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2025年中考物理复习专题:压强计算、实验题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.在探究液体压强的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面 ,在调试时用手指压探头的橡皮膜时,U形管两边液面几乎没有变化,可能的原因是 ;
(2)修复仪器,正确实验,甲、乙两图是探究液体压强与 的关系;
(3)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 两图进行对比;
(4)选用乙、丙两图进行对比,可得出的结论是 ;
(5)在图丙中,金属盒的橡皮膜在盐水中的深度不变,使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位,是为了探究同一深度处,液体向 的压强大小关系;
(6)换用其它液体探究液体压强与密度的关系,当探头在液体中深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,为了使两侧液面高度差对比更加明显,下列方法中有效的是
A.U形管中换用密度更小的液体
B.换用截面积更小的U形管
C.容器中换用密度更小的液体
2.利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲、乙、丙所示:
(1)图中压力的作用效果是通过观察 来比较的。我们 (填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)通过比较图甲和图乙,说明 ,通过比较图 (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是 (填“控制变量法”或“理想实验法”);
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p p′(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效果与受力面积无关,你认为他在探究过程中存在的问题是 。
3.小明利用如图所示的装置做“研究液体内部的压强”实验。
(1)实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,如图甲所示,接下来他的操作是 ;
A.拔掉橡皮管重新安装 B.在液面低的一侧添加液体
(2)组装好的完好的压强计中的U形管 (选填“是”或“不是”)连通器;
(3)比较图乙、丙得到的结论是:在同种液体内部,深度越深,液体压强 ;
(4)要探究液体的压强与液体的密度是否有关,应选择图中的 两图进行对比;
(5)有同学选择如图戊的器材探究液体压强的特点,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。某同学在A、B两侧倒入深度不同的水后,实验现象如图戊。若橡皮膜破裂,则容器中的水会 (选填“从A流向B”或“从B流向A”);
(6)实验中在A、B两侧分别倒入水和某种液体,当橡皮膜相平时,如图己,橡皮膜中心位置到两侧液面的深度分别为12cm、10cm,则该液体的密度为 。
4.如图所示,是王强同学使用同一压强计探究液体内部压强过程中的一个情景。
(1)实验中液体压强的大小变化是通过比较
(2)通过观察比较甲、乙、丙三图所做的实验,可知王强同学探究的问题是
(3)王强同学如果还要探究液体压强跟液体密度是否有关,应观察比较
5.如图所示,小明利用小桌、海绵和砝码器材等探究影响压力作用效果的因素:
(1)本实验是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)分析比较图 的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论: ;
(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p'的大小关系为p p'(选填“>”、“<”或“=”);
(5)实验时,小明将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
6.探究老师要求同学们用身边的物品探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,小亮找到的器材有海绵和两瓶完全相同的矿泉水。
(1)小亮是通过观察海绵的 来探究压力的作用效果的;
(2)如图所示,小亮将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,两次海绵受到的压力相同,但第二次受力面积小。由此得出,在压力相同时,受力面积越 ,压力的作用效果越明显;
(3)该实验运用的实验方法是 。
7.下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时,压强计(U形管中是水)两液柱的液面高度情况。
序号
液体
深度h/mm
压强计
左液面/mm
右液面/mm
液面高度差/mm
1
水
30
186
214
28
2
60
171
229
58
3
90
158
242
84
4
盐水
90
154
246
92
(l)分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是:同种液体的压强 ,比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是:不同液体的压强还跟 有关。
(2)为了研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,她应控制的量有 和 ,要改变的是压强计金属盒探头的方向。
8.在学习液体的压强知识时,老师使用了如图所示的实验装置:容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一用薄橡皮膜封闭的圆孔。实验时在左右两侧倒入同种或不同种液体。
(1)在两侧倒入不同深度的水(如图),通过观察橡皮膜向 (填“左”或“右”)侧凸起可以判断右侧水的压强较大。这种研究方法叫 ;
(2)向左侧水中加盐,可以观察到橡皮膜的凸起程度变 ,这说明 (忽略加盐后水位的变化);
(3)若左侧注入的是水,水面距离橡皮膜8cm,右侧注入酒精,酒精液面距离橡皮膜10cm,我们可以观察到的现象是 。(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
二、计算题
9.第24届冬奥会于2022年在北京、张家口举办,如图所示,小丽的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为0.02m2,雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa。求:
(1)小丽的重力?
(2)通过计算判断小丽站立在雪地时能不能陷入雪地?
