内容正文:
2025年中考物理高频考点突破——压强的实验题、计算题
一、实验题
1.小聪用矿泉水瓶对液体压强特点进行了一系列探究。
(1)如图甲所示,在A、B两处有两个大小相同的孔,发现从B孔喷出的水较急,这说明同种液体深度越 (填“深”或“浅”),液体压强越大;
(2)如图乙所示,在瓶子同一高度的C、D、E开三个大小相同的孔,装满水后,发现水从这三个孔中喷出的距离一样远,此现象说明:同种液体在相同深度时,各方向的液体压强大小 ;
(3)在一只透明的饮料瓶的侧壁上开一个圆孔,用万能胶将橡皮膜粘贴在圆孔上,并将水倒入瓶内,观察到橡皮膜向外凸(如图丙所示)。将瓶子浸入一个盛有饱和食盐水的容器中,且瓶内外液面相平,此时橡皮膜变为向里凹(如图丁所示),此现象说明:同一深度液体密度越大,液体压强越 (填“大”或“小”);
(4)在图丁中,为了使橡皮膜变为向外凸,可将瓶子向 (选填“上”或“下”)移动一些,或者保持瓶内外液面相平,选下表中 (填液体的名称)取代容器中的食盐水。
液体名称
酒精
水
饱和食盐水
硫酸铜溶液
水银
密度(千克/米)
2.小宁利用压强计等装置来探究液体内部压强的规律,进行了如下的操作:
(1)压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。比较实验A、B可知:在液体内部的同一深度,液体向 的压强都相等;
(3)比较实验B、C可知:液体内部压强的大小跟 有关;
(4)小宁做完实验后,想要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,他选择如图乙所示的两容器进行实验。得出的结论是:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”或“无关”)。
3.小华在“探究影响液体内部压强的因素”的实验中:
(1)压强计是利用观察U形管两侧液面的 来显示橡皮膜所受液体压强大小的,实验前,应检查U形管气密性是否良好,用手指按压橡皮膜时,如果发现U形管两边液柱高度差变化明显,说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平;
①比较图甲和图 ,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;
②保持金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,如图乙、丙所示,根据实验现象可以初步得出结论:在同种液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强 ;
③比较图甲和图丁,能初步得出液体内部压强与液体密度 (选填“有关”或“无关”)。
4.小红在学习液体压强特点时了解到法国科学家帕斯卡在1648年做了一个实验(如图所示)。在一个封闭的木桶内装满水,从桶盖上插进一根细长的管子,他从楼房的阳台上向管中灌水,只用了几杯水,就把桶撑裂了,说明了液体压强跟深度有关。请你利用生活中的物品设计实验方案探究液体压强与深度的关系。
5.为了探咒“影响液体内部压强大小的因素”,采用如图所示装置进行实验。
(1)实验过程中通过U形管两侧液面 反映探头受到的液体压强大小;
(2)实验前,检查装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (选填“明显”或“不明显”),则说明这套实验装置漏气;
(3)调节好装置进行实验,比较图乙、丙可知,当深度一定时,液体内部压强与 有关;
(4)在图丙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 ,说明同种液体同一深度各个方向的压强大小相等;
(5)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作不能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是 ;
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换密度更小的液体
C.烧杯中换密度更大的液体
(6)如图丁所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时,U形管内液面较低的是 侧。
6.如图所示是“探究影响压力作用效果的因素”实验。①通过观察三次实验时海绵的 ,比较压力作用的效果;②比较 两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;③比较乙丙两图可知,当压力一定时, 压力的作用效果越明显。
7.如图为“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察U形管两边液面 来显示压强大小,手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”);
(2)对比甲、乙两图,说明液体内部压强与液体的 有关;
(3)为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,应转动图乙装置中的 (选填“①”、“②”、“③”或“④”)来改变金属盒橡皮膜的方向;
(4)如图丙在透明正方体塑料盒的上下左右四个面挖相同的圆孔,在孔的表面蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d,抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止,通过橡皮膜 (选填“a”“b”“c”或“d”)发生形变可知,液体内部存在向上的压强;观察发现,橡皮膜c的形变程度比橡皮膜a更大,这说明 ,反映液体内部同一深度处各个方向压强大小相等的现象是 。
8.如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察 来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有 和转换法;
(2)通过比较图甲、乙,说明 ,压力的作用效果越明显;
(3)通过比较图 (填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(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的大小关系为p (选填“>”“<”或“=”)。
二、计算题
9.如图所示,把质量为10kg的某种液体倒入底面积500cm2的圆柱形容器内(g取10N/kg)求:
(1)液体对容器底的压强。
(2)若容器内的液体的深度20cm,则液面下10cm处的压强是多少?
