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专题10 压强(讲义)-中考物理一轮复习讲练测(广东专用)
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01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 压强
考点二 液体压强
考点三 大气压强
考点四 流体压强与流速关系
04题型精研·考向洞悉
题型一 压强
考向01:探究影响压力作用效果的因素
考向02:压力、压强及其计算
考向03:减小或增大压强的方法
题型二 液体压强
考向01:液体内部压强的特点
考向02:液体压强相关计算
考向03:连通器
题型三 大气压强
考向01:大气压强与应用
考向02:大气压强的测量
题型四 流体压强与流速关系
考向01:流体压强现象
考向02:飞机的升力
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点一 压强
一、压力
二、压强
三、怎样增大或减小压强
1.增大压强
(1)受力面积一定时,增大压强:①给压路机装上质量很大的碾子;②利用重锤钉钉子;③刹车时用力握住车闸。
(2)压力一定时,减小受力面积:①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄;②图钉(如图甲)、针、锯齿的尖端加工得很尖。
(3)增大压力同时减小受力面积:砍柴时,斧头磨得很锋利,同时加大力量。
2.减小压强
(1)受力面积一定时,减小压力:现代建筑中广泛使用空心砖。
(2)压力一定时,增大受力面积:①高楼大厦的地基很宽;②载重汽车有很宽大的轮子;③铁轨下铺设枕木(如图乙所示);④滑雪时穿上滑雪板。
(3)减小压力的同时增大受力面积:学生背书包上学时尽量少装物品,并选用背带较宽的书包(如图丙)。
考点二 液体压强
一、液体压强
二、液体压强的大小
1.液体压强的大小
2.液体对容器底的压力与液体自身重力的关系:容器的形状是多种多样的,但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时,我们可以根据需要,灵活运用相应公式进行计算。
三、连通器
1.连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
2.连通器的特点:连通器里装入同种液体,当液体部流动时,连通器各部分中的液面高度总是相同的。
3.连通器的应用
考点三 大气压强
一、大气压强
二、大气压的测量
1.托里拆利实验
2.对托里拆利实验的认识
(1)玻璃管中要充满水银,不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气,由于这部分空气也有压强,管内水银面的高度差会变小,使测得的大气压强值会偏小。
(2)水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管内水银柱的长度,所以实验过程中,只要测量正确(测量高度差),玻璃管是否倾斜不影响实验结果。
(3)做托里拆利实验时,不易选用粗管,原因是:①耗用水银多;②不容易堵住玻璃管口,易漏气。
(4)管内水银柱的高度与大气压的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等无关。
(5)玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍微向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变。
(6)若在管的顶端开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连通器,管中液面会下降,最终管内外液面相平。
三、大气压的应用
1.活塞式抽水机的工作原理:活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
2.生活中的“吸力”:日常生活中的吸盘挂物中的“吸”、钢笔吸墨水中的“吸”、吸管吸饮料的中的“吸”,都不是“吸力”的作用,“吸力”是不存在的,实际上是大气压强的作用。
考点四 流体压强与流速关系
一、流体压强与流速关系
1.流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
(1)在硬币上方沿水平方向吹气,硬币会向上跳起,并随着气流向前运动,飞跃障碍物
(2)在两张纸之间向下吹气,观察到两张纸向中间靠拢
(3)纸条一端贴近下嘴唇,用力向前方吹气,观察到纸条飘起
(4)在水平放置的两根筷子之间放上两个乒乓球,通过塑料管像两球中间吹气,观察到乒乓球向中间靠拢
(5)将两只小纸船放入水盆中,用针管向两船之间冲水,观察到两只小船向中间靠拢
(6)在倒置的漏斗里放一个乒乓球,并用手指托住,然后从漏管用力向下吹气,将手指移开,发现乒乓球掉不下来
(7)“香蕉球”:足球在飞行时快速旋转,旋转带动球面附近的空气一起流动,在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧,形成相对低压区,另一侧形成相对高压区,足球在两侧压力差的作用下发生偏转,沿弧线前进。
