第八章 压强（专项训练）物理北师大版（北京）2024八年级全一册

第八章 压强 （B卷•专项卷）（解析版） 一、压力与压强（共4小题） 二、固体压强及其计算（共6小题） 三、固体压强的切割与叠加问题（共4小题） 四、增加或减小压强的方法（共4小题） 五、液体压强的比较（共6小题） 六、液体压强的相关计算（共6小题） 七、连通器（共4小题） 八、大气压强及其测量（共4小题） 九、气体压强的应用（共6小题） 十、流体压强与流速的关系（共5小题） 十一、压强的实验探究题（共5小题） 十二、压强的科普阅读题（共5小题） 十三、压强的综合计算（共6小题） 一、压力与压强（共4小题） 1．下列关于压力和重力的说法中，正确的是（　　） A．压力和重力的方向都是垂直于接触面 B．压力和重力都属于弹力 C．物体对接触面的压力大小一定等于重力大小 D．水平面上的物体对接触面压力大小等于重力大小 【答案】D 【解析】A、重力的方向始终是竖直向下的，即垂直于水平面，但不一定垂直于接触面，而压力的方向总是垂直于接触面，故A错误； B、重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，它不是弹力。弹力是物体由于发生弹性形变而产生的力，如弹簧的弹力、地面的支持力等。故B错误； C、物体对接触面的压力大小并不一定等于重力大小。只有当物体放在水平面上，且没有其他外力作用时，物体对接触面的压力大小才等于重力大小。故C错误； D、当物体放在水平面上时，物体受到的重力与支持力是一对平衡力，它们的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。而支持力与物体对接触面的压力是一对相互作用力，它们的大小也相等、方向相反、作用在同一直线上。因此，在这种情况下，物体对接触面的压力大小就等于重力大小。故D正确。 故选：D。 2．（2024春•北京东城区期末）太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图所示是一位太极拳表演者展示的两个太极拳动作，表演者展示两个动作并保持静止时对水平地面的压力以及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙，则下列关系正确的是（　　） 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】D 【解析】人对地面的压力等于自身重力的大小，且同一个人的重力一定，所以两图中人对地面的压力大小相等，故AB错误； 由图可知，甲图中人与地面的接触面积大于乙图中人与地面的接触面积，且压力大小相等，根据p可知甲图中人对地面的压强比乙图中的小，故C错误，D正确。故选：D。 3．（2024秋•北京东城区月考）如图甲、乙所示，小明利用小桌、海绵、砝码进行实验。当装置静止时，砝码的下表面和小桌的桌面均水平。已知小桌重G1，桌面面积为S1：砝码重G2，砝码下表面的面积为S2。下列说法正确的是（　　） A．甲图中砝码对小桌的压力就是砝码的重力 B．乙图中小桌对海绵的压力等于小桌的重力 C．甲图中砝码对桌面的压强大小为G1 D．乙图中小桌对海绵的压强大小为 【答案】D 【解析】AB、压力是垂直作用在物体表面上的力，重力是指由于地球的吸引而产生的力，二力产生原因和方向不同，故A错误； 当把物体放在水平面上时，对水平面的压力大小等于物体重力， 因此小桌对海绵的压力等于小桌和砝码的重力和，故B错误； C、甲图中砝码对桌面的压强大小为：p甲，故C错误； D、乙图中小桌对海绵的压强大小为：p乙，故D正确。故选：D。 4．（2023春•北京西城区期中）如图所示，两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止。此时，笔尖和笔尾对两手指的压力大小 　 　（选填“相同”或“不同”），使得两手指的凹陷程度 　 　（选填“相同”或“不同”）。 【答案】相同；不同。 【解析】铅笔处于静止状态，铅笔受到两手指的压力是一对平衡力，所以两手指对铅笔的压力相等。 由于手指对铅笔的压力与笔对手指的压力是一对相互作用力，所以笔尾对手指的压力等于笔尖对手指的压力；由于笔尖的面积小于笔尾的面积，所以两手指的凹陷程度不同。 二、固体压强及其计算（共6小题） 1．（2024•北京西城区模拟）将重物放在水平桌面上，在受力面积不变的情况下，给这个重物施加竖直向上的拉力F．在拉力F逐渐变大过程中，正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、图中一开始有一定的压强，当拉力增大时，物体对桌面的压力减小，压强也随之减小，符合题意； B、图中一开始有一定的压强，当拉力增大时，物体对桌面的压力减小，压强也随之增大，这是不可能发生的，不合题意； C、图中一开始压强为0，且压强随拉力的增大而增大，是错误的，不合题意； D、图中随着拉力的增大，压强的大小始终不变，是错误的，不合题意。故选：A。 2．（2024春•北京海淀区期中）如图所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙高度相同，乙、丙的底面积相同，三者对地面的压强相等，下列判断正确的是（　　） A．ρ甲＝ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＜ρ丙 C．G甲＝G乙＝G丙 D．G甲＜G乙＝G丙 【答案】D 【解析】AB、因物体对水平面的压力和自身的重力相等，三者都是实心圆柱体，所以对水平地面的压强为：pρgh， 由图结合题意可知，三个实心圆柱体的高度关系为h甲＝h乙＜h丙，因三者对地面的压强相等，所以甲、乙的密度相同，均大于丙的密度，故AB错误； CD、由图结合题意可知，三个实心圆柱体的底面积关系为S甲＜S乙＝S丙，因三个实心圆柱体对地面的压强相等，根据p可知乙、丙对地面的压力相等，即乙、丙的重力相等，而甲的底面积最小，所以甲对地面压力最小，即甲的重力最小，即G甲＜G乙＝G丙，故C错误，D正确。故选：D。 3．（2024•北京顺义区模拟）如图所示，同种材料制成的高度相同的实心长方体A和B放在水平桌面上，A的底面积是B的2倍，则它们对水平桌面的压力之比和它们对水平桌面的压强之比是（　　） A．1：1 2：1 B．1：1 1：2 C．2：1 1：1 D．2：1 2：1 【答案】C 【解析】（1）同种材料制成的高度相同的实心长方体A和B的密度相等， 因物体对水平面的压力和自身的重力相等， 所以，由F＝由G＝mg＝ρVg＝ρShg可得，它们对水平桌面的压力之比： ，故AB错误； （2）实心长方体对水平桌面的压强： pρgh， 因A、B的密度和高度相等，所以，它们对水平桌面的压强之比为1：1，故C正确、D错误。故选：C。 4．（2024春•北京东城区期中）如图，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比ρ甲：ρ乙＝4：5，底面积之比S甲：S乙＝5：8，对水平地面的压强之比p甲：p乙＝6：5，下列有关甲、乙的说法正确的是（　　） A．甲、乙的质量之比是20：27 B．甲、乙的体积之比是8：9 C．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后，剩余部分对地面的压强可能相等 D．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后，剩余部分对地面的压强可能相等 【答案】D 【解析】A、由p可得甲、乙对水平地面的压力之比：， 因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由F＝G＝mg可得，甲、乙的质量之比： ，故A错误； B、由ρ可得甲、乙的体积之比：，故B错误； C、由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p＝ρgh比较，则切去相同的高度后，两者压强的变化量分别为：Δp甲′＝ρ甲gΔh，Δp乙′＝ρ乙gΔh， 已知它们的密度之比ρ甲：ρ乙＝4：5，则：ρ甲＜ρ乙，所以，Δp甲′＜Δp乙′， 已知原来甲乙对水平地面的压强之比p甲：p乙＝6：5，则：p甲＞p乙， 由于剩余部分对地面的压强p′＝p﹣Δp．所以剩余部分对地面的压强不可能相等；故C错误； D、因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，物体对地面的压强：p， 切去相同体积时，两者压强的变化量分别为：Δp甲，Δp乙， 则：32：25，所以，Δp甲＞Δp乙，已知原来甲乙对水平地面的压强之比p甲：p乙＝6：5，则：p甲＞p乙，由于剩余部分对地面的压强p′＝p﹣Δp，所以剩余部分对地面的压强可能相等，故D正确。故选：D。 5．（2024春•北京海淀区期中）如图所示装置，甲、乙、丙均为正方体。轻质弹簧测力计的吊环和挂钩通过水平细线连接甲、乙两个物体，物体乙压着水平地面上的物体丙，整个装置静止。已知物体乙的密度为2×103kg/m3，乙的边长为10cm；物体丙的密度为8×103kg/m3，丙的边长为5cm。此时乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为1：3，则乙受到的重力为 　N，弹簧测力计的示数为 　 　N。（不计细线重、弹簧测力计重和摩擦，滑轮只改变细线拉力方向） 【答案】20；15。 【解析】乙的体积V乙（10cm）3＝1000cm3＝1×10﹣3m3， 乙受到的重力G乙＝m乙g＝ρ乙V乙g＝2×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg＝20N； 丙的体积V丙（5cm）3＝125cm3＝1.25×10﹣4m3， 丙受到的重力G丙＝m丙g＝ρ丙V丙g＝8×103kg/m3×1.25×10﹣4m3×10N/kg＝10N， 假设绳的拉力为F，则乙对丙的压力F乙丙＝F支＝G乙﹣F， 乙对丙的压强p乙丙， 丙对地面的压力F丙地＝F支′＝G乙+G丙﹣F， 丙对地面的压强p丙地， 乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为， 解得绳的拉力F＝15N，即弹簧测力计的示数为15N。 6．（2024春•北京海淀区期中）如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上，容器重为0.7N，底面积为6×10﹣3m2，容器中水重为5.0N。g取10N/kg。求： （1）容器对桌面的压力F。 （2）容器对桌面的压强p。 【解析】（1）容器对水平桌面的压力：F＝G容+G水＝0.7N+5.0N＝5.7N， （2）容器对水平桌面的压强：p950Pa。 答：（1）容器对桌面的压力F为5.7N； （2）容器对桌面的压强p为950Pa。 三、固体压强的切割与叠加问题（共4小题） 1．（2024春•北京西城区期中）如图所示，实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强均为p0，若沿竖直方向切去甲的一半，沿水平方向切去乙的一半，此时它们对地面的压强为p甲和p乙．则下列判断正确的是（　　） A．p甲＝p乙 B．p甲＜p乙 C．p甲＝p0 D．p乙＝p0 【答案】C 【解析】因为pρgh，静止在水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，即F＝G，所以甲正方体切割之前对地面的压强p甲原＝ρ甲gh甲＝p0； 乙正方体切割之前对地面的压强p乙原p0； 若沿竖直方向切去甲的一半，甲正方体的密度和高度不变； 由pρgh可得，甲对地面的压强不变，即p甲＝p甲原＝p0； 沿水平方向切去乙的一半，乙正方体对地面的压力F乙G乙，受力面积不变，故乙对地面的压强为p乙p0。故ABD错误，C正确。故选：C。 2．如图所示，一个长方体放置在水平桌面上，沿中间线竖直切成两块，将其中一半拿走，则下列说法正确的是（　　） A．密度不变，压强是原来的一半，压力变为原来的一半 B．密度不变，压强不变，压力变为原来的一半 C．密度减小，压强是原来的两倍，压力不变 D．密度减小，压强不变，压力是原来的两倍 【答案】B 【解析】（1）因为密度是物质的一种特性，不随质量、体积的改变而改变，所以沿中间竖直截去一半后，剩余部分的密度不变，故CD错误； （2）因为水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以沿中间竖直截去一半时质量减半，重力减半，压力减半，受力面积减半，则根据p可知剩余部分对地面的压强等于原来整块长方体对地面的压强，故A错误，B正确。故选：B。 3．如图，A、B两个密度之比为ρA：ρB＝8：1的实心正方体，按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上，下列分析结果正确的是（　 　） A．地面对乙图物体的摩擦力更大 B．地面受到的压力之比是1：1 C．甲、乙两种情况的A、B间相互作用力一样大 D．地面受到的压强相等 【答案】B 【解析】A、根据题意可知，A、B按照甲、乙两种方式叠放在水平地面上时，物体相对地面均没有相对运动趋势，所以地面对物体的摩擦力均为零，故A错误。 B、把A、B看作一个整体受力分析，地面对整体的支持力和整体重力大小相等，即地面受到的压力大小均等于整体的重力大小，所以甲、乙两种方式中地面受到压力大小相等，即大小之比为1：1，故B正确。 C、甲方式中A、B之间相互作用力大小为A对B的压力、B对A的支持力，其大小都等于A的重力，乙方式中A、B之间相互作用力为B对A的压力、A对B的支持力，其大小都等于B的重力，因为A、B体积关系无法确定，所以A、B重力关系也无法确定，即甲、乙两种情况的A、B间相互作用力无法判断，故C错误。 D、甲、乙两种方式中地面受到的压力大小相等，但受力面积不同，根据压强公式p＝可知，地面受到的压强不相等，故D错误。