专题09 压强(提优练习)-2024-2025学年物理中考专项复习讲练训练(苏科版)

2024-12-26
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专题09 压强 新课标对单元考点要求 1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。 2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 单元知识思维导图 【一、压强的估测】 2 【二、切割类的压强大小比较】 4 【三、压强变化量的大小比较】 5 【四、压强的大小比值问题】 6 【五、叠加类物体的压强计算】 8 【六、液体压强的大小比较】 10 【七、相同深度的液体压强比较】 11 【八、液体压强的计算】 12 【九、大气压强的理解与应用】 15 【十、大气压强的测量】 17 考点:压力 1.定义:垂直作用在物体表面上的力,叫做压力。 2.方向:________接触面,且指向被压物体。 3.作用效果:使物体发生形变。 考点:压强 1.压强的物理意义:用来表示压力作用效果的物理量。 2.定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。用字母P表示,公式:P=________ 3.单位:帕斯卡,1Pa=1N/m2 4.增大压强的三种方法: (1)当压力F一定时,需________受力面积S; (2)当受力面积S一定时,需________压力F; (3)在条件允许的情况下,可以同时减小受力面积S,增大压力F。 5.减小压强的三种方法: (1)当压力F一定时,需增大受力面积S; (2)当受力面积S一定时,需减小压力F; (3)在条件允许的情况下,可以同时增大受力面积S,减小压力F。 【一、压强的估测】 【典例】(2024八年级·江苏南通·专题练习)小明在打印资料时发现一包完好的专用复印纸包装上标有如图所示的数据,向老师获知数据含义后(表示的这种纸的质量为表示一张这种纸的面积,500张/包表示这包纸有500张),他很快估算出了这包纸平放在水平桌面上对桌面产生的压强大约为(    ) 复印纸 500张/包 A. B. C. D. 【变式1-1】(24-25八年级上·广东广州·期中)下列各项相关数据最符合实际的是(   ) A.一个中学生受到的重力约为500kg B.用手托起一本八年级下册物理书需用力约25N C.用手托起一个鸡蛋的力大约是5N D.一个中学生站立时对水平地面的压强约为1.25×104Pa 【变式1-2】(24-25九年级上·上海·阶段练习)一本150页的课本,平放在水平桌面上,对桌面产生的压强约为(  ) A.300帕 B.150帕 C.75帕 D.37帕 【变式1-3】(24-25八年级上·全国·课后作业)如图所示,小明爸爸的智能手机水平放在桌面上,则手机对水平桌面的压强约为(  ) A.12Pa B.120Pa C.1200Pa D.12000Pa 考点:利用压强公式解决计算题时思维方法 1.对压强公式P=F/S的理解: (1)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直; (2)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。 (3)在理解了压力和受力面积之后,运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。 (4)在讨论压力作用效果时,应该用控制变量法来分析,即当压力F一定时,压强P与受力面积成反比;当受力面积一定时,压强P与压力成正比。如果在增大压力F的同时,减小受力面积,那么物体受到的压强是增大的;在减小压力和同时增大受力面积时,压强是减小的,对后面两点希望大家也要有清醒的认识。 (5)压强公式P=F/S既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。 2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方: (1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。 【二、切割类的压强大小比较】 【典例】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)甲、乙两个实心均匀圆柱体分别放在水平地面上,沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力、压强均相等。则两个圆柱体原来的情况可能是图中(    )   A.   S甲>S乙,h甲<h乙 B.  S甲=S乙,h甲<h乙 C.  S甲>S乙,h甲>h乙 D.  S甲<S乙,h甲=h乙 【变式2-1】(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是(   ) A.p甲<p乙,F甲>F乙 B. p甲<p乙,F甲<F乙 C. p甲>p乙,F甲>F乙 D. p甲>p乙,F甲<F乙 【变式2-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)实心均匀正方体甲、乙按图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为n,甲按相同比例n沿水平方向切去一部分,并将各自切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是 (  ) 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 【变式2-3】(24-25九年级上·上海金山·期中)如图所示,实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面压强相同,则它们对地面的压力F甲 F乙;现分别沿水平方向切去一定厚度,使它们剩余部分的高度相同,则甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲 p'乙;若沿竖直方向分别切下相同的厚度,并将切去部分叠放在自身剩余部分上方,则甲、乙对地面的压强 p甲 p乙(本题均选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【三、压强变化量的大小比较】 【典例】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是(  ) A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙 B.若n1>n2则F甲>F乙 C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙 D.若n1=n2则F甲>F乙 【变式3-1】(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长分别为h甲和h乙(h甲>h乙),它们对地面的压强相等,则甲、乙的密度ρ甲 ρ乙(选填“<”或“>”或“=”);若在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力变化量的关系 为(选填“一定”或“可能”)△F甲 △F乙(选填“<”或“>”或“=”)。 【变式3-2】(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5kg、底面积为0.02m2,乙的质量为7.5kg。 (1)求甲对水平地面的压强p甲; (2)若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量为∆p甲,乙对地面的压强变化量∆p乙,求∆p甲:∆p乙。 【四、压强的大小比值问题】 【典例】(24-25九年级上·上海闵行·期中)甲乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知甲的密度是乙的密度的2倍,则甲、乙物体的底面积之比是(   ) A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1 【变式4-1】(24-25九年级上·上海松江·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的棱长为a,乙的棱长为b。它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,则关于甲、乙截去部分厚度之比为(   ) A. B. C. D. 【变式4-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)某实心正方体金属块的重力为G,边长为a,则此金属块的密度 (用字母表示)。取6块这样的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则 ,对水平地面的压强之比 。 【变式4-3】(23-24八年级下·广东江门·期中)小洪同学将两块密度均匀的实心长方体蛋糕A和B放在水平桌面上,如图所示,两块蛋糕的高度之比hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=2∶3,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比A∶B= ,质量之比mA∶mB= ,对桌面的压力之比FA∶FB= 。 【变式4-4】(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)有三块同样的砖,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长:宽:高=4:2:1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为 FA和pA;B组砖对水平地面的压力和压强分别为FB和pB;则 FA:FB= ,pA:pB= 。若将A砖立放,对水平地面的压强将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 【变式4-5】(24-25九年级上·上海闵行·期中)如图所示,边长分别为a、b的实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面的压强均为p,若正方体甲、乙边长之比为,则两正方体对地面的压力之比 。现分别沿竖直方向切去相同厚度后,则甲、乙剩余部分对地面压强之比 。 【变式4-6】(24-25九年级上·广西桂林·开学考试)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。 【变式4-7】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)如图所示,边长分别为2a和a的甲、乙实心正方体物块置于水平地面上,已知甲、乙对地面的压强均为p。    (1)求甲、乙对地面压力的比F甲∶F乙。 (2)现将甲水平切去0.03米的厚度,若甲剩余部分对地面的压力恰好等于乙对地面的压力,已知甲剩余部分对地面的压强变为294帕,求乙的密度ρ乙。 【五、叠加类物体的压强计算】 【典例】(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)把同种材料制成的甲、乙两个正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为和。