内容正文:
压强复习
固体压强:
方法技巧
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
(1)压力并不都是由重力引起的。把物体放在桌面上,如果物体不受其它力作用,则压力F等于物体受到的重力G。
(2)固体可以大小、方向不变地传递压力。
2.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
(1)压强是表示力的作用效果的物理量。
(2)压强公式:p=F/S。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
3.压强的利用
(1)增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。如:墙钉、斧头、安全锤都是增大压强的例子。
(2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。
【典型例题】
【母题1】如图甲所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力缓慢推动长木板,直至图乙所示的位置。在此过程中,长木板对桌面的压力、压强的变化情况是
A.压力变小,压强变小 B.压力不变,压强变大
C.压力不变,压强不变 D.压力变大,压强变大
【母题2】如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则
A. B. C. D.
【母题3】如图,是被誉为“十年长安号丝路新驼队”的中欧班列,它促进了“一带一路”沿线国家的经济、文化交流。关于该列车说法正确的是
A.铁轨下方铺设的轨枕,可以减小列车对地面的压力
B.列车在平直轨道上静止时,列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是一对平衡力
C.列车在平直轨道上匀速行驶时,处于平衡状态
D.列车在减速进站的过程中,因不受力而逐渐停下来
液体压强:
方法技巧
1.液体压强产生的原因:液体受重力作用且具有流动性。
2.液体压强的测量:使用压强计。
3.液体压强的规律:
(1)液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强;
(2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)液体的压强随深度的增加而增大;
(4)相同高度,不同液体的压强与液体的密度有关。
4.液体压强公式:p=ρgh。
其中,ρ是液体密度,单位是kg/m3、g=9.8N/kg、h是液体内部某位置到液面的高度。
从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
5.连通器:上端开口,下部相连通的容器。
(1)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
(2)连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
【典型例题】
【母题4】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。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是
A.B. C. D.
【母题5】在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是
A.水内部的压强与所处的深度有什么关系?
B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系?
C.液体内部的压强与液体的种类是否有关?
D.液体内部的压强与哪些因素有关?
【母题6】为防止溺水事故的发生,老张研发出了如图所示的救生手环,并在观音湖进行了性能测试。他戴上该手环下潜到湖面下处(未接触湖底),打开手环开关,手环瞬间弹出一个体积为的气囊,随后气囊将老张带出水面。已知老张的质量为,密度是,不计手环的质量和体积。,,则下列说法正确的是
A.老张的体积是
B.下潜过程中,老张受到的浮力不断变大
C.气囊完全打开瞬间,老张受到的合力为
D.手环在水下深处时,受到水的压强是
大气压强:
方法技巧
1.大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
2.产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
3.标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
4.大气压的特点:(1)空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
(2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
5.沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
6.体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
【典型例题】
【母题7】如图所示,容器内装满水,将吸管的端插入水中,用另一根吸管沿图示方向吹气,端就会有水持续流出,原因是吹气时端空气流速变 ,压强变 。
【母题8】小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是
A.瓶子悬空水不流出 B.水从侧孔喷出
C.用手弹开纸片 D.将瓶按入水中感到费力
【母题9】地球被几百千米厚的大气层包围着,大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中,与大气压作用有关的是
A.沙漠越野车安装宽大的车轮 B.用吸管吸玻璃杯中的饮料
C.船经过船闸从上游驶往下游 D.利用圆木滚动来搬运巨石
课堂练习:
1.物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是
A.图甲中的实验说明液体压强与液体的深度有关
B.图乙中对烧瓶内沸腾的水停止加热,倒置后,向瓶底浇冷水,瓶内的水会重新沸腾
C.图丙中用吸管喝饮料时,杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的
D.图丁中洗手池下方排水管的形“反水弯”利用了连通器原理
2.如图所示的三个质量相等的容器中分别装有酒精、水与盐水,它们对容器底部的压力相等,则下列说法正确的是
A.盐水对容器底部的压强最大 B.酒精的质量最小
C.水对容器底部的压强最大 D.容器对桌面的压力相等
3.如图,下列设备没有利用连通器原理的是
A.茶壶 B.船闸
C.下水道存水管 D.活塞式抽水机
4.如图所示,两个相同的柱形容器分别盛有两种不同的液体,在容器中分别放入两个相同物体,当物体静止后两液面刚好相平,下列判断正确的是
A.物体排开液体的质量
B.液体对容器底部的压强
C.容器对地面的压强’ ’
D.液体对容器底部的压力
5.小明在超市买了一包鱼丸、一颗圆白菜、一斤鸡蛋,各自用小塑料袋装好后,小明想把它们放在大方便袋中一起提回家。根据物理知识与生活实际,你觉得装袋方式最合理的是
A.B. C. D.
