强等于水柱的压强加上外界大气压的大小。瓶内气体压强基本不变,根据表格可以 看出,楼层越高,管内外水面的高度差越大,即水柱越高,说明外界大气压越小,可知大气压强随高度增加 而减小。
10.(2019重庆A,20)小杨选择了两个高度分别为10 cm和6 cm,底面积SA∶SB=1∶3的实心均匀的圆柱 体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的 圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示,求:(g 取10 N/kg)(1)圆柱体A的密度;(2)从A截取h=6 cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;(3)图乙中a的值。
三、计算题(共8分)
答案 (1)2×103 kg/m3 (2)400 Pa (3)3
解题关键 熟练掌握固体压力、压强的计算方法:如果物体独自静置在水平面上,①先根据 F=G 确定压 力;②再根据公式p=F/S计算压强;若固体为粗细均匀的柱体(如圆柱体、长方体等)放在水平面上,那么它 对水平面产生的压强可以用 p=F/S,也可以用 p=ρgh 计算。
思路分析 由图像可知圆柱体A放在水平桌面上的压强大小,并已知A的高度,利用p=ρgh可得A的密度; 将从A截取的高6 cm的圆柱块放在B上,B对桌面增加的压力就等于高6 cm的圆柱块的重力,再由p=F/S可 计算出B对桌面增加的压强;由图可知,当从A的上表面截取高度为a cm的圆柱块时,A剩余部分对桌面的 压强与A截取部分叠放在B上后,B对桌面的压强相等,利用这一等量关系,代入数据计算求解。
中考物理
专题六 压强
1.(2020北京,6,2分)如图所示的实例中,为了减小压强的是 ( )
A组 2020年全国中考题组
2.(2020湖北武汉,14,3分)铁块和小桌静止在海绵上,如图甲所示。撤掉小桌后,铁块再次静止在海绵上, 如图乙所示。铁块的质量是600 g,铁块的底面积是20 cm2,小桌的质量是200 g,桌面的面积是81 cm2,下列 说法正确的是(g取10 N/kg) ( ) 甲 乙
A.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强大B.图甲中,铁块对小桌的压强比小桌对海绵的压强小C.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强大D.图甲中铁块对小桌的压强比图乙中铁块对海绵的压强小
3.(2020广东,10,3分)如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2, 受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(两空选填“>”“<”或“=”);若F2=1 N,笔尖 的面积为1×10-6 m2,则p2= Pa。
答案 = < 1×106
4.(2020四川南充,27,5分)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同 的木块和海绵进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。(2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系。(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确”或 “错误”);理由是 。
答案 (1)凹陷程度(或形变程度) (2)压力(3)压力大小 (4)错误 没有控制受力面积相同
解析 (1)实验中应用转换法,通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果;(2)对比甲、乙两图可得:相 同的一块木块对海绵的压力相同,甲图中海绵的受力面积小,压力的作用效果更明显;(3)分析甲、丙两图 可知,海绵的受力面积相同,丙图中的木块对海绵的压力较大,压力的作用效果更明显,故是探究压力作用 效果与压力大小的关系;(4)小强的观点是错误的,因为没有控制海绵的受力面积相同,同时改变了木块对 海绵的压力大小和海绵的受力面积大小,存在两个变量。
5.(2020山西,43,4分)2020年初,一场罕见的大雪袭击了加拿大。厚达2 m的积雪,给市民出行带来了极大 不便。若积雪的密度约为0.2×103 kg/m3,g取10 N/kg。(1)请计算2 m厚的积雪对水平地面的压强;(2)若2 m厚的积雪,压在面积为5 m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力。
答案 (1)4×103 Pa (2)2×104 N
1.(2020湖南常德,15,3分)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有 深度相同的同种液体,下列说法正确的是 ( )①容器对桌面的压力F甲
2.(2020北京,27,4分)如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。 当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况 是向 侧凸起;产生这种现象的原因是 。
答案 左 原因见解析
解析 根据p=ρgh,因为水的密度相等,右侧水深度大,所以右侧水对橡皮膜的压强大。根据F=pS,因为受 力面积相等,右侧水对橡皮膜的压强大,所以右侧水对橡皮膜的压力大,使得橡皮膜向左侧凸起。
3.(2020山东青岛,20,4分)探究液体内部压强的特点 甲
乙 丙(1)用压强计和盛有水的容器进行实验,情形如图甲所示。比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向 的压强都相等; 比较A、C可知:液体内部压强的大小跟 有关。
(2)用如图乙所示的容器也可以探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔 板上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。用此容器进行的两次实验,情 形如图丙的D、E所示。由此可推断:a、b两种液体密度的大小关系是ρa ρb, a、c两种液体密度 的大小关系是ρa ρc。
答案 (1)各个方向 深度 (2)< >
解析 (1)如图甲所示,比较A、B可知,橡皮膜处于液体内部的同一深度,方向不同,U形管内液面高度差 相同,说明同一深度,液体向各个方向的压强都相等;比较A、C可知,橡皮膜方向相同,所在液体的深度不 同,U形管内液面高度差不同,则液体内部压强不同,说明液体内部压强的大小跟深度有关。(2)由图丙的 D可知,橡皮膜没有发生形变,说明左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,由p=ρgh可知,h越大,ρ越小,故ρa< ρb;由图丙的E可知,橡皮膜向左凹陷,说明pa>pc,又因为ha
4.(2020重庆A,19,8分)如图,水平桌面上放有一圆柱形溢水杯,它的重为3 N、底面积为300 cm2、溢水口 距杯底20 cm,内装水的深度为18 cm。将一体积为1 000 cm3、密度为0.9 g/cm3的正方体木块缓慢放入水 中,不计溢水杯厚度,求:(g取10 N/kg) (1)木块的质量m木;(2)木块放入前,水对溢水杯底的压力F;(3)木块放入水中静止后,溢水杯对桌面的压强p。
答案 (1)900 g (2)54 N (3)2 100 Pa
1.(2020四川成都,A5,2分)如图所示的现象中,没有利用大气压的是 ( )A.“吸盘”挂钩贴在竖直墙面上B.用注射器将药液注入肌肉C.用吸管将饮料“吸”入口中D.用硬纸片“托住”杯中的水
考点三 气体压强
答案 B “吸盘”挂钩贴在竖直墙面上,是吸盘内气压小于外部大气压,在大气压作用下,“吸盘”被 压在墙面上,A项不符合题意;用注射器将药液注入肌肉,是利用手的推力将药液注射,没有利用大气压,B 项符合题意;用吸管将饮料“吸”入口中,是利用大气压将饮料压入吸管,C项不符合题意;用硬纸片“托 住”杯中的水是杯内水压小于纸片下方的大气压,是大气压作用的结果,D项不符合题意。故选择B。
2.(2020吉林,12,2分)小明同学在山顶喝完矿泉水后拧紧瓶盖,把空矿泉水瓶带回山脚时发现瓶子变瘪了, 此现象说明大气压随 而变化,同时说明力可以改变物体的 。
答案 高度(或海拔) 形状
