专题05 压强(测试)(安徽专用)-【上好课】2025年中考物理一轮复习讲练测(安徽专用)
2025-01-03
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内容正文:
主题一 力
专题05 压强
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.(原创)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,我国正在研究的“太阳系考古”项目中,计划利用太阳帆为太空探测器提供动力。假设某太阳帆的面积为600m2,正对太阳时受到光的压强为1.5×10-2Pa,则该压强值表示的物理意义是 。
2.(原创)在探索地外宜居行星的科研活动中,科学家们设计了一种新型太空探测器,当它在某星球表面高速移动时,会带动周围的大气以很大的速度向后流动。此时,探测器前方的大气压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)后方的大气压强,这种压强差有助于探测器在星球表面稳定行驶。
3.(2024.安徽·模拟预测)A、B两个实心正方体的质量之比mA:mB=4:1,底面积之比SA:SB=4:1,将它们叠放在水平地面上,如图所示则A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比p1:p2= 。
4.(2024·安徽滁州·二模)如图所示,公交车窗旁都配有破窗锤,在紧急情况下,乘客可以敲碎车窗玻璃逃生。已知锤头尖部面积是,若车窗玻璃能承受的最大压强是,则乘客敲击的力至少为 N才能将车窗玻璃敲碎。
5.(2024·安徽·一模)高压锅锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲开限压阀,跑出一部分气体,使锅内气体的压强减小。现有一个高压锅锅盖面积为,空心柱小孔的横截面积为,限压阀的质量为100g。则它所能承受的最大压力为 N。(大气压为,g取10N/kg)
6.(2024·安徽马鞍山·三模)著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值,如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景,已知液体水银的密度为ρ,重力系数为g。当地的大气压强为 。
7.(2024·安徽六安·三模)如图所示的薄壁容器重力不计,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有3kg的酒精,深度为30cm,则酒精对容器底部的压力为 N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
8.(2024·安徽淮北·三模)2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州举行,“霹雳舞”首次成为竞赛项目。一位霹雳舞运动员在竞赛中表演单掌撑地并保持静止状态,其示意图如图所示。已知该霹雳舞运动员单掌与水平地面的接触面积为150cm2,此时水平地面所受的压强为4×104Pa,则该霹雳舞运动员的质量为 kg。
9.(2024·安徽·模拟预测)生活中矿泉水放在水平桌面上,水对容器底压强如何呢?于是同学建立一个如图所示的情景,一个底面积S=30cm²圆柱形容器,装有体积V=300cm³的水。容器底部受水的压强为 Pa。
10.(2024·安徽滁州·一模)如图所示梯形容器高18cm,内装水,A、B两点到水面深度相同,画出容器侧壁A、B两点受压力、示意图。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.(2024·安徽滁州·二模)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
B.如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
12.(2024·安徽合肥·二模)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,用外力将塑料瓶浸在液体中。第一次瓶口朝上(如图甲),第二次(如图乙)和第三次(如图丙)瓶口朝下(),塑料瓶在容器中位置均相同,并保持位置不变,下列说法不正确的是( )
A.液体压强大小通过橡皮膜的形变程度反映
B.图甲和图丙不能比较液体压强与深度关系
C.图乙和图丙比较,图丙中的橡皮膜凹进得更多
D.图丙塑料瓶位置不变,加水后橡皮膜凹进不变
13.(改编题)有两个形状相同,材料不同的长方体甲、乙。长方体底面为正方形,高的长度大于正方形边长。现将甲横放,乙竖放,如图中实线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。再将它们顺时针旋转90°,如图中虚线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲'、F乙',对地面的压强分别为p甲'、p乙'对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,若Δp甲<Δp乙,则( )
A.F甲'<F乙',p甲'<p乙' B.F甲'>F乙',p甲'>p乙'
C.F甲<F乙,p甲<p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