故选：B。 4．A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分，把切去部分叠放在B上，B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后，A剩余部分对地的压强为pA，由图像可知B的重力为 　 　N，当L＝2.5cm时，pA：pB等于 　 　。 【答案】200；16：21。 【解析】由乙图可知L的最大值为10cm，所以正方体A的边长为10cm＝0.1m。 正方体B的边长是A的2倍，则B的边长为20cm＝0.2m，当L＝0时，B对地面的压强为5×103Pa， 物体对地面的压力等于自身重力，根据压强公式可得＝5000Pa，解得GB＝200N。 当L＝10cm时，B对地面的压强为6000Pa，根据压强公式可得＝6000Pa，即＝6000Pa，解方程可得GA＝40N， 当L＝2.5cm时，A对地面的压强pA＝＝＝4000Pa， B对地面的压强pB＝， 则pA：pB＝4000Pa：5250Pa＝16：21。 四、增加或减小压强的方法（共4小题） 1．下列现象中，属于增大压强的是（　　） A．压路机上碾子的质量很大 B．载重量大的汽车装有许多车轮 C．书包带做得很宽 D．房屋建在承受面积更大的地基上 【答案】A 【解析】A、压路机上碾子的质量做得很大，是在受力面积一定时，增大压力来增大压强，A符合题意； B、载重量大的汽车装有许多轮胎，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C、书包带做得很宽，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D、房屋建在承受面积更大的地基，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，故D不符合题意。 故选：A。 2．（2024春•北京东城区期末）如图所示的四个实例中，目的是为了增大压强的是（　　） A．推土机安装宽大履带 B．铁轨下面铺有枕木 C．书包背带做得较宽 D．逃生锤锤头做得很尖 【答案】D 【解析】A、推土机安装宽大履带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意； B、铁轨下面铺有枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C、书包背带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故C不符合题意； D、逃生锤锤头做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D符合题意。 故选：D。 3．盲道（如图）是为盲人提供行路方便和安全的道路设施，一般由两种砖铺成，一种是条形引导砖，引导盲人放心前行，称为行进盲道；一种是带有圆点的提示砖，提示盲人前面有障碍，该转弯或上、下坡了，称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5 mm，当盲人走在上面时（　　） A．增大了脚底的压力 B．增大了脚底的压强 C．减小了脚底的压力 D．减小了脚底的压强 【答案】B 【解析】脚踩在盲道上，脚对盲道的压力不变（等于人的重力），砖上有条形或圆点，减小了脚和地面的受力面积，增大了地面对脚的压强，增大脚的感觉。故选：B。 4．（2024•石景山区二模）如图所示的四种措施中，为了减小压强的是（　　） A． 滑雪板底板面积较大 B． 安全锤头部做成锥形 C． 压路机的碾子质量很大 D． 刀刃做得很锋利 【答案】A 【解析】A、滑雪板底板面积较大，是压力一定时，增大受力面积来减小压强。故A符合题意； B、安全锤头部做成锥形，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强。故B不符合题意； C、压路机的碾子质量很大，是通过增大压力来增大压强，故C不符合题意； D、刀刃做得很锋利，是在压力一定时，减小受力面积来增大压强。故D不符合题意。 故选：A。 五、液体压强的比较（共6小题） 1．（2024秋•北京海淀区期末）如图所示三个容器，底面积相等，若都装入相同质量的酒精，则酒精对容器底部的压强（　　） A．一样大 B．A最大 C．B最大 D．C最大 【答案】D 【解析】由p＝ρgh可知，此题中ρ相同，C容器中h最大，所以则酒精对容器底部的压强C最大。 故选：D。 2．（2024秋•北京怀柔区期末）如图所示，甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体，甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙，则下列判断正确的是（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＝p乙 C．p甲＜p乙 D．无法确定 【答案】A 【解析】由题意可知，两试管中所装的液体的质量相等，即m甲＝m乙， 由图可知，乙管是倾斜的，则乙管中所装的液体体积比较大，即V甲＜V乙， 由ρ可知，ρ甲＞ρ乙，因液体的深度相同，所以，由p＝ρgh可知，p甲＞p乙。故选：A。 3．两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积，它们分别装有高度不等的不同液体，如图所示。甲容器中液体的密度为ρ甲，容器底部受到液体压强为p甲；乙容器中液体的密度为ρ乙，容器底部受到的液体压强为p乙。若从容器中分别取出相同深度的液体后，两容器底部受到的压强恰好相等，则下列判断正确的是（　　） A．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙 C．ρ甲＞ρ乙，p甲＝p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＜p乙 【答案】A 【解析】根据图示可知，甲中液体的深度大于乙中液体的深度；从容器中分别取出相同深度的液体后，两容器底部受到的压强恰好相等，此时甲中剩余液体的深度大于乙中剩余液体的深度，根据p＝ρgh可知，ρ甲＜ρ乙；若将A、B液体抽出相同深度后，根据p＝ρgh知，A、B液体对容器底压强的变化量ΔpA＜ΔpB，由于抽取相同深度的液体后两容器底部受到的液体压强相等，则p甲＜p乙。故选：A。 4．（2024春•北京朝阳区校中）如图所示，在水平桌面上放着甲、乙两杯密度不同的液体。已知两杯底部受到的液体压强相等，且两杯液体内A、B两点距底部的距离hA＝2hB，A、B两点处的液体压强分别为pA、pB。则下列说法中正确的是（　　） A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB D．无法确定 【答案】C 【解析】酒精的密度为ρ酒精＝0.8×103kg/m3，水的密度为ρ水＝1×103kg/m3，所以：ρ酒精＝0.8ρ水， 根据题意可知，hA＝2hB； 已知两杯底部受到的液体压强相等，设为p，则根据液体压强公式得：pA＝p﹣ρ水ghA＝p﹣ρ水g×2hB＝p﹣2ρ水ghB；pB＝p﹣ρ酒精ghB＝p﹣0.8ρ水ghB，所以：pA＜pB。故选：C。 5．（多选）（2024春•西城区校级期中）有一未装满酸奶的瓶子如图，先正立在桌面上，然后在倒立在桌面上，则酸奶对容器底的作用情况是（　　） A．压强增加 B．压强减少 C．压力增大 D．压力减少 【答案】AD 【解析】（1）不论正立还是倒立，瓶子中装的都是酸奶，液体密度相同，由图可知，倒放时的深度变大，根据p＝ρgh可知，倒放时对杯底的压强增大，故A正确，B错误； （2）正放时，瓶中的酸奶柱是上下粗细一样的，酸奶对容器底的压力等于酸奶的重力， 倒放时，瓶中的酸奶柱上面粗、下面细，一部分酸奶压的是瓶壁，所以瓶底受到的压力小于瓶中酸奶的重力，所以，酸奶对瓶底的压力减小，故C错误，D正确。故选：AD。 6．（多选）（2024春•北京海淀区期中）如图所示，水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器，两容器的质量、高度和容积均相等，甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后（图中未画出），下列判断正确的是（　　） A．两容器对桌面的压力大小一定相等 B．甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强 C．乙容器中，水对容器底的压力大于水受到的重力 D．水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强 【答案】AC 【解析】A、容器和水的质量相同，根据G＝mg可知，甲、乙两容器的总重力相同，对水平桌面的压力相同，故A正确； B、根据图示可知，甲的底面积小，受力面积小，根据p可知，甲容器对桌面的压强大于乙容器对桌面的压强，故B错误； C、乙容器上窄下宽，则水对容器底的压力大于水受到的重力，故C正确； D、两容器中装入等体积的水，当未装满水时，由于甲上宽下窄，乙上窄下宽，所以甲中水的深度大，即h甲＞h乙，根据p＝ρgh可知，此时水对甲容器底的压强大于水对乙容器底的压强；当两容器中装满水时（由题意可知此时装入水的体积相等），则此时水的深度h相等，由p＝ρgh可知此时水对两容器底部的压强相等，所以，水对甲容器底的压强不一定大于水对乙容器底的压强，故D错误。 故选：AC。 六、液体压强的相关计算（共6小题） 1．（2024春•北京朝阳区期末）物理学家帕斯卡做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管里灌水，如图所示，只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。下列关于桶底受到水的压强大小的估算合理的是（g取10N/kg）（　　） A．4×102Pa B．4×103Pa C．4×104Pa D．4×105Pa 【答案】C 【解析】桶底到水面的高度约为：h＝3m+1n＝4m， 桶底受到水的压强约为：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m＝4×104Pa。故选：C。 2．（2024•北京通州区模拟）如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重0.5N，高9cm，底面积30cm2，杯内水重2.5N，水深7cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（　　） A．水对杯底的压力为2N B．水对杯底的压强为900Pa C．水杯对桌面的压力为2.6N D．水杯对桌面的压强为1000Pa 【答案】D 【解析】（1）杯内水的深度：h＝7cm＝0.07m， 水对杯底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.07m＝700Pa，故B错误； 水对杯底的压力：F＝pS＝700Pa×30×10﹣4m2＝2.1N；故A错误； （2）已知G水＝2.5N，G杯＝0.5N， 在水平桌面上，杯对桌面的压力：F′＝G水+G杯＝2.5N+0.5N＝3N， 杯对桌面的压强：p′1000Pa；故C错误，D正确；故选：D。 3．（2024春•北京朝阳区期中）将某圆台形状的容器放在水平桌面上。容器装1kg水时，水对容器底部的压强是p0；装3kg水时，刚好把容器装满，此时水对容器底部的压强是2p0，水对容器底部的压力为F，则（取g＝10N/kg）（　　） A．容器摆放方式如图甲所示，F＞30N B．容器摆放方式如图甲所示，F＜30N C．容器摆放方式如图乙所示，F＜30N D．容器摆放方式如图乙所示，F＞30N 【答案】B 【解析】（1）若容器为圆柱形，容器装1kg水改为3kg水，压强将变为3p0； 若容器为甲图，容器装1kg水改为3kg水，水深变化量比圆柱形容器小，水对容器底部的压强将小于3p0；若容器为乙图，容器装1kg水改为3kg水，水深变化量比圆柱形容器大，水对容器底部的压强将大于3p0；由此可见容器如图甲； （2）如甲图放置，水对容器底的压力：F＝pS＝ρghS＜G，容器中水的重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，所以F＜30N。故选：B。 4．（2024春•北京西城区校级期中）如图所示，在烧杯内装有某种液体，A为两端开口的玻璃管，B为轻质塑料片，B在液面下的深度为12cm。向A管内缓缓注入水，当塑料片恰好脱落时，A管内水柱高15cm，则烧杯内的液体的密度是 　 　g/cm3。 【答案】1.25。 【解析】因玻璃管内外压强相等时，塑料片B恰好脱落， 所以，由p＝ρgh可得：ρ水gh水＝ρ液gh液， 则烧杯内的液体的密度：ρ液ρ水1.0×103kg/m3＝1.25×103kg/m3＝1.25g/cm3。 5．如图所示的容器内装有水，已知h1＝30cm，h2＝10cm，容器内的底面积为0.5m2，则A点处水产生的压强是 　Pa，B点处水产生的压强是 　 　Pa，水对容器底的压力是 　 　N（g＝10N/kg）。 【答案】3000；1000；1500 【解析】PA＝ρgh1＝1000kg/m3×10N/kg×0.3m＝3000Pa。 PB＝ρgh2＝1000kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa 水对容器底的压力F＝G＝mg＝ρVg＝ρSh1g＝1000kg/m3×10N/kg×0.5m2×0.3m＝1500N。 6．（2024春•北京石景山区期末）放在水平桌面上的敞口盛水的杯子，其重为1N，与桌面的接触面积为2×10﹣3m2，向杯中加入重为2N的水，水深为7cm，如图所示。