解析 在山顶时拧紧瓶盖,即瓶内气压等于山顶处大气压,回到山脚时,瓶外大气压大于瓶内气压而使瓶 子变瘪,由此可见大气压随高度而变化;瓶外大气压大于瓶内气压,从而产生压力差使瓶子变瘪,说明力 可以改变物体的形状。
3.(2020湖南长沙,29,4分)中医博大精深。拔火罐时,将小罐内的空气加热后,迅速倒扣在皮肤上,小罐被 “吸”住,说明了 的存在;熬制中药时,药汤在沸腾过程中的温度 。
答案 大气压 不变
解析 拔火罐时,小罐紧压在皮肤上,当温度降低时,内部的气压减小,小于外部气压,所以小罐被压在皮 肤上,是利用了罐内气压小于外部大气压,说明了大气压的存在;液体在沸腾时,继续吸热,温度不变。
4.(2020浙江杭州,31,6分)用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起,然后将它们悬挂起来,并在下方挂一 重物,发现两铅柱不分开(如图甲)。对此现象,小金有疑惑:两铅柱不分开是大气压力造成还是其他引力 造成?于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内(如图乙),逐渐抽出钟罩内的空气。 (1)在抽气的过程中钟罩内气体的压强 (选填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大”)。(2)如果在抽气过程中,钟罩内两铅柱分开了,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两铅 柱间有其他引力存在。(3)如果在抽成真空时,钟罩内两铅柱也不分开,则 (选填“能”或“不能”)确定图甲所示的两 铅柱间有其他引力存在。
答案 (1)逐渐变小 (2)不能 (3)能
解析 (1)用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩里的空气,钟罩内的空气逐渐减少,而体积不变,则钟罩内气体的压 强逐渐变小。(2)在抽气的过程中,钟罩内气体的压强逐渐变小,下方铅柱受到向上的气体压力变小,若钟 罩内两铅柱分开了,可能是受到的气体压力减小造成的,不能说明图甲所示的两铅柱间有其他引力存在; (3)在抽成真空时,两铅柱不受气体压力的作用,由钟罩内两铅柱不分开可知,图甲所示的两铅柱间一定有 其他引力存在。
1.(2020江苏苏州,10,2分)小明采用“向漏斗口吹气,观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的 影响。以下方案不合理的是 ( )
考点四 流体压强
答案 A 竖直向上吹气时,气流速度很大而乒乓球不会被吹出去,不能确定是因为流体流速大的地方 压强小,还是因为重力,导致乒乓球在漏斗底部。所以本题选A。
2.(2020山东潍坊,8,2分)如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b为粗管和细管中同一水平面上的点,水管中 有一气泡,随水向右快速运动,气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是 ( ) A.a点时大 B.b点时大C.一样大 D.均有可能
答案 B 由流体压强特点“流速大的地方压强小,流速小的地方压强大”可知,气泡在a点水管粗,流速 慢,压强大,气泡体积小,在b点水管细,流速快,压强小,因此气泡体积大。综上所述,A、C、D错误,B正 确。
3.(2020四川南充,6,3分)关于气体压强,下列说法错误的是 ( )A.做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变B.能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强C.一标准大气压可托起约10.3 m高的水柱D.高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小
4.(2020江西,5,2分)如图所示,是河水中的漩涡。漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较 ,压强 较 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡。(温馨提示:严禁学生私自下河游泳)
答案 慢 大
解析 相同时间内,漩涡边沿旋转路程短,水的流速相对中心处的流速较慢,压强较大,从而形成压力差, 导致周边物体易被“吸入”漩涡。
5.(2020陕西,13,2分)如图所示为某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中水平连接部分管径较细,冷水流 经此处时,流速大、压强 ,瓶中的热水在 的作用下上升,与冷水混合得到温水。
答案 小(或低) 大气压(或大气压强、大气压力、压强差、压力差)
解析 水在管中流动时,管直径变小会导致流体流速变大,根据流体压强与流速的关系特点解答:流速大 的位置流体压强较小。当管内的流体压强变小时,外界大气压会大于管内压强,所以热水在大气压的作 用下会上升与冷水混合。
考点一 压力、压强
B组 2016—2019年全国中考题组
1.(2019北京,12,2分)如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平 静止。下列说法中正确的是 ( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大B.铅笔对右侧食指的压力较大C.铅笔对右侧食指的压强较大D.铅笔对两侧食指的压强大小相等
答案 C 铅笔在左右两食指作用下保持静止状态且铅笔水平,因此,左右两食指对铅笔的压力大小相 等,又因为相互作用力大小相等,所以,铅笔对左右两侧食指的压力大小相等,A、B错误;压力相等,右侧食 指受力面积较小,压强较大,C正确,D错误。
易错警示 压力和压强是两个不同的概念,它们既有区别又有联系,不能混为一谈,压强表示压力的作用 效果。
2.(2019湖南长沙,27,3分)如图,水平面上放置了质地均匀的甲、乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质 量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法 把甲、乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方。下列切法可能达到目的 的是( )
A.沿水平方向切去质量相等的部分B.沿水平方向切去体积相等的部分C.沿水平方向切去厚度相等的部分D.沿竖直方向切去质量相等的部分
答案 B 切之前,S甲
C.p2∶p4=(mBρA)∶(mAρB)D.p2∶p3=[mA(mA+mB)ρB]∶( ρA)
易错警示 注意受力面积是两个物体相互接触的面积,特别是求p3时,一定特别注意。
4.(2018河北,37,6分)实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103 kg/m3,质量为 12 kg,底面积为4×10-2 m2;乙的质量为5.4 kg,边长分别为0.1 m、0.2 m、0.3 m。(g取10 N/kg)(1)求乙的密度。(2)求甲直立时对水平地面的压强。(3)若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时 乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。
答案 (1)0.9×103 kg/m3 (2)3×103 Pa (3)0.21 m
1.(2019福建,14,2分)如图,装有两种不同液体的烧杯置于水平面上,两液体没有混合。上层液体的高度为 h,密度为0.8ρ;下层液体的高度为2h,密度为ρ。则液体对烧杯底部的压强为 ( ) A.2.4ρgh B.2.7ρghC.2.8ρgh D.3ρgh
考点二 液体压强
答案 C 本题考查的是液体压强的知识。容器底部受到的压强包含两个部分,第一部分是上层液体的 压强,这层的液体密度是0.8ρ,液体的高度为h,第二部分是下层液体的压强,液体密度是ρ,液体的高度为 2h,依据液体压强的公式, 容器底部受到的液体压强p=0.8ρgh+ρg·2h=2.8ρgh。故选C。
2.(2017新疆乌鲁木齐,7,3分)我国自主建造的世界上压力最大的8万吨多向模锻压机锻造大型工件时,对 工件的压力为8×108 N,与工件的接触面积为 4 m2,则工件承受的压强相当于(水的密度1.0×103 kg/m3) ( )A.2 km高水柱产生的压强B.4 km高水柱产生的压强C.8 km高水柱产生的压强D.20 km高水柱产生的压强
