第14讲 第九单元 压强复习(预习)-【寒假自学课】2025年八年级物理寒假提升精品讲义(人教版2024)
2025-01-13
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2份
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33页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 27.19 MB |
| 发布时间 | 2025-01-13 |
| 更新时间 | 2025-01-13 |
| 作者 | tr_chen |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49953292.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第14讲 压强(单元复习篇)(解析版)
目录
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
学以致用:真题经典题+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1.影响压力作用效果的因素
2.压强的比较与计算
3.减小或增大压强的方法
4.探究液体压强的特点
5.液体压强的大小
6.连通器
7.大气压的测量
8.大气压的应用
9.流体压强与流速的关系
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
影响压力作用效果的因素
2024黑龙江齐齐哈尔
压强大小的比较与计算
2024山东泰安
增大或减小压强的方法
2024江苏宿迁
探究液体压强的特点
2024海南
液体压强的大小
2024广东广州
大气压的应用
2024江苏无锡
流体压强与流速的关系
2024陕西
一、压强
1. 概念:垂直作用在物体表面的力叫作压力。
2. 方向:垂直于接触面,指向受力物体。
3. 探究影响压力作用效果的因素
(1)实验方法:控制变量法、转换法(将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度)。
(2)实验结论:①压力相同时,受力面积越大,压力作用效果越明显;②受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
4. 压强
(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(2)定义式:
注:该公式适用于固体、液体、气体压强。
(3)单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa。
5. 质量分布均匀的柱体对水平接触面的压强
6. 怎样减小或增大压强
(1)增大压强的方法:增大压力或者减小受力面积;
(2)减小压强的方法:减小压力或者增大受力面积。
二、液体压强
1. 液体压强产生的原因:液体受到重力且具有流动性。
2. 液体压强的特点:
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(2)深度越大,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2. 液体压强的大小
(1)公式:p=ρgh
(2)ρ:液体密度,单位为kg/m3,h为研究点到自由液面(与空气接触的液面)的竖直距离,单位为m。
3. 液体压强与压力的分析与计算
(1)定性分析:(比较液体对容器底部的压力F与液体重力G的关系)
甲:F=G;乙:F<G;丙:F>G
(2)定量计算:一般先由液体压强公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强,再利用压强定义式的变形公式F=pS计算液体对容器底部的压力。
4. 连通器
(1)概念:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
(2)特点:如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
三、大气压强
1. 大气压产生的原因:空气受到重力且具有流动性。
2. 大气压强的存在:
(1)马德堡半球实验(史上第一个证明大气压存在的实验,由当时马德堡的市长做的)
(2)吸盘
(3)覆杯实验
…
3. 大气压的测量(托里拆利实验)
(1)实验过程图
(2)实验结果分析:实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压支持管内这段水银柱不会落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。所测标准大气压的值为
p大气=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa
(3)评估与反思
①换用更粗或细的玻璃管,结果是相同;
②将玻璃管上提或下放(管口始终浸没在液面以下),结果相同;
③若在玻璃管顶端打一个小孔,玻璃管中水银全部退回水银槽,管内外水银最终液面相平;
④若玻璃管中进入了空气,则所测结果偏小。
4. 影响大气压的因素
(1)海拔:海拔越高,大气压越低,水的沸点越低。
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
(2)天气、季节:冬天气压比夏天高,晴天气压比阴雨天高。
(3) 自制气压计:在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后,在细塑料管上标注刻度以测量水面高度的变化。
四、流体压强与流速的关系
1. 流体压强与流速的关系
(1)流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
(2)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
(3)相关现象:①草原犬鼠的“空调”洞穴;②火车站和地铁站的站台上的安全线;③跑车的尾翼等。
2. 飞机的升力
(1)机翼形状:上表面弯曲,下表面比较平(上凸下平)。
(2)原理:机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力。
一、比较压强的大小
【例1】如图,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则( )
A. B. C. D.
解题归纳:(1)根据公式进行分析;(2)如果是质量分布均匀的柱体对水平接触面的压强,可以用公式p=ρgh进行分析(ρ为柱体材料的密度)。
二、固体压强的计算
【例2】双轮电动平衡车可以代步,驾驶员调整姿态与操控杆控制车体运行。已知平衡车的质量为14kg,每只轮胎着地面积约,质量为56kg的小明驾驶平衡车以18km/h的速度在水平地面上匀速行驶,运动中平衡车受到的阻力是人和车总重的0.3倍。求:
(1)平衡车对地面的压强是多少?
(2)平衡车获得的牵引力是多少?
