第8章 压强(9大考向52题)-【帮课堂】2024-2025学年八年级物理全一册同步学与练(沪科版2024)
2025-02-11
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2份
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53页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第八章 压强 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 35.77 MB |
| 发布时间 | 2025-02-11 |
| 更新时间 | 2025-02-11 |
| 作者 | 三体人的物理工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-02-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50377459.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第8章 压强(解析版)
考向一 压力与压强(5小题)
考向二 探究影响压力作用效果的因素(4小题)
考向三 压强公式及其计算(7小题)
考向四 改变压强的方法及应用(5小题)
考向五 探究液体压强内部的特点(5小题)
考向六 液体压强的应用及特点(5小题)
考向七 液体压强的计算及比较(8小题)
考向八 大气压强(7小题)
考向九 流体压强与流速的关系(6小题)
考向一 压力与压强
1.(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
2.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p的变化情况是( )
A.F变小,p不变 B.F不变,p变小
C.F变小,p变大 D.F不变,p变大
3.(23-24八年级下·山东菏泽·期中)关于压强、压力,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力 B.压强在数值上等于压力与单位面积的比值
C.压力的方向总与重力的方向一致 D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
4.(23-24八年级下·山东德州·期中)如图所示,请画出静止在斜面上的物体所受的重力和物体对斜面的压力示意图。
5.(24-25八年级下·全国·课后作业)作图题。
(1)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
(2)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
考向二 探究影响压力作用效果的因素
1.(24-25八年级下·全国·单元测试)某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)本实验的科学探究方法是 和转换法;
(3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较 两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(5)此实验 (选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵。
2.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
3.(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
4.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为 ;
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在受力面积相同时,压力越大, 。小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”、“<”或“=”);
(4)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最大的是( )。
A. B. C. D.
考向三 压强公式及其计算
2.(24-25八年级上·广东广州·期中)原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
C.甲的重力一定比乙小 D.无法判断甲、乙的质量大小
2.(24-25九年级上·上海金山·阶段练习)如图所示是一块砖,若将砖块从中央沿虚线竖直切开(如图甲)或将砖块从中央沿虚线水平切开而取走上半部分(如图乙),则甲、乙两种情况下剩余一半砖对地面的压力和压强相比( )
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.(18-19九年级·全国·课后作业)现有7块规格相同的砖块,每块砖的长、宽、高分别为20厘米、10厘米、5厘米,将这些砖块按图所示的三种方式摆放在水平地面上,则它们对地面的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
4.(2023·上海长宁·一模)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B.
C. D.
5.(22-23八年级下·湖北孝感·期中)练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面( )
A.压力变大,压强不变
B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小
D.压力不变,压强变大
6.(23-24八年级下·山东德州·期末)如图所示,甲、乙两个高度不同,质量相同的实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压力分别为和,压强分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
7.(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)A、B两正方体棱长之比为1︰2,当它们如图所示放置时(A在B的中央),A和B的质量相等,则这两个正方体的密度之比为 ,A对B的压强和B对地的压强之比为 ,若拿走A,则B对地面的压强会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 8︰1 2︰1 变小
【解析】[1]两正方体体积之比为
因为两物体质量相等,所以密度之比为
[2]由图可知,A对B的压力等于A的重力,B对地的压力等于A与B的重力之和,则A对B的压力和B对地的压力之比为
A与B的底面积之比为
A对B的压强和B对地的压强之比为
考向四 改变压强的方法及应用
1.(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
2.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
3.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
4.(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
考向五 探究液体压强内部的特点
1.(24-25八年级上·广东广州·期中)2020年11月,“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小钟同学探究液体内部压强的兴趣,他进行了如图的操作。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的能更好地对比实验现象,从结构来看,正常使用的U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;实验前,小钟没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图所示)接下来的操作是 ,使U形管左右两侧的水面相平;
(2)分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:在同种液体中,液体压强的大小随液体深度的增加而 (选填“增加“减小”或“不变”),因此拦河大坝要做成 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)小钟同学在原探究的圆柱容器中又装进一些纯净水后,原海水的密度变小了,则:海水对容器底的压强 (选填:“变大”、“变小”、“不变”)
2.(24-25九年级上·上海松江·期中)为探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明采用如图(a)所示装置实验。
(1)实验前,小明检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;
(2)调节好装置,进行实验,比较图(b)(c)可知,当深度一定时,液体内部压强与 有关;在图(c)中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_________(多选)
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