6.细心的小明通过平时观察发现如下现象,其中表述不正确的是
A.如图甲,“覆杯实验”证明了大气压的存在
B.如图乙,盆景自动供水装置利用了连通器原理
C.如图丙,小明看到拦河大坝“上窄下宽”,是为了能够承受水深处的较大的压强
D.如图丁,飞机获得升力是因为其上表面空气流速大于下表面空气的流速
7.下列实例中,目的是为了增大压强的是
A.图钉尖做得很尖 B.火车道上铺枕木
C.货车的轮子多又宽 D.坦克的履带很宽大
8.如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,下列过程能使测量值变小的是
A.使玻璃管稍下降一点 B.将实验从山下移到山上
C.使玻璃管稍粗一点 D.使玻璃管倾斜一点
9.如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是
A. B.
C. D.
10.水枪是孩子们喜爱的玩具,如图所示是常见的气压式水枪储水罐。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口,扣动扳机将阀门打开,水即从枪口喷出。在水不断喷出的过程中,则
A.水的密度变小 B.气体的压强变大
C.气体的压强变小 D.水喷出的速度不断增大
11.三峡船闸是世界上最大的人造连通器,如图是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门打开,下游阀门关闭。下列说法正确的是
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门右侧的压力大于左侧压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门两侧的压力相等
12.如图所示为长江某水坝的示意图,水坝左侧水面高,和两点处于同一高度。和两点到各自液面的距离相等。水在、和三点产生的压强分别为、和,则
A. B. C. D.
13.、两个质量均匀分布的正方体放在水平地面上如图甲所示,的边长是的2倍。将沿竖直方向切去宽为的部分,直至全部,把切去部分叠放在上,对地面的压强与的变化关系如图乙所示。切割后,剩余部分对地的压强为,则以下分析正确的是
A.的重力是 B.时,
C.的底面积为 D.切去一半后,
课后练习:
一.选择题:
1.如图所示的实例中,属于连通器应用的是
A.轮船 B.高压锅
C.船闸 D.飞艇
2.如图,甲、乙是由不同材料组成的两个实心均匀长方体,把它们分别放在水平地面上,它们对地面的压强相等:它们的重力分别为、,密度分别为、,关于它们的重力和密度关系,下列说法正确的是
A., B.,
C., D.,
3.将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置.如图所示,两次放置时,水对瓶底和瓶盖的压强分别和,水瓶对桌面的压力分别为和,则
A., B.,
C., D.,
4.某同学用如图所示装置“探究液体内部压强的特点”,下列说法正确的是
A.图甲中的形管是一个连通器
B.甲、乙、丙三图是在探究液体压强与方向的关系
C.甲、乙、丙三图中探头处于悬浮状态,此时探头的平均密度等于水的密度
D.某液体的密度大于水的密度
5.杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写到:“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,说的是大风掀起了茅草做的屋顶,如图所示。关于这一现象解释正确的是
A.屋顶上方空气流速大,压强小
B.屋顶上方空气流速小,压强大
C.屋内空气流速大,压强大
D.屋内空气流速小,压强小
6.关于压强公式的说法正确的是
A.压力大,压强一定大
B.受力面积大,压强一定小
C.该公式只适用于计算固体产生的压强
D.单位面积上的压力大,压强一定大
7.如图所示的四个实例中,目的是为了减小压强的是
A.注射器针头做得很尖 B.菜刀刃磨得很薄
C.压路机的碾盘做得很重 D.坦克装有宽大的履带
8.如图所示,甲、乙两支完全相同的试管。分别装有质量相等的液体。甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。设液体对两试管底的压强分别为和,则
