第11讲 压强(8大题型)-备战2025年中考物理举一反三系列(全国通用)
2025-01-14
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内容正文:
第11讲 压强
题型一 探究影响压力作用效果的因素
题型二 压力、压强及其计算
题型三 减小或增大压强的方法
题型四 液体压强相关计算
题型五 连通器
题型六 大气压强及其特点
题型七 大气压强的测量
题型八 流体压强与流速关系
课标要求
命题预测
重难点
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。
《压强》是中考常考且是必考的内容。考题以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、实验题(一般2~6分)、计算题(一般8~12分)的形式出现,难度较大,一般会以压轴题出现。考查情景多结合密度、浮力等知识点进行考查或涉及一些实际生活中的情境,随着中考物理试题的不断创新和改革,压强题目的考查形式也可能会更加多样化和灵活化。
1、估测自己站立时对地面的压强。
2、了解铁路站台上设置安全线的必要性。
3、能够根据液体压强的特点解释相关现象,如连通器原理等。
4、能够设计简单的实验来探究压强与某些因素的关系。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。
3.知道大气压强及 其与人类生活的关系。
4.了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中 的应用。
探究影响压力作用效果的因素
题型一
【典型例题剖析】
【例1】(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: 。
【中考考点对接】
1、实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
2、实验装置如图
3、实验结论
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【解题能力提升】
1.转换法的应用:通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
2.控制变量法的应用:
(1)探究压力作用效果与压力大小的关系时,应保持受力面积不变,改变压力大小。
(2)探究压力作用效果与受力面积的关系时,应保持压力不变,改变受力面积的大小。
3.材料的选择:选用海绵而不用木板,是为了便于观察实验现象。
4.多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
【跟踪变式训练】
【变式1-1】玲玲学习压强知识后,利用小桌、海绵、砝码等器材来“探究影响压力作用效果的因素”,实验过程如图中甲、乙、丙所示。
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是 。
(2)下列事例中,直接应用到由乙、丙实验所得结论的是 (填序号)。
①压路机的滚轮质量很大
②书包的背带设计的宽些
③鞋底上凹凸不平的花纹
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是 。
【变式1-2】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积 ,压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系,可得出的初步结论是 。
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点是 (填“正确”“错误”)的,理由是 ,要验证小强的想法,你的做法是 。
【变式1-3】小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小明用长方体物块进行了三次实验,情况如图1甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知, ,滑动摩擦力越大;
(3)小明比较甲和丙两次实验得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是: ;
(4)小明撤去原来的装置,将木块放在海绵上,通过观察 的现象,可探究压力的作用效果与什么因素有关,出现三种不同情况,如图2所示,比较三种不同情况,可得到的正确结论是:
①由甲图和乙图表明,当 ;
②由 两图表明,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
压力、压强及其计算
题型二
【典型例题剖析】
【例2】(2024·吉林·中考真题)质量为的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
【中考考点对接】
1、压强概念:压力的作用效果,数值上等于物体单位面积上受到的压力。
2、压强公式:(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)。
3、压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。
【解题能力提升】
1.压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关。
2.压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
3.压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同。
【跟踪变式训练】
【变式2-1】(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.
【变式2-2】(2024·山东泰安·中考真题)一辆重为的坦克静止在水平地面上,已知履带着地总面积为,它对地面的压强是 。
【变式2-3】(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。
减小或增大压强的方法
题型三
【典型例题剖析】
【例3】(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
【中考考点对接】
1、减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
2、增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀。②投向靶盘的飞镖。③用力刹车。
【解题能力提升】
1.增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
2.减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【跟踪变式训练】
【变式3-1】(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
【变式3-2】(2024·广东深圳·中考真题)2024年 6月 2 日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【变式3-3】(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
液体压强相关计算
题型四
【典型例题剖析】
【例4】(2024·山东济宁·中考真题)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口,形成三船三舱组合体。成功对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十八号载人飞船是 的;2020年11月10日,全海深载人潜水器“奋斗者”号在深潜试验中最大下潜深度达到10909m,创造了中国载人深潜新的历史。此次深潜试验中“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为 。(取,)
【中考考点对接】
1、计算液体压强的公式是p=ρgh。
2、液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
3、运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