(3)要完成滑雪运动,小丽所穿滑雪板的总受力面积至少多少m2?(小丽和滑雪板及装备总质量为60kg)
10.“木桶理论”告诉我们:一只木桶能装多少水,只取决于桶壁上最短的那块木板。如图所示,已知桶壁上最长的木板长0.5m,最短的木板长0.2m,桶底面积0.05m2,空桶重40N(忽略圆桶外壁的厚度,桶底面平整)。求:
(1)空桶放在水平地面时对地面的压强;
(2)当桶装足够多的水时,桶底受到水的压力。
11.如图所示,“国货之光”红旗H9是令人向往的一款汽车,其总质量为1.8 t,轮胎与水平地面接触的总面积约为0.04 m2。求:
(1)汽车受到的重力为多大?
(2)汽车对水平地面的压强为多大?
(3)汽车做匀速直线运动时所受阻力为总重的0.02倍,则汽车所受牵引力为多大?
12.如图所示,一辆汽车在平直的公路上匀速向前行驶,它所受的阻力为3500N,此时汽车的动力是车重的0.1倍,车轮胎与地面接触的总面积约为0.4m2。求:
(1)汽车的动力是多少?
(2)地面对汽车的支持力是多少?
(3)汽车对地面的压强是多少?
13.如图所示的电热水壶壶身和底座的质量是0.7kg,容积为1.5×10-3m3,内部壶底的面积为1.2×10-2m2,底座的面积为1.5×10-2m2,在水壶内装入重11N的水后,水的深度为9cm。g取10N/kg,求:
(1)水对壶底的压力;
(2)水壶对水平桌面的压强。
14.如图是静止在水平地面上的学生课桌,它的质量为9kg,桌子与地面的总接触面积为100cm2。某同学将装满水后总质量为1kg、水深20cm的水杯放在桌面上。(g取10N/kg)通过计算回答:
(1)杯中的水对水杯底部的压强是多少?
(2)课桌对地面的压力是多少?
(3)课桌对地面的压强是多少?
15.冰壶运动是“索契冬奥会”的比赛项目,如图甲所示。冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度推出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右边有一个圆形的营垒,如图乙所示,以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负,投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m。
(1)比赛时运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,目的是 (填“增大”或“减小”)滑动摩擦力,从而减慢冰壶运动状态的改变。
(2)某次从投掷线以3m/s速度推出的冰壶,经15s刚好运动到营垒圆心O处,则这段时间冰壶运动的平均速度是 m/s(不用写计算过程)。
(3)冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20kg,与冰道接触的底面积约为200cm2,则冰壶的重力为多少?( )冰壶停在冰面上时对冰面的压强为多少?( )(g=10N/kg)
16.图示是一平底矿泉水瓶,瓶底面积为,瓶盖面积为,空瓶的质量为10g。向瓶中装入500g水,恰好将瓶装满,瓶中水的高度为18cm。先后将瓶正立和倒放在水平桌面上,如图甲、乙所示。水的密度,g取10N/kg,求:
(1)图甲中瓶子对桌面的压力;
(2)图甲中瓶子对桌面的压强;
(3)图乙中瓶中水对瓶盖的压力。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:压强计算、实验题》参考答案
1. 相平 气密性不好 深度 丙和丁 深度相同,液体的密度越大,压强越大 各个方向 A
【详解】(1)液体的压强变化不能直接观察,压强计的测量原理是:压强的变化引起U形管两液面出现高度差,压强越大,高度差越大.使用压强计之前,应调整U形管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平.用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中的液柱高度几乎不变,说明压强计各部分之间连接不够严密,有漏气现象;
(2)甲乙两图,液体密度相同,液体的深度不同,探究液体压强跟深度的关系;
(3)探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,保持液体密度相同、深度相同时,容器形状不同,选择丙和丁两图进行对比;
(4)比较乙、丙两图可知,深度相同,密度不同,盐水的密度大,盐水中U形管两液面高度差较大,可得出:相同深度,液体密度越大,压强越大;
(5)图丙深度相同,液体的密度相同,橡皮膜的方向不同,可探究同一深度,液体向各个方向压强的关系;
(6)探头在液体中的深度相同,深度相同,液体的密度越大压强越大,
A.U形管中换用密度更小的液体,U形管左右两侧液面的高度差变大,符合题意;
B.换用截面积更小的U形管,不能使两侧液面高度差对比更加明显,不符合题意;
C.容器中换用密度更小的液体,U形管左右两侧液面的高度差变小,不符合题意.