解题归纳:(1)注意格式;(2)注意接触面的个数;(3)注意面积的单位;(4)注意研究对象。
三、液体压强与压力的计算
【例3】如图所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=60cm,容器底面积S=40cm2,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)在距离容器底20cm的A点处有一个小孔,面积为S=2cm2,若要堵注该小孔不给水流出,需要用多大的压力。
解题归纳:(1)由液体压强公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强;(2)利用压强定义式的变形公式F=pS计算液体对容器底部的压力。
四、流体压强与流速的关系
【例4】物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时, (选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道 (选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置, 。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将 (选填“靠拢”或“分开”)。
解题归纳:(1)分析哪一侧流体流速大;(2)流速大的一侧压强小,物体受到指向该侧的力;(3)根据力的方向进行相关判断。
一、单选题
1.(2024·山东青岛·中考真题)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A. B. C. D.
2.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
3.(2024·广东广州·中考真题)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A. B. C. D.
4.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
5.(2024·青海·中考真题)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
6.(2024·山东菏泽·中考真题)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A.用吸管喝牛奶利用了大气压强
B.泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C.潜水员在水中上升过程受到的压强越来 越大
D.飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
7.(2024·西藏·中考真题)如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A.甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B.乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C.丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D.丁图中,从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大
8.(2024·福建·中考真题)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
9.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
二、实验题
10.(2024·海南·中考真题)小海发现,他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计研究液体的压强,原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 (选填“越大”“不变”或“越小”);
(2)根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 (选填“有关”或“无关”);
(3)请你猜想,液体的压强可能与 (只写一种因素即可)有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 和 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 。
11.(2024·广东深圳·中考真题)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc<hd,求pc pd;
(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置 ;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc' sd';
(4)思考乐辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由 。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
三、填空题
13.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
14.(2024·陕西·中考真题)风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
15.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则 ;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则 (两空均选填“<”、“=”或“>”)
16.(2024·江苏无锡·中考真题)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
17.(2024·广西·中考真题)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为 Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为 cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
四、计算题
18.(2024·江苏淮安·中考真题)无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为,静止时两起落架与地面的总接触面积为。(g取)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
19.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
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第14讲 压强(单元复习篇)(解析版)
目录
考点聚焦:核心考点+中考考点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升
学以致用:真题经典题+提升专练,全面突破
核心考点聚焦
1.影响压力作用效果的因素
2.压强的比较与计算
3.减小或增大压强的方法
4.探究液体压强的特点
5.液体压强的大小
6.连通器
7.大气压的测量
