内容正文:
2025年中考物理复习专题:压强计算题、实验题
一、实验题
1.在研究“影响液体压强因素”的实验中,进行了如图所示的操作:
(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否 。若用手无论如何按压橡皮膜,两液柱都没有出现高度差,说明U形管压强计存在 问题;
(2)甲、乙两图可探究液体压强与 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,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 ;
(4)要探究液体压强与液体密度的关系,应选用 两个图进行对比;
(5)在丙图中,固定金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使橡皮膜分别处于:向上、向下、向左、向右等方向,发现U形管压强计两侧液面高度差相同。说明在 液体的同一深度,液体向 的压强大小相等。
2.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力的作用效果。
(2)比较甲乙两图,可得出一结论,下列实例中,直接应用该结论的是 (填序号)
①书包要用宽的背带。
②交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
③汽车轮胎上刻有花纹。
3.能能在厨房做家务时,将一个底部是平面的玻璃瓶放到松软的洗碗海绵上,海绵被压得向下凹陷。于是他做完家务后,利用水、玻璃瓶和洗碗海绵探究影响压力作用效果的因素,如图所示,②、③次实验中玻璃瓶都装满了水。
(1)实验中是通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(2)比较 两次实验,可以探究压力大小对压力作用效果的影响;
(3)比较②、③两次实验,可以初步得到结论,压力一定时, ,压力作用效果越明显。这里体现了 的实验方法;
(4)能能做完实验,将实验③的玻璃瓶放在厨房桌面上,如图④所示,此时水瓶对桌面的压强 实验②中对洗碗海绵的压强,此时水对玻璃瓶底的压力 里面水的重力(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
4.小明将两个相同的液体压强计的探头分别放入A、B两种不同液体中,位置如图所示。
(1)U形管两侧的液面高度差小于,则探头受到A液体的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)探头受到B液体的压强;
(2)根据上述实验能否比较两杯液体的密度大小? (选填“能”或“不能”);若能,请写出分析过程:若不能,请写出理由 。
5.用下图所示的压强计探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中。
(1)压强计是通过比较 来比较被测压强大小的;
(2)当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图甲所示的情景,此时U形管左支管液面上方的压强 右支管液面上方的压强(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)压强计调节正常后,小明完成了该实验探究,并得出了正确的结论,接着,他将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水,另一杯密度约为1.2g/cm3的盐水),如图乙和丙所示,他发现图乙中U形管两边的液柱高度差较小,由此确定图乙杯子中盛的是水,小明的判断 (填“正确”或“错误”)理由是 。
6.如图是“探究影响液体内部压强大小因素”的实验。
(1)本实验根据U形管中两管液面的 来判断液体压强的大小,这里应用的科学方法是 ;
(2)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行的操作是 ;调整器材后小明完成了图乙、丙所示实验,分析可知液体的压强与 有关;
(3)为探究液体压强与液体密度的关系,小明又完成了丁图所示实验,对比丙、丁两次实验发现两次U形管两侧水面高度差对比不明显,为使实验现象更加明显,下列操作可行的是__________;
A.将丁图烧杯中金属盒下移
B.丁图烧杯中换用密度更大的液体
C.用内径更细的U形管