（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）水对容器底部的压强p1。 （2）容器对桌面的压强p2。 【解析】（1）水的深度h＝7cm＝0.07m， 水对容器底部的压强：p1＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.07m＝700Pa； （2）容器对桌面的压力：F＝G容+G水＝1N+2N＝3N， 容器对桌面的压强：p21500Pa。 答：（1）水对容器底部的压强p1为700Pa； （2）容器对桌面的压强p2为1500Pa。 七、连通器（共4小题） 1．（2023春•北京海淀区期末）如图所示的事例中，不属于连通器应用的是（　　） A．用注射器吸取药液 B．用水封堵“回水管” C．牲畜自动饮水器 D．电热开水器的水位计 【答案】A 【解析】A、吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压减小，外界大气压压着药液从针头进入注射器内，与连通器无关，故A符合题意； B、用回水管的“水封”阻隔臭气是利用连通器原理，故B不符合题意； C、牲畜自动饮水器上端开口，下部连通，符合连通器的特点，利用了连通器，故C不符合题意； D、水位计上端开口，下部连通，符合连通器的特点，利用了连通器，故D不符合题意。故选：A。 2．（2023春•北京海淀区期中）下列各图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　） A．压强计 B．茶壶 C．船闸 D．锅炉水位计 【答案】A 【解析】上端开口下端连通的容器叫做连通器； A、压强计是测量液体压强的，其中一端不开口，不属于连通器，故A符合题意。 B、茶壶上端开口下端连通是利用连通器的原理制成的，故B不符合题意； C、船闸上端开口下端连通是利用连通器的原理工作的，故C不符合题意； D、锅炉水位计上端开口下端连通是利用连通器的原理制成的，故D不符合题意。 故选：A。 3．（2024春•北京东城区期末）下列实例中，主要利用连通器原理工作的是（　　） A．吸盘 B．吸管 C．卫生间的排水管 D．活塞式抽水机 【答案】C 【解析】A、首先用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上，将塑料吸盘中的空气排出，通过手的挤压排出了吸盘内的气体，使内部气压小于外界大气压，这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上，与连通器无关。故A不合题意； B、用吸管喝牛奶，吸管内的气压变小，外界大气压大于管内大气压，故牛奶在外界大气压的作用下压入吸管中，故是利用大气压强的原理工作的，故B不符合题意； C、洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理，故C符合题意； D、利用活塞式抽水机抽水时，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，故D不符合题意。故选：C。 4．（2024春•北京西城区校级期中）如图图示的四个实例中，主要利用连通器原理工作的（　　） A．微小压强计 B．水翼船 C．船闸 D．水泵 【答案】C 【解析】A、微小压强计的上端不都是开口的，不是连通器，故A错误； B、水翼船在水下有类似飞机机翼的结构，利用了流体压强与流速的关系等知识，与连通器无关，故B错误； C、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器；下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器；故船闸是利用连通器原理工作的，故C正确； D、水泵是利用大气压的原理将水从低处抽到高处的，与连通器无关，故D错误。故选：C。 八、大气压强及其测量（共4小题） 1．（2024•长沙）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 【解析】在一端封闭的塑料管中灌满水，用纸片盖住管口后倒过来，水不会掉下来是因为受到大气压力的作用。故选：D。 2．（2024春•北京海淀区期末）下列事例中与大气压强无关的是（　　） A．用嘴通过吸管吸牛奶，牛奶沿吸管上升 B．用活塞式抽水机把井中的水抽上来 C．拦河大坝修建成上窄下宽的结构 D．茶壶盖上开小孔便于把壶中的水倒出 【答案】C 【解析】A、用吸管吸牛奶，牛奶上升，此现象利用了大气压强，故A不符合题意； B、用活塞式抽水机把深井中的水抽上来利用了大气压强，故B不符合题意； C、拦河大坝修建成上窄下宽的结构是因为在同一液体当中，深度越深，压强越大，不是利用大气压，故C符合题意； D、壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相等，在重力和大气压的作用下，水可以更容易的倒出，利用了大气压，故D不符合题意。故选：C。 3．（2024春•北京西城区期中）下列说法正确的是（　　） A．首先证明大气压存在的实验是托里拆利实验 B．将金属盒气压计从山脚拿到山顶，它显示的大气压值会变大 C．托里拆利实验在任何时候测出的管内外水银液面的高度差都是76cm D．做托里拆利实验时，若管内水银柱下降到稳定状态后，又将玻璃管倾斜，管内外水银液面高度差不会变化 【答案】D 【解析】A、首先证明大气压存在的实验是马德堡半球实验；首先测出大气压数值的实验是托里拆利实验，故A错误； B、海拔高度越高，气压越小，将金属盒气压计从山脚拿到山顶，它显示的大气压值会变小，故B错误； CD、托里拆利实验测量大气压，大气压改变后，测出的管内外水银液面的高度差不一定是76cm；若管内水银柱下降到稳定状态后，又将玻璃管倾斜，大气压不变，则管内外水银液面高度差不会变化，故C错误，D正确。故选：D。 4．（2024•北京海淀区模拟）小华想利用空易拉罐来验证大气压强的存在，下列操作可行的是（　　） A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪 B．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪 C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪 D．将密封易拉罐置于深水中，易拉罐变瘪 【答案】B 【解析】A、用手捏易拉罐，手对易拉罐施力，使易拉罐变形、变瘪，与大气压无关，故A错误； B、用注射器抽取密封易拉罐中的空气，使里面的气压变小，在外界大气压的作用下变形，故B正确； C、易拉罐从高处下落撞击地面，地面给易拉罐一个很大的力，使易拉罐变形，与大气压无关，故C错误； D、液体内部的压强随深度的增加而增大，将密封易拉罐置于深水中，受到水的压强很大，而使易拉罐变形，与大气压无关，故D错误。故选：B。 九、气体压强的应用（共6小题） 1．（2024•福建）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 【解析】A、塑料吸盘被压在光滑的墙上，是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小，在大气压的作用下压在墙壁上，故A正确； B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器，当内装同种液体且不流动时，各容器的液面相平，不是利用大气压，故B不合题意； C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的，不是利用大气压，故C不合题意； D、书包带做的较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，也不是利用大气压；D不合题意；故选：A。 2．（2024•成都）如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 【答案】C 【解析】用吸管“吸”取杯中的饮料，是利用大气压作用吸饮料的； A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声，主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的，故A错误； B．大树通过根从土壤中“吸”取养分，利用了扩散现象，即分子的运动来吸收养分，故B错误； C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液，先挤出空气使得内部压强减小，在大气压的作用下吸取药液的，故C正确； D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑，是由于摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，与大气压无关，故D错误。故选：C。 3．（2024春•北京石景山区期末）如图所示的事例中，不是利用大气压的是（　　） A．用吸管喝饮料 B．用切蛋器切开鸡蛋 C．瓶盖上有两个孔更易倒出醋 D．用吸盘挂钩挂物体 【答案】B 【解析】ACD.生活中对大气压的应用比较多，用吸管喝饮料、瓶盖上有两个孔更易倒出醋、用吸盘挂钩挂物体都是对大气压的应用，故ACD不符合题意。 B.用切蛋器切开鸡蛋，是力改变物体的形状，符合题意。故选：B。 4．氢气球升到高空时就会破裂，其主要原因是（　　） A．高空大气压强增大，气球体积减小，将气球压破 B．高空大气压强增大，气球体积增大，将气球胀破 C．高空大气压强减小，气球体积增大，将气球胀破 D．高空大气压强减小，气球体积减小，将气球压破 【答案】C 【解析】氢气球之所以会上升是因为氢气的密度比空气要低，而到了高空，空气更为稀薄，气球内部的压强大于外部的压强，使得内外的压力差更大，气球体积增大，将气球胀破。故选：C。 5．（2024春•北京大兴区期中）取一个瓶子，装入适量带色的水，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，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上，如图所示，这样就制作成了一个简易的气压计。把这个气压计从一楼带至四楼，不考虑温度变化，则以下判断中正确的是（　　） A．玻璃管内的水面上升，这是因为大气压随高度的增加而增大 B．玻璃管内的水面下降，这是因为大气压随高度的增加而增大 C．玻璃管内的水面上升，这是因为大气压随高度的增加而减小 D．玻璃管内的水面下降，这是因为大气压随高度的增加而减小 【答案】C 【解析】如果把这个自制气压计从1楼带到4楼，高度升高，气压降低，由于瓶内气体密闭，瓶内气体的压强不变，内外压强差增大，玻璃管中的水柱高度h将增高。故选：C。 6．（2024春•北京朝阳区期中）如图所示为自动供水装置，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。当盆景中的水位下降到刚好使瓶口露出水面时，空气会进入瓶中，瓶中的水流出使盆景中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水就不再流出，自动供水装置使盆景中的水位可以保持一定的高度。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于 　 　。（选填字母） A.瓶的支持力的作用 B.瓶的重力作用 C.水的压力作用 D.大气压的作用 【答案】故选：D。 【解析】当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压强作用在盆景中的水面，所以水不会从瓶中流出来，当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外流，这样盆景中的水就可以保持一定高度。故选：D。 十、流体压强与流速的关系（共5小题） 1．（2024•北京西城区二模）如图所示，小明将a、b两张纸悬挂起来，把两只吹风机分别置于纸的外侧。当吹风机同时竖直向下吹风时，会发生的现象是（　　） A．a、b的下部同时向左侧飘动 B．a、b的下部同时向右侧飘动 C．a的下部向左侧飘动，b的下部向右侧飘动 D．a、b的下部同时向中间靠拢 【答案】C 【解析】当吹风机同时竖直向下吹风时，a、b两张纸外侧的空气流速大，压强小，而两张纸内侧的空气流速小，压强大，所以a的下部向左侧飘动，b的下部向右侧飘动，故ABD错误，C正确。 故选：C。 2．（2024春•北京朝阳区期末）如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可以“跳”过木块。下列说法正确的是（　　） A．吹气时，硬币上方气流速度小于下方气流速度 B．吹气时，硬币上方气体压强大于下方气体压强 C．吹气时，硬币上方气体压力大于下方气体压力 D．吹气时，硬币上方与下方之间产生了向上的升力 【答案】D 【解析】没有吹气时，硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用，在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气，硬币上方气流速度大于下方的气流速度，硬币上方压强小于下方压强，产生向上的升力，因此硬币就“跳”过了栏杆。故选：D。 3．（2024春•北京期中）如图所示，工程师利用风洞实验室对形状不同的飞行器模型进行测试。如果各模型的质量相同且空气流动速度相同时，使用下列四种模型，能够使测试仪器所受压力最小的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由于空气流过时，流速越大的位置压强越小，所以上凸下平的结构能产生向上的升力，下凸上平的结构能产生向下的压力，而上下形状相同时，产生的压强相互抵消，压强差为零； 则A项中测试仪器所受压力FA＝G模型﹣F升，B项中测试仪器所受压力FB＝G模型+F压，C、D两项中测试仪器所受压力FC＝FD＝G模型，所以四种模型够使测试仪器所受压力最小的是A。