3.(2019浙江杭州,31,5分)现有一根两端开口的直玻璃管,将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以 下不同情境中的形状变化。(1)向管内缓缓注水,观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多,橡皮膜向外凸的程度会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。(2)将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中,慢慢向下移动到如图所示的位置,橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(3)当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时,橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面” 或“平面”),试说明理由: 。
答案 (1)变大 (2)变小 (3)平面 理由见解析
解析 (1)向管内缓慢注水,随着管内水量的增加,橡皮膜上部受到的压强增大,下部压强不变,内外压力 差越来越大,橡皮膜向外凸的程度变大;(2)随着玻璃管下移,橡皮膜上部受到的压强不变,下部受到的压 强增大,内外压力差减小,橡皮膜向外凸的程度变小;(3)根据公式p=ρgh可知,当玻璃管内外水面相平时, 橡皮膜上下两表面受到的压强相等, 压力大小相等,方向相反,橡皮膜水平。
4.(2016辽宁沈阳,16,2分)利用U形管液面高度差的大小关系,可以帮助我们比较一些物理量的大小。(1)将液体压强计的探头分别放入密度为ρ1和ρ2的两种液体中,U形管液面的高度差相同,如图甲所示,则ρ1 ρ2;(2)速度是v1和v2的气流,分别经过与U形管左端相连的管子时,U形管液面的高度差如图乙所示,则v1 v2。(以上两空均填“>”、“=”或“<”)
甲 乙
答案 (1)< (2)>
1.(2019四川成都,A6,2分)下列情形与大气压强无关的是( )A.高原上用普通锅不易煮熟米饭B.用吸管吸饮料C.“玉兔”号在月球上留下“足迹”D.马德堡半球实验
考点三 气体压强
答案 C 海拔越高,气压越小,液体的沸点随气压的降低而降低,故在高原上用普通锅不易煮熟米饭,A 项不符合题意;用吸管吸饮料时,饮料被大气压压进了嘴里,B项不符合题意;“玉兔”号在月球上留下 “足迹”,是因为力可以使物体发生形变,C项符合题意;马德堡半球实验证明了大气压强的存在,D项不 符合题意。
2.(2019山东青岛,9,2分)如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口 刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水 位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出 而能保留在瓶中的原因是 ( ) A.瓶口太小,水不易流出B.外界大气压强等于瓶内水的压强C.外界大气压强等于瓶内空气的压强D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
答案 D 当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中 流出来;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水位下降使瓶口露出水面时,少量空气进入瓶内,瓶内的 气压增大,水会流出一部分,一旦瓶口再次被水淹没,此后空气无法进入瓶中,瓶中的水停止外流时,外界 大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,内、外压强重新平衡,当水位再下降至刚露出瓶口时,重 复上述现象,故塑料瓶中的水不会全部流出而能保留在瓶中。故A、B、C错误,D正确。
3.(2018天津,8,3分)将玻璃瓶、两端开口的细玻璃管和橡皮塞组成如图所示的装置。装置内加入适量的 液体,可完成如下四个实验:①验证力使物体发生形变;②观察大气压随高度的变化;③观察液体的热胀 冷缩;④模拟潜水艇的浮沉。在这些实验的设计中,把微小变化放大以利于观察的是 ( )A.①②③ B.②③④C.①③④ D.①②④
答案 A 在瓶中装满水,用力挤压瓶,会发现管中水面上升,说明力使瓶发生了形变;在瓶中装入半瓶水, 将装置从山脚拿到山顶,由于外界气压减小,瓶内气压大于外部气压,将会使管中水面上升;在瓶内装满 水,装置放于热水中,瓶内水受热膨胀,管内水面上升;①、②、③均是将微小变化放大以利于观察的,而 模拟潜水艇浮沉未将微小变化放大,故选择A。
思路分析 要验证力能使硬度较大的物体发生形变,需考虑这个微小形变怎样反映出来,故装满水后,通 过细管中水面的上升,可以说明受力后瓶子发生了形变。
方法归纳 把微小的形变、气压的变化、液体体积的变化通过细管中水面的上升反映出来,这种方法 为转换法。
4.(2017江苏苏州,30,4分)如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯 口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来。接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用 抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为100 g,倒置后杯和水与 塑料片的接触面积为12.5 cm2。(不考虑分子间作用力)(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下。 (g取10 N/kg)(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30 kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟 罩内气压为8 kPa时,塑料片就掉下了。请你对此时塑料片掉下的现象做出合理的解释: 。
答案 (1)大气压 800 (2)答案一:由于空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,大于原来塑料片会掉下时水对它向 下的压强答案二:由于空气进入玻璃杯,使杯内水对塑料片向下的压强增大,导致钟罩内气体托住塑料片向上的压 强大于原来塑料片会掉下时气体对它向上的压强(其他答案合理也可得分)
审题技巧 阅读第(2)问时,抓住关键词:抽气,出现了一些小气泡,掉下了。
1.(2019四川成都,A11,2分)1738年伯努利发现了流体压强与流速有关,以下选项利用伯努利这一发现的 是 ( )A.机翼受升力使飞机飞上蓝天B.火箭受推力飞向太空C.轮船经船闸从下游开到上游D.潜水艇从海底上浮
考点四 流体压强
答案 A 飞机机翼“上凸下平”,滑行时机翼上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,从 而产生向上的升力,A项正确;火箭受推力飞向太空,利用了物体间力的作用是相互的,B项错误;轮船经过 船闸利用了连通器原理,C项错误;潜水艇浮沉是依靠改变自身重力实现的,D项错误。
2.(2018黑龙江齐齐哈尔,9,2分)为应对复杂的国际形势,满足国防需要,辽宁舰航母上的国产新型舰载机 歼-15战机,不惜大量耗油昼夜加紧训练,战机飞离甲板后,下列说法不正确的是( )A.歼-15战机的质量不变,机械能增大B.辽宁舰底部所受水的压强变小C.辽宁舰所受的浮力变小D.歼-15战机的升力的产生是因为流体压强与流速的关系
答案 A 歼-15战机飞离甲板后,会不断消耗燃油,质量会减小,机械能的变化情况无法确定,A项不正 确;战机飞离甲板后,辽宁舰会浮起一些,底部所处深度减小,辽宁舰底部所受水的压强减小,B项正确;辽 宁舰漂浮,所受浮力等于重力,战机起飞后,辽宁舰总重力减小,浮力也减小,C项正确;战机机翼上表面空 气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,故会受到向上的升力,D项正确。故选A。