【解题能力提升】
1、液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。
2、液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形状的物体来说,经过推导以后可以使用。
3、找出题目中隐含条件是解本题的关键。
4、一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结合图形分析、比较,得出结论。
【跟踪变式训练】
【变式4-1】(2024·新疆·中考真题)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
【变式4-2】(2024·甘肃临夏·中考真题)2023年3月11日,“奋斗者”号载人潜水器顺利完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务返回三亚。本航次中,“奋斗者”号总共完成了63次有效下潜作业,4次下潜深度超万米,平均深度7429米,下潜最大深度10010.9米。因液体压强随深度的增加而 (选填“增大”或“减小”),科研人员自主研发了抗压能力更强、韧性和可焊接性更好的Ti62A钛合金新材料,达到可以承受更大压力的目的。当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10000米时,所受到海水的压强为 (取,g取)。
【变式4-3】(2024·四川广安·中考真题)茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g,底面积为,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(,g取)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
连通器
题型五
【典型例题剖析】
【例5】如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( )
A.液体由A流向B B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动 D.液体静止不动
【中考考点对接】
1、连通器:上端开口,下部相连通的容器。
2、原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
3、连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
【解题能力提升】
1.连通器的性质主要体现在当几个底部互相连通的容器注入同一种液体且液体不流动时,各容器中的液面总是保持在同一水平面上。
2.当液体不流动时,连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。这一原理不仅在技术和工程领域有着广泛的应用,也为日常生活带来了便利和安全保障。
3.船闸的工作原理主要是利用连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降,从而通过集中的航道水位落差。船闸主要由闸室、上游引航道、下游引航道、上游闸首和下游闸首组成。当船舶由下游向上游行驶时,室内水位降至与下游水位齐平,然后打开下游闸首的闸门,船进闸室,关闸门,灌水,待水位升到与上游水位齐平后,打开上游闸首闸门,船即可出闸通过上游引航道驶向上游。当船由上游向下游行驶时,过闸操作程序则与此相反。
【跟踪变式训练】
【变式5-1】连通器在生活有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.水池下的回水弯管
C.船闸 D.微小压强计
【变式5-2】我国自主发现首个深水深层大油田——开平南油田,最大水深532米,最大井深4831米。最大水深处的液体压强是 Pa。如图所示的是一种连体花瓶,在任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了 原理。
【变式5-3】如图为某游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时吃水深度为3m。三峡船闸利用了 原理;该游轮满载时底部受到水的压强为 Pa(g取,)。
大气压强及其特点
题型六
【典型例题剖析】
【例6】(2024·山东威海·中考真题)如图是用羊皮制作的锅,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,此地大气压强 标准大气压(选填“低于”“等于”“高于”);羊皮锅不会因温度过高而损坏是因为 。
【中考考点对接】
1、大气压强的认识
(1)大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
(2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
(3)马德堡半球实验证明了:①大气压的存在②大气压很大。
2、大气压的特点
(1)空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
(2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
(4)沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
(5)体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
【解题能力提升】
1.大气压的综合应用主要涉及到多个方面,包括生活用品、天气影响、人体影响、液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
2.大气压的存在现象
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
【跟踪变式训练】
【变式6-1】(2024·湖南长沙·中考真题)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
【变式6-2】(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
【变式6-3】(2024·宁夏·中考真题)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
大气压强的测量
题型七
【典型例题剖析】
【例7】物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值。
(1)实验测量原理 ;若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器 来进行实验;
(2)操作步骤如下:
a、将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器小孔,读出注射器容积V;
b、将弹簧测力计在竖直方向上较零,拉环固定在墙壁上,秤钩与注射器活塞相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
c、用刻度尺测出 的长度为L;
小庆指出步骤中的错误是: ,这样测到的大气压 实际大气压(“大于”、“小于”或“等于”)。
【中考考点对接】
“估测大气压的值”的实验方案
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(2)如下图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F。
(3)观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为。
【解题能力提升】
利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=F/S,利用二力平衡知识测出大气压力,利用几何知识得出活塞的受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,最后确定是偏大或偏小。
【跟踪变式训练】
【变式7-1】在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