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为(   ) A. B. C. D. 【变式5-1】(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)两个均匀实心正方体金属块A、B,单独放在水平地面对地面的压强分别为和,将他们叠放在水平地面上,如图所示,金属块B对地面的压强为,已知金属块A、B边长之比..则下列说法正确的是(  ) A.A、B对地面的压强 B.金属块A、B底面积之比为 C.金属块A、B的重力之比为2∶1 D.金属块A、B的密度之比为 【变式5-2】(23-24八年级下·福建厦门·期中)正方体甲和乙的边长之比是2∶3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为,则它们的密度之比压强之比分别为(  ) A.3∶2    9∶13 B.9∶4     13∶9 C.1∶1    2∶1 D.1∶1      2∶5 【变式5-3】(23-24八年级下·湖北孝感·期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等。物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和.物体A的底面积为,物体B的底面积为.下列说法中正确的是(    ) ①  ②  ③  ④ A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 【变式5-4】(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。 考点:液体压强 1.产生原因:液体受到重力作用且有________。 2.测量仪器:________。使用压强计可以探究液体内部压强特点。 液体内部压强的计算公式:P=________ 3.液体内部压强的特点:(1)液体内部向________都有压强;(2)在液体内________深度液体向各个方向的压强大小相等;(3)液体内部的压强随________的增加而增大;(4)液体内部压强跟液体________有关,在同一深度处,________越大,压强越大。 4.应用——连通器 (1)定义:上端开口、下端连通的容器。 (2)原理:如果只装一种液体,那么液体静止时连通器各部分液面总是相平的。 【六、液体压强的大小比较】 【典例】(23-24八年级下·重庆·阶段练习)三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  ) A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 【变式6-1】(24-25九年级上·上海虹口·期中)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲液体的质量等于乙液体的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是(    ) A.p甲>p乙,F甲=F乙 B.p甲>p乙,F甲<F乙 C.p甲=p乙,F甲=F乙 D.p甲>p乙,F甲>F乙 【变式6-2】(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶子底部受到液体压强分别为p甲和p乙,则(   ) A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙 【变式6-3】(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)在A、B两个完全相同的容器中,分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,若A和B对地面的压强相等,则甲的密度 乙的密度;若甲和乙的质量相等,则甲液体对容器底部的压强 乙液体对容器底部的压强。(两空均选填“>、=、<”) 【七、相同深度的液体压强比较】 【典例】(2024·江苏苏州·二模)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,则两容器底部所受液体压强pA′、pB′的关系是(  ) A. B. C. D.无法确定 【变式7-1】(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图在水平桌面上放着两只相同的烧杯,分别装有水和盐水,B点和C点到烧杯底的距离相同,其中 点的压强最大。(选填“A”、“B”或“C”)如果向左侧烧杯中投入一块石头,则烧杯底受到的水的压强变 。(盐水比水的密度大) 【变式7-2】(23-24八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,底面积和自身重力相同的两个容器甲和乙中分别装入两种不同液体,放在水平桌面上,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,则两种液体对容器底的压强关系p甲 p乙,两个容器对水平桌面的压力F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)    【八、液体压强的计算】 【典例】(22-23八年级下·陕西渭南·期中)如图,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),之间用导管连接(阀门直径可忽略),各盛有深度为20cm的水。初始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底部的压力之比为 ;若将阀门K打开,水将 (选填“向左流动”“向右流动”或“不流动”);水静止时,水对A、B两容器底部的压强之比为 。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)    【变式8-1】(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图所示,平底茶壶的质量是600g,底面积是(壶内、外底面积相等),内盛的开水,放置在面积为的水平桌面中央。试求: (1)水对茶壶底部的压强和压力; (2)茶壶对桌面的压强; (3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对桌面的压强为1000Pa,求F的大小。    【变式8-2】(22-23八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,一底面积为10cm2的平底玻璃杯放在面积为1m2的水平桌面上,内装150g的水。(玻璃杯厚度忽略不计) (1)求距容器底部3cm的A点受到的水的压强; (2)求水对杯底的压力; (3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,求玻璃杯的质量。    【变式8-3】(23-24八年级下·重庆·阶段练习)如图甲所示,用水龙头往重为4N的容器中注水直到容器装满,已知水龙头每秒注水50cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,求: (1)第42s时,水的深度; (2)容器的底面积; (3)第40秒时,容器对地面的压强。    【变式8-4】(16-17八年级下·广西百色·期中)如图所示,放在面积为2m2水平桌面上的容器中盛有4kg某种液体,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=50cm2,容器自重3N,液体对容器底部的压强为1.2×104Pa,容器的厚度忽略不计。求: (1)液体对容器底的压力; (2)这种液体的密度; (3)这个装着液体的容器对桌面的压强。(g=10N/kg)    【变式8-5】(22-23八年级下·广东深圳·期中)如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求: (1)容器对水平桌面的压强; (2)水对容器底部的压强; (3)水对容器底部的压力。 【变式8-6】(22-23八年级下·河北保定·期中)将一个质量为20g的空矿泉水瓶,装入一部分水后,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20cm2, 瓶的厚度忽略不计(g=10N/kg)。求: (1)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强; (2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。 考点:大气压强 1.产生原因:气体具有流动性,受重力作用。 2.变化特点:(1)随高度增加而减小。(2)同一位置大气压随天气变化而不断变化。 3.液体沸点与大气压的关系:一切液体的沸点都随气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的。我们通常说的沸点是指在1个标准大气压下。 4.大气压的测量 (1)测量实验:托里拆利实验。 (2)测量仪器:气压计。 (3)标准大气压值:P=________,相当于76cm高的水银柱产生的压强。 考点:流体压强与流速的关系 1.流体:我们把能够流动的物体叫做流体。例如空气。 2.关系:流体在流速大的地方________,流速小的地方压强大。 3.升力:当气流迎面流过机翼时,在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流的路程,因此上方气流流速较大,压强较小;下方气流流速较小,压强较大,机翼上、下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。 注意:如果机翼的前缘稍向上仰,跟气流的方向成一个小的仰角,则机翼上、下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大,因此产生的升力也较大。例如,飞机起飞时,将机翼的前缘稍向上仰。 【九、大气压强的理解与应用】 【典例】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)如图所示,用漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将(  ) A.向左飘动 B.向右飘动 C.静止在原位置不动 D.无法确定 【变式9-1】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)如图所示,在一个一端开口的U形管内装有水,管的左端封闭着一些空气,一只小试管浮在水面,小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水,则小试管相对左管内的水面变化情况(  ) A.小试管将不动 B.小试管将下沉一些 C.小试管将先向上浮一些,再下沉 D.小试管将上浮一些 【变式9-2】(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶,它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢?考古学家对它进行了X光“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”,它的内部结构如图丙所示。添水时,需先将壶倒置如图丁,从底部小洞灌入。正放如图丙后,就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是(  ) A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型 B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定 C.注水结束(如图丁),倒转回正过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针旋转 D.往外倒水过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅 【变式9-3】(23-24八年级上·贵州铜仁·阶段练习)如图所示,盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯,A中装有适量的水,A中的水 (选填“能”或“不能”)达到沸点;B中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾,原因是加热过程中,B杯中封闭气体的压强变大,沸点 。 【变式9-4】(23-24八年级下·广东揭阳·阶段练习)2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。 (1)八大足球场馆大多采用 (选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的 (选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹; (2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是 的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速 (选填“汽化”或“液化”)并 (选填“吸收”或“放出”)热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感; (3)当球员踢出一个“香蕉球”(俯视的运动轨迹是弧线)。图中足球左侧空气压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为 (选填“顺”或“逆”)时针。 (4)如果地球上的重力突然变大了,对我们生活有什么影响? (列举一个可能的场景) 【十、大气压强的测量】 【典例】(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图,小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压的值。 (1)利用刻度尺测量出 的长度L为8cm,即可算出活塞的横截面积; (2)活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住小孔,水平向右缓慢拉动注射器筒,活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数F=2.4N,据此可测得大气压值p= Pa; (3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'= (用V、L、F、F'表示)。 【变式10-1】(23-24八年级下·江苏南通·期末)小明想利用所学的物理知识测量30层楼房的高度.已知地面的大气压强为p0,且在竖直方向每升高h0大气压强减小Δp。他利用容积V的注射器、弹簧测力计、细绳、刻度尺等,在楼顶进行了如下实验: (1)小明采用如图的装置来估测大气压强,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:用细绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与测力计的挂钩相连,沿 方向慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F;用刻度尺测出注射器 的长度l,则测得楼顶的大气压强p= (用F、l、V表示); (2)30层楼房的高度h= (用所测量的物理量及已知量表示); (3)实验时若筒内空气没有排尽,则测得30层楼房高度 (选填“偏大”或“偏小)。 【变式10-2】(23-24八年级下·江苏南通·期末)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下: (1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm,则活塞的横截面积为 cm2; (2)把注射器的活塞推至注射器简的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,如图乙所示。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,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 Pa; (3)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4mL刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为8mL时,弹簧测力计的示数为10N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积V/mL 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数F/N 10 12 13.3 ▲ 16 ①当注射器内气体体积为10mL时,注射器内气体压强为 Pa; ②当注射器内气体体积为16mL时,弹簧测力计示数为 N。 【变式10-3】(2024·江苏南通·三模)为了测量大气压强,某同学选择了: 轻质的注射器(最大刻度为2.5 mL)、0~5N的弹簧测力计、刻度尺和细线等,实验步骤如下: (1)为了测出活塞的横截面积,将刻度尺按照如图甲放置,正确读出示数为 cm。 (2)如图乙所示,将测力计悬挂后进行 。 (3)将注射器挂在测力计下,竖直向下拉注射器筒,缓慢增加拉力,当注射器筒相对于 开始运动时,读出测力计示数为0.3N;此时注射器的活塞受到竖直向 的摩擦力。 (4)将活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器出口,仿照(3)读出测力计示数为4.3N。 (5)根据所测数据算得所测的大气压强值为 Pa。 (6)小明在实验结束时回想起,将注射器挂在测力计上时,测力计有示数,认为这会影响所测大气压值。你认为下列选项正确的是 。 A. 仅活塞的重力会影响所测大气压值 B. 仅注射器筒的重力会影响所测大气压值 C. 活塞和注射器筒的重力都会影响所测大气压值 D. 活塞和注射器筒的重力都不会影响所测大气压值 【变式10-4】(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、等器材,对大气压的值进行测量。 (1)该实验还缺少的器材是 ; (2)实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔,发现注射器顶端装针头处,空气无法排尽,这将使得测量结果比当天气压值 ,小王联想到他在医院打针时的场景,将小明的这一步骤加以改进: ,然后将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔; (3)如表是小明记录实验情况的表格: 大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 6.0 2.5 5.00 0.5 ② 表中①是 ;②是 ; (4)为了减小摩擦力产生的误差,某同学采取图(2)的方法测量了大气压,将原注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至底端,用橡皮帽封住小孔,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为5.5N,然后从烧杯中向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为4.5N,不计摩擦和细线重,则注射器筒与活塞的摩擦力为 N;所测大气压为 Pa。 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题09 压强 新课标对单元考点要求 1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。 2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 单元知识思维导图 【一、压强的估测】 2 【二、切割类的压强大小比较】 5 【三、压强变化量的大小比较】 9 【四、压强的大小比值问题】 12 【五、叠加类物体的压强计算】 18 【六、液体压强的大小比较】 23 【七、相同深度的液体压强比较】 26 【八、液体压强的计算】 27 【九、大气压强的理解与应用】 35 【十、大气压强的测量】 38 考点:压力 1.定义:垂直作用在物体表面上的力,叫做压力。 2.方向:垂直接触面,且指向被压物体。 3.作用效果:使物体发生形变。 考点:压强 1.压强的物理意义:用来表示压力作用效果的物理量。 2.定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。用字母P表示,公式:P=F/S 3.单位:帕斯卡,1Pa=1N/m2 4.增大压强的三种方法: (1)当压力F一定时,需减小受力面积S; (2)当受力面积S一定时,需增大压力F; (3)在条件允许的情况下,可以同时减小受力面积S,增大压力F。 5.减小压强的三种方法: (1)当压力F一定时,需增大受力面积S; (2)当受力面积S一定时,需减小压力F; (3)在条件允许的情况下,可以同时增大受力面积S,减小压力F。 【一、压强的估测】 【典例】(2024八年级·江苏南通·专题练习)小明在打印资料时发现一包完好的专用复印纸包装上标有如图所示的数据,向老师获知数据含义后(表示的这种纸的质量为表示一张这种纸的面积,500张/包表示这包纸有500张),他很快估算出了这包纸平放在水平桌面上对桌面产生的压强大约为(    ) 复印纸 500张/包 A. B. C. D. 【答案】B 【详解】一张复印纸的面积约为 这种纸的质量为,则一张复印纸的质量 这包复印纸平放在水平桌面上对桌面的压力 这包复印纸对桌面产生的压强 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 【变式1-1】(24-25八年级上·广东广州·期中)下列各项相关数据最符合实际的是(   ) A.一个中学生受到的重力约为500kg B.用手托起一本八年级下册物理书需用力约25N C.用手托起一个鸡蛋的力大约是5N D.一个中学生站立时对水平地面的压强约为1.25×104Pa 【答案】D 【详解】AD.