(8)“气流喷壶”:水平管中的空气流速大,导致竖直细管最上端管口处压强减小,水在大气压的作用下上升并进入水平出水管,随气流喷出。
(9)“站台安全线”:列车进站时,带动附近的空气流速加快,在列车周围形成低压区,如果人离列车太近,就会被外侧较大的气压“推向”列车。
(10)“风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外”:风刮过时,室外空气流速加快,压强减小,而室内空气流速很慢,压强较大,窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外。
二、飞机的升力
1.飞机机翼的形状:如图所示,可以看到机翼截面的大致形状,其上表面呈弯曲的流线型,下表面则比较平。
2.升力产生的原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流通过的路程较短,速度较小,对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1,机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上的压力差,即飞机的升力(F=F2-F1)。
题型一 压强
考向01:探究影响压力作用效果的因素
【例1】(2024·广东深圳·一模)某同学利用小桌、砝码、海绵探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;
(2)比较(甲)、(丙)两次实验, (选填“能”或“不能”)得出压力作用效果与压力大小有关的结论,原因是: ;
(3)该同学在实验时将图(乙)中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图(丁)所示,则在(乙)、(丁)两种情况中小桌产生的压强p乙 p丁(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 海绵凹陷程度 不能 没有控制受力面积相同 等于
【详解】(1)[1]该实验是通过海绵凹陷程度来显示压力的作用效果,海绵凹陷程度越大,压力作用效果越明显,采用了转换法。
(2)[2][3]比较(甲)、(丙)两次实验,小桌对海绵的压力大小不等,海绵受力面积也不同,不能得出压力作用效果与压力大小有关的结论,原因是没有控制海绵的受力面积相同。
(3)[4]在(乙)、(丁)两种情况中,小桌对水平面的压力及水平面的受力面积都相等,所以,小桌产生的压强p乙等于p丁。
【例2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则 (选填“”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
【答案】 被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 A = 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由 知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
考向02:压力、压强及其计算
【例3】(2024·北京·中考真题)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积 ;
(2)该东北虎的质量 。
【答案】(1)135cm2
(2)162kg
【详解】(1)由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面的压力即重力为
该东北虎的质量
【例4】(2024·广东茂名·一模)放在水平桌面上的书包,所受的重力为32N,桌面面积为,书包与桌面总的接触面积为。(g取10N/kg)求:
(1)书包的质量;
(2)书包对桌面的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)书包的质量为
(2)书包对桌面的压强为
考向03:减小或增大压强的方法
【例5】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎D.向转轴加润滑油
【答案】A
【详解】A.碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强,故A符合题意;
B.轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,故B不符合题意;
C.用橡胶制作轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性,故C不符合题意;
D.向转轴加润滑油可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
【例6】(2024·贵州·中考真题)如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能 (选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
【答案】增大
【详解】由题意知,破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,因此是通过减小受力面积来增大对冰层的压强实现破冰。
题型二 液体压强