【变式7-2】用如图所示装置粗略测量大气压的值,把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg。则大气对吸盘的压力为 ,大气压的测量值为 。(g取10N/kg)
【变式7-3】在测量牛奶密度的实验中:
(1)小明进行了如下的操作:①用调好的天平测量出空烧杯的质量为30g;②取适量牛奶倒入烧杯,用天平测量出牛奶和烧杯的总质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示;③将牛奶全部倒入量筒中,读出量筒中牛奶的体积V,如图乙所示。则牛奶的密度ρ= g/cm3(保留两位小数);
(2)小华认为小明的方案存在一定的误差,于是她找来了量程为50mL的一支注射器(如图丙所示),利用天平就完成了测量。实验步骤如下:①用排尽了空气的注射器,先吸入V1的牛奶,用天平测量出注射器和牛奶的质量m1;② ;请将小华的实验方案补充完整,牛奶密度的表达式ρ= (用步骤中的字母表示);
测完密度后,小华继续用注射器做测量大气压的实验,实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为105Pa,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器。实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得大气压值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
流体压强与流速关系
题型八
【典型例题剖析】
【例8】(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。
【中考考点对接】
1、流体压强与流速的关系
(1)流体:流动的物体,指的是液体和气体。
(2)液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。
2、飞机升力的产生原因
(1)飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
(2)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
(3)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【解题能力提升】
1. 流体压强与流速的关系在生活中的应用:飞机飞行、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球、跑车上的扰流装置、龙卷风能够把树连根拔起、滑翔伞能在空中掉不下来等。
2. 飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼得上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。
【跟踪变式训练】
【变式8-1】(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
【变式8-2】(2024·四川乐山·中考真题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【变式8-3】(2024·四川广元·中考真题)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
1.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月9日,山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于下图所示的手球比赛,分析正确的是( )
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压强比站立时小
2.(2024·四川眉山·中考真题)“五一”假期,小龙和爸爸、妈妈一起到瓦屋山旅游、他们乘坐同一观光缆车,在钢缆的作用下斜向上做匀速直线运动如图甲。缆车与钢缆接头处固定,其示意图如图乙,忽略空气阻力。下列判断正确的是( )
A.缆车的运动状态是变化的
B.缆车相对于小龙是运动的
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车受到的拉力和重力是一对平衡力
3.(2024·河南·中考真题)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
4.(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
5.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图所示,当人驾驶电动平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.以电动平衡车为参照物,人是运动的
B.此时人不会向前倾是因为人没有惯性
C.人与车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.轮胎上有花纹目的是为了减小受力面积,增大压强
6.(2024·甘肃兰州·中考真题)小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用力很难将它们拉开,说明吸盘外部大气压强 (选填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议: 。
7.(2024·辽宁·中考真题)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
8.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当橡皮膜向一侧凸起时,可判断隔板两侧液体压强的大小,此时用到的研究方法是 ;若图中容器的隔板两侧装入的是同种液体,可判断液体压强与 有关。
9.(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)
10.(2024·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
11.(2024·四川乐山·中考真题)探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
12.(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11讲 压强
题型一 探究影响压力作用效果的因素
题型二 压力、压强及其计算
题型三 减小或增大压强的方法
题型四 液体压强相关计算
题型五 连通器
题型六 大气压强及其特点
题型七 大气压强的测量
题型八 流体压强与流速关系
课标要求
命题预测
重难点
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。
《压强》是中考常考且是必考的内容。考题以选择题(一般2分)、填空题(一般2分)、实验题(一般2~6分)、计算题(一般8~12分)的形式出现,难度较大,一般会以压轴题出现。考查情景多结合密度、浮力等知识点进行考查或涉及一些实际生活中的情境,随着中考物理试题的不断创新和改革,压强题目的考查形式也可能会更加多样化和灵活化。
1、估测自己站立时对地面的压强。
2、了解铁路站台上设置安全线的必要性。
3、能够根据液体压强的特点解释相关现象,如连通器原理等。
4、能够设计简单的实验来探究压强与某些因素的关系。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。
3.知道大气压强及 其与人类生活的关系。
4.了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中 的应用。
探究影响压力作用效果的因素
题型一
【典型例题剖析】
【例1】(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”。
【中考考点对接】
1、实验器材(小桌、海绵、砝码、木板)。
2、实验装置如图
3、实验结论
由甲丙可知:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
由乙丙可知:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【解题能力提升】