14.(2024·安徽芜湖·三模)图为我国国产大型飞机C919首次商业飞行时起飞加速爬升的过程,此时( )
A.飞机的惯性变大
B.机舱外大气压逐渐变大
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小
15.(2024·安徽安庆·三模)关于压强,下列说法正确的是:( )
A.压强越大,压力的作用效果越明显
B.液体内部距离容器底部越高的点,液体压强越大
C.铁路的铁轨下面铺上枕木,是为了减小对地面的压力
D.马德堡半球实验测量出大气压强的大小
16.(23-24·江苏南通改编)如图所示,是小瑶同学制作的简易气压计,密封的厚塑料瓶内装有水(水未装满),两端开口的玻璃管内的液面比瓶内的水面高,如果想让管内外液面高度差变大,下列方法不可行的是( )
A.带着该气压计从一楼走到六楼
B.用热毛巾包裹住塑料瓶上半部分
C.将玻璃管向上提升一小段距离
D.用力从侧面轻轻挤压塑料瓶身
17.(2024·河北保定·期中改编)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图,这个容器可能是选项图中的( )
A.量杯 B.烧杯
C.锥形瓶 D.量筒
三、实验题(每空2分,共16分)
18.(2024.安徽合肥·二模)某小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究,利用小桌、海绵、砝码等器材采用如图所示的方法进行实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力作用的效果
(2)比较乙、丙两图可以得出的结论是: 。
19.(2022·安徽马鞍山·一模)某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值;主要实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒;
C.如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力),读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L;
(1)大气压力的测量原理是 ;
(2)活塞的横截面积S= ;(用题目中的字母表示)
(3)如果注射器漏气会导致所测量的大气压值 ;(选填“偏小”或“偏大”)
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,莉莉采用了图乙装置,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,则所测大气压的值应 。(用题目给的物理量字母表达)
20.(2024·安徽·一模)在探究“影响液体内部压强大小因素”的实验中:
(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图所示,若U形管左右两侧水面的高度差为h,外界气压为p0,水的密度用ρ水表示,则橡皮管内气体的压强为 (用所给字母表示)。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.(江苏南京·中考改编)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车登陆月球背面.图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车模型,质量为36kg.
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g 取 10N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
22.(2024·安徽滁州·一模)如图所示,甲、乙为两端开口的长玻璃管,横截面积分别为、,现将两管下端用轻薄塑料片托住,若水对轻薄塑料片的压强为2000Pa,塑料片未脱落。已知,,g取10N/kg。
(1)求玻璃管插入水中深度;
(2)若向甲管中缓缓倒入一定量的酒精,求塑料片恰好脱落时酒精的深度;
(3)若向甲、乙管中缓缓倒入体积相同的A、B两种液体,发现塑料片恰好脱落,求这两种液体的密度之比。
23.(重庆·期末改编)如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为3×103 kg/m3,甲的质量为6 kg,底面积为200 cm2;乙的质量为12 kg,底面积为300 cm2。水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9 cm深的水,容器上部分高度为下部分高度的五分之一,容器下底面积为1000 cm2。若把甲沿水平方向切割的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度与切割的高度的部分关系如图丁所示。求:
(1)圆柱体甲的体积V甲;
(2)容器丙中水的重力;
(3)若将圆柱体乙放入原装有9 cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强。
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主题一 力
专题05 压强
