拔尖专训7 压强综合（课件）2024-2025学年下学期人教版物理（2025）八年级下册

拔尖专训7 压强综合 1 培优点1 固体压强和液体压强综合分析 例1 [2024·北京海淀二模] 如图所示，两个质量相等的圆柱 形薄壁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。甲、乙容器中分别装有、 两种液体，甲容器中 的液面低于乙容器中的液面，此时两容器底部受到的液体压 强相等。若容器足够高，在甲容器中再加入 液体，使其液 面上升的高度为，在乙容器中再加入 液体，使其液面上 升的高度为，、 在图中均未标出。加入液体后，液面 稳定时，下列判断正确的是( ) 同步拔尖专训 2 （例1） A. 时，液体对两容器底的压力可能相等 B. 时，液体对两容器底的压强一定相等 C. 时，甲容器对桌面的压力一定大于乙 容器对桌面的压力 D. 时，甲容器对桌面的压强一定小于乙 容器对桌面的压强 √ 同步拔尖专训 3 （例1） 【点拨】甲、乙容器中分别装有、 两种液 体，甲容器中的液面低于乙容器中的液面，此 时两容器底部受到的液体压强相等。由 可知。当 时，由 、 可知，两容器内增大的压强 关系是 ，所以，此时甲容器底部受到的压强大于 乙容器底部受到的压强，又因为甲容器底面积大于乙容器底 同步拔尖专训 4 面积，所以，由 可知，甲中液体对容器 底部的压力大于乙中液体对容器底部的压力， 故A错误；时，因为 ，则两容 器内增大的压强关系是 ，故此时甲 容器底部受到的压强大于乙容器底部受到的压 强，故B错误；因为容器为圆柱形，甲中液体 对容器底部的压力大于乙中液体对容器底的压 （例1） 同步拔尖专训 力，则原来甲中液体的重力大于乙中液体的重 力。当时，因为 ，甲容器底面 积大于乙容器底面积，由 可得 ，说明加入的 液体的重 力大于加入的液体的重力，则 液体总重大 于 液体总重，两容器的质量相等，重力相等， 则甲容器总重大于乙容器总重，故甲容器对桌 （例1） 同步拔尖专训 面的压力一定大于乙容器对桌面的压力，故C 正确；时，因为 ，则两容器内 增大的压强关系有可能是 ，结合上 述分析，甲容器对桌面的压强有可能大于乙容 器对桌面的压强，故D错误。故选C。 （例1） 返回 同步拔尖专训 培优点2 液体压强和气体压强综合分析 （例2） 例2 如图甲所示，有两个截面为 的相同 形管1、2，其内分别装有 高度为和、密度为 的液体。 现用同样截面的导管将两者在大气 中密接起来，如图乙所示。导管中 同步拔尖专训 8 有一活塞 ，它把管中气体分成长 度皆为 的两部分，每部分中气 体的压强皆为大气压 ，活塞与 管壁间的最大静摩擦力为 ，现向 形管1开口端缓慢注入一定量的 同种液体，达到平衡时 形管2的 左侧液面高度变为，则最后 形 管1中两边液面的高度差为 _ _______________。 （例2） 同步拔尖专训 【点拨】设向 形管1开口端注入的液体 长度为，令、分别表示 形管1中 左、右两侧液面的高度，表示 形管2 右侧液面的高度，根据液体的不可压缩性， 由图可知： ， ， 同步拔尖专训 10 令和分别代表系统达到新的平衡后活塞 左、右两侧的 气体压强，由平衡条件可得， 对形管1有 ， 对形管2有 ， 对活塞有 ， 最后 形管1中两边液面的高度差为 同步拔尖专训 。 返回 同步拔尖专训 巩固训练 1. [2024·枣庄模拟] 如图所示，水平桌面上放有底面积和质 量都相同的甲、乙两平底容器，分别装有深度相同、质量相 等的不同液体。下列说法正确的是( ) C （第1题） A. 容器对桌面的压力： B. 液体的密度： C. 液体对容器底部的压强： D. 容器对桌面的压强： 返回 同步拔尖专训 13 （第2题） 2. 如图所示的两个容器放在水平桌面上，它 们的质量和底面积均相同，容器中分别装有 甲、乙两种液体且液面在同一高度。若液体 对容器底部的压强相等，则两容器对桌面的 压强和压力分别是( ) D A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 返回 同步拔尖专训 14 3. 将密度为的均匀圆锥体甲、盛有密度为 的圆柱形容器乙放置于水 平地面上，已知， ，且甲对地面的压强等于液体对 容器底部的压强。再将甲沿水平方向截去高度为 的部分，乙容器中抽 出液体的深度也为，如图所示，甲对地面压强的变化量为 、液体 对乙容器底部压强的变化量为 。