故选：A。 4．（2024•北京西城区模拟）如图所示是中国科技馆“球吸”展品。不吹风时，两球静止。当风自下而上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。图中实例，与“球吸”现象原理相同的是（　　） A．在B管一端吹气，水从A管上端喷出 B．壶中装水时，壶嘴和壶体中的水面总保持相平 C．点燃孔明灯里的松香，孔明灯会飞向空中 D．吸盘挂钩被“吸”在墙上 【答案】A 【解析】当风自下而上吹向两球中间时，气流从两只球中间的缝隙通过，由于中间空气流速快、压强小，两侧空气流速慢、压强大，所以会发现两只小球向中间靠拢，即“球吸”现象的原理是流体压强与流速的关系。 A．从B管右端向管内吹气时，A管上端的空气流速快、压强小；而A管下端的大气压较大，从而形成了向上的压强差，所以水从A管上端喷出，故A符合题意； B．壶中装水时，壶嘴和壶体中的水面总保持相平，利用的是连通器的原理，与流体压强和流速的关系无关，故B不符合题意； C．孔明灯升空是利用了空气的浮力，与流体压强和流速的关系无关，故C不符合题意； D．吸盘挂钩被“吸”在墙上是由于大气压的作用，与流体压强和流速的关系无关，故D不符合题意。 故选：A。 5．（2024春•北京西城区期中）如图甲所示是一种喷雾器，用手捏气囊时，瓶内的液体就会从瓶口喷出。它的原理如图乙的实验所示，小阳把吸管甲插入盛水杯中，另一根吸管乙的管口贴靠在甲管的上端。当往乙管中吹气时，管口端A点的压强将变 　小　，甲管中的水面上升，并从甲管口流出。 【答案】小 【解析】把饮料管甲插入盛水的杯中，另一根饮料管乙的管口贴靠在甲管的上端。往乙管中吹气时，甲管管口端A点处空气的流速增大，压强变小，甲管中液体受到向上的压强大于向下的压强，甲管中的水面上升。 十一、压强的实验探究（共5小题） 1．（2024春•北京西城区期中）在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，小芳做了如图所示的三个实验。 （1）由图 　 　所示两次实验现象对比可知：压力作用效果与压力大小有关。 （2）由图 　 　所示两次实验现象对比可知：压力作用效果与受力面积有关。 【答案】（1）甲、乙；（2）乙、丙。 【解析】（1）探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变，通过比较甲、乙两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越明显； （2）探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变，通过比较乙、丙两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关。 2．（2024春•北京东城区期末）小明利用同一液体压强计来鉴别两杯液体，一杯是纯水，一杯是酒精，已知ρ水＞ρ酒精，他将液体压强计的探头分别放入A、B烧杯中相同深度处，如图所示，小明发现U形管两侧的液面高度差H1小于H2。 （1）探头在A烧杯液体中的压强 　 　在B中的压强（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）小明通过现象鉴别处烧杯B中液体是水。他这样的判断的理由是：　 　。 【答案】（1）小于；（2）深度相同时，液体的密度越大，压强越大。 【解析】（1）液体压强的大小通过U形管液面的高度差来反映，由图知U形管两侧的液面高度差H1小于H2，说明探头在A烧杯液体中的压强大于在B中的压强； （2）在深度相同时，液体的密度越大，压强越大，由于图中深度相同，且探头在A烧杯液体中的压强小于在B中的压强，根据p＝ρgh，密度越大，液体的压强越大，故B为水，A为酒精。 3．（2024春•北京西城区期中）如图所示，要探究大气压随高度的变化，应选用的是 　 　（填“甲”或“乙”）装置，当该装置水柱上升的高度不够时，应从管子上端向瓶中 　 　（“吹入”或“吸走”）少量气体，拿该装置随电梯从一楼上升到二十楼，管内的液面会 　 　（选填“上升”或“下降”）。 【答案】乙；吹入；上升。 【解析】甲瓶内装满水，没有空气，瓶内没有气压，外部气压发生变化时不会引起玻璃管内液柱高度的变化，无法判断大气压的变化；而乙瓶内有空气，瓶内有气压，能判断大气压的变化，所以选择乙装置； 当该装置水柱上升的高度不够时，说明瓶内气压较小，应从管子上端向瓶中吹入少量气体； 当电梯从一楼上升到二十楼，瓶内空气的压强不变，所处高度变高，外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内外气压差的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液面上升。 4．（2024秋•北京通州区期末）为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关。某小组同学猜想：可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（a）所示），接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（b）所示），实验时他们测量了沙面下陷程度，并将有关数据记录在表一、表二中。 实验序号（表一） 形状 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷程度（毫米） 1 长方体 2 10 2 2 正方体 3 10 3 3 圆柱体 6 10 5 实验序号（表二） 形状 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷程度（毫米） 4 长方体 2 5 4 5 长方体 4 10 4 6 长方体 6 15 4 7 　正方体　 　6　 　15　 / （1）分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象，　 　（“能”或“不能”）得到初步结论：受力面积相同，柱形物体对支持面压力越大，压力产生的形变效果越显著。理由：　 　。 （2）进一步分析比较实验序号4和5和6数据及观察的现象可得到结论：　 　，柱形物体对支持面的压力形变效果相同。 （3）小明同学发现以上6次实验还不能探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状有无关系，他应该选择其他物体再次进行实验，请把该物体符合要求的各项数据填写在序号7中。 （4）从上列表格中数据及观察到的现象，小组同学总结归纳得出：若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度，可以观察比较　 　以及计算　 　所受的压力大小进行判断。 【答案】（1）不能；理由：柱形物体的形状不同，未控制变量； （2）形状相同的柱形物体，当其压力与受力面积的比值相同时； （3）如上表所示； （4）下陷程度；单位受力面积 【解析】（1）柱形物体对支持面产生的压力形变效果可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关，研究与柱形物体的形状有关时，要控制柱形物体的重力、底面积大小相同，而实验中，柱形物体的形状不同，未控制变量，故分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象，不能得到初步结论； （2）进一步分析比较实验序号4和5和6数据知： ， 3次实验中沙子下陷程度相同； 故进一步分析比较实验序号4和5和6数据知：形状相同的柱形物体，当其压力与受力面积的比值相同时，柱形物体对支持面的压力形变效果相同； （3）探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状的关系，要控制柱形物体的重力、和底面积大小相同，只改变柱体的形状（与6相比），故可用正方体柱形物体，控制压力为6N，受力面积为15cm2，如下表所示： 实验序号 形状 压力（牛） （厘米2） 下陷程度（毫米） 4 长方体 2 5 4 5 长方体 4 10 4 6 长方体 6 15 4 7 正方体 6 15 / （4）由表中1、2、3数据，， 即单位面积受到压力变大，对应的3次实验沙子下陷程度的程度变大； 由表中4、5、6数据，， 即单位面积受到压力相同，对应的3次实验中沙子下陷程度相同； 故若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著成都，可以观察比较下陷程度以及计算单位受力面积所受的压力大小进行判断。 5．（2024春•北京大兴区期中）小明在实验室用微小压强计（如图1所示）探究液体内部压强的规律。 （1）实验前，要使橡皮膜在自然状态时，压强计U形管两边的液面 　 　（选填“在”或“不在”）同一水平面上。开始实验时，将探头放入液体中，液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映，U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越 　 　（选填“大”或“小”）。 （2）小明的某次探究过程中，实验情形如图2中甲、乙、丙所示，则小明在此次探究过程中的自变量是 　 　。 （3）小白认为液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关，请你帮助小明设计实验，证明小白的说法是错误的。要求： ①简要写出实验步骤 　 ② ③ ④ 　； ②画出记录实验数据的表格。 【答案】（1）在；大；（2）探头浸入液体的深度；（3）①将微小压强计的探头放入烧杯的水中，用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1，探头到水面的距离H，读出压强计U形管两侧的液面高度差h1，将数据记录在表格中。 ②向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2，读出压强计U形管两侧的液面高度差h2，将数据记录在表格中； ③继续向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L3，读出压强计U形管两侧的液面高度差h3，将数据记录在表格中； ④重复以上步骤； 实验次数 1 2 3 探头距离液面的深度H/cm H 探头距离容器底的距离L/cm L1 L2 L3 U形管的液面高度差h/cm 【解析】（1）实验前，要使压强计两边的液面相平； 开始实验时，将探头放入液体中，液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映，U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越大； （2）比较如图2中甲、乙、丙三图，发现液体的密度相同，探头浸入液体的深度不同，故变量是探头浸入液体的深度； （3）探究液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关，故变量是该点到容器底部的距离不同，控制液体的密度相同，液面到探头的深度相同，故实验步骤： ①将微小压强计的探头放入烧杯的水中，用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离L1，探头到水面的距离H，读出压强计U形管两侧的液面高度差h1，将数据记录在表格中。 ②向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L2，读出压强计U形管两侧的液面高度差h2，将数据记录在表格中； ③继续向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为H，用刻度尺测量探头到烧杯底部的距离L3，读出压强计U形管两侧的液面高度差h3，将数据记录在表格中； ④重复以上步骤； 实验次数 1 2 3 探头距离液面的深度H/cm H 探头距离容器底的距离L/cm L1 L2 L3 U形管的液面高度差h/cm 实验现象：通过数据可发现当H相同时，L1≠L2≠L3，h1＝h2＝h3。 由此证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L无关，所以小白的观点是错误的。 十二、压强的科普阅读题（共5小题） 1．（2024春•北京海淀区校级期中） 白鹤梁水下博物馆 白鹤梁水下博物馆位于重庆市涪陵区长江岸边，它被联合国教科文组织誉为“世界首座非潜水可到达的水下遗址博物馆”，是世界水文资料的宝库。 白鹤梁原本是一块长江边上的天然的巨型石梁，是古人用于观测长江的水文站，其具有不朽的水文历史价值和文学艺术价值。在三峡工程蓄水之前，唯有在冬季枯水期，人们才有幸一睹白鹤梁题刻的风姿。为了保护这块意义非凡的石梁，中国工程院院士于2001年提出“无压容器”水下博物馆建造方案，即在水下40米的白鹤梁外修建一个钢筋混凝土“罩体”，与长江水隔离。为了“无压”，罩子内部也要蓄满水，只不过这里面的水是经过过滤、净化，非常干净的长江水，使“罩体”基本处于水压平衡的状态，同时防止江水常年对白鹤梁遗址原体的冲刷损坏。 “罩体”内沿白鹤梁遗址原体修建了一条参观廊道，由耐压金属和23个玻璃观察窗构成，游人可沿着参观廊道近距离观看、研究白鹤梁上的题刻。照明系统采用LED技术，寿命长、光照好、节能省电，另有先进的循环水系统、防水系统、水下实时摄影系统。 这一极具创新设想的工程实施，为水下文化遗产的原址保护提供了成功的工程范例。