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.(原创)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,我国正在研究的“太阳系考古”项目中,计划利用太阳帆为太空探测器提供动力。假设某太阳帆的面积为600m2,正对太阳时受到光的压强为1.5×10-2Pa,则该压强值表示的物理意义是 。
2.(原创)在探索地外宜居行星的科研活动中,科学家们设计了一种新型太空探测器,当它在某星球表面高速移动时,会带动周围的大气以很大的速度向后流动。此时,探测器前方的大气压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)后方的大气压强,这种压强差有助于探测器在星球表面稳定行驶。
第2题图 第3题图
3.(2024.安徽·模拟预测)A、B两个实心正方体的质量之比mA:mB=4:1,底面积之比SA:SB=4:1,将它们叠放在水平地面上,如图所示则A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比p1:p2= 。
4.(2024·安徽滁州·二模)如图所示,公交车窗旁都配有破窗锤,在紧急情况下,乘客可以敲碎车窗玻璃逃生。已知锤头尖部面积是,若车窗玻璃能承受的最大压强是,则乘客敲击的力至少为 N才能将车窗玻璃敲碎。
第4题图 第6题图 第7题图
5.(2024·安徽·一模)高压锅锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲开限压阀,跑出一部分气体,使锅内气体的压强减小。现有一个高压锅锅盖面积为240cm2,空心柱小孔的横截面积为10mm2,限压阀的质量为100g。则它所能承受的最大压力为 N。(大气压为p0=1.0×105Pa,g取10N/kg)
6.(2024·安徽马鞍山·三模)著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值,如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景,已知液体水银的密度为ρ,重力系数为g。当地的大气压强为p气= 。
7.(2024·安徽六安·三模)如图所示的薄壁容器重力不计,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有3kg的酒精,深度为30cm,则酒精对容器底部的压力为 N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
8.(2024·安徽淮北·三模)2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州举行,“霹雳舞”首次成为竞赛项目。一位霹雳舞运动员在竞赛中表演单掌撑地并保持静止状态,其示意图如图所示。已知该霹雳舞运动员单掌与水平地面的接触面积为150cm2,此时水平地面所受的压强为4×104Pa,则该霹雳舞运动员的质量为 kg。
第8题图 第9题图 第10题图
9.(2024·安徽·模拟预测)生活中矿泉水放在水平桌面上,水对容器底压强如何呢?于是同学建立一个如图所示的情景,一个底面积S=30cm2圆柱形容器,装有体积V=300cm3的水。容器底部受水的压强为 Pa。
10.(2024·安徽滁州·一模)如图所示梯形容器高18cm,内装水,A、B两点到水面深度相同,画出容器侧壁A、B两点受压力FA、FB示意图。
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.(2024·安徽滁州·二模)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
B.如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
12.(2024·安徽合肥·二模)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,用外力将塑料瓶浸在液体中。第一次瓶口朝上(如图甲),第二次(如图乙)和第三次(如图丙)瓶口朝下(ρ水<ρ盐水),塑料瓶在容器中位置均相同,并保持位置不变,下列说法不正确的是( )
A.液体压强大小通过橡皮膜的形变程度反映
B.图甲和图丙不能比较液体压强与深度关系
C.图乙和图丙比较,图丙中的橡皮膜凹进得更多
D.图丙塑料瓶位置不变,加水后橡皮膜凹进不变
13.(改编题)有两个形状相同,材料不同的长方体甲、乙。长方体底面为正方形,高的长度大于正方形边长。现将甲横放,乙竖放,如图中实线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。再将它们顺时针旋转90°,如图中虚线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲'、F乙',对地面的压强分别为p甲'、p乙'对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,若Δp甲<Δp乙,则( )
第12题图 第13题图
A.F甲'<F乙',p甲'<p乙' B.F甲'>F乙',p甲'>p乙'
C.F甲<F乙,p甲<p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
14.(2024·安徽芜湖·三模)图为我国国产大型飞机C919首次商业飞行时起飞加速爬升的过程,此时( )
第14题图 第16题图 第17题图
A.飞机的惯性变大