下列判断正确的是 ( ) D （第3题） A. ，可能小于 B. ，一定小于 C. ，可能小于 D. ，一定小于 同步拔尖专训 15 （第3题） 【点拨】甲对地面的压强 ，液体对容器底部的压强 ，甲对地面的压强等于液体 对容器底部的压强 ， ，则，故 错误；对圆锥体甲来说， 设原来底面半径为，截去部分的底面积为 ，截去部分 同步拔尖专训 16 的半径为 ，则 ，甲对地面压强的变 化量 ， （第3题） 同步拔尖专训 液体对乙容器底部压强的变化量为 ， 因为，所以，则 一 定小于 ，故D正确，C错误。 （第3题） 返回 同步拔尖专训 （第4题） 4. [2024·广州一模] 小宇同学取了两个 完全相同的瓶子，分别装入密度不同的 液体甲和乙，再把两根两端开口的细玻 璃管穿过橡皮塞分别插入液体中，两个 瓶子放在同一水平面上。小宇分别从管子上端往两个瓶子里 吹入少量气体，瓶内液体沿玻璃管上升到瓶口以上 （装着乙液体的瓶子，管内液面更高），如图所示。图中 、、、点的压强分别为、、、 。下列说法中正 确的是( ) 同步拔尖专训 19 A. B. C. 甲液体的密度大于乙液体的密度 D. 在 点上方持续水平吹气，管内液面会下降 （第4题） √ 返回 同步拔尖专训 20 5. 某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一 个带有阀门的三通 形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气 机对形管向外抽气，再关闭阀门。已知左边液体的密度为 ， 左右两边液柱高度分别为、 ，则下列说法正确的是 ( ) A （第5题） A. 右边液体的密度 B. 右边液体的密度 C. 实验中必须将 形管内抽成真空 D. 若将 形管倾斜，左右两边液柱高度差不会改变 同步拔尖专训 21 （第5题） 【点拨】用抽气机对 形管向外抽气后关闭阀 门，管内气体压强小于管外大气压 ， 在大气压作用下液体进入两管中，待液体静 止两管中压强平衡 ， 即 。 由可得， ，故A正确， 同步拔尖专训 22 B错误；只要管内压强小于管外大气压，就会 有液体进入两管中，没必要将 形管内抽成真 空，故C错误；若将 形管倾斜，液柱高度减 小，所以会有液体进入两管中， 形管中空气 体积减小，管内气体压强增大，所以两管中 液柱的高度小于初始高度与 ，由于 ， ，而减小相同的压强，由 可知 ，所以两管中液体高 度差会改变，故D错误。故选A。 （第5题） 返回 同步拔尖专训 （第6题） 6.如图所示是演示“流体压强和流速的关系” 实验装置，形管中装有水，直径相同的 、 两管中的水静止时液面相平。如果在右端 处往装置里吹气，导致 管上方气体流速 小于 400 ______管上方的气体流速，管与 管的水面上方形成气压 差，形管中___（填“”或“ ”）管水面升高，如果升高端的 液面比原来升高了，则此时形管底部 处左右两侧液体 压强差为_____。,取 返回 同步拔尖专训 24 7.[2024·佛山期中] 阅读短文，完成以下问题。 油压千斤顶 法国物理学家帕斯卡对液体压强做了大量实验研究，他 发现：“由于液体不可压缩且具有流动性，封闭容器中静止液 体的某一部分发生的压强变化，将大小不变地向各个方向传 递。”这个规律叫做帕斯卡定律。 该定律在一些举重设备中已得到应用，例如：汽车更换 轮胎时需要把车轴抬起来，这时需要使用到“油压千斤顶” 同步拔尖专训 25 （如图甲）。图乙是油压千斤顶的部分原理图，其中小活塞 的面积，大活塞面积（已知）， 是放油 阀，和 都是单向自动阀门。在圆柱形小活塞上施加压力 ，圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸，大油缸中 的油量增多，把圆柱形大活塞向上推，就能举起重物。 同步拔尖专训 （1）该油压千斤顶装置________（填“属于”或“不属于”）连 通器。当小活塞下压时，单向自动阀门______、 ______ （以上两空均填“打开”或“关闭”），此时可将大油缸、小油 缸和输油管看作成一个密闭容器，实现了小活塞把小油缸中 的机油压向大油缸。若圆柱形小活塞向下运动 ，圆柱 形大活塞上的重物被举高____ 。 不属于 打开 关闭 0.4 同步拔尖专训 27 （2）为了实现重物持续升高，需要多次反复下压和提升小 活塞。