8.大气压的应用
9.流体压强与流速的关系
中考考点聚焦
常考考点
真题举例
影响压力作用效果的因素
2024黑龙江齐齐哈尔
压强大小的比较与计算
2024山东泰安
增大或减小压强的方法
2024江苏宿迁
探究液体压强的特点
2024海南
液体压强的大小
2024广东广州
大气压的应用
2024江苏无锡
流体压强与流速的关系
2024陕西
一、压强
1. 概念:垂直作用在物体表面的力叫作压力。
2. 方向:垂直于接触面,指向受力物体。
3. 探究影响压力作用效果的因素
(1)实验方法:控制变量法、转换法(将压力的作用效果转换为海绵的凹陷程度)。
(2)实验结论:①压力相同时,受力面积越大,压力作用效果越明显;②受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
4. 压强
(1)定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫作压强。
(2)定义式:
注:该公式适用于固体、液体、气体压强。
(3)单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa。
5. 质量分布均匀的柱体对水平接触面的压强
6. 怎样减小或增大压强
(1)增大压强的方法:增大压力或者减小受力面积;
(2)减小压强的方法:减小压力或者增大受力面积。
二、液体压强
1. 液体压强产生的原因:液体受到重力且具有流动性。
2. 液体压强的特点:
(1)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(2)深度越大,压强越大。
(3)液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2. 液体压强的大小
(1)公式:p=ρgh
(2)ρ:液体密度,单位为kg/m3,h为研究点到自由液面(与空气接触的液面)的竖直距离,单位为m。
3. 液体压强与压力的分析与计算
(1)定性分析:(比较液体对容器底部的压力F与液体重力G的关系)
甲:F=G;乙:F<G;丙:F>G
(2)定量计算:一般先由液体压强公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强,再利用压强定义式的变形公式F=pS计算液体对容器底部的压力。
4. 连通器
(1)概念:上端开口、下端连通的容器叫作连通器。
(2)特点:如果连通器内装有相同的液体,液体不流动时,连通器各部分容器中液面的高度总是相同的。
三、大气压强
1. 大气压产生的原因:空气受到重力且具有流动性。
2. 大气压强的存在:
(1)马德堡半球实验(史上第一个证明大气压存在的实验,由当时马德堡的市长做的)
(2)吸盘
(3)覆杯实验
…
3. 大气压的测量(托里拆利实验)
(1)实验过程图
(2)实验结果分析:实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压支持管内这段水银柱不会落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。所测标准大气压的值为
p大气=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m=1.013×105 Pa
(3)评估与反思
①换用更粗或细的玻璃管,结果是相同;
②将玻璃管上提或下放(管口始终浸没在液面以下),结果相同;
③若在玻璃管顶端打一个小孔,玻璃管中水银全部退回水银槽,管内外水银最终液面相平;
④若玻璃管中进入了空气,则所测结果偏小。
4. 影响大气压的因素
(1)海拔:海拔越高,大气压越低,水的沸点越低。
大气压变化的规律:在海拔3 000 m以内,每上升10 m,大气压大约降低100 Pa。
(2)天气、季节:冬天气压比夏天高,晴天气压比阴雨天高。
(3) 自制气压计:在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后,在细塑料管上标注刻度以测量水面高度的变化。
四、流体压强与流速的关系
1. 流体压强与流速的关系
(1)流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
(2)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。
(3)相关现象:①草原犬鼠的“空调”洞穴;②火车站和地铁站的站台上的安全线;③跑车的尾翼等。
2. 飞机的升力
(1)机翼形状:上表面弯曲,下表面比较平(上凸下平)。
(2)原理:机翼上方气流的速度较大,对机翼上表面的压强较小;下方气流的速度较小,对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、下表面就存在着压强差,因而有压力差,产生了升力。
一、比较压强的大小
【例1】如图,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为、和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,则1块长方体竖放时对水平地面的压强
2块长方体平放时对水平地面的压强
3块长方体竖放时对水平地面的压强
由题和图可知,a>b>h,且,所以,它们对地面的压强关系为:,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
解题归纳:(1)根据公式进行分析;(2)如果是质量分布均匀的柱体对水平接触面的压强,可以用公式p=ρgh进行分析(ρ为柱体材料的密度)。
二、固体压强的计算
【例2】双轮电动平衡车可以代步,驾驶员调整姿态与操控杆控制车体运行。已知平衡车的质量为14kg,每只轮胎着地面积约,质量为56kg的小明驾驶平衡车以18km/h的速度在水平地面上匀速行驶,运动中平衡车受到的阻力是人和车总重的0.3倍。求:
(1)平衡车对地面的压强是多少?
(2)平衡车获得的牵引力是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)平衡车对地面的压强是
(2)平衡车做匀速直线运动时,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,所以,平衡车获得的牵引力是
解题归纳:(1)注意格式;(2)注意接触面的个数;(3)注意面积的单位;(4)注意研究对象。
三、液体压强与压力的计算
【例3】如图所示,容器中装有水,其中h1=1m,h2=60cm,容器底面积S=40cm2,求:
(1)水对容器底的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)在距离容器底20cm的A点处有一个小孔,面积为S=2cm2,若要堵注该小孔不给水流出,需要用多大的压力。
【答案】(1)
(2)40N
(3)1.6N
【详解】(1)水对容器底的压强
(2)容器底面积
水对容器底的压力
(3)A点处小孔的深度
水对该小孔的压强
堵注小孔的压力
解题归纳:(1)由液体压强公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强;(2)利用压强定义式的变形公式F=pS计算液体对容器底部的压力。
四、流体压强与流速的关系
【例4】物理学中把具有流动性的液体和气体称为流体,下面是关于流体压强的研究过程,请回答下列问题:
(1)老师准备了如图(甲)所示装置:将三节粗细不同的塑料管①、②、③(横截面积)连接在一起,右端开口,左端与抽气机相通,抽气机抽气时, (选填“①”“②”或“③”)管中气体流速最大。将三个气体压强传感器分别放入三个管内,传感器与计算机相连,计算机可以显示出管中压强值。