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）白鹤梁的“无压容器”保护方案中混凝土罩体内应当 　 　（填写正确选项前的字母）； A．蓄满水 B．排空水 C．抽真空 （2）冬季枯水期白鹤梁混凝土保护罩所承受江水压强与非枯水期相比将 　 　（填写正确选项前的字母）； A．增大 B．减小 C．不变 （3）若“罩体”内参观廊道上某个玻璃窗面积约为0.5m2，则该玻璃窗所承受的江水压力约为 　 N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 【答案】（1）A；（2）B；（3）2×105。 【解析】（1）根据题干信息可知，为了“无压”罩子内部采取的是蓄满水，故选A； （2）由于冬季枯水期与非枯水期相比水的深度变小，根据p＝ρgh判断冬季枯水期白鹤梁混凝土保护罩所承受江水压强与非枯水期的压强减小，故选B； （3）玻璃观察窗受到的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×40m＝4×105Pa， 由p可知，观察窗所承受的江水的压力：F＝pS＝4×105Pa×0.5m2＝2×105N。 2．（2024春•北京东城区校级期中）请阅读《大坝的力学原理》回答25题。 大坝的力学原理 大坝是所有水电站的基本结构，通过修筑大坝既能抬高水位增加可利用的水资源，又能提供安装发电机组的必要空间。如图1所示，三峡水电站拥有目前全世界最大的混凝土大坝，其全长约3335m，坝顶高程185m，最大蓄水深度175m。水电站的大坝普遍需要承受极大的水压，因此大坝的结构形状至关重要，常见的大坝有重力坝、拱坝和填筑坝。 重力坝，主要依靠大坝自重维持稳定的坝体。重力坝使用的材料通常为混凝土和石料，坝体的巨大自重保证坝体的任意层面存在足够的摩擦力，以抵抗巨大的水压。重力坝的横截面通常设计成三角形或者梯形，实际的坝体上游面并不是一个直斜面，而是一个折坡面，如图2所示，坝体上游的上端设计成近似竖直面，主要是为了便于施工、布置进水口等。坝体上游的下端设计成斜坡坝面，主要是想利用图中阴影部分的水体对斜坡巨大的斜向下的压力来增强坝体的稳定，从而巧妙地节省了部分混凝土。当坝体基部摩擦不足时，还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定。三峡大坝是重力坝。 拱坝，是凸向上游的拱形挡水坝。这种坝无须上窄下宽，因此又将这种坝叫做薄拱坝，相比重力坝，这种坝最多可节省85%的混凝土，承力对象变成河谷两岸的基岩，如图3所示。与重力坝相比，在水的压力作用下坝体的稳定不需要依靠自重来维持，主要是利用拱端基岩的反作用力来支承，因此设计这种坝对两岸基岩有一定的要求。 填筑坝，是将土石料（泥土和石块）压实在一起构成的大坝。大坝在自重和水的压力作用下保持稳定，因此填筑坝的坡度较缓，便于利用巨大的水压。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度，此时水底部对坝体的压强约为 　 　Pa（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （2）如果重力坝的坝体基部摩擦不足，那么图2中的θ角应该适当 　 　（选填“增大”或“减小”）。 （3）在填筑坝顶部宽度相同时，如图4坝体的横截面形状设计最稳固的是 　 　。 （4）为什么三峡大坝没有采用拱坝结构？请你结合文章写出一个可能的原因。 【答案】（1）1.75×106；（2）减小；（3）B；（4）对两岸基岩有一定要求。 【解析】（1）由材料信息可知最大蓄水深度175m，此时水底部对坝体的压强： p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×175m＝1.75×106Pa； （2）由材料信息“当坝体基部摩擦不足时，还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定”可知，如果重力坝的坝体基部摩擦不足，那么图2中的θ角应该适当减小； （3）由材料信息“大坝在自重和水的压力作用下保持稳定，因此填筑坝的坡度较缓，便于利用巨大的水压”可知，应选择坡度较缓的填筑坝，故选B。 （4）拱坝则是借助于拱的形状将水压传递给两侧的岩体，对两岸基岩有一定要求。 3．（2024•北京昌平区三模）阅读《负压鱼缸》并回答问题。 负压鱼缸 传统鱼缸深度最大不超过60cm，以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸，便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度，不超过1.2m～1.3m。 如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸，如图甲所示的负压鱼缸则是“立式”鱼缸。“负压”是低于一个标准大气压的气体压强状态。使用负压鱼缸可以增加高度，换水、喂鱼也很方便，不受操作的限制。 如图乙所示，如果将一个杯子先放水里，排空所有空气，翻转后底部朝上，然后底下拿东西支承着负压的杯子，一个简易的鱼缸模型就制成了。然而真正的鱼缸体积庞大，装满水后操作不便，因此负压鱼缸的结构采用独特设计，该设计使负压缸顶部保持低压状态，因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵，如图丙所示，可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题：即在操作限制的情况下，可以增加鱼缸的高度，方便观赏，解决了传统家居鱼缸（水族箱）能长不能高的难题。 （1）如图甲所示的新型鱼缸 　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。 （2）“负压”原理在生活中非常普遍，下列例子中利用了“负压”原理的是 　 　； A.我们呼吸时，肺部扩张状态时，新鲜的空气被压入肺内 B.为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤 C.医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管 （3）爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验，按照大气压强为105Pa计算，大气压强应该能支撑起约10m高的水柱。如图乙所示，如果此时在A点开一个小洞，则负压缸内的水 　 　（选填“会”或“不会”）从A点向上喷出；如图丙，根据图中给出的条件，计算出负压缸顶部液面上方的气压为 　 Pa。（g取10N/kg） 【答案】（1）不属于；（2）AC；（3）不会；9×104。 【解析】（1）上述的新型鱼缸的负压缸与外面的大气不相连通，不是上端开口、底部互相连通的容器；所以该鱼缸不属于连通器，鱼缸上方气体压强小于大气压。 （2）A、我们呼吸时，肺部扩张状态时，肺内气压小于外界大气压，新鲜的空气被压入肺内，利用了“负压”原理，故A符合题意； B、为了能更快喝到美味的老火靓汤，用高压锅炖汤，是利用了气压越大、液体的沸点越高的原理，故B不合题意； C、医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管利用了“负压”原理，故C符合题意； 故选：AC。 （3）如果负压缸的顶部选取一点A，上下气压相等，水在重力的作用下会落入底缸内，水不会从A点向上喷出。 负压缸内1m水柱产生的压强为：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa； 负压缸顶部的压强为： p′＝p0﹣p＝1×105Pa﹣1×104Pa＝9×104Pa。 4．（2024春•北京海淀区校级期中）阅读《胎压》回答问题。 胎压 胎压，严格意义上指的是轮胎内部气体的压强，轮胎的基本结构如图1所示。轮胎的胎压过高和过低都会缩短轮胎的使用寿命。胎压过低会使胎体的形变增大，胎侧容易出现裂口；车辆行驶时，低胎压的轮胎反复剧烈形变会导致轮胎过热，加速橡胶老化、帘布层疲劳折断等；同时轮胎接地面积增大，也会加速轮胎胎肩的磨损。胎压过高，则会使轮胎过度膨胀变形，这一方面会使得轮胎的弹性下降，行驶在颠簸路面时轮胎容易产生内裂和爆破；另一方面，胎压过高还会加速胎冠磨损，同时轮胎耐轧性能下降，很容易被细小的尖锐物刺穿。总体而言，适度的胎压，能够让轮胎性能均衡，即便磨损也会比较平均，保证轮胎的使用寿命，如图2所示。 轮胎的胎压与温度是成正比的。查理定律指出，一定质量的气体，当其体积一定时，它的压强与热力学温度（即开氏度）成正比。换算成常见的摄氏温度，其计算公式为p＝p0（1+βt），其中p是温度为t时的气体压强，p0是0℃时的气体压强，t为摄氏温度，β是气体膨胀系数。对于理想气体而言，β与气体种类及温度范围无关，β＝1/273，这时p＝p0（1+t/273）。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）胎压过低时轮胎容易过热，是因为轮胎在车辆行驶过程中反复发生了 　 　。 （2）夏天早晨温度为20℃，此时汽车四个车轮的胎压均为2.5bar，假定轮胎对地面的压强等于胎压，1bar＝105Pa，测量发现每个轮胎的与地面的接触面积相同，均为0.015m2，则该汽车的总质量为 　 　kg。（g取10N/kg，胎内气体视为理想气体） （3）在第（2）中，如果温度中午升高至40℃，则此时轮胎的胎压为 　 　bar，每一个轮胎与地面的接触面积约为 　 　m2。（结果均保留2位有效数字） 【答案】（1）剧烈形变；（2）1500kg；（3）2.67；0.014m2。 【解析】（1）车辆行驶时，低胎压的轮胎反复剧烈形变导致轮胎过热； （2）汽车的重力G＝F＝pS＝2.5×105Pa×4×0.015m2＝1.5×104N； 质量m1500kg； （3）假设车胎内气体在0℃时的气体压强是p0；根据p＝p0（1+βt）有： 20℃时的压强：2.5×105Pa＝p0（1） 40℃时的压强：p＝p0（1）； 解得p≈2.67×105Pa＝2.67bar； 此时压力不变，则每个受力面积S0.014m2。 5．（2024春•北京海淀区期末）阅读《旋转的乒乓球》，回答问题。 旋转的乒乓球 气体和液体统称流体，流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验：打开吹风机，让风竖直向上吹动，形成一段上升气柱，当在吹风机风筒上方的气柱上放置一个乒乓球时，我们发现乒乓球会悬浮在空中，如图甲所示，并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时，乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。上述实验现象可以用伯努利方程来解释，在流体中，流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。伯努利方程可以解释很多生活中与流体有关的现象，比如汽车尾翼的设计、地铁安全线的设计等。 我们不妨进一步改进上述乒乓球的实验，如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中，我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态，而是会向左运动，就好像乒乓球受到了一个水平向左的力，如图乙所示，这个现象被称作马格努斯效应，这个水平向左的力也被称作马格努斯力，它在一定程度上可以用伯努利方程来解释，由于乒乓球的旋转，带动乒乓球周围空气运动，最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大，导致乒乓球右侧的压强较大，进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用，比如乒乓球中的“弧圈球”，又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”，就是使踢出的足球边飞行、边旋转，从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。 根据上述材料，回答下列问题： （1）被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到 　 　的作用（正确选项不止一个）； A.重力 B.马格努斯力 C.脚对球的作用力 （2）图甲中，将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球所受合力方向为 　 　； （3）丙图中以水平初速度v0踢出的足球，有可能向上运动的是 　 　（正确选项不止一个）。 【答案】（1）AB；（2）向右；（3）AD。 【解析】（1）被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到重力和马格努斯力的作用，足球已经离开了脚，不再受脚的踢力，故选：AB； （2）将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球右侧的空气流速快，压强小，左侧的空气流速慢，压强大，形成一个向右的压力差，所以乒乓球所受合力方向为向右； （3）A、由图可知，风向向右，足球顺时针转动，足球上方的空气流速快，压强小，下方的空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，足球有可能向上运动，故A符合题意； B、由图可知，风向向右，足球逆时针转动，足球上方的空气流速慢，压强大，下方的空气流速快，压强下，形成一个向下的压力差，足球有可能向下运动，故B不符合题意； C、由图可知，风向向左，足球顺时针转动，足球上方的空气流速慢，压强大，下方的空气流速快，压强下，形成一个向下的压力差，足球有可能向下运动，故C不符合题意； D、由图可知，风向向左，足球逆时针转动，足球上方的空气流速快，压强小，下方的空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，足球有可能向上运动，故D符合题意。 