10.小邢在疯狂物理栏目中演示实验,他将重2N,底面积为5×10-3m2的圆柱形容器放在水平面上,用细线把体积为5×10-4m3的长方体冰块拴在容器底部,往容器中加水至水深为30cm(加水过程冰没有熔化),如图所示,冰块的密度为0.9×103kg/m3(容器足够高,不计细线质量,g=10N/kg)。求:
(1)此时水对容器底部的压强;
(2)此时水对容器底部的压力;
(3)此时容器对水平面的压强;
(4)当冰块完全熔化变成水后,水对容器底的压强。
11.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到以上,它省时高效,深受消费者欢迎。小华测得家中的高压锅的出气孔的面积为,压在出气孔上的上的安全阀的质量为,通过计算并对照图像(如图所示)。(取)
(1)说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?( )
(2)假若要把这种高压锅向西藏地区销售,要达到同样的最高温度,你认为安全阀应该 (选填“适当增加质量”、“质量不变”、“适当减小质量”或“不投入使用”)
12.一箱质量为5kg的牛奶,它的底面积为0.05m2,放在面积为1m2桌面上(g=10N/kg).求:
(1)这箱牛奶对桌面的压力多大?
(2)它对桌面的压强多大?
13.A、B立方体,A边长为1分米,重分别为50牛和100牛,如图甲、乙放置在水平桌面上,问
(1)甲、乙图中桌面受到的压力之比F甲:F乙多大 ?
(2)图甲A受到的压强p甲多大 ?
(3)若图乙桌面受到的压强p乙=3750帕,B边长多大 ?
14.底面积为的薄壁平底水桶,桶内装有质量为12kg、深20cm的水,放在水平地面上,如图甲所示,此时水桶对地面的压强是3000Pa。当用竖直向上的力F提水桶时,如图乙所示,水桶对地面的压强变为2000Pa、g取10N/kg,求:
(1)水对水桶底的压力;
(2)拉力F的大小。
15.将一未装满水的密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计。求:(g取10N/kg)
(1)瓶内水的质量为多少;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力;
(3)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强。
16.如图所示,薄壁容器重为10N,底面积为,往容器里倒入3kg的水,水的深度为15cm,平放在面积为的水平台面上,求:(g取10N/kg)
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)容器对水平台面产生的压强。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 深 相等 大 上 酒精
【详解】(1)[1]从B孔喷出的水较急是因为B孔处的液体压强比较大,A、B两孔相比,B孔所处的深度较深,这说明同种液体深度越深,液体压强越大。
(2)[2]水从这三个孔中喷出的距离一样远说明这三个孔处产生的液体压强一样大,再根据这三个孔C、D、E在同一高度, 由此可以判断得出同种液体在相同深度时,各方向的液体压强相等。
(3)[3]瓶内外液面相平,即橡皮膜所在位置内外两侧所处深度相同,液体密度不同,此时橡皮膜变为向里凹,则外部液体压强大,此现象说明:同一深度液体密度越大,液体压强越大。
(4)[4]为了使橡皮膜变为向外凸,即内侧压强大,外部压强小。密度不变时,应减小外部液面的深度,将瓶子向上移动一些;液体深度相同时,液体密度小,压强小,外部应换用密度比水小的液体,应选下表中酒精取代容器中的食盐水。
2. 不属于 各个方向 液体深度 无关
【详解】(1)[1]压强计上的U形管只有一端开口,不属于连通器。
(2)[2]比较实验A、B可知:在液体内部的同一深度,金属盒朝向液体不同方向,U形管两边液面高度差相同,说明液体向各个方向的压强都相等。
(3)[3]比较实验B、C可知,金属盒在水中不同深度,U形管两边液面高度差不同,说明液体内部压强的大小跟液体深度有关。
(4)[4]由图乙得,金属盒在不同形状的容器内的水中相同深度,U形管两边液面高度差相同,说明无关。
3. 高度差 好 乙 相等 有关
【详解】(1)[1]压强计是利用观察U形管两侧液面的高度差来显示橡皮膜所受液体压强大小的,高度差越大,液体压强越大。
[2]实验前,应检查U形管气密性是否良好,用手指按压橡皮膜时,如果发现U形管两边液柱高度差变化明显,说明该压强计的气密性好,橡皮膜受到的压强可以通过U形管内封闭气体传递给管内液体。
(2)①[3]小华实验时的情形如图所示,四幅图中烧杯内的液面相平。比较图甲和图乙,橡皮膜在水中较深的深度,U形管两边液面高度差越大,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。
[4]由乙、丙得,金属盒在水中的深度不变,改变它的方向,U形管两边液面高度差相同,说明在同种液体内部同一深度处,液体向各个方向的压强相等。
[5]③比较图甲和图丁,橡皮膜在水与盐水中的同一深度,U形管的两边液面高度差不同,水与盐水的密度不同,说明液体内部压强与液体密度有关。
4.见解析
【详解】探究液体压强与深度的关系,需要保证液体的密度相同,改变液体的深度,通过观察水流射出的远近,越远,说明液体压强越大,故实验方案如下:
(1)实验器材:找到一个空的饮料瓶、水、一把锥子
(2)实验步骤:用锥子在饮料瓶的不同高度处扎几个小孔,将水倒入瓶中,观察水流射出的远近。
(3)实验现象和结论:多次实验后,发现越靠近瓶底的孔,水喷得越远,说明在同种液体内部,深度越深,液体压强越大。
5. 高度差 不明显 液体密度 不变 A b
【详解】(1)[1]实验过程中通过U形管两侧液面高度差反映探头受到的液体压强大小,高度差越大,说明探头受到的液体压强越大,采用了转换法。
(2)[2]若装置气密性不好,软管内气体与大气连通,按压探头的橡皮膜,装置内气压不变,U形管两边液面高度变化不明显。
(3)[3]由图乙、丙可知,橡皮膜所处深度相同,酒精和盐水的密度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明当深度一定时,液体内部压强与液体密度有关。
(4)[4]在图丙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,因同种液体中,深度相同,液体压强相等,所以U形管两液面的高度差将不变。
(5)[5]A.将U形管换成更细的,没有改变探头处所受压强的大小,所以U形管两液面的高度差不变,故A符合题意;
B.U形管中换密度更小的液体,在探头处所受压强的大小不变时,由可知,U形管两液面的高度差将变大,故B不符合题意;
C.烧杯中换密度更大的液体,由可知,探头深度相同时,探头所受压强变大,所以U形管两液面的高度差将变大,故C不符合题意。
故选A。
(6)[6]当向玻璃管中吹气时,a侧空气流速快,压强小,大气压将U形管内液体向a侧压,所以b侧液面下降,a侧液面上升,即b侧液面较低。
6. 凹陷程度 甲乙 受力面积越小
【详解】[1]根据转换法,通过观察三次实验时海绵的凹陷程度,比较压力作用的效果。
[2]探究压力的作用效果与压力大小关系,要控制受力面积不变,只改变压力大小,故比较甲乙两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[3]比较乙丙两图可知,压力一定,乙中受力面积小,压力作用效果明显,故当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
7. 高度差 漏气 深度 ① c 见解析 橡皮膜b、d的形变程度相同
【详解】(1)[1][2]液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来显示压强大小,压强越大,U形管液面高度差越大;若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。
(2)[3]由图甲乙知,容器中液体的密度相同,压强计金属盒放入水中深度不同,所以甲、乙两图的实验探究的是液体压强与液体深度的关系。
(3)[4]在图乙中,为了探究液体内部同一深度不同方向压强大小,应控制金属盒的橡皮膜在水中的深度不变,旋转旋钮改变金属盒的朝向,因此手应直接转动图乙装置中的①。
(4)[5]实验中,我们通过观察橡皮膜的形变来反映液体内部向各个方向都有压强,当橡皮膜c向上凸起时,说明液体内部存在向上的压强。
[6]橡皮膜c的形变程度比橡皮膜a的形变程度大,橡皮膜c的深度较大,这说明液体压强随深度的增加而增大。
[7]橡皮膜b、d处于水中相同深度处,若橡皮膜b、d的形变程度相同,说明液体内部同一深度处各个方向压强大小相等。
8. 海绵下陷(或凹陷)程度 控制变量法 受力面积一定时,压力越大 乙、丙 =
【详解】(1)[1]本实验将压力的作用效果转换到海绵的凹陷程度来比较,利用了转换法。
[2]实验中有压力、受力面积两个变量影响实验,在探究其中一个对实验的影响时,需要控制另外一个不变,采用了控制变量法。
(2)[3]通过比较图甲、乙发现海绵的受力面积相同,受到的压力不同,海绵的凹陷程度不同,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]在压力一定时,比较受力面积与压力的作用效果的关系,需要控制压力相同,改变受力面积的大小,可以通过比较乙、丙两图得到结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[5]图丙中海绵受到的压力和图丁中木板受到压力大小相等,海绵和木板的受力面积又相同,根据可知受到的压强相等,即
p=
9.(1)2000Pa;(2)1000Pa
【详解】解:(1)因液体对圆柱形容器底的压力等于液体的重力,所以,液体对容器底的压力
F=G=mg=10kg×10N/kg=100N
液体对容器底的压强
(2)若容器内的液体的深度h=20cm,则液面下10cm处的压强
答:(1)液体对容器底的压强为2000Pa;
(2)若容器内的液体的深度20cm,则液面下10cm处的压强是1000Pa。
10.(1)3×103Pa;(2)15N;(3)3.3×103Pa;(4)2.9×103Pa
【详解】解:(1)水深30cm,则水对容器底部的压强
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10-2m=3×103Pa
(2)根据,则水对容器底部的压力
F=pS=3×103Pa×5×10-3m2=15N
(3)水深为30cm,则容器中水的体积
V水=Sh-V冰=5×10-3m2×30×10-2m-5×10-4m3=1×10-3m3