3.(2019吉林,13,2分)如图甲所示,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后, 乒乓球在 的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入瓶内,若从瓶口处用力向上 吹气,由于气体流速越大的位置,压强越 ,所以乒乓球不会上升。
答案 大气压(大气压强、大气压力、气压) 小
解析 图甲的实验中,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松开手后,乒乓球不会 落下,是因为大气压将乒乓球和水托住。该现象说明了大气压强的存在。图乙的实验中,去掉瓶底,瓶内 的气体压强等于大气压,从瓶口处用力向上吹气,流速大的地方压强小,因此瓶口处压强变小,就会产生一 个力把乒乓球往下压,所以乒乓球不会上升。
考点一 压力、压强
C组 教师专用题组
1.(2020黑龙江齐齐哈尔,12,3分)(多选)如图所示的实例中,属于减小压强的是 ( ) A.汽车座椅安全带制作得很宽B.破窗锤的敲击端做成锥状C.挖掘机用宽大履带来支撑D.铁轨下面铺放枕木
答案 ACD 汽车座椅的安全带制作得很宽、挖掘机宽大的履带、铁轨铺放在枕木上,都是通过增大 受力面积来减小压强,故A、C、D正确;破窗锤的敲击端做成锥状,是通过减小受力面积来增大压强,故B 错误。
2.(2020北京,14,2分)如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面 和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2。下列说法正 确的是( )A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力B.乙对甲的压力就是乙受到的重力C.甲对海绵的压强大小为 D.乙对甲的压强大小为
3.(2018吉林长春,6,2分)下列实例中属于增大压强的是 ( )A.书包用宽的背带 B.菜刀磨得锋利C.推土机用宽大履带 D.铁轨下铺放枕木
答案 B 书包用宽的背带,推土机用宽大履带,铁轨下铺放枕木,都是通过增大受力面积来减小压强;菜 刀磨得锋利,是通过减小受力面积来增大压强。故本题选B。
4.(2017湖北武汉,15,3分)如图所示,用力将图钉按在墙壁上,下列说法正确的是 ( ) A.手指对钉帽的压力小于墙壁对钉尖的压力B.手指对钉帽的压力大于钉尖对墙壁的压力C.手指对钉帽的压强等于钉尖对墙壁的压强D.钉尖对墙壁的压力和墙壁对钉尖的压力是相互作用力
5.(2018上海,8,2分)两正方体甲乙放在水平地面上,沿水平方向切去不同的厚度,使剩余的厚度相同,剩余 的压力相同,则甲乙切去的质量Δm甲、Δm乙和甲乙的密度满足的关系是 ( ) A.ρ甲>ρ乙 Δm甲>Δm乙 B.ρ甲<ρ乙 Δm甲>Δm乙C.ρ甲<ρ乙 Δm甲<Δm乙 D.ρ甲>ρ乙 Δm甲<Δm乙
6.(2017浙江杭州,26,6分)小金将长为0.6米、质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端A挂一个40牛的 物体,肩上支点O离后端A为0.2米,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50千 克,则此时手压木棒的力大小为 牛,肩对木棒的支持力大小为 牛,人对地面的压力大小为 牛(g=10牛/千克)。
答案 20 60 540
解析 由题根据杠杆的平衡条件有FB×OB=G物×OA,即FB×(0.6 m-0.2 m)=40 N×0.2 m,所以FB=20 N,即手对木棒的压力大小为20 N;肩对木棒的支持力大小为F'=FB+G物=20 N+40 N=60 N;人对地面的压力大小为F″=F地支=G人+G物=mg+G物=50 kg×10 N/kg+40 N=540 N。
7.(2019湖南衡阳,28,4分)2019年5月1日,位于衡阳市境内衡山县花果山玻璃桥正式对外开放,为广大市民 提供了一个假日休闲好去处。桥面由若干块透明玻璃铺设而成,造型简洁美观。(g取10 N/kg)(1)设桥面上每块玻璃长4.5 m,宽3 m,厚2 cm,质量为675 kg,求这种玻璃的密度。(2)设某游客的质量为60 kg,他每只鞋底与桥面的接触面积约200 cm2,求他双脚站立在水平桥面时对桥 面的压强。
答案 (1)2.5×103 kg/m3 (2)1.5×104 Pa
8.(2016吉林,17,5分)国家制定载货车辆对地面的压强控制在7×105 Pa以内。一辆在水平路面行驶的货 车,车与货物总质量是1.3×104 kg,车轮与地面接触总面积是0.13 m2。求:(1)货车对路面的压力是多少?(2)货车对路面的压强是多少?是否超过标准?(g取10 N/kg)
答案 (1)1.3×105 N(2)106 Pa 超过标准
1.(2019湖北武汉,15,3分)如图所示,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。下图中,在隔板两侧分别装入两种不同的液体,不能比较出 左右两侧液体密度大小关系的是 ( )
考点二 液体压强
易错警示 本题易错选B,认为深度不同、压强不同,故无法比较密度的大小关系,错选原因在于没有利 用由液体压强公式推导出的液体密度公式进行比较。
2.(2019内蒙古呼和浩特,7,2分)下列说法正确的是 ( )A.对于液体产生的压强,密度一定时,其压强与深度的关系可以用A图表示B.水平面上静止的质量均匀,形状为正方体的物体,其对水平面的压强与其接触面积的关系可以用B图 表示C.对于不同物质,质量相同时,其密度与体积的关系可以用C图表示D.流体产生的压强,其压强与流速变化的关系可以用D图表示
审题指导 从数学角度理解图像的含义,然后从物理学角度分析每个选项中的物理量之间函数关系是 解答本题的关键。
3.(2019新疆,12,2分)如图所示,盛有水的圆柱体小容器漂浮在盛有水的圆柱体大容器中,大容器的底面积 是小容器底面积的4倍(大、小容器壁的厚度均不计)。现将体积相等的小球A、B投入小容器中,投入后, 两容器内的水对各自容器底部压强的增加量相等。小球A的密度最大值为 ( ) A.4×103 kg/m3 B.5×103 kg/m3C.6×103 kg/m3 D.7×103 kg/m3
答案 D A、B两个小球投入小容器后,小容器仍然漂浮,小容器受到的浮力等于小容器和A、B的重力 之和,即排开水的质量的增加量等于A、B两球的总质量,即m排增=mA+mB排开水的体积增加量为V排增= 大容器中水面上升的高度h1= = 小容器中水面上升的高度h2= = 两容器中水对容器底部压强的增加量相等,根据p=ρgh可知,h1=h2即 = ,化简可得8VAρ水=mA+mB,即 + =8ρ水由于VA=VB,即 + =ρA+ρB=8ρ水B球在水中的状态可能是悬浮也可能是沉底,即ρB≥ρ水,所以ρA≤7ρ水=7×103 kg/m3故本题选D。
审题指导 两个容器内水对各自容器底部压强的增加量相等,说明两个容器液面高度的增加量相等。
易错警示 本题的易错点是判断B的状态,不能认为物体在底部就一定说明物体沉底,物体悬浮时可以 停留在液体中的任意位置,物体刚好在底部且与底部没有压力的这种情况不能忽视。
4.(2017浙江杭州,18,3分)如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水 (水不溢出),三个容器底部受到水的压强 ( )A.甲最大 B.乙最大C.丙最大 D.一样大
答案 A 如题图所示三个容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系 为h甲>h乙>h丙,由p=ρgh可知,容器底部受到水的压强大小关系为p甲>p乙>p丙。故选A。
思路分析 由题意可知,装入水的质量相等,再结合题图可知各容器内水的深度关系,再根据液体压强的 公式分析容器底部受到水的压强的大小关系。
5.(2020江苏南京,25,4分)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器,探究液体内部压强与深 度的关系,如图所示。(1)图甲中金属盒在水中的深度为 cm。(2)比较两图可知,液体内部压强随深度的增大而 。(3)比较两图,小明认为:液体内部某处到容器底的距离越大,其压强越小。为研究此问题,小华在乙图中
保持金属盒的位置不变,往容器内加水,当水面到容器底的距离L满足条件: ,对比甲图,可说明小 明的观点是错误的。
答案 (1)7 (2)增大 (3)L≥18 cm