故选：AD。 十三、压强的综合计算（共4小题） 1．（2024•北京朝阳区三模）如图所示，在4cm厚的雪地作案现场发现了罪犯清晰的双脚站立的脚印，公安人员立即取证，经建模测量脚印深度为3cm、每个脚印的面积为250cm2；又经测试，达到脚印同样深度的压强为1.5×104Pa（已知ρ雪＝0.9×103kg/m3，g取10N/kg）。求： （1）没有脚印的地方雪对地面的压强； （2）罪犯重多少N？ 【解析】（1）由pρgh可知，雪对地面的压强：p雪＝ρ雪gh雪＝0.9×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m＝360Pa； （2）由p可知，罪犯对雪地的压力：F＝pS＝1.5×104Pa×2×250×10﹣4m2＝750N， 罪犯的重力：G＝F＝750N。 答：（1）没有脚印的地方雪对地面的压强为360Pa； （2）罪犯重750N。 2．（2024春•北京朝阳区期末）我国云南省有一种野牛，被当地人称为“白袜子”（如图），属国家重点保护动物。经动物保护组织测量，这种成年野牛每只脚掌的面积大约为0.025m2，它在水平沙地上站立时留下脚印的深度是1.8cm。实验表明，使沙地达到相同深度的压强为2×105Pa。假设野牛四只脚掌的面积相等，它对沙地的压力F为多少？它的质量m为多少？（g取10N/kg） 【解析】（1）野牛脚掌的总面积为： S＝0.025m2×4＝0.1m2； 由压强公式p得，野牛对沙地的压力为： F＝pS＝2×10⁵Pa×0.1m2＝2×104N； （2）野牛对沙地的压力等于它的重力，即F＝G＝mg，所以野牛的质量为： m2×103kg。 答：野牛对沙地的压力为2×104N，它的质量为2×103kg。 3．（2024春•北京朝阳区期中）如图所示，一个平底鱼缸放在水平桌面上，鱼缸的底面积为0.05m2，空鱼缸重8N，缸内水和鱼的总重力为72N，鱼缸内水深为15cm。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，鱼缸厚度忽略不计）求： （1）水对鱼缸底部的压强； （2）水对鱼缸底部的压力； （3）鱼缸对桌面的压强。 【解析】（1）鱼缸底部受到的水的压强p1＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m＝1.5×103Pa； （2）鱼缸底部受到的水的压力F1＝p1S＝1.5×103Pa×0.05m2＝75N； （3）鱼缸内水和鱼的总重力G＝72N， 鱼缸对桌面的压力F2＝G+G′＝72N+8N＝80N， 鱼缸对水平面的压强p21600Pa。 答：（1）鱼缸底部受到水的压强是1.5×103Pa； （2）鱼缸底部受到水的压力为75N； （3）鱼缸对水平面的压强为1600Pa。 4．（2024•北京东城区二模）如图甲所示，水平桌面上放有装满水的溢水杯和小烧杯，装满水的溢水杯所受的总重力G1＝5N，与桌面的接触面积S＝50cm2，空的小烧杯所受的重力G2＝0.6N。将金属块用细线挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中且不触及容器的底和壁，金属块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数F＝0.5N，如图乙所示，金属块所受的重力G3＝1.3N。 （1）请画出金属块浸没在水中静止时的受力示意图； （2）求乙图中小烧杯对桌面的压力F压； （3）将细线剪断，待金属块静止后，求溢水杯对桌面的压强p。 【解析】（1）金属块浸没在水中静止时受到竖直向下的重力1.3N，竖直向上的拉力0.5N，竖直向上的浮力F浮＝G3﹣F拉＝1.3N﹣0.5N＝0.8N，力的作用点在金属块的重心，如图： （2）根据阿基米德原理原理可知小烧杯中的水的重力等于金属块受到的浮力，乙图中小烧杯对桌面的压力等于小烧杯的重力和烧杯中的水的重力之和， 所以F压＝G2+F浮＝0.6N+0.8N＝1.4N； （3）细线剪断，待金属块静止后，金属块对杯底的压力等于弹簧测力计对金属块的拉力，溢出水的重力等于金属块受到的浮力， 所以溢水杯对桌面的压力：F＝G1+F拉＝5N+0.5N＝5.5N， 溢水杯对桌面的压强：p1100Pa。 5．如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器的质量为1kg，乙容器的质量为0.5kg，它们的底面积分别为200cm2和100cm2。容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg） （1）求乙图的液体对容器底的压强。 （2）求乙容器对水平桌面的压强。 （3）若满足p水＞p酒精，请求出m应该满足的范围。 【解析】（1）乙图的液体对容器底的压强：p乙＝ρ酒精gh酒精＝0.8×103kg/m3×10N/kg×0.3m＝2400Pa； （2）S乙＝100cm2＝0.01m2， 乙容器内酒精的质量为：m酒精＝ρ酒精S乙h酒精＝0.8×103kg/m3×0.01m2×0.3m＝2.4kg， 乙容器对水平桌面的压力等于容器的重力和酒精的重力之和，即F＝G＝（m乙+m酒精）g＝（0.5kg+2.4kg）×10N/kg＝29N， 乙容器对水平桌面的压强：p2900Pa； （3）S甲＝200cm2＝0.02m2， 甲容器内水的质量为：m水＝ρ水S水h水＝1×103kg/m3×0.02m2×0.2m＝4kg， 因为容器形状规则，液体对容器底部的压力等于自身的重力， 则p水，p酒精， 已知p水＞p酒精，即， 代入数据得， 整理可得：m＞0.8kg； 由于酒精的质量为2.4kg＜水的质量4kg，所以抽出液体的质量范围为0.8kg＜m＜2.4kg。 答：（1）乙图的液体对容器底的压强为2400Pa； （2）乙容器对水平桌面的压强为2900Pa； （3）若满足p水＞p酒精，m应该满足的范围为0.8kg＜m＜2.4kg。 6．（2024春•海淀区校级期中）如图所示，将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住，然后竖直插入水中24cm深处。请你求出： （1）此时水对塑料片向上的压强是多大？ （2）保持玻璃管在水中深度不变，向管中缓缓倒入某种液体，当该液面高出水面6cm时，塑料片刚好下沉，则该液体的密度是多少？（塑料片质量不计，g＝10N/kg） 【解析】（1）由图可知，塑料片在水中的深度h1＝24cm＝0.24m， 则水对塑料片向上的压强：p＝ρ水gh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2400Pa； （2）向管中缓缓倒入某种液体，当该液面高出水面6cm时，玻璃管内液体的深度h2＝24cm+6cm＝30cm＝0.3m， 塑料片质量不计，当塑料片刚好下沉时，塑料片受到水向上的压强和液体向下的压强相等， 则有ρ水gh1＝ρ液gh2， 所以该液体的密度：ρ液0.8×103kg/m3。 答：（1）此时水对塑料片向上的压强是2400Pa； （2）该液体的密度是0.8×103kg/m3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 压强 （B卷•专项卷）（原卷版） 一、压力与压强（共4小题） 二、固体压强及其计算（共6小题） 三、固体压强的切割与叠加问题（共4小题） 四、增加或减小压强的方法（共4小题） 五、液体压强的比较（共6小题） 六、液体压强的相关计算（共6小题） 七、连通器（共4小题） 八、大气压强及其测量（共4小题） 九、气体压强的应用（共6小题） 十、流体压强与流速的关系（共5小题） 十一、压强的实验探究题（共5小题） 十二、压强的科普阅读题（共5小题） 十三、压强的综合计算（共6小题） 一、压力与压强（共4小题） 1．下列关于压力和重力的说法中，正确的是（　　） A．压力和重力的方向都是垂直于接触面 B．压力和重力都属于弹力 C．物体对接触面的压力大小一定等于重力大小 D．水平面上的物体对接触面压力大小等于重力大小 2．（2024春•北京东城区期末）太极拳是我国非物质文化遗产，集颐养性情、强身健体等多种功能为一体。如图所示是一位太极拳表演者展示的两个太极拳动作，表演者展示两个动作并保持静止时对水平地面的压力以及压强分别为F甲、F乙、p甲、p乙，则下列关系正确的是（　　） 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 3．（2024秋•北京东城区月考）如图甲、乙所示，小明利用小桌、海绵、砝码进行实验。当装置静止时，砝码的下表面和小桌的桌面均水平。已知小桌重G1，桌面面积为S1：砝码重G2，砝码下表面的面积为S2。下列说法正确的是（　　） A．甲图中砝码对小桌的压力就是砝码的重力 B．乙图中小桌对海绵的压力等于小桌的重力 C．甲图中砝码对桌面的压强大小为G1 D．乙图中小桌对海绵的压强大小为 4．（2023春•北京西城区期中）如图所示，两个手指用力水平压住铅笔两端使其静止。此时，笔尖和笔尾对两手指的压力大小 　 　（选填“相同”或“不同”），使得两手指的凹陷程度 　 　（选填“相同”或“不同”）。 二、固体压强及其计算（共6小题） 1．（2024•北京西城区模拟）将重物放在水平桌面上，在受力面积不变的情况下，给这个重物施加竖直向上的拉力F．在拉力F逐渐变大过程中，正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的（　　） A． B． C． D． 2．（2024春•北京海淀区期中）如图所示，有三个实心圆柱体甲、乙、丙，放在水平地面上，其中甲、乙高度相同，乙、丙的底面积相同，三者对地面的压强相等，下列判断正确的是（　　） A．ρ甲＝ρ乙＝ρ丙 B．ρ甲＝ρ乙＜ρ丙 C．G甲＝G乙＝G丙 D．G甲＜G乙＝G丙 3．（2024•北京顺义区模拟）如图所示，同种材料制成的高度相同的实心长方体A和B放在水平桌面上，A的底面积是B的2倍，则它们对水平桌面的压力之比和它们对水平桌面的压强之比是（　　） A．1：1 2：1 B．1：1 1：2 C．2：1 1：1 D．2：1 2：1 4．（2024春•北京东城区期中）如图，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比ρ甲：ρ乙＝4：5，底面积之比S甲：S乙＝5：8，对水平地面的压强之比p甲：p乙＝6：5，下列有关甲、乙的说法正确的是（　　） A．甲、乙的质量之比是20：27 B．甲、乙的体积之比是8：9 C．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后，剩余部分对地面的压强可能相等 D．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后，剩余部分对地面的压强可能相等 5．（2024春•北京海淀区期中）如图所示装置，甲、乙、丙均为正方体。轻质弹簧测力计的吊环和挂钩通过水平细线连接甲、乙两个物体，物体乙压着水平地面上的物体丙，整个装置静止。已知物体乙的密度为2×103kg/m3，乙的边长为10cm；物体丙的密度为8×103kg/m3，丙的边长为5cm。此时乙对丙的压强与丙对水平地面的压强之比为1：3，则乙受到的重力为 　N，弹簧测力计的示数为 　 　N。（不计细线重、弹簧测力计重和摩擦，滑轮只改变细线拉力方向） 6．（2024春•北京海淀区期中）如图所示，盛水的薄壁容器静置在水平桌面上，容器重为0.7N，底面积为6×10﹣3m2，容器中水重为5.0N。g取10N/kg。求： （1）容器对桌面的压力F。 （2）容器对桌面的压强p。 三、固体压强的切割与叠加问题（共4小题） 1．（2024春•北京西城区期中）如图所示，实心均匀正方体甲、乙对水平地面的压强均为p0，若沿竖直方向切去甲的一半，沿水平方向切去乙的一半，此时它们对地面的压强为p甲和p乙．则下列判断正确的是（　　） A．p甲＝p乙 B．p甲＜p乙 C．p甲＝p0 D．p乙＝p0 2．如图所示，一个长方体放置在水平桌面上，沿中间线竖直切成两块，将其中一半拿走，则下列说法正确的是（　　） A．密度不变，压强是原来的一半，压力变为原来的一半 B．密度不变，压强不变，压力变为原来的一半 C．密度减小，压强是原来的两倍，压力不变 D．密度减小，压强不变，压力是原来的两倍 3．如图，A、B两个密度之比为ρA：ρB＝8：1的实心正方体，按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上，下列分析结果正确的是（　 　） A．地面对乙图物体的摩擦力更大 B．地面受到的压力之比是1：1 C．甲、乙两种情况的A、B间相互作用力一样大 D．地面受到的压强相等 4．A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分，把切去部分叠放在B上，B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后，A剩余部分对地的压强为pA，由图像可知B的重力为 　 　N，当L＝2.5cm时，pA：pB等于 　 　。 四、增加或减小压强的方法（共4小题） 1．下列现象中，属于增大压强的是（　　） A．压路机上碾子的质量很大 B．载重量大的汽车装有许多车轮 C．书包带做得很宽 D．房屋建在承受面积更大的地基上 2．（2024春•北京东城区期末）如图所示的四个实例中，目的是为了增大压强的是（　　） A．推土机安装宽大履带 B．铁轨下面铺有枕木 C．书包背带做得较宽 D．逃生锤锤头做得很尖 3．