容器中水的重力为
G水=m水g=ρ水V水g=1.0×103kg/m3×1×10-3m2×10N/kg=10N
冰的重力
G冰=m冰g=ρ冰V冰g=0.9×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=4.5N
则容器对水平面的压力
F=G水+G冰+G容=10N+4.5N+2N=16.5N
容器对水平面的压强
(4)冰完全熔化后质量不变,则冰完全熔化后的体积
则容器中水的高度
水对容器底的压强
p'=ρ水gh'=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.29m=2.9×103Pa
答:(1)水对容器底部的压强为3×103Pa;
(2)水对容器底部的压力为15N;
(3)容器对水平面的压强为3.3×103Pa;
(4)当冰块完全熔化变成水后,水对容器底的压强为2.9×103Pa。
11. 115℃ 适当增加质量
【详解】解:(1)安全阀的质量为96g=0.096kg,其重力为
安全阀对孔的压力与重力相等,高压锅的出气孔的面积为16mm2=1.6×10-5m2,安全阀在出气孔产生的压强为
锅内气压为安全阀产生的压强与外界大气压之和
在图像中查找压强为时的温度为115℃。即可达到的最高温为115℃。
(2)假若要把这种高压锅向西藏地区销售,要达到同样的最高温度,即要使锅内产生相同的压强,即
西藏地区海拔高,气压低
则
可求得
即适当增大安全阀质量。
答:(1)利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是115℃;
(2)假若要把这种高压锅向西藏地区销售,要达到同样的最高温度,应该适当增大安全阀质量。
12.(1)50N;(2)1000Pa
【详解】(1)这箱牛奶对桌面的压力:G=mg=5kg×10N/kg=50N;
(2)S箱<S桌,受力面积为S箱=0.05m2,
它对桌面的压强:p==1000Pa.
答:(1)这箱牛奶对桌面的压力是50N;
(2)它对桌面的压强是1000Pa.
13. 1:1 15000Pa 0.2m
【详解】(1)因为放置在水平桌面上甲、乙图中桌面受到的压力都等于AB的总重力,
所以压力之比F甲:F乙=1:1(2)图甲A受到的压强P===15000pa
图甲A受到的压强p甲为15000帕 (3)S=/=0.04m2
B边长=m=0.2m
14.(1)100N
(2)50N
【详解】(1)水桶内水深
h=20cm=0.2m
水对桶底的压强
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
水对水桶底的压力
F=pS=2000Pa×500×10-4m2=100N
(2)图甲中,水桶对地面的压强p1=3000Pa,根据压强公式可得,水桶对地面的压力
F压1=p1S=3000Pa×500×10-4m2=150N
水和水桶的总重力
G=F压1=150N
图乙中,水桶对地面的压强p2=2000Pa,此时水桶对地面的压力
F压2=p2S=2000Pa×500×10-4m2=100N
因为
F压2=G-F拉
则人对水桶的拉力
F拉=G-F压2=150N-100N=50N
15.(1)0.28kg;(2)1.04N;(3)3.5×103Pa
【详解】解:(1)根据图示可知,正立放置时
h1=10cm=0.1m
瓶子内的水的体积
V=S1h1=28×10-4m2×0.1m=2.8×10-4m3
瓶内水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×2.8×10-4m3=0.28kg
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压强
p=ρgh2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.13m=1.3×103Pa
矿泉瓶盖所受水的压力
F=pS2=1.3×103Pa×8×10-4m2=1.04N
(3)水的重力
G水=m水g=0.28kg×10N/kg=2.8N
瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压力等于其重力,矿泉水瓶对桌的压力
F′=G水=2.8N
此时的受力面积为S2=8×10-4m2,矿泉水瓶对桌面的压强
p′===3.5×103Pa
答:(1)瓶内水的质量为0.28kg;
(2)倒立放置时瓶盖所受水的压力是1.04N;
(3)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强是3.5×103Pa。
16.(1)1500Pa;(2)15N;(3)4×103Pa
【详解】解:(1)容器内水的深度:h=15cm=0.15m,水对桶底的压强为
(2)由可得,容器底受到水的压力为
F=pS=1500Pa×100×10-4m2=15N
(3)容器内水的重力为
G水=m水g=3kg×10N/kg=30N
台面受到容器的压力为
F′=G桶+G水=10N+30N=40N
台面受到容器的压强
答:(1)水对容器底的压强为1500Pa;
(2)水对容器底的压力为15N;
(3)容器对水平台面产生的压强为4×103Pa。
答案第1页,共2页
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