1.转换法的应用:通过海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
2.控制变量法的应用:
(1)探究压力作用效果与压力大小的关系时,应保持受力面积不变,改变压力大小。
(2)探究压力作用效果与受力面积的关系时,应保持压力不变,改变受力面积的大小。
3.材料的选择:选用海绵而不用木板,是为了便于观察实验现象。
4.多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。
【跟踪变式训练】
【变式1-1】玲玲学习压强知识后,利用小桌、海绵、砝码等器材来“探究影响压力作用效果的因素”,实验过程如图中甲、乙、丙所示。
(1)通过甲、乙实验能够得到的结论是 。
(2)下列事例中,直接应用到由乙、丙实验所得结论的是 (填序号)。
①压路机的滚轮质量很大
②书包的背带设计的宽些
③鞋底上凹凸不平的花纹
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是 。
【答案】(1)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显
(2)②
(3)没有控制压力的大小相同
【详解】(1)通过甲、乙实验能够得到,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越明显,可得的结论是受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(2)由乙、丙实验可得:压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
①.压路机的滚轮质量很大,是受力面积相同时,通过增大压力,增大压力的作用效果,故①不符合题意;
②.书包的背带设计的宽些,是压力相同时,通过增大受力面积,减小压力的作用效果,故②符合题意;
③.鞋底上凹凸不平的花纹,是压力不变时,通过增大接触面粗糙程度,增大摩擦力,故③不符合题意。
故选②。
(3)如图丁的实验中,将质量分布均匀的物体沿竖直方向切成大小不同的两块,将左边部分移开后,发现海绵的凹陷程度不变,由此得出“压力的作用效果与受力面积无关”的结论,此探究过程中存在的问题是改变受力面积的同时,也改变压力大小,没有控制压力的大小相同。
【变式1-2】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出:当压力大小一定时,受力面积 ,压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系,可得出的初步结论是 。
(4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点是 (填“正确”“错误”)的,理由是 ,要验证小强的想法,你的做法是 。
【答案】(1)凹陷的程度
(2)越小
(3) 压力大小 受力面积相同时,压力越大,压力效果越明显
(4) 错误 没有控制受力面积相同 将图丁中的一块木块叠放在另一块的上方
【详解】(1)海绵比较容易发生形变,所以压力作用效果可以通过海绵的凹陷程度来反映,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,这是转换法的应用。
(2)由甲、乙两次实验可知,木块压力大小相同,受力面积不同,且甲图受力面积小,海绵的凹陷程度大,压力作用效果明显,故可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
(3)[1]甲、丙两次实验中,受力面积相同,木块对海绵的压力大小不同,海绵的凹陷程度不同,说明压力作用的效果跟受力面积有关。
[2]甲、丙两次实验中,受力面积相同,木块对海绵的压力大小不同,丙图中压力大,海绵的凹陷程度大,压力作用效果明显,故可得出结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越明显。
(4)[1][2]要探究压力作用效果与压力大小的关系,应保持受力面积相同,而甲、丁两图中,压力不同,受力面积不同,压力的作用效果不同,所以得出压力作用的效果与压力大小无关,是错误的,因为没有控制受力面积相同。
[3]要验证小强的想法,应保持受力面积相同,改变压力大小,故可以将图丁中的一块木块叠放在另一块的上方进行实验。
【变式1-3】小明在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中。
(1)小明用长方体物块进行了三次实验,情况如图1甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉着木块在水平木板(或毛巾)上做 运动,这时滑动摩擦力的大小 弹簧测力计的示数;
(2)比较甲和乙两组数据可知, ,滑动摩擦力越大;
(3)小明比较甲和丙两次实验得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大,老师指出这样得出的结论是不对的,理由是: ;
(4)小明撤去原来的装置,将木块放在海绵上,通过观察 的现象,可探究压力的作用效果与什么因素有关,出现三种不同情况,如图2所示,比较三种不同情况,可得到的正确结论是:
①由甲图和乙图表明,当 ;
②由 两图表明,当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
【答案】(1) 匀速直线 等于
(2)在压力一定时,接触面越粗糙
(3)没有控制接触面的粗糙程度不变
(4) 海绵的凹陷程度 压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显 乙和丙
【详解】(1)[1][2]用弹簧测力计匀速拉动木块时,木块在水平方向上做匀速直线运动受到的力是平衡力,根据二力平衡的知识,此时摩擦力的大小等于弹簧测力计对木块拉力的大小。
(2)比较甲、乙实验,压力大小相同,接触面粗糙程度不同,滑动摩擦力大小不同,可得结论:在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
(3)甲和丙两图中的压力不同,接触面的粗糙程度不同,而得出压力越大,滑动摩擦力就越大的结论是不正确的,原因是在研究摩擦力大小和压力大小的关系时,没有控制接触面的粗糙程度不变。
(4)①[1]分析比较甲、乙两图知,压力相同,受力面积不同,海绵凹陷程度不同,乙中受力面积更小,海绵凹陷的更明显,故可得结论为压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[2]分析比较乙、丙两图知,受力面积相同,压力不同,海绵凹陷程度不同,故可得结论为当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
压力、压强及其计算
题型二
【典型例题剖析】
【例2】(2024·吉林·中考真题)质量为的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
【答案】(1)1.6×104N;(2)2×105Pa
【详解】解:(1)这辆新能源汽车受到的重力
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压力
这辆新能源汽车对水平地面的压强
答:(1)这辆新能源汽车受到的重力1.6×104N;
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强2×105Pa。
【中考考点对接】
1、压强概念:压力的作用效果,数值上等于物体单位面积上受到的压力。
2、压强公式:(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)。
3、压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。
【解题能力提升】
1.压力和压强是截然不同的两个概念:压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力,跟支持面面积,受力面积大小无关.压强是物体单位面积受到的压力.跟受力面积有关。
2.压力、压强的单位是有区别的.压力的单位是牛顿,跟一般力的单位是相同的.压强的单位是一个复合单位,它是由力的单位和面积的单位组成的.在国际单位制中是牛顿/平方米,称“帕斯卡”,简称“帕”。
