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2025年中考物理二轮复习专题——
压强实验题、计算题
一、实验题
1.小婷在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。
(1)U形管与探头连接时,阀门K应处于 (选填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的水面相平;组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)比较图乙与 两图,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 ;
(3)小婷发现探头所处深度较浅时,U形管两液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更 的液体以方便读数;探究过程中,保持探头所处深度不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向,U形管中两液面所对刻度线间的距离将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)实验中的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
2.小美探究压力的作用效果与哪些因素有关,实验过程如下:
(1)将铁块平放在松软程度相同的腻子粉中,铁块陷入的深度如图甲所示;
(2)将铁块平放在松软程度相同的腻子粉中,在铁块上压砝码,铁块陷入的深度如图乙所示;
(3)将铁块立放在松软程度相同的腻子粉中,铁块陷入的深度如图丙所示;
请根据上述实验过程回答下列问题:
(1)在这个探究实验中是用 表示压力作用效果的;
(2)由图甲和图乙可知, 小美探究的问题是 ;
(3)由乙、丙两图不能得出压力的作用效果与受力面积大小有关,原因是 ;
(4)研究此实验主要用的物理方法为 (写出一种即可)。
3.在“研究影响液体内部压强”的实验中:
(1)压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)压强计是通过观察U形管的两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小。如果所用的压强计U型管中可以选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体(),为了使实验现象更明显,小明应该选择三种液体中的 装入U形管中;
(3)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而她所观察到如图甲所示的情景,调节的方法是 (选填“A”或“B”);
A.将此时右边支管中高出的液体倒出 B.取下软管重新安装
(4)比较图乙和图丙,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随液体 的增加而增大;
(5)如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关,应选择 进行比较;
(6)已知图丙中U形管左侧液柱高为,右侧液柱高为,U形管的液体为水,则U形管底部受到的液体的压强为 (,)。
4.2020年11月10日,“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10909m的中国载人深潜新记录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平,这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。(g取10N/kg)
(1)图甲是U形管压强计,从结构上看压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;
(2)根据液体内部压强的规律可知,“奋斗者号”深潜到10000m时每平方米的舱体受到的海水压力为 N,相当于质量为 t的物体受到的重力;(ρ海水取1.03×103kg/m3)
(3)在图乙的实验中,保持金属盒的位置不变,在容器中加入适量清水与其均匀混合后(液体不溢出),橡皮膜受到的液体压强将 (选填“变大”、“变小”或“无法判断”)。
5.在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,小芳猜想:液体的压强可能与液体的密度、液体的深度等因素有关。下图是小芳同学设计的用微小压强计进行探究的三次实验步骤:
(1)小芳检查压强计的气密性时,用手指不论是轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液柱高度差变化 (填“大”或“小”),表明其气密性差。小芳调节好压强计,U形管两边液面相平。
(2)要探究液体内部的压强与某个因素的关系,需要先控制其他的因素不变,这种研究问题的方法称作 法。
(3)微小压强计是通过U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的。
(4)要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应选步骤乙和 (选填“甲”、“乙”或“丙”)来进行研究。
(5)对比以上的步骤甲和步骤乙,可以得出的实验结论是: 。
(6)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度,使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小 。
6.如图所示,小明利用小桌、海绵和砝码器材等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)分析比较图 的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙和丙的实验现象,压力的作用效果与 有关
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p p'(选填“>”、“<”或“=”);
(5)实验时,小明将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
7.为了探究“影响液体内部压强大小的因素”,甲乙两个实验小组分别采用如图装置进行实验,其中甲装置U形管内装有已染色的水,密度取1.0×10kg/m3,实验装置经测试均可以正常使用,请回答下列问题:
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是( )
A.实验过程中,甲乙都是通过观察蒙皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)如图是甲小组的实验过程:比较a、b两图可知,液体内部压强与液体的 有关;拦河大坝做成上窄下宽的形状,其原因可以用对比 两图所得出的结论进行说明;在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”、“不变”或“变小”);小组成员将U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,如图d所示,U形管内液面较高的是 (选填“a”或“b”)侧.
(3)若在图b中U形管左右两侧液面的高度差△h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为 Pa.
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图,然后向装置左右两侧倒入相同质量的水(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜将向 (选填“左”或“右”)边发生形变.
8.小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量.其实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔.
b.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,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示.当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N.
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm.
d.根据测量数据,算出大气压的值.
⑴实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 .
⑵此注射器活塞的横截面积是 cm2.根据实验数据计算出的大气压强是 Pa.
⑶小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封.
上述原因一定会使测量值小于真实值的是 (填写序号).
⑷小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤,这是为了 .