A. B.
C. D.条件不足,无法判断
9.如图所示,盛有水的容器中有、、三点,它们受到水的压强分别为、和,则
A. B. C. D.
10.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会下降
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差变大
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
11.用左手掌平压在气球上,右手的食指顶住气球,处于静止状态的气球发生了形变(如图),下列说法正确的是
A.右手对球的压力大于左手对球的压力
B.右手对球的压强等于左手对球的压强
C.右手对球的压强大于左手对球的压强
D.右手对球的压强小于左手对球的压强
12.如图所示,甲、乙两容器分别盛有相同质量的水,水对容器底的压力分别为、,水对容器底的压强分别为、。下列说法正确的是
A. B. C. D.
13.小明用注射器、弹簧测力计等估测大气压强值,下列关于该实验的说法中不正确的是
A.该实验宜选择较细的注射器和量程较大的测力计进行实验
B.实验前要将活塞推至注射器底端,是为了排尽针筒内的空气
C.实验中为了计算针筒活塞的横截面积,应测量针筒壁的全部长度
D.实验测得的大气压值偏小,可能是因为注射器筒内的空气没有排尽
14.如图所示的实例中,目的为了减小压强的是
A.切蛋器钢丝很细 B.逃生锤锤头很尖
C.图钉尖部很尖 D.载重车装有很多车轮
15.质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度△,剩余部分对地面的压强与△的关系如图所示。已知甲的密度为,乙的边长为,则下列说法正确的是
A.乙的密度是
B.图中点的纵坐标是
C.当△均为时,甲、乙剩余部分压强之比为
D.当△均为0时,将甲叠放在乙上,乙对地面压强为
16.关于下列四幅图中,现象的解释错误的是( )
A.甲图中两张纸中间向下吹气,流速越大的位置压强越小,两张纸会向中间靠拢
B.乙图中列车驶过时乘客需要站在安全线以外,因为列车附近气体流速较大压强较小
C.丙图中塑料瓶中的水短时间内不会全部流掉的原因是受到大气压的作用
D.丁图中人吸气的时候管内液面上升,吹气的时候管内液面下降
17.小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了两个如图甲和乙所示的教具。下列有关说法正确的是( )
A.拿着甲图中的自制气压计上楼过程中,细管中的水柱会下降
B.如用一个吸管在甲图细管口上方水平吹气,管中水柱会下降
C.把乙图中的小瓶放入冷水或热水中,细管中的水柱都会上升
D.用力捏乙图中的小瓶,细管中的水柱上升,这说明力使小瓶发生了形变
18.如图所示,形管中左边装水右边装某种油,当液体不流动时,相关参数如图所示,则下列有关叙述中正确的有
A.该形管不属于连通器
B.该油的密度为
C.将右边试管内倒出的油可以使左右液面相平
D.向左边试管内加入一部分水,当液体不流动时可能使左右液面相平
19.如图所示的四个实例中,主要利用连通器原理工作的是
A.吸盘 B.水翼船
C.船闸 D.水泵
20.舰艇护航时一般采用前后护航的形式而不采用并排护航,下列与之原理相同
A. B. C. D.
二.填空题
21.乘客在动车站台候车时一定要站在警戒线以内,否则动车进站时,乘客易被“吸”向车身而造成伤害事故,这是因为 ;如图是进站后的动车静止在水平轨道上,此时它受到的重力和 是一对平衡力。
22.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慢,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)
23.如图甲所示,边长的均匀正方体,重为,放在水平桌面中央,上表面受到一个竖直向上的拉力,此时正方体对桌面的压强为 。撤去,沿水平方向切下一部分立放在水平桌面上,且使对桌面压强为剩余部分对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将沿水平方向截取高度叠放在的上表面,如图丁,此时对桌面的压强为 。
24.如图甲所示,一个底面积为、高度为的杯子装满水时,水对杯子底部的压强为 ,水对杯子底部的压力为 ;如图乙所示,若把一个木球轻轻放入水中,静止以后木球漂浮在水面,则此时水对底部的压力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”; ,取。
25.某罐装饮料标注有“禁止加热,避免阳光暴晒”的字样,小明为了了解其原因,查阅资料后得知:
(a)密封罐内饮料的体积略小于罐的容积,罐内还贮有一定质量的气体。
(b)温度升高时,密封饮料罐内饮料的体积变大,饮料罐的体积几乎不变。
(c)质量和温度一定的密闭气体体积变小,压强变大。
(d)质量和体积一定的密闭气体部分压强与温度的数据,如下表所示。
质量和体积一定的密闭气体
温度
10
20
30
40
50
压强(千帕)
101
105
108
112
116
①分析比较表中密闭气体的温度、压强及相关条件,可归纳得出的初步结论是:质量和体积一定的密闭气体, 。
②结合所学知识及上述信息,说明罐装饮料“禁止加热,避免阳光暴晒”的原因,并写出分析过程。 。
三.计算题
26.设一辆导弹发射车,质量为,当它静止在水平面上时,履带和地面接触的总面积为。求:(1)导弹发射车受到的重力取;
(2)导弹发射车对地面的压强。
27.如图所示,将一重的梯形截面容器放在水平桌面上,容器底面积是,倒入质量为的水,水的深度为,取,求:
(1)容器底所受水的压强;
(2)容器底所受水的压力。
28.如图所示的平底水桶底面积为,质量为。桶内装有深的水,放在水平地面上,水对桶底的压强比桶对地面的压强小。取。
求:(1)水对桶底的压强;
(2)桶对地面的压力;
(3)桶内水的质量。
29.如图甲所示,高为的轻质方形容器水平放置,内有一个密度为、边长为的实心正方体,下表面中央与容器的底部用一根长的细绳相连(细绳质量、体积忽略不计)。向容器内缓慢加入某液体,漂浮于液面,此时液面深度为;用竖直向下的力作用在上,使其恰好完全浸没,如图乙所示。求:
(1)实心正方体的重力;
(2)液体的密度;
(3)恰好浸没时容器对桌面的压强大小;
(4)撤去压力后,继续向容器内加入该液体,假设继续加入液体的体积为,求该容器底部受到的液体压强随变化的函数关系表达式。
30.如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面上,容器底面积为,高为,内盛深的水。
(1)若容器的底面积为,求容器中水的质量;
(2)求(a)图中水对容器底部的压强;
(3)现有圆柱体乙其面积为、高为,密度为,如图(b)所示,在乙上方沿水平方向切去高为△的部分△如图(c)所示,将竖直放入容器甲中与甲底部没有密合),并将此时的容器置于剩余圆柱体的上方中央。
(a)若要使水对容器底部的压强最大,求切去部分高度的最小值△;
(b)水对容器底部的压强,地面受到的压强,求的最大值。
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