B.机舱外大气压逐渐变大
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小
15.(2024·安徽安庆·三模)关于压强,下列说法正确的是:( )
A.压强越大,压力的作用效果越明显
B.液体内部距离容器底部越高的点,液体压强越大
C.铁路的铁轨下面铺上枕木,是为了减小对地面的压力
D.马德堡半球实验测量出大气压强的大小
16.(23-24·江苏南通改编)如图所示,是小瑶同学制作的简易气压计,密封的厚塑料瓶内装有水(水未装满),两端开口的玻璃管内的液面比瓶内的水面高,如果想让管内外液面高度差变大,下列方法不可行的是( )
A.带着该气压计从一楼走到六楼
B.用热毛巾包裹住塑料瓶上半部分
C.将玻璃管向上提升一小段距离
D.用力从侧面轻轻挤压塑料瓶身
17.(2024·河北保定·期中改编)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图,这个容器可能是选项图中的( )
A.量杯 B.烧杯 C.锥形瓶 D.量筒
三、实验题(每空2分,共16分)
18.(2024.安徽合肥·二模)某小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究,利用小桌、海绵、砝码等器材采用如图所示的方法进行实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力作用的效果
(2)比较乙、丙两图可以得出的结论是: 。
19.(2022·安徽马鞍山·一模)某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值;主要实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒;
C.如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力),读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L;
(1)大气压力的测量原理是 ;
(2)活塞的横截面积S= ;(用题目中的字母表示)
(3)如果注射器漏气会导致所测量的大气压值 ;(选填“偏小”或“偏大”)
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,莉莉采用了图乙装置,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,则所测大气压的值应 。(用题目给的物理量字母表达)
20.(2024·安徽·一模)在探究“影响液体内部压强大小因素”的实验中:
(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图所示,若U形管左右两侧水面的高度差为h,外界气压为p0,水的密度用ρ水表示,则橡皮管内气体的压强为 (用所给字母表示)。
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.(江苏南京·中考改编)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车登陆月球背面.图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车模型,质量为36kg.
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g 取 10N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
22.(2024·安徽滁州·一模)如图所示,甲、乙为两端开口的长玻璃管,横截面积分别为S甲、S乙,现将两管下端用轻薄塑料片托住,若水对轻薄塑料片的压强为2000Pa,塑料片未脱落。已知ρ水=1.0×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求玻璃管插入水中深度;
(2)若向甲管中缓缓倒入一定量的酒精,求塑料片恰好脱落时酒精的深度h酒精;
(3)若向甲、乙管中缓缓倒入体积相同的A、B两种液体,发现塑料片恰好脱落,求这两种液体的密度之比ρA:ρB。
23.(重庆·期末改编)如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为3×103 kg/m3,甲的质量为6 kg,底面积为200 cm2;乙的质量为12 kg,底面积为300 cm2。水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9 cm深的水,容器上部分高度为下部分高度的五分之一,容器下底面积为1000 cm2。若把甲沿水平方向切割Δh的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度Δh水与切割的高度Δh的部分关系如图丁所示。求:
(1)圆柱体甲的体积V甲;
(2)容器丙中水的重力;
(3)若将圆柱体乙放入原装有9 cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强。
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专题05 压强
(试题分值:70分 测试时间:45分钟)
一、填空题(每空2分,共20分)。