二、计算题
9.如图所示,某运动员在滑冰场上快速滑行,在30s内滑行240m,运动员和冰刀的总质量为45kg,每只冰刀与冰面的接触面积为,g取。求:
(1)运动员滑行的平均速度;
(2)运动员和冰刀受到的总重力;
(3)运动员单脚站立在冰面上时,对冰面的压强。
10.在一个重2 N,底面积为0.01 m2的薄壁容器里装0.8kg的水,容器中水的深度为0.05 m,把它放在水平桌面上,如图所示。(水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)水对容器底部的压强;
(2)水对容器底部的压力;
(3)容器对桌面的压强。
11.如图所示,柱体A的重力为,柱体B的重力为,已知A的底面积为,B的底面积为,求:
(1)柱体B对A的压强;
(2)柱体A对地面的压强。
12.如图所示,水平桌面上放着物理课本,课本所受的重力是3.0N,所用纸张大小是16开,即长、宽分别是26cm、18.4cm。计算课本对桌面的压强。
13.如图所示为一款居家置景的一柱状鱼缸(缸底有小石子),放在水平地面上,其内圆底面积为,外圆底面积为,鱼缸对水平地面的压强为;在鱼缸内加入质量为42kg的水后鱼缸对水平地面的压强为。求:
(1)质量为42kg的水的重力。
(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的重力。
(3)在鱼缸内放入几条鱼,游到A点处鱼受到水的压强。
14.如图是一种露营折叠水桶简化图,桶壁的厚度忽略不计,质量为1kg,底面积为。现往桶里倒入9kg的水,水的深度为40cm,平放在面积为的水平台面上,,g取10N/kg。求:
(1)水平台面受到桶的压强;
(2)桶底所受液体压力。
15.正方体物块质量为200g,静止在水平桌面上,边长2cm,求:
(1)物块对水平桌面的压力为多大?
(2)物块对水平桌面的压强大小为多大?
(3)如果把正方体物块沿竖直方向切去一半,则剩下的一半对水平桌面的压强大小为多少Pa?
16.如图所示的玻璃杯中装有0.3kg的水,杯子的底面积为,杯内水对容器底部的压强为1000Pa,若玻璃杯受到的重力是2N。求:
(1)杯内水的深度和水对杯子底部的压力?
(2)玻璃杯对桌面压强?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 打开 不漏气 丙 相等 小 变大 不属于
【详解】(1)[1][2]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平;按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显并保持稳定,说明实验装置密封良好不漏气。
(2)[3][4]研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度相同,比较图乙与丙两图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;比较图丙与丁两图可知,探头在水中的深度相同,方向不同,U形管内液柱的高度差相同,因此可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强相等。
(3)[5]由p=ρgh可知,压强相同时,密度越小的液体,深度越大,所以可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
[6]探究过程中,保持探头所处深度不变,探头所受的液体压强不变,将U形管逐渐向后倾斜,偏离竖直方向时,U形管中两液面的高度差不变,但由几何知识可知所对刻度线间的距离将变大。
(4)[7]实验中的U形管一端封闭,不属于连通器。
2. 铁块陷入腻子粉的深度(腻子粉的凹陷程度、腻子粉凹陷的深浅) 受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小的关系(或压力的作用效果与压力大小的关系) 没控制压力大小相同 控制变量法(或转换法)
【详解】(1)[1]压力的作用在腻子粉上,使腻子粉发生形变,故可以根据铁块陷入腻子粉的深度来表示压力作用效果的。
(2)[2] 由图甲和图乙可知,受力面积相同,压力不同,铁块陷入腻子粉的深度不同,故受力面积相同时,压力的作用效果与压力大小的关系。
(3)[3]由乙、丙两图,压力大小不同,受力面积的大小也不同,故无法得出结论,而探究压力的作用效果与受力面积的关系时需要控制压力的大小相同,故无法得出结论的原因是没有控制压力相同。
(4)[4]用容易观察到铁块陷入腻子粉的深度来表示不容易观察的压强大小,说明运用了转换法,多个变量,故需要用到控制变量法。
3. 不属于 高度差 酒精 B 深度 丙和丁 1000
【分析】连通器的定义;
根据液体压强的特点来解决问题。
【详解】(1)[1]连通器指上端开口,下端连通的容器,压强计虽下端连通,但上端的有一边的是不开口的,所以不是连通器。
(2)[2]压强计通过观察U形管两端液面的高低差来显示橡皮膜所受压强的大小。因为U形管在实验开始前两端液面是相平的,橡皮膜放入液体中后,会受到压强,于是U形管两端的液面便会出现升降。
[3]在水银、水和酒精中,U形管中应选择密度较小的酒精,因为橡皮膜受到相同压强时,据p=ρgh知,装有酒精的U形管的液面有更明显的变化。
(3)[4]开始实验前,U形管左边的液面低右端的液面高,说明左上端的压强大,为了让两端的压强相等,应取下软管重新安装,让U形管与空气相通,才能让两端的气压相同,故B选项正确。