(4)如图戊所示,1、2是两根完全相同的细玻璃管,管的一端封有相同橡皮薄膜,在管中装入不等量的水,薄膜鼓起的程度不同。据此小红猜想:液体的质量越大,其压强越大。小明将2号管 放置,直至 ,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
7.在探究影响压力作用效果的因素时,某同学利用小桌、海绵和砝码等器材,进行了如图所示的实验。
(1)本实验是根据 来比较压力的作用效果的,此处采用的实验方法是 ;
(2)比较 和 两图,可得出的结论是:压力相同时, ,压力作用的效果越明显;
(3)下列实例中,直接应用该结论的是 (填序号)。
A.书包要用宽的背带
B.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t
8.生活处处有物理,留心观察皆学问。请依据下面的现象,按照要求完成填空。
你可能观察过以下两个现象:
现象1:在室温下,向气球吹气,到一定程度后,气球的体积不再变化,继续向气球吹气,气球就爆破了;
现象2:在室温下,向气球吹气,到一定程度后,把气球扎紧放在火炉附近,过一会儿,气球就爆破了;
据此现象可提出猜想:当同种气体的体积一定时,气体压强可能与气体的 和 有关。
【设计并进行实验】小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强:
步骤1:把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中,如图甲所示。
步骤2:从细管上端往烧瓶里吹气,此时瓶内气体压强 (选填“增大”、“不变”或“减小”);迅速放开,观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置(如图乙所示)。
步骤3:接着用手握住烧瓶的瓶颈部分,给烧瓶加热,待水柱高度稳定后所处的位置为b,你认为b所在的大致位置是在a的 (填“上方”或“下方”)。
【实验拓展】
(a)控制其它条件相同时,换用内径不同的细玻璃管进行上述实验,则管内水柱上升的高度会 (选填“相同”、“不同”),理由为 。
(b)控制其它条件相同时,把图甲的装置从山脚移到山顶,则细玻璃管内的液面将 (选填“上升”、“下降”、“不变”),这是由于 。
二、计算题
9.小明游泳后坐在池边休息。脚浸在水中感受到了压力。已知池中水的深度为H,小明脚掌离水底深度为h,脚掌总面积为S,水的密度为ρ。请问小明脚掌受到水的压强和压力分别为多大?(温馨提示:均用表达式)
10.2022年上半年,国家发展改革委、国家能源局明确将“宁电入湘”工程作为“十四五”大基地外送通道,支持宁夏建设黄河“几”字湾大型清洁能源基地。该工程的建设对于宁夏意义重大。为保证交通安全,交管部门规定“渣土车”在市区行驶的速度不得超过30km/h。“渣土车”装载渣土后总质量为18t,共有6个车轮,假设每只轮胎与地面的接触面积恒为200cm2。
(1)在遵守交通规则的前提下,“渣土车”行驶6000m至少需要多少分钟?
(2)该车装载渣土后对地面的压强为多少?(g取10N/kg)
(3)试分析“渣土车”超载的危害(说出一条即可),并用所学物理知识解释其中的道理。
11.2020年2月13日凌晨,中国空军出动运-20等三型多架运输机,向武汉空运医疗队队员和物资,这是运-20大型运输机首次参加非战争军事行动。运-20是我国自主研发的战略重型运输机,最大起飞重量220t,载重超过66t,最大飞行速度可达720km/h,满载航程4400km。
(1)从乌鲁木齐到武汉的距离大约为3240km,飞机以最大速度飞行时,从乌鲁木齐飞到武汉至少需要多长时间?
(2)若飞机起飞前总质量为210t,该机有14个轮子,每个轮子与地面的接触面积约为0.06m²,则它静止时对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
12.为了尽可能避免病毒的交叉感染,多地警方利用如图所示的测温巡逻机器人辅助日常巡逻,该机器人的质量为110kg,空载时车轮与地面的接触面积为1×10-2m2;该机器人最多可负载40kg的重物,匀速行驶时所受摩擦力为总重力的0.2倍。求:
(1)图中机器人空载时对水平地面的压强;
(2)机器人满载匀速行驶时所需的牵引力。
13.被誉为“冬奥列车”的京张高铁,不仅能丰富沿线市民的特色生活,也能促进河北冰雪运动和旅游资源开发,全长约175km,实现了从北京到张家口“一小时通勤图”。列车空载时的质量约为200t,停靠时车轮跟铁轨的接触总面积为,列车最高设计时速为,完成下列问题(g=10N/kg);
(1)若列车全程以最高设计时速行驶,途中不停,则从北京到张家口需要多少小时?