1.(原创)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,我国正在研究的“太阳系考古”项目中,计划利用太阳帆为太空探测器提供动力。假设某太阳帆的面积为600m2,正对太阳时受到光的压强为1.5×10-2Pa,则该压强值表示的物理意义是 。
【答案】太阳帆每平方米面积上受到光的压力为1.5×10-2N
【解析】压强是表示压力作用效果的物理量,所以,正对太阳时受到光的压强为1.5×10-2Pa,则该压强值表示的物理意义是:太阳帆每平方米面积上受到光的压力为1.5×10-2N。
2.(原创)在探索地外宜居行星的科研活动中,科学家们设计了一种新型太空探测器,当它在某星球表面高速移动时,会带动周围的大气以很大的速度向后流动。此时,探测器前方的大气压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)后方的大气压强,这种压强差有助于探测器在星球表面稳定行驶。
【答案】大于
【解析】当探测器在某星球表面高速移动时,会带动其周围的大气以很大的速度向后流动。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。因此,在探测器后方,由于大气流速大,压强会相对较小;而在探测器前方,大气流速小,压强相对较大。
3.(2024.安徽·模拟预测)A、B两个实心正方体的质量之比mA:mB=4:1,底面积之比SA:SB=4:1,将它们叠放在水平地面上,如图所示则A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比p1:p2= 。
【答案】4:5
【解析】已知A、B两个实心正方体的质量之比
mA:mB=4:1
则其重力之比
GA:GB=4:1
设GB=G,A对B的压力
F1=GA=4G
受力面积为SB,A对B的压强
B对地面的压力F2=GA+GB,受力面积为SB,B对地面的压强
A对B的压强p1与B对地面的压强p2的比
4.(2024·安徽滁州·二模)如图所示,公交车窗旁都配有破窗锤,在紧急情况下,乘客可以敲碎车窗玻璃逃生。已知锤头尖部面积是,若车窗玻璃能承受的最大压强是,则乘客敲击的力至少为 N才能将车窗玻璃敲碎。
【答案】42
【解析】乘客敲击的力至少为
5.(2024·安徽·一模)高压锅锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体就会冲开限压阀,跑出一部分气体,使锅内气体的压强减小。现有一个高压锅锅盖面积为,空心柱小孔的横截面积为,限压阀的质量为100g。则它所能承受的最大压力为 N。(大气压为,g取10N/kg)
【答案】2.4×103
【解析】排气孔的横截面积为
S1=10mm2=10-5m2
限压阀的质量为
m=100g=0.1kg
锅内最大气压为
p0S1+mg=pS1
高压锅内气体能达到的最大压强是
锅盖面积为
S2=240cm2=2.4×10-2m2
锅盖所承受的最小压力为
F=pS2-p0S2=2×105Pa×2.4×10-2m2-1.0×105Pa×2.4×10-2m2=2.4×103N
6.(2024·安徽马鞍山·三模)著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值,如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景,已知液体水银的密度为ρ,重力系数为g。当地的大气压强为 。
【答案】
【解析】由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为,因此,当时的大气压强等于高水银柱产生的压强,即
7.(2024·安徽六安·三模)如图所示的薄壁容器重力不计,底面积为100cm2,放在水平桌面上,内装有3kg的酒精,深度为30cm,则酒精对容器底部的压力为 N。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
【答案】24
【解析】由p=ρgh可知,酒精对容器底的压强为
p酒精=ρ酒精gh酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×30×10-2m=2400Pa
酒精对容器底部的压力
F压= p酒精S容=2400Pa×100×10-4m2=24N
8.(2024·安徽淮北·三模)2023年9月23日至10月8日,第19届亚运会在杭州举行,“霹雳舞”首次成为竞赛项目。一位霹雳舞运动员在竞赛中表演单掌撑地并保持静止状态,其示意图如图所示。已知该霹雳舞运动员单掌与水平地面的接触面积为150cm2,此时水平地面所受的压强为4×104Pa,则该霹雳舞运动员的质量为 kg。
【答案】60
【解析】该霹雳舞运动员单掌与水平地面的接触面积为150cm2,此时水平地面所受的压强为4×104Pa,根据压强公式可知,该霹雳舞运动员对地面的压力
F=pS=4×104Pa×150×10-4m2=600N
运动员保持静止状态,则运动员对地面的压力大小等于运动员的重力大小,则运动员的重力
G=F=600N
运动员的质量
9.(2024·安徽·模拟预测)生活中矿泉水放在水平桌面上,水对容器底压强如何呢?于是同学建立一个如图所示的情景,一个底面积S=30cm²圆柱形容器,装有体积V=300cm³的水。容器底部受水的压强为 Pa。
【答案】1000
【解析】水的深度
容器底部受水的压强为
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