考向01:液体内部压强的特点
【例1】(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的 。实验中,通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处, 越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与 有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度 。
【答案】(1) 气密性 高度差
(2)液体的密度
(3) 液体深度 无关
【详解】(1)[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,如果按压探头时,U形管两侧液面高度差有明显变化,则气密性良好。
[2]实验采用转换法,实验中,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)乙、丙两图所用的液体不同,探头所处的深度相同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结论:不同液体的相同深度处,液体的密度越大,压强越大。
(3)①[1]由丁图1、2和3号管可知,液体的深度不同,橡皮膜凸出的程度也不同,因此可得液体压强大小与液体的深度有关。
②[2]由丁图4和5号管可知,液体的长度不同,深度相同,橡皮膜凸出的程度相同,因此可得液体压强与液体长度无关。
【例2】(2024·广东深圳·中考真题)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc 见解析
【详解】(1)[1]已知
由p=ρgh可知液体压强的关系为
(2)[2]其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,将木板的左侧和矿泉水瓶左侧对齐,木板静止,如图所示:
(3)[3]由(2)图可知,sc'和sd'分别为现在的最远距离,则有
(4)[4]由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,只改变了小孔到地面的距离,发现对应小孔水喷出的最远距离发生了变化,由此可知:水喷出的最远距离不仅与小孔在水中的深度有关,还与小孔到地面的距离有关。辉辉同学实验过程中,没有控制小孔到地面的距离,小孔到地面的距离是变化的,故不能通过喷出的距离显示压强的大小,不能探究压强与深度关系,因此辉辉同学的结论是错误的。
考向02:液体压强相关计算
【例3】(2024·广东中山·二模)如图所示是常用的养生壶,底座底面积为250cm2,空壶和底座的总质量是1kg,水壶装水至最大容量后放置在面积为1.2m2的水平桌面中间,壶内水的质量为1.5kg,水深9cm。求:
(1)水对壶底部的压强;
(2)养生壶对桌面的压力;
(3)养生壶对桌面的压强。
【答案】(1)900Pa;(2)25N;(3)1000Pa
【详解】解:(1)水对壶底部的压强为
(2)养生壶对桌面的压力等于壶和水的总重力,为
(3)养生壶对桌面的压强为
答:(1)水对壶底部的压强为900Pa;
(2)养生壶对桌面的压力25N;
(3)养生壶对桌面的压强1000Pa。
【例4】(2024·吉林白城·一模)如图所示,一柱形容器重10N,底面积为,放置在水平地面上。当向容器内注入0.4m深的某种液体时,容器底部受到液体的压强为,不计容器侧壁的厚度,g取10N/kg。求:
(1)容器底部所受液体的压力;
(2)距容器底0.1m处A点的液体压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据,容器底部受到液体的压力
(2)根据,液体的密度
A点的深度
A点的液体压强
考向03:连通器
【例5】船闸是利用连通器的原理进行工作的。如图所示,上游一艘客轮准备通过船闸进入下游。客轮进入闸室前,应( )
A.关闭下游闸门D,打开下游阀门BB.关闭下游闸门D,打开上游阀门A
C.打开下游闸门D,关闭下游阀门BD.打开下游闸门D,关闭上游阀门A
【答案】B
【详解】由图可知,轮船要由上游通过船闸到达下游,应关闭上游闸门C、下游闸门D及下游阀门B,打开上游阀门A,使闸室和上游水道构成一个连通器,当闸室水面上升到和上游水面相平后,打开上游闸门C,船可以平稳地驶入闸室,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【例6】(2024·广东深圳·二模)为了探究液体内部压强的特点,小刚将液体压强计改装成“双探头”压强计,当两探头均置于空气中时,U形管两侧液面相平。如图所示,现将两探头分别放入密度为、的两种液体中,所处的深度分别为、(),此时U形管中两侧液面也相平,则 (填“”“”或“”);若使两探头在液体中的深度均为,则U形管中 (填“左”或“右”)侧液柱更高。该实验装置中的U形管 (填“是”或“不是”)连通器。
【答案】 < 左 不是
【详解】[1]由题意知,U形管中的液面相平,即此时甲液体对探头产生的压强与乙中液体产生的压强相等,即
p甲=p乙由p=ρgh可知
由于
h1>h2
所以
[2]由题意知,当探头在甲乙液体中,深度相同时,由于甲液体密度小于乙液体密度,由p=ρgh可知,乙液体对探头产生的压强更大,则U形管左侧液面将高于右侧液面。