中学生的质量约50kg,受到的重力为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 则其对地面的压力是500N,站立时对地面的受力面积为400cm2,对地面的压强为 故A不符合题意,D符合题意; B.一本物理八年级课本的质量约为250g,它的重力约为 G=mg=250×10-3kg×10N/kg=2.5N 所以举起一本书的力约需要2.5N,故B不符合题意; C.用手托起两个鸡蛋的力约为1N,托起一个鸡蛋的力大约是0.5N,故C不符合题意。 故选D。 【变式1-2】(24-25九年级上·上海·阶段练习)一本150页的课本,平放在水平桌面上,对桌面产生的压强约为(  ) A.300帕 B.150帕 C.75帕 D.37帕 【答案】C 【详解】一本150页的课本重力约为3N,平放在水平桌面上,与桌面的接触面积约为,则对桌面产生的压强约为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【变式1-3】(24-25八年级上·全国·课后作业)如图所示,小明爸爸的智能手机水平放在桌面上,则手机对水平桌面的压强约为(  ) A.12Pa B.120Pa C.1200Pa D.12000Pa 【答案】B 【详解】一个鸡蛋的重力约为0.5N,3个鸡蛋的重力约为1.5N,手机的重力约等于3个鸡蛋的重力,对桌面的压力 等于手机的重力,即 手机的长约为15cm,宽约为8cm,受力面积约为 手机对桌面的压强约为 故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 考点:利用压强公式解决计算题时思维方法 1.对压强公式P=F/S的理解: (1)压力F的大小不一定等于重力,方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直; (2)受力面积S是指物体相互挤压的面积,与物体表面积不一定相等,可以等于或小于物体表面积,但绝对不会大于物体的表面积。 (3)在理解了压力和受力面积之后,运用压强公式计算时,F的单位是牛顿(N),受力面积S的单位要用平方米(m2),这样得到物体所受压强P的单位是帕(Pa)。 (4)在讨论压力作用效果时,应该用控制变量法来分析,即当压力F一定时,压强P与受力面积成反比;当受力面积一定时,压强P与压力成正比。如果在增大压力F的同时,减小受力面积,那么物体受到的压强是增大的;在减小压力和同时增大受力面积时,压强是减小的,对后面两点希望大家也要有清醒的认识。 (5)压强公式P=F/S既适用与固体,又适用与液体,也适用与气体。 2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方: (1)应用的公式是P=ρgh;(2)g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出g=10N/kg(3)ρ是指产生压强的液体的密度,一般给出,但对常见的液体水,其密度需记忆。ρ水=1.0×103kg/m3(4)h是指深度,表示从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。对以上问题理解后,各量单位统一了,代入公式计算能很好地解决实际问题。 【二、切割类的压强大小比较】 【典例】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)甲、乙两个实心均匀圆柱体分别放在水平地面上,沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力、压强均相等。则两个圆柱体原来的情况可能是图中(    )   A.   S甲>S乙,h甲<h乙 B.  S甲=S乙,h甲<h乙 C.  S甲>S乙,h甲>h乙 D.  S甲<S乙,h甲=h乙 【答案】A 【详解】实心均匀圆柱体对水平地面的压强为 所以沿竖直方向截去相同体积后对地面的压强不变。 A.,,根据可知;因为,未截取之前由可知对地面的压力。沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力大于乙减少的压力,使二者可能相等,故A符合题意; B.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力大于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故B不符合题意; C.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力小于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故C不符合题意; D.,,根据可知未截取之前对地面的压力;因为,根据可知。所以沿竖直方向截去相同体积时,甲减少的压力等于乙减少的压力,则沿竖直方向截去相同体积后,它们对水平地面的压力不可能相等,故D不符合题意。 故选A。 【变式2-1】(24-25九年级上·上海宝山·期中)如图所示,均匀圆柱体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去部分后,使甲、乙剩余部分的高度均为h。若切去前后,甲、乙对地面的压强变化量相等,则甲、乙原先对地面的压强p甲、p乙和压力的关系是(   ) A.p甲<p乙,F甲>F乙 B. p甲<p乙,F甲<F乙 C. p甲>p乙,F甲>F乙 D. p甲>p乙,F甲<F乙 【答案】C 【详解】由图可知,甲切去的高度小于乙切去的高度,而切去前后,甲、乙对地面的压强变化量Δp相等,根据 可知Δp=ρgΔh,所以ρ甲>ρ乙;又甲、乙剩余部分的高度均为h,则剩余部分对地面的压强关系为p甲剩>p乙剩,原先甲、乙对地面的压强为 p=ρg(h+Δh)=ρgh+ρgΔh=p剩+Δp 所以p甲>p乙,又S甲>S乙,由可知,甲、乙原先对地面的压力关系为F甲>F乙。 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【变式2-2】(24-25九年级上·上海杨浦·期中)实心均匀正方体甲、乙按图所示放置在水平桌面上,已知它们对桌面的压强相等。现将乙在桌面外的部分沿竖直方向切去,切去的比例为n,甲按相同比例n沿水平方向切去一部分,并将各自切去部分叠放在对方剩余的上方,此时甲、乙对桌面的压力分别为F甲、F乙,压强分别为p甲、p乙。关于压力、压强的大小关系,下列判断正确的是 (  ) 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】B 【详解】未切割前,设甲、乙的重力分别为G甲、G乙,甲、乙的底面积分别为S甲、S乙;由于桌面水平,则甲、乙对桌面的压力分别为F′甲=G甲,F′乙=G乙;由图可知,甲的接触面积S甲大于乙的接触面积(1-n)S乙,且它们对桌面的压强相等,则根据G=F=pS可知甲的重力较大,即G甲>G乙;由压强的定义式可得,未切割前,甲、乙对桌面的压强分别为 依题意可知,甲、乙未切割前对桌面的压强相等,即 化简可得 甲、乙切去比例均为n,并将切去部分叠放在对方剩余的上方,则甲对桌面的压力变为 F甲=(1-n)G甲+nG乙 乙对桌面的压力变为 F乙=(1-n)G乙+nG甲 F甲-F乙=[(1-n)G甲+nG乙]-[(1-n)G乙+nG甲]=(1-n)(G甲-G乙)-n(G甲-G乙)=(1-2n)(G甲-G乙) 由图可知,,所以 F甲-F乙=(1-2n)(G甲-G乙)>0 即F甲>F乙;切割并叠放后,甲对桌面的压强 乙对桌面的压强为 则 (将代入到前面式子中,再通分化简即可得到),因为G甲>G乙,所以p甲-p乙<0,则p甲<p乙;故ACD错误,B正确。 故选B。 【变式2-3】(24-25九年级上·上海金山·期中)如图所示,实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面压强相同,则它们对地面的压力F甲 F乙;现分别沿水平方向切去一定厚度,使它们剩余部分的高度相同,则甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲 p'乙;若沿竖直方向分别切下相同的厚度,并将切去部分叠放在自身剩余部分上方,则甲、乙对地面的压强 p甲 p乙(本题均选填“大于”、“小于”或“等于”)。 【答案】 小于 大于 大于 【详解】[1]从图中看出,甲的边长较小,底面积较小,它们对地面压强相同,根据F=pS可知,甲对地面的压力小于乙对地面的压力,即F甲小于F乙; [2]正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面压强相同,根据 甲的高度小,则甲的密度较大,分别沿水平方向切去一定厚度,使它们剩余部分的高度相同,根据p=ρgh可知,甲的密度大,甲剩余部分对地面的压强大,p'甲大于p'乙; [3]若沿竖直方向分别切下相同的厚度,并将切去部分叠放在自身剩余部分上方,叠放后自身重力不变,对地面的压力不变,设切去部分面积为总面积的比例为k,乙的面积大,则乙的k值较小,切去后对水平面的压强为 所以 p甲>p乙 【三、压强变化量的大小比较】 【典例】(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为∆p甲、∆p乙,则一定成立的是(  ) A.若n1>n2则∆p甲>∆p乙 B.若n1>n2则F甲>F乙 C.若n1=n2则∆p甲>∆p乙 D.若n1=n2则F甲>F乙 【答案】C 【详解】AB.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1>n2,则甲切去部分更重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲<F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲<∆p乙,故AB不符合题意; CD.实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲乙切去部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,,则F甲=F乙;底面积S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以∆p甲>∆p乙,故C符合题意,D不符合题意。 故选C。 【变式3-1】(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长分别为h甲和h乙(h甲>h乙),它们对地面的压强相等,则甲、乙的密度ρ甲 ρ乙(选填“<”或“>”或“=”);若在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们对地面压力变化量的关系 为(选填“一定”或“可能”)△F甲 △F乙(选填“<”或“>”或“=”)。 【答案】 < 一定 > 【详解】[1]甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,两个正方体的边长 它们对地面的压强相等,由得 [2]甲乙对地面的压强相等,则 则 则在两个正方体的上部沿水平方向分别截去相同高度的部分,它们对地面压力变化量 , 则 则 【变式3-2】(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,形状、体积相同的长方体甲、乙置于水平地面,甲的质量为5kg、底面积为0.02m2,乙的质量为7.5kg。 (1)求甲对水平地面的压强p甲; (2)若将它们顺时针旋转90°,此时甲对地面的压强变化量为∆p甲,乙对地面的压强变化量∆p乙,求∆p甲:∆p乙。 【答案】(1)2450Pa (2)2:3 【详解】(1)甲对水平地面的压强 (2)因为 所以 因为 所以 ∆p甲:∆p乙的比值为 【四、压强的大小比值问题】 【典例】(24-25九年级上·上海闵行·期中)甲乙两个正方体放在水平地面上,它们对地面的压强相等,已知甲的密度是乙的密度的2倍,则甲、乙物体的底面积之比是(   ) A.1:2 B.2:1 C.1:4 D.4:1 【答案】C 【详解】ABCD.根据题意计算甲乙对地面压强分别为 由甲乙对地面压强相等可得 又 可得 则甲、乙物体的底面积之比是 则甲、乙物体的底面积之比是1:4,故C正确,ABD错误。 故选C。 【变式4-1】(24-25九年级上·上海松江·期中)如图所示,均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲的棱长为a,乙的棱长为b。它们对水平地面的压强相等,若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,则关于甲、乙截去部分厚度之比为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据柱体压强 可知,甲、乙对水平地面的压强相等,有 即 解得 根据水平面上的压力等于重力,沿水平方向分别截去不同厚度,甲、乙对地面压力变化量相等,即截去的重力相等,根据 可知 即 解得 故选C。 【变式4-2】(24-25九年级上·上海金山·期中)某实心正方体金属块的重力为G,边长为a,则此金属块的密度 (用字母表示)。取6块这样的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,两种方式放置的金属块对水平地面的压力分别为、,对水平地面的压强分别为、,则 ,对水平地面的压强之比 。 【答案】 【详解】[1]根据,此金属块的密度为 [2]取6块这样的金属块,分别以图(a)(b)两种方式放置在水平地面上,总重力相同,则对地面压力相同,即。 [3]由图(a)(b)可知受力面积之比为,,根据可知,压力一定时,压强和受力面积成反比,则。 【变式4-3】(23-24八年级下·广东江门·期中)小洪同学将两块密度均匀的实心长方体蛋糕A和B放在水平桌面上,如图所示,两块蛋糕的高度之比hA∶hB=2∶1,底面积之比SA∶SB=2∶3,它们对桌面的压强相等,则它们的密度之比A∶B= ,质量之比mA∶mB= ,对桌面的压力之比FA∶FB= 。 【答案】 1:2 2:3 2:3 【详解】[1]由压强公式可知 它们对桌面的压强相等,两块蛋糕的高度之比 则它们的密度之比 [2]质量之比 [3]对桌面的压力之比 【变式4-4】(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)有三块同样的砖,A组一块,B组两块,按如图所示的方式放置在同一水平地面上。每块砖平放时的长:宽:高=4:2:1,A组砖对水平地面的压力和压强分别为 FA和pA;B组砖对水平地面的压力和压强分别为FB和pB;则 FA:FB= ,pA:pB= 。若将A砖立放,对水平地面的压强将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】 1:2 1:1 增大 【详解】[1]设砖块的重力为G,A、B两组砖对地面的压力大小等于砖的重力,则 [2]A组砖块对地面的压强为 B组砖块对地面的压强为 两组砖块对地面的压强之比为 [3]若将A砖立放,A砖对地面的压力不变,受力面积变小,由可知,压强变大。 【变式4-5】(24-25九年级上·上海闵行·期中)如图所示,边长分别为a、b的实心均匀正方体甲、乙分别放在水平地面上,它们对地面的压强均为p,若正方体甲、乙边长之比为,则两正方体对地面的压力之比 。现分别沿竖直方向切去相同厚度后,则甲、乙剩余部分对地面压强之比 。 【答案】 4∶9 1∶1 【详解】[1]正方体甲、乙边长之比为 根据面积公式可知底面积之比为4∶9,它们对地面的压强相等,根据,压力和受力面积成正比,所以两正方体对地面的压力之比 [2]实心均匀正方体对地面压强为 分别沿竖直方向切去相同厚度后,正方体甲、乙高度不变,则对地面压强不变,仍为p,则甲、乙剩余部分对地面压强之比 【变式4-6】(24-25九年级上·广西桂林·开学考试)如图所示,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体正上方时,甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示,则 Pa, m。 【答案】 0.8 【详解】[1]由图象可知,a为乙对地面的压强随拟取的长度x变化的图象,为初始时乙对地面的压强,为 [2]由图象可知,初始时,甲对地面的压强为,则甲的密度为 则甲的重力为 乙的重力为 切除后甲对地面的压强为 切除后将切除部分放在乙物体的上方,则乙对地面的压强为 当切除高度为时,甲、乙对地面的压强相等,即 解得。 【变式4-7】(24-25九年级上·上海黄浦·阶段练习)如图所示,边长分别为2a和a的甲、乙实心正方体物块置于水平地面上,已知甲、乙对地面的压强均为p。    (1)求甲、乙对地面压力的比F甲∶F乙。 (2)现将甲水平切去0.03米的厚度,若甲剩余部分对地面的压力恰好等于乙对地面的压力,已知甲剩余部分对地面的压强变为294帕,求乙的密度ρ乙。 【答案】(1)4∶1 (2) 【详解】(1)[1]因为h甲=2a,h乙=a,所以S甲=4a2, S乙=a2, 即S甲=4S乙,则甲、乙对地面压力的比 F甲∶F乙=p甲S甲∶p乙S乙=p×4S乙∶p×S乙=4∶1 (2)[2]将甲水平切去0.03米的厚度后,因为F乙=F'甲,所以 则,根据题意有 则;因为甲、乙对地面的压强均为p,所以 解得。 【五、叠加类物体的压强计算】 【典例】(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)把同种材料制成的甲、乙两个正方体,放在水平桌面上,甲、乙对桌面的压强分别为和。如图所示,把甲放在乙的上面,则乙对桌面的压强为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】假设两正方体的密度为,边长分别为和,则 则甲、乙两正方体的边长分别为 把甲放在乙的上面时,乙对桌面的压力为 故乙对桌面的压强为 故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【变式5-1】(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)两个均匀实心正方体金属块A、B,单独放在水平地面对地面的压强分别为和,将他们叠放在水平地面上,如图所示,金属块B对地面的压强为,已知金属块A、B边长之比..则下列说法正确的是(  ) A.A、B对地面的压强 B.金属块A、B底面积之比为 C.金属块A、B的重力之比为2∶1 D.金属块A、B的密度之比为 【答案】A 【详解】ABC.已知金属块A、B边长之比,则金属块A、B底面积之比为 SA∶SB=4∶9 因物体对水平地面的压力和自身的重力相等;A、B单独放在水平地面上时,对地面的压强分别为 已知,代入数据可得 整理可得,即金属块A、B的重力之比为 则压强的关系为 故A正确,BC错误; D.已知金属块A、B的重力之比为1∶2,则质量之比 已知金属块A、B边长之比2∶3,则其体积之比 金属块A、B的密度之比为 故D错误。 故选A。 【变式5-2】(23-24八年级下·福建厦门·期中)正方体甲和乙的边长之比是2∶3,将它们分别放置在水平桌面上时,它们对桌面的压强均为p,将甲按图所示放置在乙上面,乙对桌面的压强为,则它们的密度之比压强之比分别为(  ) A.3∶2    9∶13 B.9∶4     13∶9 C.1∶1    2∶1 D.1∶1      2∶5 【答案】A 【详解】正方体甲和乙对桌面的压强均为p且是规则固体,所以 甲和乙的边长之比 它们的密度之比 甲和乙的体积之比 甲和乙质量之比 水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以压强之比 故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式5-3】(23-24八年级下·湖北孝感·期中)如图所示,有两个正方体实心物体A、B叠放在水平桌面上,物体A重5N,B重40N。已知物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等。物体A对B的压力、物体B对桌面的压力分别为和.物体A的底面积为,物体B的底面积为.下列说法中正确的是(    ) ①  ②  ③  ④ A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 【答案】C 【详解】由题意可知 即 又物体A对B的压强与此时物体B对桌面的压强相等,可知 因为物体A重5N,B重40N,故可知,故ABD错误,C正确。 故选C。 【变式5-4】(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图甲所示,边长10cm的均匀正方体,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 Pa,沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,如图乙、丙所示,再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 Pa。 【答案】 9×103 1.8×104 【详解】[1]正方体边长l=10cm=0.1m,重为90N,放在水平桌面中央,此时正方体对桌面的压强为 [2] 根据 可得正方体的密度 沿水平方向切下一部分a立放在水平桌面上,且使a对桌面压强为剩余部分b对桌面压强的1.5倍,则pa=1.5pb,则有 ha=1.5hb=10cm=0.1m 由此可得 再将b沿水平方向截取高度叠放在a的上表面,如图丁,此时a对桌面的压强为 考点:液体压强 1.产生原因:液体受到重力作用且有流动性。 2.测量仪器:压强计。使用压强计可以探究液体内部压强特点。 液体内部压强的计算公式:P=ρ液gh 3.液体内部压强的特点:(1)液体内部向各个方向都有压强;(2)在液体内同一深度液体向各个方向的压强大小相等;(3)液体内部的压强随深度的增加而增大;(4)液体内部压强跟液体密度有关,在同一深度处,液体越大,压强越大。 4.应用——连通器 (1)定义:上端开口、下端连通的容器。 (2)原理:如果只装一种液体,那么液体静止时连通器各部分液面总是相平的。 【六、液体压强的大小比较】 【典例】(23-24八年级下·重庆·阶段练习)三个质量相同,底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,如图所示,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强(  ) A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大 【答案】C 【详解】容器对桌面的压强相等,容器底面积相同,根据,桌面受到的压力相等,水平面上的物体对水平面的压力等于自身的重力,所以三个容器的总重力相同,根据G=mg可知,三个容器的总质量相同,所以三种液体质量相同。