(2)空载时列车对铁轨的压强是多少?
14.如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B 放置在水平地面上,ρA 为 0.2×103 千克/米 3, ρB为 0.3×103 千克/米 3。求:
(1)物体A的质量mA;
(2)物体B对地面的压强pB;
(3)为使A、B对水平地面的压强相等,小芳与小李讨论后认为将正方体A沿水平方向切下体积V1一块后叠放到正方体B上方,或将正方体A沿竖直方向切下体积V2一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的,请求出V1与V2的之比。
15.如图所示,水壶内装入200g的水,水深10cm,水壶的底面积为15cm2,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)壶内水对壶底的压强是多少?
(2)壶内水对壶底的压力是多少?
16.如图所示,在质量为1kg的容器内装有6kg的水,容器底面积为100cm2,容器放在水平桌面上,桌面面积为0.8m2。求:
(1)容器对桌面的压力
(2)容器对桌面的压强
(3)水对A点的压强
(4)水对容器底部的压力
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理复习专题:压强计算题、实验题》参考答案
1. 相平 漏气 液体深度 丙、丁 无关 乙、丙 同一 各个方向
【详解】(1)[1]实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否相平,若不相平,需重新调整至两液柱相平。
[2]检验U形管压强计是否存在漏气问题的方法:用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有出现高度差,说明存在漏气问题。
(2)[3]比较甲、乙两图可知,液体的密度相同,金属盒浸没的深度不同,U形管中液面的高度差不同,因此,探究的是液体压强与液体深度的关系。
(3)[4][5]比较丙、丁两图可知,同为盐水,金属盒浸没的深度相同,只有容器的形状不同,并且U形管中液面的高度差也相同,说明液体压强与盛放液体的容器形状无关。
(4)[6]要探究的是液体压强与液体密度的关系,应控制金属盒浸没的深度相同,液体的密度不同,U形管中液面的高度差不同,故应选用乙、丙两个图进行对比。
(5)[7][8]在丙图中,固定金属盒的橡皮膜在盐水中的深度,使金属盒处于:向上、向下、向左、向右等方位,发现U形管压强计两侧液面高度差相同,说明橡皮膜受到的压强相同,这是为了探究在同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强大小是否相等。
2. 凹陷程度; ②。
【详解】(1)[1]实验中应用了转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果
(2)[2]比较甲乙两图知道,受力面积相同,甲乙中压力大,压力的作用效果明显,故得出的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越明显;
①书包要用宽的背带,是通过增大受力面积减小压力作用的效果,故不符合题意;
②交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,是通过减小压力减小压力作用的效果,故符合题意;
③汽车轮胎上刻有花纹,是通过增大接触面粗糙程度增大摩擦,故不符合题意。
3. 凹陷程度 ①② 受力面积越小 控制变量法 等于 大于
【详解】(1)[1]实验中是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,采用了转换法。
(2)[2]由图可知,①②两次实验受力面积相同而压力大小不同,可用于探究压力大小对压力作用效果的影响。
(3)[3][4]②、③次实验中玻璃瓶都装满了水,压力大小相同,③中受力面积更小,压力作用效果更明显,故得出结论:在压力一定时,受力面积越小,压强越大,采用了控制变量法。