[3]上端开口,下端连通的容器叫连通器;该实验中的U形管两端是密闭的,所以不属于连通器。
题型三 大气压强
考向01:大气压强与应用
【例1】(2024·广东清远·一模)生活处处有物理,下列关于小明生活中的一些现象的说法正确的是( )
A.小明走路时,脚遇到障碍物,向前倾倒,是因为受到向前的力
B.小明站在水平地面上时,受到的重力与支持力是一对相互作用力
C.小明穿上鞋底粗糙的运动鞋走路,是为了减小对地面的压强
D.小明将吸盘挂衣钩“吸”在墙上挂衣服,是利用大气压的原理
【答案】D
【详解】A.走路时,脚遇到障碍物,受到力的作用,停止运动,而身体由于惯性,要保持原来的运动状态向前,所以向前倾倒,故A错误;
B.小明站在水平地面上时,在竖直方向上受到的重力和支持力大小相等,方向相反,作用在同一物体上,是一对平衡力,故B错误;
C.鞋底粗糙的运动鞋在走路时,可在压力不变时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C错误;
D.吸盘能吸在墙上,是因为吸盘与墙壁间的空气压强小于大气压强,是利用大气压的原理,故D正确。
故选D。
【例2】(2024·广东惠州·二模)2024年5月7日晚7时,大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600正式开启了型号首次夜航飞行试验。请运用有关的物理知识,如题图所示,AG600飞机执行森林灭火的投水任务时,飞机应选在 (选填“A”“B”或“C”)位置投水;当飞机在着火点上方盘旋寻找受困人员时,它受力 (选填“平衡”或“不平衡”),此时机舱外的大气压 (选填“大于”“等于”或“小于”)在地面时的大气压。
【答案】 A 不平衡 小于
【详解】[1]投放前,飞机和水一起向前运动,当飞机投水后,水由于惯性保持原来的运动状态继续向前运动,所以飞机投水位置应选着火点的前方,即A点。
[2]当飞机在着火点上方盘旋寻找受困人员时,它的运动状态发生改变,受力不平衡。
[3]因为此时飞机在高空中,海拔越高,气压越低,所以此时机舱外的大气压小于在地面时的大气压。
考向02:大气压强的测量
【例3】(2024·江苏南京·三模)小明利用如图甲所示的装置测量大气压的大小,弹簧测力计和注射器的自重可忽略不计,活塞与针筒之间气密性很好,有摩擦。
(1)他先拔去橡皮帽,将活塞推至底端,在右端挂上一定数量的钩码,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N,则活塞与针筒间的摩擦力为 N,若继续增加钩码数量,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)他重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为4.6N,小华又找来刻度尺测量针筒全部刻度的长度,如图乙所示,则总长度为 cm,由以上数据测出本地大气压强的值为 Pa。
【答案】(1) 1 不变
(2) 5.00
【详解】(1)[1]先拔去橡皮帽,将活塞推至底端,在右端挂上一 定数量的钩码,活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N,由二力平衡知识,此时弹簧测力计对活塞的拉力大小等于活塞受到的滑动摩擦力的大小,可知活塞与针筒间的摩擦力为1N。
[2]由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,当继续增加钩码数量,活塞受到的压力大小不变,接触面的粗糙程度不变,活塞与针筒之间的摩擦力大小不变,弹簧测力计的示数将不变。
(2)[1][2]重新将活塞推至底端,用橡皮帽密封小孔,增加钩码数量活塞,恰好始滑动时,弹簧测力计示数为4.6N,此时活塞受到弹簧测力计向右的拉力和大气压向左的压力与针筒对它向左的摩擦力作用,在这三个力的作用下,处于平衡状态,可知此时活塞受到的大气压力为
F=F拉-f=4.6N-1N=3.6N
由图乙可知,刻度尺的分度值为0.1cm,针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐,右端针筒的2.0mL刻度线与刻度尺的5.00cm刻度线对齐,则针筒的刻度部分的总长度为5.00cm;则活塞的横截面积为
大气压强为
【例4】小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压值进行估测。
(1)具体实验步骤如下:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是 ,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动 (选填“活塞”或“注射器筒”)。当活塞刚好开始滑动时,记下测力计的示数,即等于大气对活塞的压力F;
③用刻度尺测出注射器刻度部分的长度,记为L,读出注射器的容积V,算出活塞面积;
④最后计算出此时大气压的数值p= (写出用测量量F、L、V表示的表达式);
(2)该实验必须把注射器沿水平方向进行放置,然后进行实验步骤A操作,这是为消除注射器的 对实验的影响;
(3)同学们在讨论时提出了本实验中产生误差的可能原因如下。下列原因中一定会使测量值大于真实值的是 。
A.橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体