3.压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同。
【跟踪变式训练】
【变式2-1】(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。
【变式2-2】(2024·山东泰安·中考真题)一辆重为的坦克静止在水平地面上,已知履带着地总面积为,它对地面的压强是 。
【答案】
【详解】坦克静止在水平地面上时对地面的压力
F=G=4×105N
对地面的压强
【变式2-3】(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
减小或增大压强的方法
题型三
【典型例题剖析】
【例3】(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。
【中考考点对接】
1、减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮;②房屋建在较大的地基上;③书包带做得较宽。
2、增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀。②投向靶盘的飞镖。③用力刹车。
【解题能力提升】
1.增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力。
2.减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【跟踪变式训练】
【变式3-1】(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。
【变式3-2】(2024·广东深圳·中考真题)2024年 6月 2 日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【详解】“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强。
故选C。
【变式3-3】(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
【答案】 增大受力面积
【详解】[1]质量为40t的坦克的重力为
静止时坦克对水平地面的压力为
静止时对水平地面的压强为
[2]宽大的履带是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强的。
液体压强相关计算
题型四
【典型例题剖析】
【例4】(2024·山东济宁·中考真题)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船采用自主快速交会对接模式,对接于中国空间站天和核心舱径向对接口,形成三船三舱组合体。成功对接后,以天和核心舱为参照物,神舟十八号载人飞船是 的;2020年11月10日,全海深载人潜水器“奋斗者”号在深潜试验中最大下潜深度达到10909m,创造了中国载人深潜新的历史。此次深潜试验中“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为 。(取,)
【答案】 静止
【详解】[1]以天和核心舱为参照物,神舟十八号载人飞船的位置不变,是静止的。
[2]“奋斗者”号在最大下潜深度处承受海水的压强为
【中考考点对接】
1、计算液体压强的公式是p=ρgh。
2、液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
3、运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
【解题能力提升】
1、液体的压强与液体的深度和密度有关,因此计算时关键找到“液体”的深度和密度。当容器是柱形容器时,液体对容器底部压力等于液体重力时,先判断压力等于重力后利用p=F/S求压强。
2、液体的压强公式,对于固体来说,不能直接应用此公式,但对于长方体、正方体、圆柱体等规则形状的物体来说,经过推导以后可以使用。
3、找出题目中隐含条件是解本题的关键。
4、一些题按常规方法比较,很复杂。重要是抓住问题的关键:容器内液体体积不变。结合图形分析、比较,得出结论。
【跟踪变式训练】
【变式4-1】(2024·新疆·中考真题)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为的酒精,则酒精的质量为( )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
【答案】B
【详解】正放时,水柱为标准的圆柱体,根据此时水对瓶底的压强为900Pa,根据求得水柱高度
水的质量为0.3kg,由此可知每0.1kg水占圆柱体部分3cm高度。
将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa,根据求得水深度
瓶子总高20cm,上方空心部分高度6cm,装满水需要0.2kg,由此可知整个瓶子装满水的质量为0.5kg,瓶子的容积
则装满酒精质量为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式4-2】(2024·甘肃临夏·中考真题)2023年3月11日,“奋斗者”号载人潜水器顺利完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务返回三亚。本航次中,“奋斗者”号总共完成了63次有效下潜作业,4次下潜深度超万米,平均深度7429米,下潜最大深度10010.9米。因液体压强随深度的增加而 (选填“增大”或“减小”),科研人员自主研发了抗压能力更强、韧性和可焊接性更好的Ti62A钛合金新材料,达到可以承受更大压力的目的。当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10000米时,所受到海水的压强为 (取,g取)。
【答案】 增大
【详解】[1] 液体压强与深度有关,随深度的增加而增大。
[2] 当“奋斗者”号载人潜水器下潜至10000米时,所受到海水的压强为
【变式4-3】(2024·四川广安·中考真题)茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600g,底面积为,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。(,g取)
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的0.6倍,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
【答案】(1)1.2×103Pa;(2)1.4kg
【详解】解:(1)水对茶壶底的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
(2)由可得,水对茶壶底的压力
F水=pS=1.2×103Pa×100×10−4m2=12N
由题意可知,茶壶对桌面的压力
茶壶的重力
G壶=m壶g=0.6kg×10N/kg=6N
因茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的重力之和,所以,水的重力
G水=F壶−G壶=20N−6N=14N
则水的质量
答:(1)水对茶壶底的压强为1.2×103Pa;
(2)茶壶内水的质量为1.4kg。
连通器
题型五
【典型例题剖析】
【例5】如图,A、B两容器中装有同一液体,且液面高度相同,a点的压强小于b点的压强,当A、B间的阀门打开时,下列说法中正确的是( )
A.液体由A流向B B.液体由B流向A
C.液体在A、B间来回流动 D.液体静止不动
【答案】D
【详解】A、B上端开口,中间联通,是连通器,由于容器中装有同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍然相平,故液体不流动,故D正确。
故选D。
【中考考点对接】
1、连通器:上端开口,下部相连通的容器。
2、原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
3、连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
【解题能力提升】
1.连通器的性质主要体现在当几个底部互相连通的容器注入同一种液体且液体不流动时,各容器中的液面总是保持在同一水平面上。