(2)计算机显示的数据结果如图(乙)所示,由此可知道 (选填“①”“②”或“③”)管中气体压强最小;并能进一步得出在气体中,流速越大的位置, 。
(3)如图(丙)所示,老师准备了两张纸,固定上端,向两张纸中间吹气,根据上述结论能判断出两张纸的下端将 (选填“靠拢”或“分开”)。
【答案】(1)③
(2) ③ 压强越小
(3)靠拢
【详解】(1)(1)[1]由图可知,塑料管③横截面积最小,当气体流过时,③处的气体流速最快。
(2)[1]由图乙可知,三条曲线中,塑料管③内的气体压强比101kPa小得更多,即塑料管③压强最小。
[2]③处的气体流速最快,且③处的压强最小,故可以得出结论:在气体中流速越大的位置,压强越小。
(3)向纸中间吹气,纸中间空气流速大于外侧空气流速,纸中间压强小于外侧压强,外部气体对纸向内压力较大,对纸产生向内的压力差,使纸向中间靠拢。
解题归纳:(1)分析哪一侧流体流速大;(2)流速大的一侧压强小,物体受到指向该侧的力;(3)根据力的方向进行相关判断。
12� �压强
一、单选题
1.(2024·山东青岛·中考真题)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】雕塑的重力为
雕塑对地面的压力等于其自身的重力,则雕塑对地面的压强为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
【答案】D
【详解】A.拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.火车道路的铁轨下面铺放路枕,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里,故C不符合题意;
D.行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,故D符合题意。
故选D。
3.(2024·广东广州·中考真题)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题图可知,水龙头关闭时,c处水的深度为
所以c处水龙头所受水的压强为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【答案】A
【详解】A.碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强,故A符合题意;
B.轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,故B不符合题意;
C.用橡胶制作轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性,故C不符合题意;
D.向转轴加润滑油可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
5.(2024·青海·中考真题)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
【答案】C
【详解】雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(2024·山东菏泽·中考真题)下列四幅图中关于压强的描述错误的是( )
A.用吸管喝牛奶利用了大气压强
B.泰山山顶的大气压强比山脚下的小
C.潜水员在水中上升过程受到的压强越来 越大
D.飞机机翼是利用气体流速大压强小的原理设计的
【答案】C
【详解】A.用吸管喝牛奶时,先吸去管中的空气,使管中气压变小,在大气压的作用下,牛奶进入吸管再流入口中,利用了大气压原理,故A正确,不符合题意;
B.大气压随着高度的升高而减小,因此泰山山顶的大气压强比山脚下的小,故B正确,不符合题意;
C.潜水员在水中上升过程距离水面的深度越来越小,由可知,受到的压强越来越小,故C错误,符合题意;
D.飞机机翼设计成流线型,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,从而产生了向上的升力,故D正确,不符合题意。
故选C。
7.(2024·西藏·中考真题)如图所示的生产生活实例中,用压强知识解释正确的是( )
A.甲图中,破窗锤是通过减小受力面积的方式增大压强
B.乙图中,用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的减小而升高
C.丙图中,三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而减小
D.丁图中,从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强大
【答案】A
【详解】A.由压力越大,受力面积越小,压强越大可知,破窗锤头部较尖,是通过减小受力面积的方式增大压强。故A正确;
B.液体表面上方的气压越高,沸点越高。用高压锅做饭是利用水的沸点会随着气压的增大而升高。故B错误;
C.同种液体中,深度越深,压强越大。三峡大坝设计成下宽上窄是由于液体的压强随深度的增加而增加。故C错误;
D.在流体中流速越大的位置,压强越小。从漏斗口用力向下吹气,乒乓球不会掉落是由于气体流速大的位置压强小。故D错误。
故选A。
8.(2024·福建·中考真题)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
【答案】A
【详解】A.吸盘在大气压的作用下被紧紧压在墙上,故A符合题意;
B.连通器利用的是液体压强,故B不符合题意;
C.重垂线利用的是重力的方向竖直向下,故C不符合题意;
D.书包带做的比较宽是通过增大受力面积减小压强,故D不符合题意。
故选A。
9.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【详解】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强
它们对地面的压强相等,即
因为h甲 > h乙,所以ρ甲 <ρ乙,若在两个正方体的上部分别截去相同高度,甲剩余部分对水平地面的压强为
乙剩余部分对水平地面的压强为
因为ρ甲 <ρ乙,所以
又因为
所以
即p甲>p乙。
甲对水平地面的压力为
F甲=P甲S甲
乙对水平地面的压力为
F乙=P乙S乙
因为P甲>P乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。综上可知,只有①③正确。
故选B。
二、实验题
10.(2024·海南·中考真题)小海发现,他站在齐胸深的水中时感觉胸口有压迫感,爱动脑筋的他产生了疑问:液体压强究竟与哪些因素有关呢?他猜想:液体的压强与液体的多少有关。为验证猜想,他用U形管压强计进行探究。
(1)用U形管压强计研究液体的压强,原因是金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差 (选填“越大”“不变”或“越小”);
(2)根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,液体的压强与液体的多少 (选填“有关”或“无关”);
(3)请你猜想,液体的压强可能与 (只写一种因素即可)有关。为了验证你的猜想,你将选择图中的 和 进行探究(选填图中对应的序号)。通过观察实验,你得出的结论是 。
【答案】(1)越大
(2)无关
(3) 液体的密度 ④ ⑤ 液体深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大
【详解】(1)液体内部压强大小通过U形管两侧液面高度差的大小来反映,金属盒上的薄膜受到的外力作用越大U形管两侧液面的高度差越大。