解析 (1)由题图甲可知金属盒在水中的深度为16 cm-9 cm=7 cm。(2)比较题中两图可知,两容器中都装水,金属盒在题图甲中的深度大,U形管两端液面高度差也是题图甲 中大,所以液体内部压强随深度的增大而增大。(3)题图乙中金属盒的深度为h=L-11 cm,当h大于或等于题图甲中金属盒深度7 cm时,即h≥7 cm,L-11 cm≥7 cm,L≥18 cm时,题图乙中金属盒到容器底的距离大于或等于题图甲中的距离,但压强却大于或等于题图甲中的压强,从而说明小明的观点是错误的。
6.(2018辽宁沈阳,23,4分)为研究液体内部压强特点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮 膜并扎紧。(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如乙图所示,说明水对橡皮膜有压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变 大,说明液体内部压强与液体的 有关。(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如丙图所示,说明倒入液体的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。
(3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如丁图所示。使胶管内液 面高于橡皮膜,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都 有 。(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和 胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个 。
答案 (1)深度 (2)小于 (3)压强 (4)连通器
解析 (1)瓶浸入水中的深度增加,橡皮膜向内凹的程度变大,可知橡皮膜受到水的压强随着水深度的增 加而增大,说明液体内部的压强与液体的深度有关。(2)将某液体倒入瓶中,当内、外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,故内部液体产生的压强小于外部的水产生 的压强,说明倒入液体的密度小于水的密度。(3)将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝向各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强。(4)上端开口、下端连通的容器叫连通器,故在橡皮膜上戳个洞时,塑料瓶和胶管就构成了连通器。
7.(2020内蒙古呼和浩特,16,4分)如图所示,圆柱形容器A、B放在水平桌面上,A中盛有密度为1.0×103 kg/m3的水,B中液体密度未知。已知A、B容器内的底面积之比SA∶SB=3∶2,液面的高度之比hA∶hB=4∶3,液 体对两个容器底部的压力大小相等。求:(1)液体对两个容器底部的压强之比;(2)B中液体密度。
答案 (1)2∶3 (2)2.0×103 kg/m3
8.(2017内蒙古呼和浩特,21,6分)我国正在研制的新一代“蛟龙号”深海探测器,目标探测深度11 000 m, 该深海探测器的全重为28 t。(1)如果该深海探测器在未来的某一天来到大洋最深处马里亚纳海沟探测,下潜至某一深度处时,处于正 上方海面处的科考船用声呐装置向“蛟龙号”发射声波,若从发出至接收到所用时间为12 s,则“蛟龙 号”的实际下潜深度为多少米(已知声音在海水中的传播速度为1 500 m/s);(2)若海面处的大气压强为1.0×105 Pa,海水密度为1.03×103 kg/m3,则“蛟龙号”下潜至11 000 m时,所在 位置处的压强为多少;(3)若(1)问中“蛟龙号”处于悬浮状态,“蛟龙号”除空气仓部分的平均密度为7.0×103 kg/m3,试计算 “蛟龙号”空气仓的体积(空气仓中空气质量不计)。
答案 (1)9×103 m (2)1.134×108 Pa (3)23.2 m3
1.(2018湖北武汉,12,3分)在室温下,用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上,然后把瓶子放入热水 中,如图所示,橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是 ( ) A.分子的无规则运动会加剧B.内能会增大C.质量会不变D.压强会减小
考点三 气体压强
答案 D 把瓶子放入热水中,由于热传递,瓶内气体的内能会增大,温度会升高,温度越高,分子无规则运 动越剧烈,故A、B正确;质量是物体的属性,与物体的温度无关,故瓶内气体的质量不会变化,C正确;瓶内 气体温度升高,压强会增大,D错误。故选D。
2.(2018内蒙古呼和浩特,9,3分)(多选)关于物理学知识,下列说法正确的是 ( )A.大气压是大气产生的压强,大气压随着海拔高度的升高而降低B.相距较近的两艘轮船,平行同向快速行驶时,容易发生碰撞事故,其原因是流体流速越快,流体压强越大C.电流通过用电器时,其消耗的电能可以通过关系式W=UIt求得,但不能直接用关系式W=I2Rt进行求解D.大多数汽车的核心部件是内燃机。四冲程内燃机工作时,主要靠压缩冲程获得动力
答案 AC 大气压是大气产生的压强,大气压随海拔升高而降低,A正确;流体流速越快,流体压强越小, B错误;电流通过用电器时,若消耗的电能全部转化为内能,如电热器,可以用I2Rt求解,否则不能,C正确;内 燃机工作时,主要靠做功冲程获得动力,D错误。
3.(2016广东广州,11,3分)图1所示,静止时U形管两侧液面相平。下列选项包含图2中所有合理情形的是 ( ) 图1
图2A.乙、丁 B.甲、丙C.乙、丙 D.甲、丁
答案 B 甲图,右侧管口气体流速比左侧管口大,则右侧液面上方气体压强较小,左侧大气压将液体压 向右侧,右侧液面升高h,合理;由上述分析可知乙图情形相反,不合理;丙图,向U形管左侧液面上方充气, 左侧液面上方气压增大,左侧液面上方气压大于右侧液面上方大气压,把液体压向右侧,右侧液面上升,合 理;丁图,从U形管左侧液面上方抽气,左侧液面上方气压减小,小于右侧液面上方大气压,液体应被压向左 侧,不合理。故选B。
4.(2020海南,16,4分)如图所示,使用活塞式抽水机抽水时,它的柄是一个 (选填“省力”或“费 力”)杠杆;水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg,当大气压为1×105 Pa时,抽水机抽水的最大高度是 m。
答案 省力 10
5.(2019湖南长沙,29,4分)小海和同学们参加研学旅行,汽车在公路上快速行驶时,小海发现窗帘从打开的 窗户向外飘,这是因为窗外的空气流速大,压强 。车行驶到山顶时,他发现密封的零食包装袋鼓 起来了,这是山顶上的气压比山脚下的气压 造成的。
答案 小 低
解析 开着窗户开车时,因为车外的空气流速大于车内的空气流速,所以车内气体压强大于车外气体压 强,窗帘会飘出窗外;密封的零食包装袋从山脚到山顶时,发现包装袋变得鼓起来了,这是因为气压随高 度增加而减小。
解题关键 本题关键在于对气体流速与压强关系的理解与运用,以及气压与高度关系的理解。
6.(2018河北,32,4分)制作简易气压计,观察大气压随高度的变化。(1)如图所示,在玻璃瓶中倒入适量红色的水,将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,红水升到玻璃管一定的高 度, 但高度不够,你应 ,使水上升到瓶口以上适当位置,制成了简易气压计。 (2)将简易气压计从四楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 ,说明 。(3)小明将简易气压计放在阳光下,过一会儿, 他发现玻璃管内水柱发生了变化,这一现象说明,简易气压 计的测量结果会受到 影响。
答案 (1)从玻璃管上端吹入少量空气(2)逐渐降低 大气压随高度降低而升高(或大气压随高度增加而降低)(3)温度
解析 (1)向玻璃瓶内吹入适量的气体,玻璃瓶内气压增大,大于玻璃管口的大气压,使玻璃管中水柱上升 到合适位置;(2)将简易气压计从四楼移到一楼的过程中,玻璃管口的大气压随高度的减小而增大,故玻璃 管内水柱逐渐降低;(3)将简易气压计放在太阳光下,瓶中气体的温度升高,受热膨胀,水柱上升。
1.(2020广东,4,3分)如图所示,不能用流体压强与流速的关系来解释的是 ( ) A.图甲所示向两张纸中间吹气,纸张向中间靠拢B.图乙所示用吸管吸饮料C.图丙所示向B管吹气,A管中的水面上升D.图丁所示飞机产生升力的原因