2.当液体不流动时,连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上。这一原理不仅在技术和工程领域有着广泛的应用,也为日常生活带来了便利和安全保障。
3.船闸的工作原理主要是利用连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降,从而通过集中的航道水位落差。船闸主要由闸室、上游引航道、下游引航道、上游闸首和下游闸首组成。当船舶由下游向上游行驶时,室内水位降至与下游水位齐平,然后打开下游闸首的闸门,船进闸室,关闸门,灌水,待水位升到与上游水位齐平后,打开上游闸首闸门,船即可出闸通过上游引航道驶向上游。当船由上游向下游行驶时,过闸操作程序则与此相反。
【跟踪变式训练】
【变式5-1】连通器在生活有着广泛的应用。如图所示的事例中,没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.水池下的回水弯管
C.船闸 D.微小压强计
【答案】D
【详解】ABC.茶壶、下水道弯管、船闸都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,故ABC不符合题意;
D.压强计的U形管一端是密封的,因此不是连通器,故D符合题意。
故选D。
【变式5-2】我国自主发现首个深水深层大油田——开平南油田,最大水深532米,最大井深4831米。最大水深处的液体压强是 Pa。如图所示的是一种连体花瓶,在任何一个花瓶中倒入水,三个花瓶中的水位最后都会相平,这种花瓶应用了 原理。
【答案】 连通器
【详解】[1]最大水深处的液体压强是
[2]三个花瓶的上端均开口,底部均相连通,是连通器,连通器中液面静止时,水位相平。
【变式5-3】如图为某游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时吃水深度为3m。三峡船闸利用了 原理;该游轮满载时底部受到水的压强为 Pa(g取,)。
【答案】 连通器
【详解】[1]闸室与上游(下游)底部连通,上端开口,是连通器,三峡船闸利用了连通器原理工作的。
[2]该游轮满载时底部受到水的压强为
大气压强及其特点
题型六
【典型例题剖析】
【例6】(2024·山东威海·中考真题)如图是用羊皮制作的锅,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,此地大气压强 标准大气压(选填“低于”“等于”“高于”);羊皮锅不会因温度过高而损坏是因为 。
【答案】 低于 见解析
【详解】[1]气压低,水的沸点低,1标准大气压下水的沸点是100℃,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,说明此地大气压强低于标准大气压。
[2]当水沸腾后,虽然不断吸热,但温度保持不变,羊皮锅不会因温度过高而损坏。
【中考考点对接】
1、大气压强的认识
(1)大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
(2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
(3)马德堡半球实验证明了:①大气压的存在②大气压很大。
2、大气压的特点
(1)空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
(2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
(4)沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
(5)体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
【解题能力提升】
1.大气压的综合应用主要涉及到多个方面,包括生活用品、天气影响、人体影响、液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
2.大气压的存在现象
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
【跟踪变式训练】
【变式6-1】(2024·湖南长沙·中考真题)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
【答案】D
【详解】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式6-2】(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。
【变式6-3】(2024·宁夏·中考真题)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
【答案】 大气压强 吸管吸饮料
【详解】[1]用火把拔火罐内里加热之后,拔火罐里边的空气排出去一部分,拔火罐内的气压减小,小于拔火罐外边的大气压,在大气压强的作用下,拔火罐紧紧吸住患者的皮肤,不会掉下来。
[2]利用吸管来喝饮料时,我们用力吸吸管,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,则大气压就将饮料压入吸管中,进入我们的口中,这与拔火罐的原理是相同的,都是利用了大气压的作用。
大气压强的测量
题型七
【典型例题剖析】
【例7】物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值。
(1)实验测量原理 ;若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器 来进行实验;
(2)操作步骤如下:
a、将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器小孔,读出注射器容积V;
b、将弹簧测力计在竖直方向上较零,拉环固定在墙壁上,秤钩与注射器活塞相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
c、用刻度尺测出 的长度为L;
小庆指出步骤中的错误是: ,这样测到的大气压 实际大气压(“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1) C
(2) 注射器带刻度的部分 将弹簧测力计在竖直方向上较零 小于
【详解】(1)[1]由实验过程可知,实验中是通过测量拉动活塞开始滑动时的力,此时的拉力等于大气压对活塞的压力,以及活塞的横截面积,然后通过计算出大气压的值,因此实验测量原理为。
[2]若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,是其受到大气的压力太大,而大气压在实验过程中没变化,由可知,所选注射器活塞的横截面积太大了,所以应换用横截面积较小的注射器C来进行探究。
(2)[1]已知注射器容积为V,为了得出活塞的横截面积S,应用刻度尺测出注射器带刻度的部分的长度L。
[2][3]由实验步骤可知,弹簧测力计在水平方向测量拉力,因此将弹簧测力计在竖直方向上较零是错误的。根据力的平衡可知,拉动测力计到活塞滑动时,测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力,此时弹簧测力计受到摩擦力的影响,测力计示数比真实值偏小,这样测到的大气压小于实际大气压。
【中考考点对接】
“估测大气压的值”的实验方案
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(2)如下图所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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.当注射器中的活塞刚开始移动时,记下弹簧测力计的示数F。
(3)观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为。
【解题能力提升】
利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=F/S,利用二力平衡知识测出大气压力,利用几何知识得出活塞的受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,最后确定是偏大或偏小。