2. 海绵的凹陷程度 不可以 当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 乙 控制变量法 = 没有控制压力相等
【详解】(1)[1]图中海绵受到压力,形状发生变化,故压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
[2]木板受到挤压形变不是很明显,所以我们不能用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3]甲、乙两图比较,受力面积相同,压力不同,压力大的形变比较明显,可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[4]研究压力的作用效果与受力面积的关系时,根据控制变量法,需要控制压力一定,改变受力面积大小,故通过比较图乙和图丙可知,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[5]在探究实验时,有多个变量影响实验,在探究其中一个变量对实验的影响时,需要控制其他变量一定,所以探究压力作用效果实验中主要采用了控制变量法。
(4)[6]将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据压强定义式可知,因压力和受力面积相同,故图丙中海绵受到的压强p等于图丁中木板受到的压强p'的大小。
(5)[7]研究压力的作用效果与受力面积的关系,需要控制压力大小一定,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,对支持面的压力大小发生了改变,所以他在探究的过程中存在的问题是:没有控制压力的大小一定。
3. A 不是 越大 乙丁 从B流向A 1.2
【详解】(1)[1]实验前,小明发现当压强计的探头在空气中时,U形管左右两侧的液面不相平,说明左右两侧液面上方气体压强不同,接下来他应该拆除软管重新安装,使U形管左右两侧的液面相平。
故选A。
(2)[2]连通器是上端开口,下端连通的容器,而U形管的上端只有一边是开口,不是连通器。
(3)[3]比较图乙、丙,探头在海水中的深度越深,U形管两侧液面高度差越大,说明同种液体中,液体压强随液体深度的增大而增大。
(4)[4]要探究液体的压强与液体的密度是否有关,要控制深度相同,改变密度,因此应选择图中的乙丁两图进行对比。
(5)[5]图戊中,A、B两侧装入的都是水,B侧水的深度比A的大,所以B侧压强大于A侧压强,橡皮膜破裂,则水由压强大的一侧流向压强小的一侧,所以从B流向A。
(6)[6]橡皮膜相平,则A、B两侧液体对橡皮膜的压强相等,据有
所以,该液体的密度
4. 液面高度差 液体内部压强与方向的关系 丙、丁
【详解】(1)[1]实验中液体压强的大小变化不易直接测量,液体压强的变化会引起压强计的探头受到的压力发生变化,从而导致压强计探头上的橡皮膜的形状发生变化,进而引起压强计U形管两侧液面的高度差发生变化,因此可以比较压强计U形管两侧液面的高度差来判断液体压强的大小变化。
(2)[2]通过观察比较甲、乙、丙三图所做的实验,可知液体的密度相同,液体的深度相同,金属盒朝向不同,U形管内液面差相等。所以探究的问题是液体同一深度内部压强与各个方向的关系。
(3)[3]要想探究液体压强跟液体密度是否有关,需控制液体的深度相同,液体的密度不同,符合条件的图是丙和丁。结论是:液体内部压强还跟液体的密度有关。
5. 海绵的凹陷程度 甲乙 压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显 = 未控制压力相同
【详解】(1)[1]力可以改变海绵的形状,本实验是通过观察海绵的凹陷程度表示压力的作用效果。
(2)[2]由图示可知,甲、乙中海绵的受力面积相同,压力不同,乙、丙海绵所受的压力相同,受力面积不同;甲的压力小,乙的压力大,乙海绵的凹陷程度更大,故根据甲、乙可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[3]由图乙、丙可知,乙、丙中海绵所受的压力相同,受力面积不同,乙中海绵凹陷程度更大,故可以得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)[4]由图丙、丁可知,海绵与木板所受的压力相同,受力面积相同,根据可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p'的大小关系为。
(5)[5]小明将小桌换成木块,并将木块沿竖直方向切成大小不同的两块,此时两小块木块的受力面积发生变化,同时也导致压力大小也发生变化,没有控制单一变量,即未控制压力相同。
6. 凹陷程度 小 控制变量法
【详解】(1)[1]小亮是通过观察海绵的凹陷程度来探究压力的作用效果的,属于转换法。
(2)[2]将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上,两次海绵受到的压力相同,但第二次受力面积小。由此得出,在压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[3]该实验中探究一个量时,要控制其他的量不变,所以,运用的实验方法是控制变量法。
7. 深度越深,压强越大 液体密度 液体密度 探头深度