考点四 流体压强
答案 B 图甲所示向两张纸中间吹气,两张纸中间的空气流动速度大,压强小,纸张向中间靠拢,故A不 符合题意;用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压入口 中,这是利用了大气压强,故B符合题意;图丙所示向B管吹气,A管上方空气流动速度大,压强小,在外界大 气压作用下,A管中水面上升,故C不符合题意;机翼的上表面空气流动速度大,压强小,机翼的下表面空气 流动速度小,压强大,由此产生一个向上的压强差,从而产生一个向上的压力差,使飞机获得升力,故D不符 合题意。故选B。
2.(2020浙江温州,12,4分)兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系,将吹风机对准竖管上端管口向下 吹风,在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球,某时刻乒乓球处于如图所示的位置。 下列说法合理的是 ( )A.乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力B.装置中三个水平玻璃管的横截面积不同C.三个水平玻璃管的左端口处压强不相同D.该装置可以测量竖管中各处的压强大小
答案 C 由题图实验装置可知, 将吹风机对准竖管上端管口向下吹风,竖管中空气流速较大,压强较小; 玻璃管右端与大气相连,右端的气压为大气压,压强较大,所以玻璃管左右两端会形成一个压力差,在这个 压力差的作用下乒乓球向左运动,A错。本实验的目的是研究压强与流速的关系,所以控制变量时应控 制装置中三个水平玻璃管的横截面积相同,B错。由于竖管越往下越粗,因此空气的流动速度越来越慢, 即最上端的空气流速快,水平玻璃管左端口处压强较小,最下端的空气流速慢,水平玻璃管左端口处压强 较大,即三个水平玻璃管的左端口处压强不相同(或根据三个相同乒乓球的运动距离也可判断),C正确。 该装置只能大致比较竖管内各处的压强大小,无法准确测量各处的压强值,D错。人有 `
3.(2019新疆,8,2分)2018年10月20日,我国自主研制的大型水陆两栖飞机AG600水上首飞成功。AG600 在空中水平飞行时 ( )A.机翼下方空气流速大,压强小B.机翼下方空气流速大,压强大C.机翼上方空气流速大,压强小D.机翼上方空气流速大,压强大
答案 C 机翼的形状为“上凸下平”,迎面吹来的气流被机翼分成上下两部分,机翼上方的空气流速 大,压强小,机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而获得向上的升力。故 本题选C。
4.(2017吉林长春,8,2分)下列实例中,不能用流体压强与流速关系解释的是 ( )A.飞机靠机翼获得升力B.用活塞式抽水机抽水C.火车站的站台设置安全线D.两船并列航行时要保持安全距离
答案 B A、C、D三项都可以利用流体压强与流速的关系来解释,B项中活塞式抽水机是利用大气压 来工作的,所以选B项。
5.(2020四川成都,A18,4分)旅游景区的“热气球”升空是利用了空气产生的 ;民航客机起飞,是 利用机翼上、下表面空气流速不同而产生的 。(两空均选填“升力”或“浮力”)
答案 浮力 升力
解析 热气球升空是因为充入了密度较小的气体,使热气球受到的浮力大于重力而实现的;民航客机起 飞时,机翼上、下表面空气流速不同,上表面空气流速大,压强小,下表面空气流速小,压强大,使机翼受到 向上的升力。
6.(2017江苏南京,24,5分)小明利用空易拉罐做了几个物理小实验。(1)如图甲所示,在易拉罐中注入少量的水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,将罐口堵住,撤去 酒精灯,让易拉罐冷却,观察到易拉罐变瘪了,这一现象说明了 的存在。
(2)如图乙所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去 后,蒙上一层半透明的塑料薄膜。用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能看到窗外景物 (选填 “倒立”或“正立”)的像,像形成的原理是光的 。(3)如图丙所示,将两个易拉罐平行放置在水平桌面上,为了能让两易拉罐间距离增大,可用吸管按图中箭 头 (选填“A”或“B”)所示的方向用力吹气。
(4)如图丁所示,用塑料薄膜摩擦过的塑料管靠近易拉罐,易拉罐 (选填“可能”或“不可能”) 被吸引。
答案 (1)大气压 (2)倒立 直线传播 (3)B(4)可能
解析 (1)易拉罐中水加热后产生大量水蒸气,排出了里面的空气,封口冷却后,里面的水蒸气液化,气压 变得很小,外面大气压远大于里面的气压,易拉罐被压瘪。(2)小孔成像成的是倒立的像,原理是光的直线传播。(3)流体中流速大的地方压强小,如果按箭头A所示方向用力吹气,两易拉罐之间空气流速增大,压强减小, 外侧气压大于内侧气压,两易拉罐靠近;若按箭头B所示方向用力吹气,右边易拉罐右侧流速增大,压强减 小,该易拉罐左边气压大于右边气压,会向右滚动,使两易拉罐间距离增大。(4)塑料管摩擦后会带电,带电体能吸引轻小物体。
考点一 压力、压强
1.(2020上海杨浦二模,8,2分)实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,它们对地面的压强分别为p甲、p乙。正方体甲沿水平方向切去一半,正方体乙沿竖直方向切去一半,并将甲、乙剩余部分均顺时针旋转90°,如图所示。甲、乙剩余部分顺时针旋转90°前后对地面的压强变化量的绝对值|Δp甲|小于|Δp乙|。关于 原来的压强p甲、p乙的判断,正确的是 ( )A.p甲一定小于p乙 B.p甲可能等于p乙C.p甲一定等于p乙 D.p甲一定大于p乙
答案 A 正方体甲沿水平方向切去一半,受力面积不变,压力减小一半,由p= 可知压强减半,即p甲'= p甲正方体乙沿竖直方向切去一半,受力面积减小一半,压力减小一半,由p= 可知压强不变,即p乙'=p乙将甲、乙剩余部分均顺时针旋转90°,甲的压力不变,受力面积减半,由p= 可知压强变为原来的2倍,即p甲″=p甲乙的压力不变,受力面积为原来的2倍,由p= 可知压强变为原来的一半,即p乙″= p乙甲、乙剩余部分顺时针旋转90°前后对地面的压强变化量的绝对值
|Δp甲|=p甲″-p甲'=p甲- p甲= p甲|Δp乙|=|p乙″-p乙'|=p乙- p乙= p乙由题知|Δp甲|<|Δp乙|则 p甲< p乙p甲
答案 B 铲土机装有宽大的履带,增大了受力面积,从而有利于减小压强,A项错误;篆刻刀磨得很锋利, 减小了受力面积,从而有利于增大压强,B项正确;在铁轨下面铺枕木,增大了受力面积,从而有利于减小压 强,C项错误;书包背带做得较宽,增大了受力面积,从而有利于减小压强,D项错误。
3.(2019吉林长春质检,7)(多选)将一块质地、厚度均匀的厚塑料板切成一个直角三角板。如图所示,把 三角板的斜边朝下立放在桌面上,其对桌面的压强为p1。若沿竖直方向(图中虚线所示)将该三角板切成 A、B两部分且保持图中位置不变。A、B两部分对桌面的压强分别为p2、p3,则p1、p2、p3的大小关系正 确的是 ( )A.p1=p3 B.p2=p3C.p1
答案 4 000
5.(2019福建莆田一模,14)边长10 cm的均匀正方体,重为72 N,把它放在水平桌面中央,则正方体对桌面的 压强为 Pa;如图所示,若沿水平方向截下一部分a立放在水平桌面上,则a对水平桌面的压强 为 Pa。
答案 7.2×103 7.2×103
1.(2020四川成都成华一模,3,2分)医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端 的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是 ( )
A.靠自身重力流入采血管B.被真空吸入采血管C.被空气压入采血管D.由血压压入采血管
考点二 液体压强
答案 D 我们身体血管中的血液是液体,心脏推动血液在身体内流动,血液会对血管壁产生压强,真空采血管内的压强很低,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的压力下,血液流入真空采血管。故选择D。
2.(2020广东广州海珠一模,12,2分)如图所示的实验能 ( )A.说明甲杯装的液体密度较乙杯的小B.测量出当地的大气压强数值C.说明液体内部同一深度各个方向的压强关系D.说明此时甲杯液体中探头承受的压强较大