它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,则三种液体的体积关系为V甲>V乙>V丙,根据密度公式可知密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙,液面在同一水平面上,深度h相同,根据,三种液体对容器底的压强关系为p甲<p乙<p丙;故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 【变式6-1】(24-25九年级上·上海虹口·期中)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A和B分别盛有甲、乙两种液体,两液面相平,且甲液体的质量等于乙液体的质量。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,则此时液体对各自容器底部的压强p甲、p乙和压力F甲、F乙的关系是(    ) A.p甲>p乙,F甲=F乙 B.p甲>p乙,F甲<F乙 C.p甲=p乙,F甲=F乙 D.p甲>p乙,F甲>F乙 【答案】A 【详解】已知甲液体的质量等于乙液体的质量,两液面相平,即 即 图中甲液体的体积小于乙液体的体积,根据可知,甲液体的密度大于乙液体的密度。若在两容器中分别加入原有液体后,液面仍保持相平,根据可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强;此时,液面仍相平,则 则 即此时甲液体的质量等于乙液体的质量,甲液体的重力等于乙液体的重力,液体对容器底部的压力大小等于液体的重力,故液体对容器底部的压力大小相等,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式6-2】(24-25九年级上·广东广州·阶段练习)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶子底部受到液体压强分别为p甲和p乙,则(   ) A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙 【答案】D 【详解】AC.水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙,故AC不符合题意; BD.由题可知,水瓶倒立时,水的深度较大,根据p=ρgh可知,倒立时瓶子底部受到液体的压强较大,即p甲<p乙,故B不符合题意,D符合题意。 故选D。 【变式6-3】(24-25九年级上·重庆江北·开学考试)在A、B两个完全相同的容器中,分别倒入甲、乙两种不同的液体,如图所示,若A和B对地面的压强相等,则甲的密度 乙的密度;若甲和乙的质量相等,则甲液体对容器底部的压强 乙液体对容器底部的压强。(两空均选填“>、=、<”) 【答案】 > > 【详解】[1] A和B对地面的压强相等,受力面积相同,根据可知A和B对地面的压力相同,则甲、乙两种液体的质量相同,由图可知,甲液体体积较小,根据可知甲的密度大于乙的密度。 [2]采用割补法(如下图所示),分别把容器两侧半球部分补上与容器中相同液体,此时液体为圆柱形。 补上的体积为V,则甲液体对容器底部压力为 乙液体对容器底部压力为 因为甲液体和乙液体的质量相等,且甲的密度大于乙的密度,所以,又因为两容器的底面积相等,根据可知,甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部的压强。 【七、相同深度的液体压强比较】 【典例】(2024·江苏苏州·二模)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,则两容器底部所受液体压强pA′、pB′的关系是(  ) A. B. C. D.无法确定 【答案】B 【详解】已知A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,由图知B点的深度小于A点的深度;由公式可知,甲液体的密度小于乙液体的密度;A、B两点到底部的深度相等,根据公式可知,A点下面液体产生的压强小于B点下面液体产生的压强;因为距容器底部h处A、B两点所受液体的压强pA和pB相等,根据可知,两容器底部所受液体压强。 由以上分析可知,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 【变式7-1】(24-25八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)如图在水平桌面上放着两只相同的烧杯,分别装有水和盐水,B点和C点到烧杯底的距离相同,其中 点的压强最大。(选填“A”、“B”或“C”)如果向左侧烧杯中投入一块石头,则烧杯底受到的水的压强变 。(盐水比水的密度大) 【答案】 C 大 【详解】[1]根据,三个点中C点的液体密度最大,深度最大,则压强最大。 [2]如果向左侧烧杯中投入一块石头,水位上升,根据,则烧杯底受到的水的压强变大。 【变式7-2】(23-24八年级下·辽宁大连·期中)如图所示,底面积和自身重力相同的两个容器甲和乙中分别装入两种不同液体,放在水平桌面上,液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,则两种液体对容器底的压强关系p甲 p乙,两个容器对水平桌面的压力F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)    【答案】 > > 【详解】[1]液体内距离容器底高度相同的A、B两点的压强相同,由图可知,A点的深度小于B点的深度,根据公式可知,甲容器内液体的密度大于乙容器内液体的密度。液体对容器底的压强可以分为A、B点以上液体对容器底的压强和A、B点以下液体对容器底的压强,由题意可知,A、B点以上液体对容器底的压强相等,由于甲容器内液体的密度大于乙容器内液体的密度,根据公式可知,甲容器内A点以下液体对容器底的压强大于乙容器内B点以下液体对容器底的压强,故两种液体对容器底的压强关系为。 [2]两种液体对容器底的压强关系为,由题意可知,甲、乙两容器底面积和自身重力相同,根据公式可知,甲容器内液体对容器底的压力大于乙容器内液体对容器底的压力,由图可知,甲容器内液体对容器底的压力小于液体的重力,乙容器内液体对容器底的压力大于液体的重力,故甲容器内液体的重力大于乙容器内液体的重力,容器对水平桌面的压力等于容器的重力加上容器内液体的重力,故两个容器对水平桌面的压力关系为。 【八、液体压强的计算】 【典例】(22-23八年级下·陕西渭南·期中)如图,A、B为完全相同的两个开口容器(足够高),之间用导管连接(阀门直径可忽略),各盛有深度为20cm的水。初始时阀门K关闭,此时水对A、B两容器底部的压力之比为 ;若将阀门K打开,水将 (选填“向左流动”“向右流动”或“不流动”);水静止时,水对A、B两容器底部的压强之比为 。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)    【答案】 1︰1 向右流动 9︰11 【详解】[1]阀门K关闭时,A、B容器中水的深度相等,根据可知,水对A、B两容器底面的压强相等;容器底面积相等,根据可知,水对A、B两容器底面的压力相等,即水对A、B两容器底面的压力之比为 [2][3]将阀门K打开时,A、B构成连通器,故水将向右流动,根据连通器的原理可知待水不流动时,A、B中的水面相平,则此时A中水的深度为 B中水的深度为 根据可得,水对A、B两容器底面的压强之比为 【变式8-1】(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图所示,平底茶壶的质量是600g,底面积是(壶内、外底面积相等),内盛的开水,放置在面积为的水平桌面中央。试求: (1)水对茶壶底部的压强和压力; (2)茶壶对桌面的压强; (3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对桌面的压强为1000Pa,求F的大小。    【答案】(1);10N;(2)1800Pa;(3)8N 【详解】解:(1)水对壶底的压强 水对壶底的压力 (2)茶壶和水的总重力 茶壶对桌面的压力 茶壶对桌面的压强 (3)小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,茶壶受到重力、支持力和拉力,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,此时茶壶对地面的压力 地面对茶壶的支持力和茶壶对地面的压力是相互作用力,地面对茶壶的支持力 竖直向上提茶壶的力 答:(1)水对茶壶底部的压强1000Pa,压力是10N; (2)茶壶对桌面的压强是1800Pa; (3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,F的大小是8N。 【变式8-2】(22-23八年级下·辽宁沈阳·期中)如图所示,一底面积为10cm2的平底玻璃杯放在面积为1m2的水平桌面上,内装150g的水。(玻璃杯厚度忽略不计) (1)求距容器底部3cm的A点受到的水的压强; (2)求水对杯底的压力; (3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,求玻璃杯的质量。    【答案】(1)900Pa;(2)1.2N;(3)120g 【详解】解:(1)由图可知,A点水的深度为 hA=12cm-3cm=9cm=0.09m 所以A点受到水的压强为 pA=ρ水ghA=1×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa (2)由图可知,杯底水的深度为 h=12cm=0.12m 所以水对杯底的压强为 p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa 杯的底面积 S=10cm2=1×10-3m2 水对杯底的压力为 F水=p水S=1200Pa×1×10-3m2=1.2N (3)玻璃杯对水平桌面的压力为 F总=p总S=2.7×103Pa×1×10-3m2=2.7N 因为玻璃杯放在水平桌面上,所以玻璃杯和水的总重力为 G总=F总=2.7N 玻璃杯和水的总质量 所以玻璃杯的质量为 m杯=m总-m水=270g-150g=120g 答:(1)距容器底部3cm的A点受到的水的压强是900Pa; (2)水对杯底的压力是1.2N; (3)若桌面所受玻璃杯的压强是2.7×103Pa,玻璃杯的质量是120g。 【变式8-3】(23-24八年级下·重庆·阶段练习)如图甲所示,用水龙头往重为4N的容器中注水直到容器装满,已知水龙头每秒注水50cm3,水对容器底部的压强与时间的关系如图乙所示,求: (1)第42s时,水的深度; (2)容器的底面积; (3)第40秒时,容器对地面的压强。    【答案】(1);(2);(3) 【详解】解:(1)由图乙可知,第42s时,水对容器的压强为1500Pa,容器中水的深度 (2))由图乙可知,第36s时注满容器下半部分,第36s时加水的体积 36秒时加水的深度 容器底面积 (3)第40秒时加水的体积 第40秒时加水的重力 第40秒时总压力 第40秒时,容器对地面的压强 答:(1)第42s时,水的深度为0.15m; (2)容器的底面积为; (3)第40秒时,容器对地面的压强为。 