【详解】(1)[1]压强计测量液体压强时,就是靠U型管的液面高度差来体现压强大小的。由1、2、3三组数据可知,当液体密度相同时,深度越深,U型管液面高度差越大,即压强越大。
[2]由3、4两组数据可知,液体的密度不同,但是所处的深度相同,且处在密度较大的盐水中时,液面高度差较大,所以不同液体的压强还跟液体密度有关。
(2)[3][4]因为影响液体压强大小的因素为液体密度和深度,为了研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,根据控制变量法的思想可知,需要控制液体密度和探头深度相同。
8. 左 转换法 小 橡皮膜两边的压强差变小 橡皮膜不向任何一方凸起
【详解】(1)[1][2]由图可知,右侧水的深度较大,橡皮膜应向左侧突起,可以判断右侧水的压强较大。通过橡皮膜的突起方向反映了两边压强的大小,这种方法叫转换法。
(2)[3][4]向左侧水中加盐,深度不变,液体的密度变大,橡皮膜的凸起程度变小,说明橡皮膜两边的压强差变小,可以得到深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
(3)[5]水对橡皮膜的压强
酒精对橡皮膜的压强
橡皮膜受到水和酒精的压强相等,所以不向任何一方凸起。
9.(1)500N;(2)小丽站立在雪地时能陷入雪地;(3)0.2m2
【详解】解:(1)小丽的重力
(2)小丽站立在雪地时对雪地的压力
站立在雪地时与雪地的接触面积
小丽站立时对雪地的压强
因为,所以小丽能陷入雪地。
(3)滑雪运动时的总压力
由可得,要完成滑雪运动,小丽所穿滑雪板的总受力面积至少是
答:(1)小丽的重力为500N;
(2)小丽能陷入雪地;
(3)要完成滑雪运动,小丽所穿滑雪板的总受力面积为0.2m2。
10.(1)
(2)
【详解】(1)空桶放在水平地面时对地面的压强为
(2)当桶装足够多的水时,水的深度为0.2m,桶底受到水的压强为
桶底受到水的压力为
11.(1)1.8×104 N;(2)4.5×105 Pa;(3)360 N
【详解】解:(1)已知汽车总质量
m=1.8t=1.8×103kg
汽车受到的重力
(2)汽车在水平地面受到的压力
汽车对水平地面的压强为
(3)汽车做匀速直线运动,牵引力和阻力是一对平衡力,所以,汽车所受牵引力
答:(1)汽车受到的重力为1.8×104 N;
(2)汽车对水平地面的压强为4.5×105 Pa;
(3)汽车做匀速直线运动时所受阻力为总重的0.02倍,则汽车所受牵引力为360 N。
12.(1)3500N;(2)35000N;(3)87500Pa
【详解】(1)因为汽车匀速直线运动,因此受力平衡,汽车的动力等于阻力
(2)因为汽车的动力是车重的0.1倍,因此汽车重为
水平地面上压力等于重力,而压力与支持力是一对相互作用力大小相等,因此地面对汽车的支持力是35000N。
(3) 汽车对地面的压强是
答:(1) 汽车的动力是3500N;
(2) 地面对汽车的支持力是35000N;
(3) 汽车对地面的压强是87500Pa。
13.(1)10.8N;(2)1200Pa
【详解】解:(1)水对壶底的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.09m=900Pa
所以水对壶底的压力为
F=pS内底=900Pa×1.2×10-2m2=10.8N
(2)壶身和底座的重力为
G壶=m壶g=0.7kg×10N/kg=7N
所以水壶对水平桌面的压力为
F′=G水+G壶=7N+11N=18N
则水壶对水平桌面的压强为
答:(1)水对壶底的压力为10.8N;
(2)水壶对水平桌面的压强为1200Pa。
14.(1)2×103Pa;(2)100N;(3)1×104Pa
【详解】解:(1)杯中的水深
h=20cm=0.2m
杯中的水对水杯底部的压强
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
(2)杯子与桌子的总质量
m总=m杯+m桌=1kg+9kg=10kg
杯子与桌子的总重力
G总=m总g=10kg×10N/kg=100N
因为桌子静止在水平地面上,所以桌子对地面的压力
F=G总=100N
(3)杯子与桌子的接触面积
S=100cm2=10-2m2
课桌对地面的压强
答:(1)杯中的水对水杯底部的压强是2×103Pa;
(2)课桌对地面的压力是100N;
(3)课桌对地面的压强是1×104Pa。
15. 减小 2 200N 1104Pa
【详解】解:(1)用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,克服摩擦做功,使冰的内能增大、温度升高,达到熔点熔化,在冰面和冰壶之间形成水膜,减小了冰壶和冰面之间的摩擦力。
(2)平均速度是
冰壶的重力为
冰壶停在冰面上时对冰面的压强为
答:(1)目的是减小滑动摩擦力;
(2)平均速度是2m/s;
(3)冰壶的重力为200N,冰壶停在冰面上时对冰面的压强为1104Pa。
16.(1)5.1N;(2);(3)1.26N
【详解】解:(1)瓶对桌面的压力
(2)瓶子正放时对桌面的压强为
(3)瓶子倒放时,水对瓶盖的压强为
水对瓶盖的压力为
答:(1)瓶对桌面的压力为5.1N;
(2)瓶子正放时对桌面的压强为1.7×103Pa;
(3)水对瓶盖的压力为1.26N。
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