【跟踪变式训练】
【变式7-1】在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10-5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa B.1.10×105Pa
C.1.01×105Pa D.0.96×105Pa
【答案】B
【详解】当注射器中的活塞开始向左滑动时,烧杯和水的总重为
G1=m1g=(0.88+0.1)kg×10N/kg=9.8N
对活塞受力分析则有
f+F=G1=9.8N ①
当注射器中的活塞开始向右滑动时,烧杯和水的总重为
G2=m2g=(0.46+0.1)kg×10N/kg=5.6N
对活塞受力分析则有
F﹣f=G2=5.6N ②
①②联立解得大气压力F=7.7N,所以所测大气压的值应为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式7-2】用如图所示装置粗略测量大气压的值,把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg。则大气对吸盘的压力为 ,大气压的测量值为 。(g取10N/kg)
【答案】 38N 9.5×104Pa
【详解】[1]吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg,吸盘、小桶和沙子的总重力
吸盘竖直竖直向下的拉力
吸盘静止在玻璃上,吸盘受到竖直向下的力和竖直向上的大气压力是平衡力,根据平衡力条件得,大气对吸盘的压力
[2]大气压值
【变式7-3】在测量牛奶密度的实验中:
(1)小明进行了如下的操作:①用调好的天平测量出空烧杯的质量为30g;②取适量牛奶倒入烧杯,用天平测量出牛奶和烧杯的总质量,天平平衡时砝码和游码的位置如图甲所示;③将牛奶全部倒入量筒中,读出量筒中牛奶的体积V,如图乙所示。则牛奶的密度ρ= g/cm3(保留两位小数);
(2)小华认为小明的方案存在一定的误差,于是她找来了量程为50mL的一支注射器(如图丙所示),利用天平就完成了测量。实验步骤如下:①用排尽了空气的注射器,先吸入V1的牛奶,用天平测量出注射器和牛奶的质量m1;② ;请将小华的实验方案补充完整,牛奶密度的表达式ρ= (用步骤中的字母表示);
测完密度后,小华继续用注射器做测量大气压的实验,实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为105Pa,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器。实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得大气压值 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
【答案】 1.07 见解析 甲 偏小
【详解】(1)③[1]由图甲可知,牛奶和烧杯的总质量
牛奶的质量
由图乙可知,量筒的分度值为2mL,则牛奶的体积
牛奶的密度
(2)②③[2][3]若利用一次吸入的牛奶质量与体积计算密度,由于测量的体积较小会使计算出的密度值偏大,为减小误差可利用两次吸入注射器中牛奶的质量之差与体积之差计算其密度,故实验步骤为:用排尽了空气的注射器,先吸入V1的牛奶,用天平测量出注射器和牛奶的质量m1;再吸部分入牛奶,读出牛奶体积为V2,用天平测量出注射器和牛奶的总质量为m2;第二次吸入的牛奶的质量
m=m2-m1
体积
V=V2-V1
则牛奶的密度
[4]因甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时
因为已知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程,所以实验时应选用甲注射器。
[5]实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则弹簧测力计的示数F减小,由压强公式可知,将导致测得的大气压强值偏小。
流体压强与流速关系
题型八
【典型例题剖析】
【例8】(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。
【中考考点对接】
1、流体压强与流速的关系
(1)流体:流动的物体,指的是液体和气体。
(2)液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。
2、飞机升力的产生原因
(1)飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
(2)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
(3)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
【解题能力提升】
1. 流体压强与流速的关系在生活中的应用:飞机飞行、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球、跑车上的扰流装置、龙卷风能够把树连根拔起、滑翔伞能在空中掉不下来等。
2. 飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼得上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。
【跟踪变式训练】
【变式8-1】(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。
【变式8-2】(2024·四川乐山·中考真题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
【变式8-3】(2024·四川广元·中考真题)取一个瓶子,装入适量红色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,这样就制成了一个气压计,如图甲。小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,观察到玻璃管内水面 ;如图乙,她又去掉橡皮塞,待水面静止时,用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面 。(选填“上升”“不变”或“下降”)
【答案】 下降 上升
【详解】[1]小丽将该气压计从5楼带到1楼的过程中,海拔降低,外界大气压强增大,则玻璃管内水面在外界大气压强的作用下下降。
[2]用一支吸管,将管口靠近玻璃管上端,通过吸管向右吹气,观察到玻璃管内水面上升,因为玻璃管上端空气流速大,压强小, 玻璃管内水面在下端大气压强的作用下上升。
1.(2024·山东临沂·中考真题)2024年5月9日,山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于下图所示的手球比赛,分析正确的是( )
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压强比站立时小
【答案】C
【详解】A.被运动员握在手中的手球受重力、摩擦力、压力作用,故A错误;
B.手球被抛出,球在力作用下运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态,故B错误;
C.力能改变物体的运动状态,跳起在空中的运动员因受重力而落下,故C正确;
D.走动中的运动员对地面的压力与站立时相同,走动中的运动员与地面的受力面积较小,由得,走动中的运动员对地面的压强比站立时大,故D错误。
故选C。
2.(2024·四川眉山·中考真题)“五一”假期,小龙和爸爸、妈妈一起到瓦屋山旅游、他们乘坐同一观光缆车,在钢缆的作用下斜向上做匀速直线运动如图甲。缆车与钢缆接头处固定,其示意图如图乙,忽略空气阻力。下列判断正确的是( )
A.缆车的运动状态是变化的
B.缆车相对于小龙是运动的
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车受到的拉力和重力是一对平衡力
【答案】D
【详解】A.缆车在钢缆的作用下斜向上做匀速直线运动,所以运动状态不变,故A错误;
B.小龙坐在缆车内,缆车与小龙之间的位置没有发生改变,缆车相对于小龙是静止的,故B错误;
C.海拔越高,气压越低,缆车外大气压随高度的增加而减小,故C错误;