盲道（如图）是为盲人提供行路方便和安全的道路设施，一般由两种砖铺成，一种是条形引导砖，引导盲人放心前行，称为行进盲道；一种是带有圆点的提示砖，提示盲人前面有障碍，该转弯或上、下坡了，称为提示盲道。砖上的条形或圆点高出地面5 mm，当盲人走在上面时（　　） A．增大了脚底的压力 B．增大了脚底的压强 C．减小了脚底的压力 D．减小了脚底的压强 4．（2024•石景山区二模）如图所示的四种措施中，为了减小压强的是（　　） A． 滑雪板底板面积较大 B． 安全锤头部做成锥形 C． 压路机的碾子质量很大 D． 刀刃做得很锋利 五、液体压强的比较（共6小题） 1．（2024秋•北京海淀区期末）如图所示三个容器，底面积相等，若都装入相同质量的酒精，则酒精对容器底部的压强（　　） A．一样大 B．A最大 C．B最大 D．C最大 2．（2024秋•北京怀柔区期末）如图所示，甲、乙两只完全相同的试管内装有质量相等的不同液体，甲试管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平。设液体对试管底部的压强为p甲和p乙，则下列判断正确的是（　　） A．p甲＞p乙 B．p甲＝p乙 C．p甲＜p乙 D．无法确定 3．两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器底面积大于乙容器底面积，它们分别装有高度不等的不同液体，如图所示。甲容器中液体的密度为ρ甲，容器底部受到液体压强为p甲；乙容器中液体的密度为ρ乙，容器底部受到的液体压强为p乙。若从容器中分别取出相同深度的液体后，两容器底部受到的压强恰好相等，则下列判断正确的是（　　） A．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙 C．ρ甲＞ρ乙，p甲＝p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＜p乙 4．（2024春•北京朝阳区校中）如图所示，在水平桌面上放着甲、乙两杯密度不同的液体。已知两杯底部受到的液体压强相等，且两杯液体内A、B两点距底部的距离hA＝2hB，A、B两点处的液体压强分别为pA、pB。则下列说法中正确的是（　　） A．pA＞pB B．pA＝pB C．pA＜pB D．无法确定 5．（多选）（2024春•西城区校级期中）有一未装满酸奶的瓶子如图，先正立在桌面上，然后在倒立在桌面上，则酸奶对容器底的作用情况是（　　） A．压强增加 B．压强减少 C．压力增大 D．压力减少 6．（多选）（2024春•北京海淀区期中）如图所示，水平桌面上放有甲、乙两个薄壁容器，两容器的质量、高度和容积均相等，甲容器的底面积小于乙容器的底面积。分别向两容器中装入等体积的水后（图中未画出），下列判断正确的是（　　） A．两容器对桌面的压力大小一定相等 B．甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强 C．乙容器中，水对容器底的压力大于水受到的重力 D．水对甲容器底的压强一定大于水对乙容器底的压强 六、液体压强的相关计算（共6小题） 1．（2024春•北京朝阳区期末）物理学家帕斯卡做了一个著名的实验：他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管里灌水，如图所示，只用了几杯水，就把桶压裂了，桶里的水从裂缝中流了出来。下列关于桶底受到水的压强大小的估算合理的是（g取10N/kg）（　　） A．4×102Pa B．4×103Pa C．4×104Pa D．4×105Pa 2．（2024•北京通州区模拟）如图所示，盛有水的杯子静止在水平桌面上。杯子重0.5N，高9cm，底面积30cm2，杯内水重2.5N，水深7cm，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（　　） A．水对杯底的压力为2N B．水对杯底的压强为900Pa C．水杯对桌面的压力为2.6N D．水杯对桌面的压强为1000Pa 3．（2024春•北京朝阳区期中）将某圆台形状的容器放在水平桌面上。容器装1kg水时，水对容器底部的压强是p0；装3kg水时，刚好把容器装满，此时水对容器底部的压强是2p0，水对容器底部的压力为F，则（取g＝10N/kg）（　　） A．容器摆放方式如图甲所示，F＞30N B．容器摆放方式如图甲所示，F＜30N C．容器摆放方式如图乙所示，F＜30N D．容器摆放方式如图乙所示，F＞30N 4．（2024春•北京西城区校级期中）如图所示，在烧杯内装有某种液体，A为两端开口的玻璃管，B为轻质塑料片，B在液面下的深度为12cm。向A管内缓缓注入水，当塑料片恰好脱落时，A管内水柱高15cm，则烧杯内的液体的密度是 　 　g/cm3。 5．如图所示的容器内装有水，已知h1＝30cm，h2＝10cm，容器内的底面积为0.5m2，则A点处水产生的压强是 　Pa，B点处水产生的压强是 　 　Pa，水对容器底的压力是 　 　N（g＝10N/kg）。 6．（2024春•北京石景山区期末）放在水平桌面上的敞口盛水的杯子，其重为1N，与桌面的接触面积为2×10﹣3m2，向杯中加入重为2N的水，水深为7cm，如图所示。（水的密度为1×103kg/m3，g取10N/kg）求： （1）水对容器底部的压强p1。 （2）容器对桌面的压强p2。 七、连通器（共4小题） 1．（2023春•北京海淀区期末）如图所示的事例中，不属于连通器应用的是（　　） A．用注射器吸取药液 B．用水封堵“回水管” C．牲畜自动饮水器 D．电热开水器的水位计 2．（2023春•北京海淀区期中）下列各图所示事例中不是利用连通器原理工作的是（　　） A．压强计 B．茶壶 C．船闸 D．锅炉水位计 3．（2024春•北京东城区期末）下列实例中，主要利用连通器原理工作的是（　　） A．吸盘 B．吸管 C．卫生间的排水管 D．活塞式抽水机 4．（2024春•北京西城区校级期中）如图图示的四个实例中，主要利用连通器原理工作的（　　） A．微小压强计 B．水翼船 C．船闸 D．水泵 八、大气压强及其测量（共4小题） 1．（2024•长沙）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 2．（2024春•北京海淀区期末）下列事例中与大气压强无关的是（　　） A．用嘴通过吸管吸牛奶，牛奶沿吸管上升 B．用活塞式抽水机把井中的水抽上来 C．拦河大坝修建成上窄下宽的结构 D．茶壶盖上开小孔便于把壶中的水倒出 3．（2024春•北京西城区期中）下列说法正确的是（　　） A．首先证明大气压存在的实验是托里拆利实验 B．将金属盒气压计从山脚拿到山顶，它显示的大气压值会变大 C．托里拆利实验在任何时候测出的管内外水银液面的高度差都是76cm D．做托里拆利实验时，若管内水银柱下降到稳定状态后，又将玻璃管倾斜，管内外水银液面高度差不会变化 4．（2024•北京海淀区模拟）小华想利用空易拉罐来验证大气压强的存在，下列操作可行的是（　　） A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪 B．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪 C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪 D．将密封易拉罐置于深水中，易拉罐变瘪 九、气体压强的应用（共6小题） 1．（2024•福建）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 2．（2024•成都）如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 3．（2024春•北京石景山区期末）如图所示的事例中，不是利用大气压的是（　　） A．用吸管喝饮料 B．用切蛋器切开鸡蛋 C．瓶盖上有两个孔更易倒出醋 D．用吸盘挂钩挂物体 4．氢气球升到高空时就会破裂，其主要原因是（　　） A．高空大气压强增大，气球体积减小，将气球压破 B．高空大气压强增大，气球体积增大，将气球胀破 C．高空大气压强减小，气球体积增大，将气球胀破 D．高空大气压强减小，气球体积减小，将气球压破 5．（2024春•北京大兴区期中）取一个瓶子，装入适量带色的水，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，从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上，如图所示，这样就制作成了一个简易的气压计。把这个气压计从一楼带至四楼，不考虑温度变化，则以下判断中正确的是（　　） A．玻璃管内的水面上升，这是因为大气压随高度的增加而增大 B．玻璃管内的水面下降，这是因为大气压随高度的增加而增大 C．玻璃管内的水面上升，这是因为大气压随高度的增加而减小 D．玻璃管内的水面下降，这是因为大气压随高度的增加而减小 6．（2024春•北京朝阳区期中）如图所示为自动供水装置，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。当盆景中的水位下降到刚好使瓶口露出水面时，空气会进入瓶中，瓶中的水流出使盆景中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水就不再流出，自动供水装置使盆景中的水位可以保持一定的高度。其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于 　 　。（选填字母） A.瓶的支持力的作用 B.瓶的重力作用 C.水的压力作用 D.大气压的作用 十、流体压强与流速的关系（共5小题） 1．（2024•北京西城区二模）如图所示，小明将a、b两张纸悬挂起来，把两只吹风机分别置于纸的外侧。当吹风机同时竖直向下吹风时，会发生的现象是（　　） A．a、b的下部同时向左侧飘动 B．a、b的下部同时向右侧飘动 C．a的下部向左侧飘动，b的下部向右侧飘动 D．a、b的下部同时向中间靠拢 2．（2024春•北京朝阳区期末）如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可以“跳”过木块。下列说法正确的是（　　） A．吹气时，硬币上方气流速度小于下方气流速度 B．吹气时，硬币上方气体压强大于下方气体压强 C．吹气时，硬币上方气体压力大于下方气体压力 D．吹气时，硬币上方与下方之间产生了向上的升力 3．（2024春•北京期中）如图所示，工程师利用风洞实验室对形状不同的飞行器模型进行测试。如果各模型的质量相同且空气流动速度相同时，使用下列四种模型，能够使测试仪器所受压力最小的是（　　） A． B． C． D． 4．（2024•北京西城区模拟）如图所示是中国科技馆“球吸”展品。不吹风时，两球静止。当风自下而上吹向两球中间时，两球会相互靠拢，出现“球吸”现象。图中实例，与“球吸”现象原理相同的是（　　） A．在B管一端吹气，水从A管上端喷出 B．壶中装水时，壶嘴和壶体中的水面总保持相平 C．点燃孔明灯里的松香，孔明灯会飞向空中 D．吸盘挂钩被“吸”在墙上 5．（2024春•北京西城区期中）如图甲所示是一种喷雾器，用手捏气囊时，瓶内的液体就会从瓶口喷出。它的原理如图乙的实验所示，小阳把吸管甲插入盛水杯中，另一根吸管乙的管口贴靠在甲管的上端。当往乙管中吹气时，管口端A点的压强将变 　小　，甲管中的水面上升，并从甲管口流出。 十一、压强的实验探究（共5小题） 1．（2024春•北京西城区期中）在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，小芳做了如图所示的三个实验。 （1）由图 　 　所示两次实验现象对比可知：压力作用效果与压力大小有关。 （2）由图 　 　所示两次实验现象对比可知：压力作用效果与受力面积有关。 2．（2024春•北京东城区期末）小明利用同一液体压强计来鉴别两杯液体，一杯是纯水，一杯是酒精，已知ρ水＞ρ酒精，他将液体压强计的探头分别放入A、B烧杯中相同深度处，如图所示，小明发现U形管两侧的液面高度差H1小于H2。 （1）探头在A烧杯液体中的压强 　 　在B中的压强（选填“大于”“等于”或“小于”）； （2）小明通过现象鉴别处烧杯B中液体是水。他这样的判断的理由是：　 　。 3．（2024春•北京西城区期中）如图所示，要探究大气压随高度的变化，应选用的是 　 　（填“甲”或“乙”）装置，当该装置水柱上升的高度不够时，应从管子上端向瓶中 　 　（“吹入”或“吸走”）少量气体，拿该装置随电梯从一楼上升到二十楼，管内的液面会 　 　（选填“上升”或“下降”）。 4．（2024秋•北京通州区期末）为了探究柱形物体对支持面产生的压力形变效果与哪些因素有关。某小组同学猜想：可能与柱形物体的重力、形状、底面积大小有关。他们用底面积相同、重力不同的长方体、正方体和圆柱体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（a）所示），接着他们再把若干个相同的长方体放在同一水平细沙面上进行实验（如图（b）所示），实验时他们测量了沙面下陷程度，并将有关数据记录在表一、表二中。 实验序号（表一） 形状 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷程度（毫米） 1 长方体 2 10 2 2 正方体 3 10 3 3 圆柱体 6 10 5 实验序号（表二） 形状 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷程度（毫米） 4 长方体 2 5 4 5 长方体 4 10 4 6 长方体 6 15 4 7 　正方体　 　6　 　15　 / （1）分析比较实验序号1和2和3的数据及观察的现象，　 　（“能”或“不能”）得到初步结论：受力面积相同，柱形物体对支持面压力越大，压力产生的形变效果越显著。