(2)根据图①和②实验现象可知,在深度相同时,U形管两侧液面高度差相等,所以可知,液体的压强与液体的多少无关。
(3)[1][2][3]液体的压强可能与液体的密度有关系,为了验证这个猜想,应该保证压强计在液体中的深度相同,且液体的密度不同,所以选择图中的④和⑤进行探究,通过观察实验④⑤压强计两侧液面高度差,可以得出的结论是:液体深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。
11.(2024·广东深圳·中考真题)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc<hd,求pc pd;
(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置 ;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc' sd';
(4)思考乐辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由 。
【答案】 < > 见解析
【详解】(1)[1]已知
由p=ρgh可知液体压强的关系为
(2)[2]其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,将木板的左侧和矿泉水瓶左侧对齐,木板静止,如图所示:
(3)[3]由(2)图可知,sc'和sd'分别为现在的最远距离,则有
(4)[4]由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,只改变了小孔到地面的距离,发现对应小孔水喷出的最远距离发生了变化,由此可知:水喷出的最远距离不仅与小孔在水中的深度有关,还与小孔到地面的距离有关。辉辉同学实验过程中,没有控制小孔到地面的距离,小孔到地面的距离是变化的,故不能通过喷出的距离显示压强的大小,不能探究压强与深度关系,因此辉辉同学的结论是错误的。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
【答案】 被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 A = 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由 知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
三、填空题
13.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
【答案】 < <
【详解】[1][2]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,由可知甲液体的密度比乙液体密度小,即
ρ甲<ρ乙
因为两试管中液面等高,由液体压强公式p=ρgh可知
p甲<p乙
14.(2024·陕西·中考真题)风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速大,压强 ,从而获得向上的升力。
【答案】 运动 小
【详解】[1][2]检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,飞行器相对于气流是运动的;其上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,从而形成向上的压强差和压力差,获得了向上的升力。
15.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则 ;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则 (两空均选填“<”、“=”或“>”)
【答案】 = >
【详解】[1]甲、乙两容器,分别装有同种液体,且深度相同,根据,两容器底部受到液体的压强相等,即,因为两容器的底面积相等,由可知液体对容器的底部的压力。
[2]甲、乙是两个质量、底面积都相等的容器,且由图可知甲容器中水的质量比乙容器中水的质量多,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,容器底面粗糙程度相同,因此甲容器在桌面上受到的摩擦力更大。用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,F3、F4分别等于甲、乙两容器在桌面受到的摩擦力,因此F3>F4。
16.(2024·江苏无锡·中考真题)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
【答案】 平整 200 摩擦力
【详解】[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
17.(2024·广西·中考真题)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为 Pa;从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为和,且∶=20∶17,则r约为 cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取=1.4、π=3.1、g=10N/kg)
【答案】 1
【详解】[1]金属柱体放在水平地面上,对地面的压力为
根据可知,其对地面的压强为
[2]正八边形的金属柱体的体积为
金属柱体的高为
根据正八边形边长和面积的关系,可得
解得
根据
可知,图乙中金属柱体对地面的压强和图甲中金属柱体对地面的压强相等,即
由
∶=20∶17
可得,图丙中金属柱体对地面的压强为
图丙中接触面积为
则丙对地面的压力为
丙的重力为
则减小的重力为
则减小的质量为
从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体,则挖去圆柱体的体积为
则挖去圆柱体的底面积为
底面半径为r为
四、计算题
18.(2024·江苏淮安·中考真题)无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为,静止时两起落架与地面的总接触面积为。(g取)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
【答案】(1)
(2)60N
(3)
【详解】(1)重力的方向竖直向下,作用在重心处,作图如下:
(2)无人机空载时受到的重力大小为
(3)无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强为
19.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)15N;(2);(3)
【详解】解:(1)空心砖的重力为
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为
(3)设空心砖的长宽高分别为、、,,压力不变,根据可知
①
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有
②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
答:(1)空心砖的重力为15N;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为;
(3)空心砖的材料的密度为。
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