(4)[5]由图可知,图④和图②的压力及受力面积都相同,由可知,图④中水瓶对桌面的压强等于实验②中对洗碗海绵的压强。
[6]上窄下宽的容器中液体对容器底部的压力大于液体的重力,原因是:对容器底的压力等于以底部面积为底,以原高为高的柱体的水的重力,这个重力显然比容器内水的重力大,即此时水对玻璃瓶底的压力大于里面水的重力。
4. 小于 能 见解析
【详解】(1)[1] 根据转换法,实验中是通过U形管两侧的液面高度差反映液体压强的大小,U形管两侧的液面高度差小于,则探头受到A液体的压强小于探头受到B液体的压强。
(2)[2][3] 探头受到A液体的压强小于探头受到B液体的压强,左图中探头的深度较大,根据可知A液体的密度小于B液体的密度,所以能比较两杯液体的密度大小。
5. U形管两端液面的高度差 大于 正确 见解析
【详解】(1)[1]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面的高度差越大,液体压强越大,用到转换法。
(2)[2]当金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,图甲中U形管左支管中的液柱高度小于右支管中液柱的高度,说明此时U形管左支管液面上方的压强大于右支管液面上方的压强。
(3)[3][4]由图乙和图丙可知,金属盒在乙液面中深度较大,U形管两边的液柱高度差较小,说明液体压强较小,由p=ρgh可以判断出乙中液体的密度小于丙中液体密度,故杯子中盛的是水。
6.(1) 高度差 转换法
(2) 取下软管重新安装 深度
(3)B
(4) 倾斜 1、2号管水柱高度相同
【详解】(1)[1][2]液体内部压强的大小是通过液体压强计U形管两边液面的高度差来判断的,高度差越大说明此时的液体压强越大,采用了转换法。
(2)[1]观察图甲发现,组装器材时,U形管两侧液面不相平,为了使U形管两侧液面相平,应取下软管重新安装。
[2]观察乙、丙两图发现,将金属盒放在相同液体中,即液体密度相同,金属盒所处深度不同,则U形管两侧液面高度差不同,即液体压强大小不同,所以可得液体的压强与液体深度有关。
(3)A.在探究液体压强与液体密度的关系,需控制金属盒所处的深度相同,将丁图烧杯中金属盒下移,深度增大,金属盒受到的压强增大,不符合控制变量法的要求,故A不符合题意;
BC.根据p=ρgh可知,液体的密度越大,深度越大,压强越大,液体的压强与U形管粗细无关,所以在丁图烧杯中换用密度更大的液体,U形管左右两侧液面的高度差将变大;用内径更细的U形管,不能使两侧液面高度差对比更加明显,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
(4)[1][2]探究液体的压强可能与管内液体的质量有关,探究时,必须控制密度和深度相同,因此小明可将2号管倾斜放置,直至1、2号管水柱高度相同,对比1、2号管橡皮膜的鼓起程度可知小红的猜想错误。
7. 海绵的凹陷程度 转换法 乙 丙 受力面积越小 A
【详解】(1)[1][2]根据转换法,实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[3][4][5]研究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,所以,比较乙、丙两图,可得出的结论是:压力相同时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
(3)[6]比较乙、丙两图,压力相同时,受力面积越小,压力作用的效果越明显。
A.书包要用宽的背带,通过增大受力面积减小压力作用的效果,故A符合题意;
B.交通管理部门规定,货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t,这是通过减小压力的方式减小压力作用的效果,故B不符合题意。
故选A。
8. 质量 温度 增大 上方 相同 液体压强只与液体的密度和深度有关 上升 大气压随高度的升高而降低
【详解】[1]室温下吹气球,气球爆破的原因使内部压强大造成的,内部压强增大的原因是:向里面吹气时,体积不变,质量增大造成的。也就是气体压强的大小与气体的质量有关。