(4)[5]图乙和丙中,将橡皮膜放入水中的不同深度,U形管两端液面高度差不同,图丙中橡皮膜在水中深度较深,U形管两端的液面高度差更大,所以说明:在同种液体中,液体内部的压强随液体深度的增加而增大。
(5)[6]要探究液体内部压强与密度的关系,应将橡皮膜放入不同液体的相同深度处,观察U形管液面高度差的情况。所以应选择丙、丁进行比较。
(6)[7]U形管底部的压强是由右侧液柱产生的,所U形管底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103lg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
【点睛】本题考查液体压强的特点,难度较大。
4. 不是 1.03×108 1.03×104 变大
【详解】(1)[1]上端开口,底部连通的容器叫做连通器,U形管与压强计的探头连接后,一端被封闭,一端开口,不符合连通器的定义。
(2)[2]“奋斗者”号深潜到10000m时受到的压强
p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m=1.03×108Pa
[3]由可得,每平方米的舱体受到的海水压力
F=pS=1.03×108Pa×1m2=1.03×108N
由G=mg可得,这些压力相当于质量为m的物体受到的重力,则
(3)[4]图乙的实验中,容器底压强可以分成金属盒以上和金属盒以下两部分,金属盒以下部分深度不变,加清水后液体密度变小,由p=ρgh知,金属盒以下部分液体压强变小,由于容器中液体的总重力变大,容器底的压强变大,所以金属盒(橡皮膜)以上的压强变大,所以橡皮膜受到的液体压强将变大。
5. 小 控制变量 高度差 丙 在液体密度相同时,液体的深度越大、压强越大 相同
【详解】(1)[1]若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,就会有漏气现象,因此U形管两边液柱的高度差变化小;
(2)[2]液体内部压强液体的密度,深度有关,变量不单一,因此要探究液体内部的压强与某个因素的关系,需要先控制其他的因素不变,这种研究问题的方法称作控制变量法;
(3)[3]微小压强计橡皮膜受到的压力越大,U形管中液面越高,所以微小压强计是通过U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小的;
(4)[4]要探究液体内部压强与液体密度是否有关,应控制液体的深度相同,故要选步骤乙和丙来进行研究;
(5)[5]对比步骤甲和步骤乙,同种液体,深度不同,U形管液面高度差不同,可以得出的实验结论是:在液体密度相同时,液体的深度越大、压强越大;
(6)[6]图乙中,探头在水中的深度不变,探头方向改变,两玻璃管中液面高度差不变,说明了在液体内部同一深度处,向各个方向的压强大小相同。
6. 海绵的凹陷程度 甲乙 受力面积 = 见详解
【详解】(1)[1]力可以改变海绵的形状,本实验是通过观察海绵的凹陷程度表示压力的作用效果。
(2)[2]由图示可知,甲、乙中海绵的受力面积相同,压力不同,乙、丙海绵所受的压力相同,受力面积不同;甲的压力小,乙的压力大,乙海绵的凹陷程度更大,故根据甲、乙可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]由图乙、丙可知,乙、丙中海绵所受的压力相同,受力面积不同,乙中海绵凹陷程度更大,故可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[4]由图丙、丁可知,海绵与木板所受的压力相同,受力面积相同,根据可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为p=p'。
(5)[5]小明将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,此时两小块木块的受力面积发生变化,同时也导致压力大小也发生变化,没有控制单一变量,即未控制压力相同。
7. B 密度 b、c 不变 a 500 左
【分析】(1)上端开口,下部连同的容器是连通器;
(2)掌握液体压强的特点,液体压强与液体的密度和深度有关,在探究过程中,要注意控制变量法的应用;在同一深度,液体内部向各个方向的压强都相等;根据气体压强与流速的关系:气体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;
(3)根据求出液体产生的压强即为橡皮管内气体的压强与大气压之差;
(4)对于同种液体,液体压强随着深度的增加而增大.
【详解】(1)[1]据图可知,甲图是通过看U形管中液面的高度差来判断液体压强的大小的;而乙图是通过观察橡皮膜的凹陷程度来判断两侧液体压强大小的;据连通器的特点可知,甲装置的下部连同,但左侧的上端没有开口,故不是连通器;乙装置中,隔板两侧的液体上端开口,下端不连同,所以都不是连通器,故选B;
(2)[2]a、b两图,同一液体,橡皮膜在液体中的深度相同,U形管两边液面的高度差不同,且液体密度越大,高度差越大,即压强越大,可得在同深度,液体的密度越大,液体的压强越大;
[3]拦河坝做成上窄下宽,是因为液体的压强随着深度的增加而增加,坝底部受到的压强较大,比较b、c两图可知,液体的密度相同,深度越大,U型管左右液面差越大,压强越大;
[4]在图b中保持探头的位置不变,改变探头的方向,探头所受的液体压强不变,即U形管两液面的高度差将不变;
[5]在d图中,从左侧管口沿水平方向用力吹气时,左管上端的空气流速快、压强小,右管上端空气流速小、压强大;由于大气压强的作用,液体从右侧压入左侧一部分,所以左(a)侧液面将升高.