答案 A 读图可知,甲中的液面高于乙中的液面,液体压强计的探头在甲中的深度较深,在乙中的深度 较浅,液体压强计U形管两侧的液面高度差是相等的,说明液体压强是相等的,故D不符合题意。根据液 体压强的计算公式p=ρgh,可知在压强相同时,液体深度越大,液体的密度越小,故A符合题意;液体压强计 是测量液体压强的,不能测出大气压的值,故B不符合题意;液体压强计的探头浸在不同液体的不同深度, 方向不同,三个变量,不能说明同一液体内部同一深度各个方向的压强关系,故C不符合题意。故选A。
知识归纳 液体压强特点(1)同一液体内部,压强随深度增加而增加;(2)同一液体内同一深度处,液体压强向各个方向大小相等;(3)深度相同时,液体压强随液体密度的增大而增大。
3.(2019重庆綦江一模,7)如图所示,a、b两个完全相同的容器里分别装有质量相同的水和酒精,水和酒精 对容器底部的压强分别为p1和p2,则 ( )
A.p1>p2B.p1=p2C.p1
5.(2020上海黄浦一模,26,5分)小红做“小球放入水中静止时,水对容器底部的压强增加量Δp水及容器对 水平面的压强增加量Δp容与哪些因素有关”的实验,她选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中 (水深大于小球直径,且水不溢出),如图所示,测出水对容器底部的压强增加量Δp水及容器对水平面的压 强增加量Δp容,并将相关数据记录在表一中。
表一:ρ水=1.0×103 kg/m3
①分析比较表中实验序号 中的数据及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球,当ρ球与ρ水 的大小满足 关系时,Δp水与ρ球无关。②分析比较表中Δp容与ρ球的数据及相关条件可知:浸入水中的小球, 。③分析比较表中实验序号1~4中Δp水与Δp容的大小关系及相关条件可知:浸入水中体积相同的小球, 。④小明仅改变液体种类,利用上述实验器材重复了实验,得到的数据如表二所示,根据上述实验规律,分析 可得小明所用液体的密度值应为 kg/m3。
表二:ρ液
答案 ①4和5 ρ球≥ρ水 ②Δp容与ρ球成正比③当ρ球≤ρ水时,Δp水=Δp容 ④1.1×103
考点三 气体压强
1.(2020江苏溧阳一模,13,2分)如图所示“擦窗机器人”的质量为2 kg,“机器人”通过真空泵将其“腹 部”吸盘内的空气向外抽出,进而牢牢地吸在竖直玻璃上。当吸盘与玻璃的总接触面积为2×10-2 m2、 吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×104 Pa时,以下结论正确的是(g取10 N/kg) ( ) A.吸盘内的气压等于外面大气压B.吸盘对玻璃的压力为20 NC.玻璃对吸盘的弹力为300 ND.若真空泵继续向外抽气,则“擦窗机器人”受到的摩擦力将持续变大
答案 C “机器人”工作时,吸盘内的气体被抽出,压强变小,小于外面大气压,故A选项错误;由p= 得,吸盘对玻璃的压力F=pS=1.5×104 Pa×2×10-2 m2=300 N故B选项错误;吸盘对玻璃的压力与玻璃对吸盘的弹力是一对相互作用力,故它们的大小相等,方向相反,所以玻璃对吸 盘的弹力为300 N,故C选项正确;“擦窗机器人”的重力G=mg=2 kg×10 N/kg=20 N“擦窗机器人”静止时处于平衡状态,即受力平衡,在竖直方向上摩擦力和重力平衡,则摩擦力大小等于 重力大小20 N,只要“擦窗机器人”在竖直玻璃上静止,重力不变,摩擦力就不变,故D选项错误。故 选C。
2.(2018江西赣州六校联盟联考,12)如图所示的物品中,不是利用大气压来工作的是 ( )
答案 B 针筒吸药液时,向外拉活塞,筒内气压减小,大气压把药液压进了针筒内;高压锅炖汤较快利用 了液体沸点随气压升高而增大的原理;真空式扫路车工作时内部气压小,外部气压大,纸片等垃圾受力不 平衡,在大气压的作用下被吸进车内;活塞式抽水机抽水时活塞向上运动,筒内气压小于外面的大气压, 所以水在大气压的作用下被压了上去。故选择B。
3.(2019河南许昌一模,6)如图所示为一种浴室防滑踏垫。其正面为仿草坪式设计,这是通过增大接触面 的 的方法增大脚与垫之间的摩擦力;防滑踏垫与地板的接触面有许多小吸盘,将吸盘挤压到地 面后,可利用 产生较大的压力,两措并举以达到理想的防滑效果。
答案 粗糙程度 大气压
解析 浴室的防滑垫正面的粗糙程度较大,可以增大人受到的摩擦力,起到防滑的效果;防滑垫反面有许 多小吸盘,当把小吸盘紧压在地面上时,吸盘内的空气被挤出去,气压减小,外界的大气压大于吸盘内的气 压,所以吸盘就被紧紧压在地面上。
4.(2020广东广州增城一模,13,3分)如图所示装置,按压前,瓶里的压强 大气压。用力按压泵头 时,洗手液被挤出,说明储液腔内气体压强 洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体 压强 大气压。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
答案 等于 小于 小于
解析 按压前,瓶里的洗手液没有流出来,这说明了瓶里的压强等于大气压。用力按压泵头时,洗手液被 挤出,说明储液腔内气体压强小于洗手液瓶内气体压强,从而推测此时储液腔内的气体压强小于大气 压。
5.(2020江苏江阴华士片一模,27,7分)小明和小虎两同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压 的值。
(1)如图甲所示,已知所用一次性注射器的容积为V。测出注射器的全部刻度的长度,记为L,则注射器中 的活塞的面积为 。当注射器中的活塞刚开始滑动时,读得弹簧测力计的示数为F,则该地的大 气压强可表示为p= 。(2)实验时小虎发现注射器顶端装针头处空气无法排尽。这将使得测量结果比当天实际大气压 。小明联想到去医院打针的情景,采取了简单的办法将注射器内空气排尽,其方法是 ,然后将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器筒的小孔。
(3)实验时,小明又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得的大气压值 (填“偏 大”或“偏小”)。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了图乙装置,将注射器筒固定 在水平桌面上,排尽注射器内的空气,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯 中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为m1;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水 的质量为m2时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 ,所测大气压的值应为 。(此两空用题中已知字母表示)
由上述可知,大气压的压力是F气压=m1g- m2g那么大气压强的大小是p气压= = = 所测大气压的值是 。
1.(2020四川乐山第二次调研,5,2分)深圳地区经常会有台风(如图所示),市政府要求居民将简易房的屋顶 加固,对于这一要求下列解释正确的是 ( ) A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
考点四 流体压强
答案 A 流体压强与流速的关系是:流体中流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。屋顶上方空 气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大。所以屋顶被向上掀起。故选A。
2.(2019江苏无锡惠山一模,4)如图所示,能够说明流体压强与流速关系的是 ( ) A.甲图:拦河坝设计成下宽上窄B.乙图:用漏斗向下吹气乒乓球不下落C.丙图:潜水艇的上浮和下沉D.丁图:玻璃厂用吸盘搬运玻璃
答案 B 液体内部压强随着深度的增加而增大,则越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽 上窄,故A错误;对着漏斗吹气,乒乓球上方的空气流速大,压强小,小于下部的气压,产生了一个向上的压 强差,将乒乓球托住,故B正确;潜水艇的上浮和下沉是通过改变自身重力来实现的,利用了浮沉条件,故C 错误;吸盘要固定在玻璃上,需要先把盘内的空气抽出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了玻璃上,故D 错误。故选B。