[2]气球放到火炉附近,过一会儿气球爆破,爆破的原因也是内部压强变大造成的,即体积一定的气体,由于温度升高导致压强增大,所以气体压强的大小与温度有关。
[3]当用细管向瓶中吹气时,瓶内空气的体积一定,质量变大,所以瓶内的气压变大,在瓶内气压的作用下细玻璃管内的水柱上升。
[4]用手握住烧瓶,瓶内气体温度升高,瓶内气体的体积将增大,瓶内气体的压强增大,因此细玻璃管内水柱上升的更高,b处大致位置在a的上方。
[5]在其他条件相同时,即在瓶内增大的气压相同时,上升的那一段液柱的压强也相同,因为液体压强只与液体的密度和深度有关。
[6]换用内径不同的玻璃管进行实验,管中水柱上升高度相同,因为液体压强只与液体的密度和深度有关。
[7]大气压强随高度增大而减小,山顶的气压比山脚的气压小,所以将图甲装置移到山顶时,因为外界气压减小,所以细玻璃管内的水柱会上升。
[8]山顶的气压比山脚的气压小,因为大气压强随高度的升高而降低。
9.ρg(H-h),ρg(H-h)S
【分析】对液体压强的考察。
【详解】已知池中水的深度为H,小明脚掌离水底深度为h,则脚掌所处的深度
小明脚掌受到水的压强
由可得,小明脚掌受到水的压力
答:小明脚掌受到水的压强为压力为。
10.(1)12min;(2)1.5×106Pa;(3)见详解
【详解】解:(1)渣土车以最大速度行驶6000m需要的时间为
(2)渣土车对地面的压力等于重力,所以压力为
该车装载渣土后对地面的压强为
(3)超载的车质量大,惯性大,遇到紧急情况刹车时,制动距离长,难以改变原来的运动状态,容易引发交通事故。
答:(1)在遵守交通规则的前提下,“渣土车”行驶6000m至少需要12分钟;
(2)该车装载渣土后对地面的压强为;
(3)见详解。
11.(1)4.5h;(1)2.5×106Pa
【详解】解:(1)根据题意可知,从乌鲁木齐到武汉的距离s=3240km,小于满载航程4400km,飞机可以到达武汉。飞机以最大速度飞行v=720km/h,由公式可推出从乌鲁木齐飞到武汉至少需要的时间为
(2)根据题意可知,飞机起飞前总质量为
g=10N/kg,飞机起飞前的重力为
飞机起飞前相对地面静止,飞机对地面的压力为
每个轮子与地面的接触面积约为S0=0.06m2,该飞机的轮子数量为n=14,地面的受力面积为
飞机静止时对水平地面的压强
12.(1)1.1×105Pa;(2)300N
【详解】解:(1)因为机器人在水平面上,所以机器人空载时对水平地面的压力
机器人空载时对水平地面的压强
(2)机器人满载对总重力为
因为机器人满载时匀速行驶,所以满载匀速行驶时所需的牵引力
答:(1)图中机器人空载时对水平地面的压强为;
(2)机器人满载匀速行驶时所需的牵引力为300N。
13.(1)0.5;(2)2.5×106 Pa
【详解】解:(1)由可知,从北京到张家口需要的时间
(2)列车空载时的重力
空载时列车对水平铁轨的压力
空载时列车对铁轨的压强
答:(1)若列车全程以最高设计时速行驶,途中不停,则从北京到张家口需要;
(2)空载时列车对铁轨的压强是。
14.(1)1.6千克;(2)294帕;(3)4:5
【详解】(1)物体A的质量
(2)物体B对地面的压强
(3)物体B的质量
根据,将正方体A水平切时
代入数据,,可得
将正方体A竖直切时
代入数据,,可得
因为都是同一正方体A,密度相同,所以
答:(1)物体A的质量是;
(2)物体B对地面的压强是;
(3)求出V1与V2的之比是。
15.(1);(2)
【详解】解:(1)壶内水的深度为
壶内水对壶底的压强是
(2)壶内水对壶底的压力为
答:(1)壶内水对壶底的压强是;
(2)壶内水对壶底的压力是15N。
16.(1)70N;(2)7000Pa;(3)6000Pa;(4)100N
【详解】解:(1)容器对桌面的压力大小等于容器和水的总重力
(2)容器底面积
容器底对桌面的压强
(3)A点水的深度为
水对A点的压强为
(4)水对容器底部的压强
水对容器底部的压力
答:容器对桌面的压力是70N;
(2)容器对桌面的压强为7000Pa;
(3)水对A点的压强为6000Pa;
(4)水对容器底部的压力为100N。
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