理由：　 　。 （2）进一步分析比较实验序号4和5和6数据及观察的现象可得到结论：　 　，柱形物体对支持面的压力形变效果相同。 （3）小明同学发现以上6次实验还不能探究柱形物体对支持面压力的形变效果与形状有无关系，他应该选择其他物体再次进行实验，请把该物体符合要求的各项数据填写在序号7中。 （4）从上列表格中数据及观察到的现象，小组同学总结归纳得出：若要比较柱形物体对支持面压力产生的形变效果显著程度，可以观察比较　 　以及计算　 　所受的压力大小进行判断。 5．（2024春•北京大兴区期中）小明在实验室用微小压强计（如图1所示）探究液体内部压强的规律。 （1）实验前，要使橡皮膜在自然状态时，压强计U形管两边的液面 　 　（选填“在”或“不在”）同一水平面上。开始实验时，将探头放入液体中，液体在探头处产生的压强大小通过U形管液面高度差反映，U形管液面高度差越大表示液体在探头处产生的压强越 　 　（选填“大”或“小”）。 （2）小明的某次探究过程中，实验情形如图2中甲、乙、丙所示，则小明在此次探究过程中的自变量是 　 　。 （3）小白认为液体在内部某处产生的压强跟该点到容器底部的距离有关，请你帮助小明设计实验，证明小白的说法是错误的。要求： ①简要写出实验步骤 　 ② ③ ④ 　； ②画出记录实验数据的表格。 十二、压强的科普阅读题（共5小题） 1．（2024春•北京海淀区校级期中） 白鹤梁水下博物馆 白鹤梁水下博物馆位于重庆市涪陵区长江岸边，它被联合国教科文组织誉为“世界首座非潜水可到达的水下遗址博物馆”，是世界水文资料的宝库。 白鹤梁原本是一块长江边上的天然的巨型石梁，是古人用于观测长江的水文站，其具有不朽的水文历史价值和文学艺术价值。在三峡工程蓄水之前，唯有在冬季枯水期，人们才有幸一睹白鹤梁题刻的风姿。为了保护这块意义非凡的石梁，中国工程院院士于2001年提出“无压容器”水下博物馆建造方案，即在水下40米的白鹤梁外修建一个钢筋混凝土“罩体”，与长江水隔离。为了“无压”，罩子内部也要蓄满水，只不过这里面的水是经过过滤、净化，非常干净的长江水，使“罩体”基本处于水压平衡的状态，同时防止江水常年对白鹤梁遗址原体的冲刷损坏。 “罩体”内沿白鹤梁遗址原体修建了一条参观廊道，由耐压金属和23个玻璃观察窗构成，游人可沿着参观廊道近距离观看、研究白鹤梁上的题刻。照明系统采用LED技术，寿命长、光照好、节能省电，另有先进的循环水系统、防水系统、水下实时摄影系统。 这一极具创新设想的工程实施，为水下文化遗产的原址保护提供了成功的工程范例。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）白鹤梁的“无压容器”保护方案中混凝土罩体内应当 　 　（填写正确选项前的字母）； A．蓄满水 B．排空水 C．抽真空 （2）冬季枯水期白鹤梁混凝土保护罩所承受江水压强与非枯水期相比将 　 　（填写正确选项前的字母）； A．增大 B．减小 C．不变 （3）若“罩体”内参观廊道上某个玻璃窗面积约为0.5m2，则该玻璃窗所承受的江水压力约为 　 N（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 2．（2024春•北京东城区校级期中）请阅读《大坝的力学原理》回答25题。 大坝的力学原理 大坝是所有水电站的基本结构，通过修筑大坝既能抬高水位增加可利用的水资源，又能提供安装发电机组的必要空间。如图1所示，三峡水电站拥有目前全世界最大的混凝土大坝，其全长约3335m，坝顶高程185m，最大蓄水深度175m。水电站的大坝普遍需要承受极大的水压，因此大坝的结构形状至关重要，常见的大坝有重力坝、拱坝和填筑坝。 重力坝，主要依靠大坝自重维持稳定的坝体。重力坝使用的材料通常为混凝土和石料，坝体的巨大自重保证坝体的任意层面存在足够的摩擦力，以抵抗巨大的水压。重力坝的横截面通常设计成三角形或者梯形，实际的坝体上游面并不是一个直斜面，而是一个折坡面，如图2所示，坝体上游的上端设计成近似竖直面，主要是为了便于施工、布置进水口等。坝体上游的下端设计成斜坡坝面，主要是想利用图中阴影部分的水体对斜坡巨大的斜向下的压力来增强坝体的稳定，从而巧妙地节省了部分混凝土。当坝体基部摩擦不足时，还可以通过减小上游斜坡坡度的方式来增强坝体的稳定。三峡大坝是重力坝。 拱坝，是凸向上游的拱形挡水坝。这种坝无须上窄下宽，因此又将这种坝叫做薄拱坝，相比重力坝，这种坝最多可节省85%的混凝土，承力对象变成河谷两岸的基岩，如图3所示。与重力坝相比，在水的压力作用下坝体的稳定不需要依靠自重来维持，主要是利用拱端基岩的反作用力来支承，因此设计这种坝对两岸基岩有一定的要求。 填筑坝，是将土石料（泥土和石块）压实在一起构成的大坝。大坝在自重和水的压力作用下保持稳定，因此填筑坝的坡度较缓，便于利用巨大的水压。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如果三峡大坝的蓄水达到最大蓄水深度，此时水底部对坝体的压强约为 　 　Pa（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （2）如果重力坝的坝体基部摩擦不足，那么图2中的θ角应该适当 　 　（选填“增大”或“减小”）。 （3）在填筑坝顶部宽度相同时，如图4坝体的横截面形状设计最稳固的是 　 　。 （4）为什么三峡大坝没有采用拱坝结构？请你结合文章写出一个可能的原因。 3．（2024•北京昌平区三模）阅读《负压鱼缸》并回答问题。 负压鱼缸 传统鱼缸深度最大不超过60cm，以人的手掌摸到缸底为宜。成年人站立可以勉强操作鱼缸，便决定了传统鱼缸与底座的总体高度为人的腋下高度，不超过1.2m～1.3m。 如果说传统鱼缸是“卧式”鱼缸，如图甲所示的负压鱼缸则是“立式”鱼缸。“负压”是低于一个标准大气压的气体压强状态。使用负压鱼缸可以增加高度，换水、喂鱼也很方便，不受操作的限制。 如图乙所示，如果将一个杯子先放水里，排空所有空气，翻转后底部朝上，然后底下拿东西支承着负压的杯子，一个简易的鱼缸模型就制成了。然而真正的鱼缸体积庞大，装满水后操作不便，因此负压鱼缸的结构采用独特设计，该设计使负压缸顶部保持低压状态，因此水就不会从底缸出口流出。一般负压鱼缸配有电子控制系统以及一台真空泵，如图丙所示，可以通过抽吸形成一定负压。负压鱼缸解决了传统正压鱼缸无法超越的基础性难题：即在操作限制的情况下，可以增加鱼缸的高度，方便观赏，解决了传统家居鱼缸（水族箱）能长不能高的难题。 （1）如图甲所示的新型鱼缸 　 　（选填“属于”或“不属于”）连通器。 （2）“负压”原理在生活中非常普遍，下列例子中利用了“负压”原理的是 　 　； A.我们呼吸时，肺部扩张状态时，新鲜的空气被压入肺内 B.为了能更快喝到美味的老火靓汤，有些人喜欢用高压锅炖汤 C.医生抽血时，将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管 （3）爱开动脑筋的小明想起了托里拆利实验，按照大气压强为105Pa计算，大气压强应该能支撑起约10m高的水柱。如图乙所示，如果此时在A点开一个小洞，则负压缸内的水 　 　（选填“会”或“不会”）从A点向上喷出；如图丙，根据图中给出的条件，计算出负压缸顶部液面上方的气压为 　 Pa。（g取10N/kg） 4．（2024春•北京海淀区校级期中）阅读《胎压》回答问题。 胎压 胎压，严格意义上指的是轮胎内部气体的压强，轮胎的基本结构如图1所示。轮胎的胎压过高和过低都会缩短轮胎的使用寿命。胎压过低会使胎体的形变增大，胎侧容易出现裂口；车辆行驶时，低胎压的轮胎反复剧烈形变会导致轮胎过热，加速橡胶老化、帘布层疲劳折断等；同时轮胎接地面积增大，也会加速轮胎胎肩的磨损。胎压过高，则会使轮胎过度膨胀变形，这一方面会使得轮胎的弹性下降，行驶在颠簸路面时轮胎容易产生内裂和爆破；另一方面，胎压过高还会加速胎冠磨损，同时轮胎耐轧性能下降，很容易被细小的尖锐物刺穿。总体而言，适度的胎压，能够让轮胎性能均衡，即便磨损也会比较平均，保证轮胎的使用寿命，如图2所示。 轮胎的胎压与温度是成正比的。查理定律指出，一定质量的气体，当其体积一定时，它的压强与热力学温度（即开氏度）成正比。换算成常见的摄氏温度，其计算公式为p＝p0（1+βt），其中p是温度为t时的气体压强，p0是0℃时的气体压强，t为摄氏温度，β是气体膨胀系数。对于理想气体而言，β与气体种类及温度范围无关，β＝1/273，这时p＝p0（1+t/273）。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）胎压过低时轮胎容易过热，是因为轮胎在车辆行驶过程中反复发生了 　 　。 （2）夏天早晨温度为20℃，此时汽车四个车轮的胎压均为2.5bar，假定轮胎对地面的压强等于胎压，1bar＝105Pa，测量发现每个轮胎的与地面的接触面积相同，均为0.015m2，则该汽车的总质量为 　 　kg。（g取10N/kg，胎内气体视为理想气体） （3）在第（2）中，如果温度中午升高至40℃，则此时轮胎的胎压为 　 　bar，每一个轮胎与地面的接触面积约为 　 　m2。（结果均保留2位有效数字） 5．（2024春•北京海淀区期末）阅读《旋转的乒乓球》，回答问题。 旋转的乒乓球 气体和液体统称流体，流体中包含很多有趣的物理知识。来看一个实验：打开吹风机，让风竖直向上吹动，形成一段上升气柱，当在吹风机风筒上方的气柱上放置一个乒乓球时，我们发现乒乓球会悬浮在空中，如图甲所示，并且当乒乓球稍稍偏离竖直气柱的中央轴线时，乒乓球会自动回到气柱中央而保持高度几乎不变。上述实验现象可以用伯努利方程来解释，在流体中，流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。伯努利方程可以解释很多生活中与流体有关的现象，比如汽车尾翼的设计、地铁安全线的设计等。 我们不妨进一步改进上述乒乓球的实验，如果我们将一个沿顺时针方向转动的乒乓球放置在上述气柱中，我们会发现乒乓球无法在气柱中保持静止状态，而是会向左运动，就好像乒乓球受到了一个水平向左的力，如图乙所示，这个现象被称作马格努斯效应，这个水平向左的力也被称作马格努斯力，它在一定程度上可以用伯努利方程来解释，由于乒乓球的旋转，带动乒乓球周围空气运动，最终使气流在乒乓球的左侧比其右侧的流速大，导致乒乓球右侧的压强较大，进而产生了一个水平向左的偏向力。马格努斯效应在体育中有很多的应用，比如乒乓球中的“弧圈球”，又比如有经验的足球运动员踢出的“香蕉球”，就是使踢出的足球边飞行、边旋转，从而使足球的轨迹是一条非常复杂的曲线。 根据上述材料，回答下列问题： （1）被足球运动员踢出的“香蕉球”，其在空中飞行时会受到 　 　的作用（正确选项不止一个）； A.重力 B.马格努斯力 C.脚对球的作用力 （2）图甲中，将吹风机水平向右缓缓移动时，乒乓球所受合力方向为 　 　； （3）丙图中以水平初速度v0踢出的足球，有可能向上运动的是 　 　（正确选项不止一个）。 十三、压强的综合计算（共4小题） 1．（2024•北京朝阳区三模）如图所示，在4cm厚的雪地作案现场发现了罪犯清晰的双脚站立的脚印，公安人员立即取证，经建模测量脚印深度为3cm、每个脚印的面积为250cm2；又经测试，达到脚印同样深度的压强为1.5×104Pa（已知ρ雪＝0.9×103kg/m3，g取10N/kg）。求： （1）没有脚印的地方雪对地面的压强； （2）罪犯重多少N？ 2．（2024春•北京朝阳区期末）我国云南省有一种野牛，被当地人称为“白袜子”（如图），属国家重点保护动物。经动物保护组织测量，这种成年野牛每只脚掌的面积大约为0.025m2，它在水平沙地上站立时留下脚印的深度是1.8cm。实验表明，使沙地达到相同深度的压强为2×105Pa。假设野牛四只脚掌的面积相等，它对沙地的压力F为多少？它的质量m为多少？（g取10N/kg） 3．（2024春•北京朝阳区期中）如图所示，一个平底鱼缸放在水平桌面上，鱼缸的底面积为0.05m2，空鱼缸重8N，缸内水和鱼的总重力为72N，鱼缸内水深为15cm。（g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3，鱼缸厚度忽略不计）求： （1）水对鱼缸底部的压强； （2）水对鱼缸底部的压力； （3）鱼缸对桌面的压强。 4．（2024•北京东城区二模）如图甲所示，水平桌面上放有装满水的溢水杯和小烧杯，装满水的溢水杯所受的总重力G1＝5N，与桌面的接触面积S＝50cm2，空的小烧杯所受的重力G2＝0.6N。将金属块用细线挂在弹簧测力计下，缓慢浸入水中且不触及容器的底和壁，金属块浸没在水中静止时，弹簧测力计示数F＝0.5N，如图乙所示，金属块所受的重力G3＝1.3N。 （1）请画出金属块浸没在水中静止时的受力示意图； （2）求乙图中小烧杯对桌面的压力F压； （3）将细线剪断，待金属块静止后，求溢水杯对桌面的压强p。 5．如图所示，圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上，甲容器的质量为1kg，乙容器的质量为0.5kg，它们的底面积分别为200cm2和100cm2。容器甲中盛有0.2m高的水，容器乙中盛有0.3m高的酒精。若从两容器中分别抽出质量均为m的水和酒精后，剩余水对容器甲底部的压强为p水，剩余酒精对容器乙底部的压强为p酒精。（ρ酒精＝0.8×103kg/m3，g取10N/kg） （1）求乙图的液体对容器底的压强。 （2）求乙容器对水平桌面的压强。 （3）若满足p水＞p酒精，请求出m应该满足的范围。 6．（2024春•海淀区校级期中）如图所示，将两端开口的玻璃管下端管口用一薄塑料片堵住，然后竖直插入水中24cm深处。请你求出： （1）此时水对塑料片向上的压强是多大？ （2）保持玻璃管在水中深度不变，向管中缓缓倒入某种液体，当该液面高出水面6cm时，塑料片刚好下沉，则该液体的密度是多少？（塑料片质量不计，g＝10N/kg） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$