B.活塞与注射器筒壁间有摩擦
C.弹簧测力计的示数没有读准
D.活塞与注射器筒壁不完全密封
【答案】(1) 排尽筒内的空气 注射器筒
(2)重力
(3)B
【详解】(1)[1]把注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是排尽筒内的空气。
[2]实验时用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,为方便测力计读数,应该用手向右拉动注射器筒。
[3]受力面积为
则大气压为
(2)重力的方向竖直向下,该实验必须把注射器沿水平方向进行放置,然后进行实验步骤A操作,这是为消除注射器的重力对实验的影响。
(3)A.橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故A不符合题意;
B.活塞与注射器筒壁间有摩擦,注射器受到的水平拉力F大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大,故B符合题意;
C.弹簧测力计的示数没有读准,会使拉力偏大或者偏小,从而使测量值偏大或者偏小,无法判断,故C不符合题意;
D.活塞与注射器筒壁不完全密封,会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故D不符合题意。
故选B。
题型四 流体压强与流速关系
考向01:流体压强现象
【例1】(2024·山东青岛·中考真题)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝上窄下宽更加稳固B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机机翼上凸下平获得升力D.船只利用船闸在上下游之间往返
【答案】C
【详解】A.根据可知,河水越深压强越大,拦河坝上窄下宽更加稳固,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机抽水是利用了大气压强的原理,故B不符合题意;
C.在流体中,流速越大的位置压强越小,飞机机翼上凸下平,上面压强小,下面压强大,产生了压强差,从而获得升力,故C符合题意;
D.船只利用船闸在上下游之间往返是利用了连通器的原理,上端开口下端连通,故D不符合题意。
故选C。
【例2】(2024·陕西·中考真题)风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
【答案】 运动 小
【详解】[1][2]检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,飞行器相对于气流是运动的;其上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,从而形成向上的压强差和压力差,获得了向上的升力。
考向02:飞机的升力
【例3】(2024·四川乐山·中考真题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
【例4】(2024·广西·中考真题)国产大飞机C919飞行时,机翼上方的空气流速 下方的空气流速,机翼上方的气压 下方的气压。(两空均选填“大于”或“小于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速;而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
基础巩固
1.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)下列选项是对图中物理现象的解释,其中错误的是( )
A.甲图用吸管吸饮料利用了大气压
B.乙图排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理
C.丙图侧壁开孔的饮料瓶装上水,越靠下端喷出的水流越急,说明了液体压强随深度的增加而增大
D.丁图往B管中吹气,A管中的水面上升是因为流体流速越大的位置,压强越大
【答案】D
【详解】A.吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,故A正确,不符合题意;
B.洗手池下方排水管的U形“反水弯”符合了上端开口,底部连通的条件,利用了连通器原理,故B正确,不符合题意;
C.越靠下的小孔喷出的水越急,说明深度越大,液体压强越大,故C正确,不符合题意;
D.往B管中吹气,A管上方的空气流速增大,压强减小,A管中的液体在外界大气压的作用下,被压上来,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2024·广东广州·二模)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的两种液体,甲容器中液体的密度为ρ甲,乙容器中液体的密度为ρ乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,A、B两点压强分别为pA、pB。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙,pA
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