3.(2020河南平顶山二模,6,2分)如图所示,靠近漏斗口正下方桌面上放有一乒乓球,某同学从漏斗口用力 向下吹气,请你猜想:乒乓球的运动情况为 ,你猜想的依据是 。
答案 乒乓球被吹起向上运动 流速大的地方压强小
解析 当从漏斗口往下吹乒乓球时,由于乒乓球的上方气流速度大压强小,乒乓球的下方气流速度小压 强大,于是乒乓球受到空气向上的压力大于向下的压力,当向上的压力与向下的压力差大于乒乓球的重 力时,乒乓球就会被吹起向上运动。
4.(2018广东广州大学附中一模,14)2017年4月,我国国产直升机AC311A成功试飞。直升机能停留在空 中,是因为旋转的机翼对空气施加了向下的力,根据物体间力的作用是 的,空气对机翼也施加了 向上的力,所以直升机能够停留在空中。另外,我国国产大飞机C919于5月也完成了首飞,客机在飞行时, 机翼上表面空气流速 ,压强 ,因此获得向上的升力。
答案 相互 大 小
解析 物体间力的作用是相互的,直升机旋转的机翼对空气施加了向下的力,所以空气也会给机翼向上 的力,所以直升机能停留在空中。国产大飞机C919的机翼上表面凸起,下表面平直,在飞行时上表面空气 流速大压强小,下表面空气流速小压强大,从而获得向上的升力。
一、选择题(每小题3分,共15分)
1.(2018北京,4)下列实例中,为了增大压强的是 ( )A.书包带做得较宽B.图钉帽做得面积较大C.大型平板车装有很多车轮D.石磨的磨盘做得很重
答案 D 书包带做得较宽、图钉帽做得面积较大、大型平板车装很多车轮都是为了在压力一定时增 大受力面积,减小压强,A、B、C选项错误;石磨的磨盘做得很重,是为了在受力面积一定时增大压力,增 大压强,D选项正确。
2.(2020甘肃兰州模拟,5)如图所示,下列说法错误的是 ( )A.图甲:船闸利用了连通器原理B.图乙:飞机升空是利用了空气对飞机的浮力C.图丙:载重汽车装有许多车轮是为了减小对路面的压强D.图丁:对烧瓶中沸腾的水停止加热,用冷水浇烧瓶底部,瓶中水再次沸腾,这是因为瓶中气压减小,水的
沸点降低
答案 B 图甲:船闸使用时上端开口下端连通,利用了连通器原理,故A正确,不符合题意。图乙:飞机升 空是利用了流体中流速越大压强越小,在飞机机翼上下方所受的压力差形成的向上的升力作用下实现 升空的,故B错误,符合题意。图丙:载重汽车装有许多车轮是在压力一定时增大受力面积减小压强,故C 正确,不符合题意。图丁:对烧瓶中沸腾的水停止加热,用冷水浇烧瓶底部,瓶内气体压强降低,水的沸点 降低,瓶中水再次沸腾,故D正确,不符合题意。故选B。
3.(2020湖北武汉模拟,7)如图所示,红色的水从塑料瓶侧壁的两个小孔喷出。下列说法正确的是( )
A.水从塑料瓶侧壁的孔中喷出,说明液体内向各个方向都有压强B.两孔中喷出的水远近不同,说明液体内部压强的大小跟液体的密度有关C.若两孔大小相同,则相同时间内两个小孔流出的水的质量一样多
D.若将塑料瓶装满水后并拧紧瓶盖,水不会从小孔中喷出
答案 D 水从塑料瓶侧壁的孔中喷出只能说明液体对侧壁有压强,故A错误;瓶中的液体是同种液体, 密度一样,两孔中喷出的水远近不同与液体的密度无关,故B错误;根据液体内部压强的概念,下面孔所受 压强较大,水流出较猛,较快,同样时间内,下面孔流出水的质量更多,故C错误;将塑料瓶装满水后并拧紧 瓶盖,由于大气压强的作用,水不会从小孔中喷出,故D正确。故选D。
4.(2020广东广州增城一模,7)“木桶理论”指出木桶能盛下水的容量由最短的木板来决定。如图将水 注进放在水平面上的木桶时,水对木桶底部的压强说法正确的是 ( )
A.最大压强由最长木板决定B.木桶的质量决定压强大小C.木桶的底面积决定压强大小D.补齐最短木板能增加最大压强
答案 D 根据p=ρgh可知,液体高度越高,其压强越大,所以最大压强由最短木板决定,不是最长木板,超 过最短木板的高度,水会流出来,A错误;木桶的质量与水对木桶底部的压强没有任何关系,B错误;根据p= ρgh可知,木桶的最短木板高度决定压强的大小,与木桶的底面积无关,C错误;补齐最短木板能使水的高 度变高,根据p=ρgh可知,能增大水的最大压强,即补齐最短木板能增加最大压强,D正确。故选D。
5.(2019湖南长沙麓山国际测试,11)甲、乙两个均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强 相等。现沿水平方向分别在甲、乙正方体上截去一部分,且截去部分的质量相等,如图所示。则所截去 的高度h甲、h乙的关系是 ( )
A.h甲一定大于h乙 B.h甲一定小于h乙C.h甲可能大于h乙 D.h甲可能等于h乙
6.(2019河南重点中学内部摸底,17)初中物理学习过程中,我们认识了很多的实验装置。图(a)所示为 实验的装置;图(b)所示实验装置名称是 ;某同学利用小桌、沙盘等器材做了如图(c)所示 的实验,该实验的装置可以用来研究 。
二、填空题(每空1分,共8分)
答案 托里拆利 U形管压强计 压力作用效果与受力面积的关系
解析 意大利科学家托里拆利将长约1 m的一端封闭一端开口的玻璃管灌满水银,然后用手堵住管口倒 置在水银槽中,放手后发现大气压可以支持约760 mm高的水银柱,从而测出了大气压相当于760 mm高 水银柱产生的压强,这个实验后人称为托里拆利实验;图(b)所示实验装置叫U形管压强计,可以用来探究 液体内部压强的大小和什么因素有关;(c)实验装置中小桌倒放和正放于沙子上时接触面积不同,对沙子 的压力相同,但沙子的凹陷程度不同,所以可以研究压强大小与受力面积的关系。
7.(2019黑龙江绥化,19)如图所示,水壶的壶嘴和壶身构成一个简单的 。若水对壶底压强是1.5× 103 Pa,则壶中水深 cm。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g=10 N/kg)
答案 连通器 15
8.(2020河南郑州一模,4)如图,物体A静止在粗糙的水平桌面上,当物体露出桌面到一半离开桌面的过程 中,物体对桌面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”),此过程中物体受到的摩擦力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
答案 增大 不变
9.(2020北京西城一模,26)小亮利用如图所示的自制气压计研究“大气压强与高度的关系”。他将气压 计从1楼带到5楼的过程中,观察气压计管内水柱的高度变化,记录数据如表所示。请根据表中数据,大致 归纳出实验结论 。
答案 大气压强随高度增加而减小
解析 瓶内气体压强等于水柱的压强加上外界大气压的大小。瓶内气体压强基本不变,根据表格可以 看出,楼层越高,管内外水面的高度差越大,即水柱越高,说明外界大气压越小,可知大气压强随高度增加 而减小。
10.(2019重庆A,20)小杨选择了两个高度分别为10 cm和6 cm,底面积SA∶SB=1∶3的实心均匀的圆柱 体A、B进行工艺品搭建,A、B置于水平桌面上,如图甲所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的 圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图乙所示,求:(g 取10 N/kg)(1)圆柱体A的密度;(2)从A截取h=6 cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;(3)图乙中a的值。
三、计算题(共8分)
答案 (1)2×103 kg/m3 (2)400 Pa (3)3
解题关键 熟练掌握固体压力、压强的计算方法:如果物体独自静置在水平面上,①先根据 F=G 确定压 力;②再根据公式p=F/S计算压强;若固体为粗细均匀的柱体(如圆柱体、长方体等)放在水平面上,那么它 对水平面产生的压强可以用 p=F/S,也可以用 p=ρgh 计算。
思路分析 由图像可知圆柱体A放在水平桌面上的压强大小,并已知A的高度,利用p=ρgh可得A的密度; 将从A截取的高6 cm的圆柱块放在B上,B对桌面增加的压力就等于高6 cm的圆柱块的重力,再由p=F/S可 计算出B对桌面增加的压强;由图可知,当从A的上表面截取高度为a cm的圆柱块时,A剩余部分对桌面的 压强与A截取部分叠放在B上后,B对桌面的压强相等,利用这一等量关系,代入数据计算求解。
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