【变式8-4】(16-17八年级下·广西百色·期中)如图所示,放在面积为2m2水平桌面上的容器中盛有4kg某种液体,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面积S=50cm2,容器自重3N,液体对容器底部的压强为1.2×104Pa,容器的厚度忽略不计。求: (1)液体对容器底的压力; (2)这种液体的密度; (3)这个装着液体的容器对桌面的压强。(g=10N/kg)    【答案】(1)60N;(2)1.2×103kg/m3;(3)8.6×103Pa 【详解】解:(1)液体对容器底的压力,由得 (2)这种液体的密度由得 (3)容器中的液体重 容器对桌面的压力 容器对桌面的压强 答:(1)液体对容器底的压力为60N; (2)这种液体的密度为1.2×103kg/m3; (3)这个装着液体的容器对桌面的压强为8.6×103Pa。 【变式8-5】(22-23八年级下·广东深圳·期中)如图所示,质量为500g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为80cm2,内装1.5L的水,已知g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,求: (1)容器对水平桌面的压强; (2)水对容器底部的压强; (3)水对容器底部的压力。 【答案】(1)2.5×103Pa;(2)1×103Pa(3)8N 【详解】解:(1)水的体积 V=1.5L=1.5×10-3m3 水的质量 m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg 容器对水平桌面的压力 F=G=(m水+m容)g=(1.5kg+0.5kg)×10N/kg=20N 容器对水平桌面的压强 (2)由图可知水的深度是 h=10cm=0.1m 水对容器底部的压强 p′=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa (3)水对容器底部的压力 F′=p′S=1×103Pa×80×10-4m2=8N 答:(1)容器对水平桌面的压强为2.5×103Pa; (2)水对容器底部的压强为1×103Pa; (3)水对容器底部的压力为8N。 【变式8-6】(22-23八年级下·河北保定·期中)将一个质量为20g的空矿泉水瓶,装入一部分水后,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20cm2, 瓶的厚度忽略不计(g=10N/kg)。求: (1)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强; (2)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强。 【答案】(1)1.1×103Pa;(2)1.2N,1500Pa 【详解】解:(1)水的体积为 V水=S1h1=20cm2×10cm=200cm3 水的质量为 m水=ρ水V水=1g/cm3×20cm3=200g 水和矿泉水瓶总的质量为 m总=m水+m瓶=200g+20g=220g=0.22kg 正立放置时矿泉水瓶对桌面的压力为 F1 =G总=m总g=0.22kg×10N/kg=2.2N 正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为 (2)倒放时,瓶盖所受水的压强为 p2=ρ水gh2=1×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa 倒立放置时瓶盖所受水的压力为 F2=p2S2=1500Pa×8×10-4m2=1.2N 答:(1)正立放置时矿泉水瓶对桌面的压强为1.1×103Pa; (2)倒立放置时瓶盖所受水的压力为1.2N,压强为1500Pa。 考点:大气压强 1.产生原因:气体具有流动性,受重力作用。 2.变化特点:(1)随高度增加而减小。(2)同一位置大气压随天气变化而不断变化。 3.液体沸点与大气压的关系:一切液体的沸点都随气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的。我们通常说的沸点是指在1个标准大气压下。 4.大气压的测量 (1)测量实验:托里拆利实验。 (2)测量仪器:气压计。 (3)标准大气压值:P=1.013×105Pa,相当于76cm高的水银柱产生的压强。 考点:流体压强与流速的关系 1.流体:我们把能够流动的物体叫做流体。例如空气。 2.关系:流体在流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。 3.升力:当气流迎面流过机翼时,在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流的路程,因此上方气流流速较大,压强较小;下方气流流速较小,压强较大,机翼上、下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。 注意:如果机翼的前缘稍向上仰,跟气流的方向成一个小的仰角,则机翼上、下方的压强差比机翼跟气流方向平行时还要大,因此产生的升力也较大。例如,飞机起飞时,将机翼的前缘稍向上仰。 【九、大气压强的理解与应用】 【典例】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)如图所示,用漏斗向点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将(  ) A.向左飘动 B.向右飘动 C.静止在原位置不动 D.无法确定 【答案】A 【详解】当用力吹漏斗时,气流从漏斗快速流出,速度比较大,蜡烛的左侧气流流速大,压强比较小,蜡烛的右侧受到的大气压是不变的,蜡烛的火焰会向左飘动。故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式9-1】(23-24八年级下·新疆乌鲁木齐·期末)如图所示,在一个一端开口的U形管内装有水,管的左端封闭着一些空气,一只小试管浮在水面,小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水,则小试管相对左管内的水面变化情况(  ) A.小试管将不动 B.小试管将下沉一些 C.小试管将先向上浮一些,再下沉 D.小试管将上浮一些 【答案】B 【详解】向右管中注水,密闭端的气体压强增大,小试管内的气压也要跟着增加,小试管才会保持平衡,小试管中的一定量空气,压强增大,体积减小,空气柱长度变短,相对水面是下沉的,故B正确,ACD错误。 故选B 。 【变式9-2】(24-25九年级上·广东深圳·阶段练习)陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶,它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢?考古学家对它进行了X光“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”,它的内部结构如图丙所示。添水时,需先将壶倒置如图丁,从底部小洞灌入。正放如图丙后,就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是(  ) A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型 B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定 C.注水结束(如图丁),倒转回正过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针旋转 D.往外倒水过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅 【答案】D 【详解】A.注水时,倒灌壶的整体结构符合连通器上端开口,下部连通的特点,所以属于连通器,故A正确,不符合题意; B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定的,隔水管开口高度越高,装水量越大,故B正确,不符合题意; C.注水结束如图丁,为了尽量减少水漏出,应逆时针旋转,否则水会从隔水管开口流出,故C正确,不符合题意; D.往外倒水过程中,由于灌水口的存在,壶内与壶外大气是连通的,内外大气压强相等,使得倒水比较顺畅,故D错误,符合题意。 故选D。 【变式9-3】(23-24八年级上·贵州铜仁·阶段练习)如图所示,盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯,A中装有适量的水,A中的水 (选填“能”或“不能”)达到沸点;B中的水 (选填“能”或“不能”)沸腾,原因是加热过程中,B杯中封闭气体的压强变大,沸点 。 【答案】 能 不能 升高 【详解】[1]用酒精灯给容器加热过程中,A中的水能从大容器中的水吸收热量,因为杯中的水温与大容器中的水温相同,故A中的水能达到沸点,但不能继续吸热,不能沸腾。 [2][3]B杯倒扣在水中(封闭),B杯中的水因为汽化造成封闭气体的压强变大,高于大容器中水的沸点,所以B中的水也不能沸腾。 【变式9-4】(23-24八年级下·广东揭阳·阶段练习)2022卡塔尔世界杯为人们奉上了无数精彩时刻。 (1)八大足球场馆大多采用 (选填“深色”或“浅色”)表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的 (选填“红外线”或“紫外线”)绘制出球员的运动轨迹; (2)球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是 的。当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面迅速 (选填“汽化”或“液化”)并 (选填“吸收”或“放出”)热量,使受伤部位温度降低从而减轻痛感; (3)当球员踢出一个“香蕉球”(俯视的运动轨迹是弧线)。图中足球左侧空气压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)右侧空气压强,足球的旋转方向为 (选填“顺”或“逆”)时针。 (4)如果地球上的重力突然变大了,对我们生活有什么影响? (列举一个可能的场景) 【答案】(1) 浅色 红外线 (2) 相互 汽化 吸收 (3) 小于 逆 (4)人体可能无法搬动重物 【详解】(1)[1]深色吸收较多的光,浅色反射较多的光,八大足球场馆大多采用浅色表层,以最大限度反射太阳光,避免吸收过多热量。 [2]人体不断地向外辐射红外线,足球场周围分布的热感摄像头可以通过接收球员辐射的红外线绘制出球员的运动轨迹。 (2)[1]球员用力踢球时,脚会感到疼痛,说明力的作用是相互的,脚用力踢球的同时,也受到球的力的作用。 [2][3]当球员受伤时,在受伤部位喷洒的氯乙烷药液会在皮肤表面吸收热量迅速汽化,使受伤部位温度降低从而减轻痛感。 (3)[1][2]由图得,图中足球左侧空气流速较快,压强减小,即足球左侧空气压强小于右侧空气压强,在压力差作用下足球的旋转方向为逆时针。 (4)如果地球上的重力突然变大了,物体的重力变大,人体可能无法搬动重物。 【十、大气压强的测量】 【典例】(23-24八年级下·江苏无锡·期末)如图,小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压的值。 (1)利用刻度尺测量出 的长度L为8cm,即可算出活塞的横截面积; (2)活塞推至注射器的底端,用橡皮帽封住小孔,水平向右缓慢拉动注射器筒,活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数F=2.4N,据此可测得大气压值p= Pa; (3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'= (用V、L、F、F'表示)。 【答案】 注射器刻度部分 【详解】(1)[1]据,可求活塞的横截面积,所以需要测量注射器有刻度部分的长度L。 (2)[2]活塞刚开始滑动时,所受的大气压强的压力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力,它们的大小相等,则大气压强的压力为2.4N,活塞的横截面积 大气压值 (3)[3]活塞与筒壁之间有摩擦,则刚开始滑动时,活塞受到向右的拉力和向左的压力及摩擦力的作用,三个力是平衡力,则有 F=f+F压 活塞刚要到筒内部时,受到向右的拉力和摩擦力及向左的压力作用,三个力是平衡力,则有 F'+f=F压 解以上两式得,大气压强对活塞的压力 大气压值 【变式10-1】(23-24八年级下·江苏南通·期末)小明想利用所学的物理知识测量30层楼房的高度.已知地面的大气压强为p0,且在竖直方向每升高h0大气压强减小Δp。他利用容积V的注射器、弹簧测力计、细绳、刻度尺等,在楼顶进行了如下实验: (1)小明采用如图的装置来估测大气压强,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:用细绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与测力计的挂钩相连,沿 方向慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F;用刻度尺测出注射器 的长度l,则测得楼顶的大气压强p= (用F、l、V表示); (2)30层楼房的高度h= (用所测量的物理量及已知量表示); (3)实验时若筒内空气没有排尽,则测得30层楼房高度 (选填“偏大”或“偏小)。 【答案】 水平 全部刻度 偏大 【详解】(1)[1] 水平向右缓慢拉动注射器,活塞受到的作用力为弹簧测力计的拉力和大气对活塞的压力,水平拉时能使两力在同一直线上,活塞刚开始滑动时,两力可看作为平衡力。 [2] 注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度,读出体积V,可得出活塞的面积。 [3]则楼顶的压强为 (2)[4]30层楼的高度为 (3)[5]当空气没排尽时,所测压力会偏小,由上一问的公式可知,所测得的30层楼房高度会偏大。 【变式10-2】(23-24八年级下·江苏南通·期末)小华发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下: (1)如图甲所示,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm,则活塞的横截面积为 cm2; (2)把注射器的活塞推至注射器简的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,如图乙所示。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,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图乙所示为 N,此时外界大气压的数值为 Pa; (3)取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4mL刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。再按照图乙的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为8mL时,弹簧测力计的示数为10N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积V/mL 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数F/N 10 12 13.3 ▲ 16 ①当注射器内气体体积为10mL时,注射器内气体压强为 Pa; ②当注射器内气体体积为16mL时,弹簧测力计示数为 N。 【答案】 10.0 2.0 20.0 1.0×105 4.0×104 15 【详解】(1)[1][2]从图中可以看出,刻度部分的长度是10.0cm,由于注射器的容积是20mL,即20.0cm3,活塞的横截面积为 (2)[3][4]从图中可以看出,弹簧测力计的分度值为0.2N,示数为20.0N。此时外界大气压的数值为 (3)①[5]注射器内被封闭的气体体积为4mL,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力 F测力计+F内=F大气压 由上弹簧测力计读数可知,外界大气压对活塞的压力F大气压=20N;由表格数据可知,当注射器内气体体积为10mL时,内部气体对活塞的压力 F内=F大气压-F测力计=20N-12N=8N 当注射器内气体体积为10mL时,注射器内气体压强为 ②[6]由表格数据可知,当气体体积为10mL时,注射器内气体对活塞的压力为 F内=F大气压-F测力计=20N-12N=8N 当气体体积为20mL时,注射器内气体对活塞的压力为 F内=F大气压-F测力计=20N-16N=4N 即注射器内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半。所以注射器内气体为8mL时注射器内气体对活塞的压力为 20N-10N=10N 推知注射器内气体为16mL时注射器内气体对活塞的压力为5N,则当注射器内气体体积为16mL时,弹簧测力计示数为 F测力计=F大气压-F内=20N-5N=15N 【变式10-3】(2024·江苏南通·三模)为了测量大气压强,某同学选择了: 轻质的注射器(最大刻度为2.5 mL)、0~5N的弹簧测力计、刻度尺和细线等,实验步骤如下: (1)为了测出活塞的横截面积,将刻度尺按照如图甲放置,正确读出示数为 cm。 (2)如图乙所示,将测力计悬挂后进行 。 (3)将注射器挂在测力计下,竖直向下拉注射器筒,缓慢增加拉力,当注射器筒相对于 开始运动时,读出测力计示数为0.3N;此时注射器的活塞受到竖直向 的摩擦力。 (4)将活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器出口,仿照(3)读出测力计示数为4.3N。 (5)根据所测数据算得所测的大气压强值为 Pa。 (6)小明在实验结束时回想起,将注射器挂在测力计上时,测力计有示数,认为这会影响所测大气压值。你认为下列选项正确的是 。 A. 仅活塞的重力会影响所测大气压值 B. 仅注射器筒的重力会影响所测大气压值 C. 活塞和注射器筒的重力都会影响所测大气压值 D. 活塞和注射器筒的重力都不会影响所测大气压值 【答案】 5.90 校零 活塞 下 9.44×104 D 【详解】(1)[1]为了准确测量活塞的横截面积,需要知道注射器的长度。从图中可以看出,刻度尺的分度值为1mm,因此我们需要估读到0.1mm。根据图示,注射器的长度为5.90cm。 (2)[2]在测量之前,需要对弹簧测力计进行校零,以确保测量结果的准确性。因此,将测力计悬挂后,我们需要调整指针使其对准零刻度线。 (3)[3][4]测量过程中,我们需要缓慢增加拉力,直到注射器筒相对于活塞开始运动时,此时读出测力计的示数。由于活塞受到的是平衡力作用,所以此时活塞受到的摩擦力与测力计对它的拉力大小相等,方向相反。因此,活塞受到的摩擦力方向竖直向下。 (5)[5]为了测量大气压力,我们需要将活塞推到底,并用橡皮帽堵住注射器出口。然后仿照步骤(3)读出测力计的示数,此时示数为大气压力和活塞、注射器筒的重力之和。根据所测数据,我们可以计算出大气压力 活塞的横截面积为 由公式可以算得所瀃 大气压强值为 (6)[6]关于活塞和注射器筒的重力对测量结果的影响,我们需要明确一点:在测量过程中,我们测量的是大气压力和活塞、注射器筒的重力之和。而在计算大气压强时,我们使用的是大气压力除以活塞的横截面积。因此,只要活塞和注射器筒的重力在测量过程中保持不变(即不影响大气压力的测量),它们就不会影响所测大气压值。 故选D。 【变式10-4】(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、等器材,对大气压的值进行测量。 (1)该实验还缺少的器材是 ; (2)实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔,发现注射器顶端装针头处,空气无法排尽,这将使得测量结果比当天气压值 ,小王联想到他在医院打针时的场景,将小明的这一步骤加以改进: ,然后将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔; (3)如表是小明记录实验情况的表格: 大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 6.0 2.5 5.00 0.5 ② 表中①是 ;②是 ; (4)为了减小摩擦力产生的误差,某同学采取图(2)的方法测量了大气压,将原注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至底端,用橡皮帽封住小孔,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为5.5N,然后从烧杯中向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为4.5N,不计摩擦和细线重,则注射器筒与活塞的摩擦力为 N;所测大气压为 Pa。 【答案】(1)刻度尺 (2) 偏小 先吸一些水,在向上慢慢推活塞 (3) 注射器全部刻度长度L/cm 1.2×105 (4) 0.5 1.0×105 【详解】(1)该实验的实验原理是,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式V=SL可知,需要测出刻度部分的长度,因此还需要的器材是刻度尺。 (2)[1][2]橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小。先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量的误差。 (3)[1][2]与表中数据对比可知,①处应为有刻度部分的长度 L/cm;已知大气压力F=6N,活塞面积S=0.5cm2,所测大气压强 故表格②处应填1.2×105。 (4)[1][2]当注射器中的活塞开始向左滑动时,G1=5.5N,则有 当注射器中的活塞开始向右滑动时,G2=5.5N,则有 两式联立解得: F=5N,f=0.5N。所测大气压的值 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题09 压强(提优练习)-2024-2025学年物理中考专项复习讲练训练(苏科版)
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