(3)[6]橡皮管内气体的压强与大气压之差:
;
(4)[7]据图可知,向装置左右两侧倒入相同质量的水,由于左侧的横截面积大,所以深度小;而右侧的横截面积大,所以深度大,故右侧的压强大于左侧的压强,故橡皮膜向左发生形变.
8. 刻度尺 0.625 1.2×105pa ①④ 减小摩擦力对实验结果的影响
【详解】试题分析:⑴刻度尺可测量注射器有刻度部分的长度;⑵此注射器活塞的横截面积是S=V/L=2.5cm3/4cm=(2.5/4)cm2=(2.5/4)×10-4m2;大气压强是p=F/S=7.5N/(2.5/4)×10-4m2=
1.2×105pa ;⑶①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体、④活塞与注射器筒壁不完全密封会导致注射器内不是真空,使弹簧测力计的示数减小,计算出的大气压强偏小;⑷活塞与注射器筒壁间的摩擦会影响实验的结果,要把该因素考虑进去.
考点:大气压的测量
9.(1)8m/s;(2)450N;(3)6×105Pa
【详解】解:(1)运动员滑行的平均速度
(2)运动员和冰刀受到的总重力
G=mg=45kg×10N/kg=450N(3)运动员单脚站立在冰面上时,对冰面的压力
F=G=450N受力面积S=7.5×10−4m2,对冰面的压强
答:(1)运动员滑行的平均速度为8m/s;
(2)运动员和冰刀受到的总重力为450N;
(3)运动员单脚站立在冰面上时,对冰面的压强为6×105Pa。
10.(1)500Pa;(2)5N;(3)103Pa
【详解】解:(1)水对容器底部的压强
p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
(2)水对容器底部的压力
(3)容器中水的重力
G水=m 水g=0.8kg×10N/kg=8N
容器对桌面的压力
F2=G水+G容=8N+2N=10N
容器对桌面的压强
答:(1)水对容器底部的压强500Pa;
(2)水对容器底部的压力5N;
(3)容器对桌面的压强103Pa。
11.(1)
(2)
【详解】(1)如图,柱体B的重力为,则柱体B对柱体A的压力为;已知A的底面积为,则柱体B对A的压强为
(2)如图,柱体A对地面的压力大小为
则柱体A对地面的压强为
12.62.7Pa
【详解】解:课本对水平桌面的压力为
F=G=3N
桌子的受力面积为
S=26cm×18.4cm≈478.4cm2=0.04784m2
课本对桌面的压强为
答:课本对桌面的压强为62.7Pa。
13.(1)420N;(2)70N;(3)2×103Pa
【详解】解:(1)质量为42kg的水的重力为
(2)鱼缸对地面的压力
在水平地面上,鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的重力为
(3)A处的深度
A处鱼受到的压强
答:(1)质量为42kg的水的重力为420N;
(2)鱼缸内无水时,鱼缸(含缸底小石子)的重力为70N;
(3)A处鱼受到的压强2×103Pa。
14.(1)5000Pa;(2)80N
【详解】解:(1)水平台面受到桶的压力
水平台面受到桶的压强
(2)桶底所受液体压强
由得,桶底所受液体压力
答:(1)水平台面受到桶的压强5000Pa;
(2)桶底所受液体压力80N。
15.(1)2N;(2)5000pa;(3)5000pa;
【详解】(1)物块对水平桌面的压力;
(2)正方体底面面积S=2cm×2cm=4cm2=4×10-4m2,物块对桌面的压强;
(3)把正方体物块沿竖直方向切去一半,则剩下的一半对桌面的压力减半,与桌面的接触面积减半,由可知,剩下的一半对水平桌面的压强不变,还是5000pa.
16.(1)0.1m,2N;(2)2500Pa
【详解】解:(1)由p=ρgh可得,杯内水的深度
由可得,水对杯子底部的压力
F=pS=1000Pa×2×10−3m2=2N(2)玻璃杯对桌面的压力
F′=G水+G杯=m水g+G杯=0.3kg×10N/kg+2N=5N玻璃杯对桌面的压强
答:(1)杯内水的深度为0.1m,水对杯子底部的压力为2N;
(2)玻璃杯对桌面压强为2500Pa。
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