D.缆车做匀速直线运动,在竖直方向上所受的拉力和重力,二力大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在同一物体上,因此是一对平衡力,故D正确。
故选D。
3.(2024·河南·中考真题)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
【答案】C
【详解】A.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,但二者不是同一个力,故A错误;
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力作用在不同物体上,不是平衡力,故B错误;
C.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,根据,水杯对木板的压强为,故C正确;
D.木板对海绵的压力等于水杯和木板的总重力,根据,木板对海绵的压强为,故D错误。
故选C。
4.(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。
5.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图所示,当人驾驶电动平衡车在水平路面上做匀速直线运动时,下列说法正确的是( )
A.以电动平衡车为参照物,人是运动的
B.此时人不会向前倾是因为人没有惯性
C.人与车的总重力与地面对车的支持力是一对平衡力
D.轮胎上有花纹目的是为了减小受力面积,增大压强
【答案】C
【详解】A.以电动平衡车为参照物,人相对与电动车的位置不变,是静止的,故A错误;
B.任何物体均具有惯性,故B错误;
C.人与车的总重力与地面对车的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一条直线上,是一对平衡力,故C正确;
D.轮胎上有花纹目的是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故D错误。
故选C。
6.(2024·甘肃兰州·中考真题)小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用力很难将它们拉开,说明吸盘外部大气压强 (选填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议: 。
【答案】 大于 在吸盘上扎一个小孔
【详解】[1]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,在内外压力差的作用下,很难拉开。
[2]若在吸盘上扎一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大,吸盘内外气体压强差变小,压力差变小,可以轻松将两吸盘分开。
7.(2024·辽宁·中考真题)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
【答案】 大气压 小
【详解】[1]向空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿倒出热水的矿泉水瓶内气体温度降低,由于热胀冷缩,使得瓶内压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,矿泉水瓶被压扁了,因此该现象证明了大气压强的存在。
[2]在气体中,流速大的位置压强小。所以打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强小的原因造成的。
8.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当橡皮膜向一侧凸起时,可判断隔板两侧液体压强的大小,此时用到的研究方法是 ;若图中容器的隔板两侧装入的是同种液体,可判断液体压强与 有关。
【答案】 转换法 深度
【详解】[1]根据转换法,可通过橡皮膜凸出的方向判断隔板两侧液体压强的大小。
[2]若图中容器的隔板两侧装入的是同种液体,右侧深度大,橡皮膜向左凸出,说明右侧压强大,可判断液体压强与深度有关。
9.(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
10.(2024·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】 平衡 相互作用 = 受力面积 深度 A和B 大气压 A
【详解】(1)[1]瓶子受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
[2]瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力。
(2)[3]瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于自身的重力,大小是相同的,即F正=F倒。
[4]由图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的形变程度不同,因此可知压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[5]由图丁可知,A、B两处深度不同,且B处的深度比A处的深度要大,此时B处的水流速度大于A处的水流速度,说明B处水的压强要大于A处水的压强,因此可知,同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。
[6][7]瓶盖拧紧后,瓶内与瓶外隔绝,由于外界大气压的作用,将瓶内的水压在瓶内而流不出来,因此小孔A和B都会立即停止出水。
(4)[8]塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
A.限制货车超载是通过改变压力大小来改变压强,故A符合题意;
B.铁轨下面铺放枕木是通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意。
故选A。
11.(2024·四川乐山·中考真题)探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
【答案】 差 转换法 甲 乙 密度 水 上
【详解】(1)[1]在组装好器材后,我们需要检查压强计的气密性。这是通过用手指轻压或重压探头的橡皮膜,并观察U形管两侧液面的变化来实现的。如果U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性差,可能存在漏气的情况,这样的压强计无法准确测量液体压强。
(2)[2]在实验中,我们无法直接看到液体内部压强的大小,但可以通过观察U形管两侧液面的高度差来间接判断。这种通过观察易于测量的物理量来反映不易测量的物理量的方法,我们称之为转换法。
(3)[3][4]观察图甲和图乙,我们可以看到,它们使用的是同一种液体(水),且橡皮膜的方向也相同,但液体的深度不同。通过比较这两图,我们可以发现,液体深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,即液体压强越大,所以液体压强与液体深度有关。
(4)[5]比较甲、丙两图,我们可以看到,它们使用的液体深度相同,橡皮膜的方向也相同,但液体种类不同(甲为水,丙为盐水)。通过比较这两图,我们可以发现,盐水的密度大于水,而盐水产生的压强也大于水产生的压强。因此,我们可以得出结论:液体压强与液体密度有关。
(5)[6][7]根据实验结论,我们知道液体的压强与液体的密度和深度都有关。现在,我们将压强计的两个探头分别浸入酒精和水中,并处于同一深度。由于水的密度大于酒精的密度,所以在同一深度下,水产生的压强会大于酒精产生的压强。观察图丁,我们可以看到U形管左侧液面较低,说明A杯中探头受到的压强较大,由可知,液体深度相同相同时,液体密度越大,液体压强越大,即A杯中盛有的是密度较大的液体,即水。当U形管两侧液面再次相平时,两探头处受到的压强相同。由可知,在液体压强相同时,液体密度越大,液体深度越小,所以我们应该将A杯中的探头向上移动,以减小其受到的压强。
12.(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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