10.(2024·安徽滁州·一模)如图所示梯形容器高18cm,内装水,A、B两点到水面深度相同,画出容器侧壁A、B两点受压力、示意图。
【答案】
【解析】A点受到的压力垂直于侧壁向左,B点受到的压力垂直于侧壁向右,如图:
二、选择题(本题共7小题,每小题2分,共14分;每小题4个选项中,只有一个选项符合题意)
11.(2024·安徽滁州·二模)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,轮船通过船闸从下游驶到上游,船闸是利用连通器原理工作的
B.如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【答案】D
【解析】A.如图甲,船闸是利用连通器原理工作的,同种液体不流动时时,液面总是相平的,轮船就能通过船闸从下游驶到上游,故A正确,不符合题意;
B.如图乙,抽油烟机工作,内部的电动机转动使气体流动起来,是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,吸盘内几乎为真空状态,是利用了大气压强将玻璃吸住,故C正确,不符合题意;
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,在对地面的压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
12.(2024·安徽合肥·二模)为探究液体压强与哪些因素有关,取一个空的透明塑料瓶,在瓶口扎上橡皮膜,用外力将塑料瓶浸在液体中。第一次瓶口朝上(如图甲),第二次(如图乙)和第三次(如图丙)瓶口朝下(),塑料瓶在容器中位置均相同,并保持位置不变,下列说法不正确的是( )
A.液体压强大小通过橡皮膜的形变程度反映
B.图甲和图丙不能比较液体压强与深度关系
C.图乙和图丙比较,图丙中的橡皮膜凹进得更多
D.图丙塑料瓶位置不变,加水后橡皮膜凹进不变
【答案】D
【解析】A.橡皮膜的凹陷程度体现了液体压强的大小,运用了转换法,故A正确,不符合题意;
B.图甲和图丙可知,两种液体密度不同,根据控制变量法不能比较液体压强与深度的关系,故B正确,不符合题意;
C.若用体积相同的盐水(ρ盐水>ρ水)进行实验,如图丙所示,塑料瓶在盐水里的位置与图乙相同,因而对比乙、丙两图,且乙中液体密度大,不同液体中,深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大,图丙中的橡皮膜凹进得更多,凹陷程度大,故C正确,不符合题意;
D.保持塑料瓶在容器中位置不变,往容器倒水后,由于液体的总重力变大,根据可得,容器底部所受液体压强变大,而塑料瓶容器底部的距离不变,加入水后液体的密度减小,根据可知,塑料瓶以下这部分压强变小,则塑料瓶以上压强变大,则橡皮膜凹进更多,故D错误,符合题意。
故选D。
13.(改编题)有两个形状相同,材料不同的长方体甲、乙。长方体底面为正方形,高的长度大于正方形边长。现将甲横放,乙竖放,如图中实线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。再将它们顺时针旋转90°,如图中虚线所示,此时它们对地面的压力分别为F甲'、F乙',对地面的压强分别为p甲'、p乙'对地面压强的变化量分别为Δp甲、Δp乙,若Δp甲<Δp乙,则( )
A.F甲'<F乙',p甲'<p乙' B.F甲'>F乙',p甲'>p乙'
C.F甲<F乙,p甲<p乙 D.F甲>F乙,p甲>p乙
【答案】C
【解析】CD.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以
F甲=F'甲=G甲
F乙=F'乙=G乙
由图可知,长方体甲、乙的形状和体积相同,设它们立放时的底面积为S立,平放时的底面积为S平,则它们对地面压强的变化量
由Δp甲<Δp乙可知
化简可得:G甲<G乙,则F甲<F乙,原来两长方体对地面的压强分别为
由于F甲<F乙,S平>S立,所以p甲<p乙。
故C正确,D错误;
AB.将它们顺时针旋转90°,此时甲、乙对地面的压强
由G甲<G乙和S立<S平可知,所以无法判定p甲'、p乙'的关系。
故AB错误;
故选C。
14.(2024·安徽芜湖·三模)图为我国国产大型飞机C919首次商业飞行时起飞加速爬升的过程,此时( )
A.飞机的惯性变大
B.机舱外大气压逐渐变大
C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大
D.机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小
【答案】D
【解析】A.C919爬升过程中,质量不变,惯性不变,故A不符合题意;
B.大气压受海拔高度的影响,随着海拔高度的增加,大气压减少,故B不符合题意;
CD.机翼上方气流的速度较大,下方气流速度较小,所以上表面压强较小,下表面压强较大,故D符合题意,C不符合题意。
故选D。
15.(2024·安徽安庆·三模)关于压强,下列说法正确的是:( )
A.压强越大,压力的作用效果越明显
B.液体内部距离容器底部越高的点,液体压强越大
C.铁路的铁轨下面铺上枕木,是为了减小对地面的压力
D.马德堡半球实验测量出大气压强的大小
【答案】A
【解析】A.压强是表示压力作用效果的物理量,压强越大,压力的作用效果越明显,故A正确;
B.液体压强随深度的增加而增大,所以液体内部距离容器底部越高的点,液体压强越小,故B错误;