当小活塞提升时，机油箱内的机油在________的作用 下吸入小油缸，此时单向自动阀门和 的状态分别是 ______、______（以上两空均填“打开”或“关闭”）。 大气压 关闭 打开 同步拔尖专训 28 （3）根据帕斯卡定律可知，在圆柱形小活塞上施加压力 ， 小活塞对机油产生的压强______（填“大于”“小于”或“等于”） 大活塞受到机油的压强。若要把大活塞上质量为1吨的重物 举起，则要在小活塞处至少施加的压力大小为_____ 。 （忽略活塞与缸壁的摩擦，取 ） 等于 200 同步拔尖专训 29 【点拨】根据帕斯卡定律可知，小活塞对机油产生的压强等 于大活塞受到机油的压强。若要把大活塞上质量为1吨的重 物举起，大活塞需要施加的压力为 ，因压强 相等，所以，即 ，所以若要把大活塞上质量为 1吨的重物举起，则要在小活塞处至少施加的压力 。 同步拔尖专训 30 同步拔尖专训 （4）若使用相同的压力 ，但要举起更重的重物，对此油压 千斤顶可以改良的办法：__________________（写出一种方 法即可）。 增大大活塞的面积 同步拔尖专训 32 【点拨】 根据变形可得，若使用相同的压力 ，但要 举起更重的物体，对此油压千斤顶可以改良的办法有增大大 活塞的面积或减小小活塞的面积。 返回 同步拔尖专训 33 8.[2024·广西模拟] 如图所示，盛有 水的柱形容器甲、乙置于水平地面上，容 器足够高，两容器底部用软细管 （体积忽略不计）连通。已知甲、乙容器 （1）水的重力； 【解】水的重力 。 底面积分别为、 ， ，取 。求： 同步拔尖专训 34 （2）水对容器底部的压强； 水的体积 ，则柱 形容器中水的深度 ， 则水对容器底部的压强 。 同步拔尖专训 35 （3）小典将体积为的实心物体 浸没在甲或乙容器 中，整个过程中水未溢出， 沉底后静止，小典发现甲、乙 容器对地面的压力增加量相等。请直接判断小典是把 放入 甲容器还是乙容器中，并计算出实心物体 的密度。 同步拔尖专训 36 小典把 放入甲容器中， 容器内水面上升的高度 ， 水对乙容器底压强的增加量 ， 同步拔尖专训 37 水对乙容器底压力的增加量 ， 因物体静止时对水平地面的压力和自身的重力相等，且甲、 乙容器对地面的压力增加量相等， 同步拔尖专训 所以的重力 ，则由 可知， 实心物体 的密度 。 返回 同步拔尖专训 9.如图所示，实心均匀圆柱体 、薄壁圆 柱形容器 和上下部分均为圆柱形的薄壁 容器 都放置在水平桌面上，其中实心均 匀圆柱体和薄壁圆柱形容器高度均为。容器 内装有水，容器内装有油，其中容器的上部分高为 ， 底面积为；下部分高为，底面积为 ，其 余相关数据如下表所示。忽略圆柱体 吸附液体等次要因 素。取 同步拔尖专训 40 圆柱体 水 油 质量/ 1.5 1.2 0.48 密度/ 2 1.0 0.8 深度/ 12 6 同步拔尖专训 41 （1）求实心均匀圆柱体 的底面积。 【解】实心均匀圆柱体 的体积为 ； A的底面积为 。 同步拔尖专训 42 （2）用细绳拉着圆柱体竖直浸入容器 的水中使其下表面 距容器底部，求此时水对容器 底部的压力为多少？ （不考虑细绳自身的质量及体积） 同步拔尖专训 43 用细绳拉着圆柱体竖直浸入容器 的 水中使其下表面距容器底部 ，即 ， 容器 中水的体积为 ; 设浸入水中的深度为 ， 同步拔尖专训 44 则有 ， 代入数据得， ， 解得， ， 则此时水的深度 ， 所以此时水会溢出， 同步拔尖专训 此时水对容器 底部的压强为 ， 则此时水对容器 底部的压力为 。 同步拔尖专训 （3）将从中取出，擦干水分，再放入容器的油中， 在 油中沉底，此时油对容器底部压强的增加量为，容器 对桌面压强的增加量为，求和 的比值。 同步拔尖专训 47 容器 内装有油的体积为 ， 由表可知，原来油的深度为 ； 容器的高度下上 ； 将放入容器的油中， 在油中沉底，假设油面上升到容器 的上部，且没有油溢出，此过程中油面上升的高度为 ， 则有： 同步拔尖专训 48 下下上 下 ， 代入数据得， ， 解得 ， 同步拔尖专训 则此时油的深度 ， 所以假设不成立，则此时油会从容器口溢出， 油面上升的实际高度为 ， 同步拔尖专训 则油对容器底部压强的增加量为 ； 容器的容积下下上 上 ， 同步拔尖专训 此时圆柱体浸入油中的体积 排 ，则剩余油的体积 排 ，所以溢出油的体积 ， 同步拔尖专训 溢出油的重力 ， 则在容器中放入圆柱体后，容器 对桌面的压力增加量 同步拔尖专训 为，容器 对桌面压强的增加量为 ，所 以 。 返回 同步拔尖专训 $$