C.铁路的铁轨下面铺上枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故C错误;
D.马德堡半球实验证明了大气压的存在,故D错误。
故选A。
16.(23-24·江苏南通改编)如图所示,是小瑶同学制作的简易气压计,密封的厚塑料瓶内装有水(水未装满),两端开口的玻璃管内的液面比瓶内的水面高,如果想让管内外液面高度差变大,下列方法不可行的是( )
A.带着该气压计从一楼走到六楼
B.用热毛巾包裹住塑料瓶上半部分
C.将玻璃管向上提升一小段距离
D.用力从侧面轻轻挤压塑料瓶身
【答案】C
【解析】A.大气压强的大小与高度有关,高度增大,气压减小,带着该气压计从一楼走到六楼,外界气压减小,瓶内气压基本不变,所以玻璃管内水柱的高度将变大,故A不符合题意;
B.用热毛巾包裹住塑料瓶上半部分,瓶内气体受热膨胀,对液面的压力变大,所以玻璃管内水柱的高度将变大,故B不符合题意;
C.将玻璃管向上提升一小段距离,并不会改变其管内外液面高度差,故C符合题意;
D.用力从侧面轻轻挤压塑料瓶身,瓶内气体对液面的压力变大,所以玻璃管内水柱的高度将变大,故D不符合题意。
故选C。
17.(2024·河北保定·期中改编)匀速地向某容器内注满水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图,这个容器可能是选项图中的( )
A.量杯 B.烧杯
C.锥形瓶 D.量筒
【答案】A
【解析】根据图像知道,容器底所受水的压强随注水时间缓慢增大,当匀速地向某容器内注满水时,由p=ρgh知道,容器内水面高度应该是随注水单位时间增加量越来越慢。故A正确,BCD错误。
故选A。
三、实验题(每空2分,共16分)
18.(2024.安徽合肥·二模)某小组对“影响压力作用效果的因素”进行了探究,利用小桌、海绵、砝码等器材采用如图所示的方法进行实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力作用的效果
(2)比较乙、丙两图可以得出的结论是: 。
【答案】 海绵凹陷程度 当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显
【解析】(1)[1]根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果。
(2)[2]比较乙、丙两图可知,海绵受到的压力相同,乙图的凹陷程度大于丙图的凹陷程度,故可得出的结论是当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
19.(2022·安徽马鞍山·一模)某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值;主要实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒;
C.如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力),读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L;
(1)大气压力的测量原理是 ;
(2)活塞的横截面积S= ;(用题目中的字母表示)
(3)如果注射器漏气会导致所测量的大气压值 ;(选填“偏小”或“偏大”)
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,莉莉采用了图乙装置,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,则所测大气压的值应 。(用题目给的物理量字母表达)
【答案】 二力平衡 偏小
【解析】(1)[1]当注射器中的活塞开始滑动时,由二力平衡条件可知,大气对活塞的压力等于弹簧测力计的拉力,所以是利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。
(2)[2]根据得,活塞的横截面积
(3)[3]注射器漏气会导致压力F的值偏小,由可知,测得的大气压强的值也会偏小。
(4)[4]当注射器中的活塞开始向左滑动时,活塞水平方向受到大气压力、摩擦力和水杯的拉力,则
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析有
两式联立解得
,
所以测大气压的值
20.(2024·安徽·一模)在探究“影响液体内部压强大小因素”的实验中:
(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)如图所示,若U形管左右两侧水面的高度差为h,外界气压为p0,水的密度用ρ水表示,则橡皮管内气体的压强为 (用所给字母表示)。
【答案】(1)不漏气 (2)p0+ρ水gh
【解析】(1)使用压强计前用手轻轻按压几下橡皮膜,发现U形管中的液体能灵活升降,说明U形管两侧液面上方气压不同,则说明装置不漏气。
(2)由图中可知,橡皮管内气体的压强等于外界大气压强与液体内部压强之和,由p=ρgh可得,液体产生的压强为
p液=ρ水gh
故橡皮管内气体的压强为
p=p0+ρ水gh
四、计算题(本大题共3小题,第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程,只有最后答案的不能得分)
21.(江苏南京·中考改编)2019年,我国航天事业取得了世界瞩目的又一项成就——“玉兔二号”月球车登陆月球背面.图示为科技馆展厅内“玉兔二号”月球车模型,质量为36kg.
(1)模型车静止在水平地面上时,它对地面的压力为多少牛?(g 取 10N/kg)
(2)若车轮与地面的总接触面积为400cm2,则车对地面的压强为多少帕?
【答案】(1)360N; (2)9000Pa
【解析】(1)
G=mg=36kg×10N/kg=360N
因为水平地面受到的压力与重力相等,则月球车对月球的压力
F=G=360N
(2)面积为400cm2=4×10-2m2,车对地面的压强为
22.(2024·安徽滁州·一模)如图所示,甲、乙为两端开口的长玻璃管,横截面积分别为、,现将两管下端用轻薄塑料片托住,若水对轻薄塑料片的压强为2000Pa,塑料片未脱落。已知,,g取10N/kg。
(1)求玻璃管插入水中深度;
(2)若向甲管中缓缓倒入一定量的酒精,求塑料片恰好脱落时酒精的深度;
(3)若向甲、乙管中缓缓倒入体积相同的A、B两种液体,发现塑料片恰好脱落,求这两种液体的密度之比。
【答案】(1)0.2m (2)0.25m (3)
【解析】(1)水对轻薄塑料片的压强为2000Pa,由p=ρgh可得,玻璃管插入水中深度为
(2)由题意可知,塑料片恰好脱落时,酒精对塑料片的压强等于水对塑料片的压强,即
解得此时酒精的深度为
(3)由V=Sh可得,体积相同的A、B两种液体的高度为
因塑料片在水中的深度相同,故可知水对塑料片的压强相等,则可知A、B两液体对塑料片的压强也相等,即
解得两种液体的密度之比为
23.(重庆·期末改编)如图,实心圆柱体甲、乙的密度均为3×103 kg/m3,甲的质量为6 kg,底面积为200 cm2;乙的质量为12 kg,底面积为300 cm2。水平地面上的轻质薄壁容器丙内盛有9 cm深的水,容器上部分高度为下部分高度的五分之一,容器下底面积为1000 cm2。若把甲沿水平方向切割的高度,切割下来的部分竖直缓慢浸没在丙容器的水中,液面的上升高度与切割的高度的部分关系如图丁所示。求:
(1)圆柱体甲的体积V甲;
(2)容器丙中水的重力;
(3)若将圆柱体乙放入原装有9 cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)根据题意,由密度的公式可得甲的体积为
(2)根据题意,由丁图可知,时,,然后上升更快,表明其底面积减小了,所以容器下部分的高度为
所以容器中水的质量为
由重力计算公式可得容器中水的重力为
(3)根据题意,,则上部分的高度为
根据丁图可知,当,时刚好上下部分的分界线,而水上升的体积等于甲浸没在水中的体积,则有
则容器丙上部分的底面积为
将乙放入丙内时,下部分装有水的体积为
所以剩余的水的体积为
而将乙放入丙内时,上部分能装的水的体积为
由于,所以上部分的水的体积为,其余溢出了,故容器丙中剩余水的总质量为
所以而将乙放入丙内时,对桌面的压力等于总重力为
根据压强的公式对桌面的压强为
答:(1)圆柱体甲的体积为;
(2)容器丙中水的重力为;
(3)若将圆柱体乙放入原装有9 cm深水的容器丙中,此时容器丙对水平地面的压强为。
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