C.改变探头的方向 D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)小明还自创了如图(d)装置用于测量液体的密度:他在容器左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_________(多选)水的密度已知。
A.右侧待测液体液面到容器底的高度
B.左侧水面到容器底的高度
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
3.(21-22八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)小明利用微小压强计探究“液体内部压强的规律”
(1)实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是: 。微小压强计的U型管 (是、不是)连通器。
(2)小明正确实验后,得到了下图所示的情景。对比 两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。你是通过观察 来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)对比甲乙两图可知,液体内部压强与 有关,且深度越深压强越大。
4.(24-25九年级上·重庆九龙坡·开学考试)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是: ,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B.用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
5.(23-24八年级下·河南郑州·期中)2023年3月11日,“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,探究实验如图所示,图甲是U形管压强计,乙、丙、丁为实验过程。
(1)实验过程中通过观察U形管两侧 来比较液体内部压强大小;
(2)压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;实验前应用手按压橡皮膜并观察U形管中的液柱,目的是检查 ;
(3)比较图乙、丁两次实验可初步得出结论:液体内部压强与 有关。若实验时乙、丁容器中液面高度不同, (选填“能”或“不能”)完成该实验探究;
(4)小杨查阅资料还发现深海潜水器比浅海潜水器外壳更厚,这可以通过 两次实验得出的结论来解释;
(5)小杨发现用图戊装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为h1的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜相平;
③测得待测液体液面到容器底的深度为h3,液面到橡皮膜中心的深度为h4;
请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式ρ= (水的密度用ρ水表示)。
考向六 液体压强的应用及特点
1.(2024九年级下·河南安阳·学业考试)关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
2.(23-24八年级下·新疆喀什·期中)下列器材或装置中,不是利用连通器原理进行工作的是( )
A.水翼船 B.船闸 C.锅炉液位计 D.茶壶
3.(23-24八年级下·广西南宁·期末)下列图中没有利用连通器的特点来工作的是( )
A.U形管压强计 B.玻璃茶壶
C.船闸 D.红酒分酒器
4.(23-24八年级下·全国·课后作业)下列设备没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.活塞式抽水机
C.锅炉和外面的水位计 D.下水道存水管
5.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.路面下的过水涵洞
C.U形管压强计 D.锅炉水位计
考向七 液体压强的计算及比较
1.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
2.(2025九年级·全国·专题练习)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力 B.A球受到的浮力小于A球的重力
C.两种液体的密度 D.两种液体对容器底部的压强
3.(2025八年级·全国·专题练习)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
4.(24-25九年级上·上海宝山·期中)盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
5.(23-24九年级上·上海·期中)如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度 B.液体对容器底部的压强
C.液体对容器底部的压力 D.容器对桌面的压力
6. (2024·上海青浦·一模)物理学知识在生产、生活中有着广泛的应用。在图中,吸盘式挂钩(a图),是利用了 的作用;铁轨铺设在枕木上(b图),是为了减小铁轨对地面的 ;工人利用装水的管子,分别在两头静止水面位置做标记(c图),两标记的连线一定水平,这根装水的管子实际上是一个 。
7.(22-23八年级下·河北石家庄·期中)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,桶壁上最长的木板长为0.5m,缺口处的木板长为0.3m,桶底内部底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压强。
8.(21-22八年级下·江西上饶·期末)如图所示,面积为的水平桌面正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为10N,内外底面积均为。缸内有质量为3kg的水和一条质量为100g的鱼,此时水的深度为20cm,(忽略鱼缸厚度,g取)求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强。
8.(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图所示,平底茶壶的质量是600g,底面积是(壶内、外底面积相等),内盛的开水,放置在面积为的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压强;
(3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对桌面的压强为1000Pa,求F的大小。
考向八 大气压强
1.(2024·山东济南·二模)商河县某校物理兴趣小组的同学对如图所示的实验现象进行了讨论,下列说法正确的是 ( )
A.图甲所示,压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强的大小
B.图乙所示,纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了液体压强的作用
C.图丙所示,通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D.图丁所示,往纸片中间吹气,纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
2.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上
3.(23-24九年级上·上海·期中)将一个玻璃杯子灌满水,取硬纸片盖于杯口,压紧后将杯子倒置,放开压纸片的手,水和纸片竟然不掉下来,这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态,下列说法正确的是( )
A.水不流出来说明大气具有向下的压强
B.杯内的水对杯底的压力等于水的重力
C.杯内的水对底部产生的压强比倒置之前小
D.大气压与液压一样都是由于重力和其具有流动性产生的
4.(23-24九年级上·福建泉州·开学考试)如图,拿一个铁皮罐,装少量水,罐口打开,用火加热,将水烧开后,用盖子将铁皮罐罐口盖紧,放入盆内,用冷水浇铁皮罐。铁皮罐塌陷变扁,这是由于( )
A.铁桶变扁与力无关 B.大气压使铁桶变扁
C.冷水的压力使铁桶变扁 D.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁
5.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)著名的 实验第一次证实了大气压的存在,意大利科学家 第一个用实验的方法测出大气压的值。实验中发现,大气压强随海拔的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
6.(23-24八年级下·广东佛山·期中)如图为著名的 实验,可知当地的大气压相当于 柱产生的压强;在如图大气压下,水的沸点 (选填“高于”“等于”或“低于”)。
7.(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)如图为小明自制的气压计。塞紧瓶塞后,小明通过细玻璃管向瓶中吹入少量空气,使瓶内气体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。把它从山脚拿到山顶,发现玻璃管内水柱的高度 (选填“升高”或“降低”),说明大气压随海拔高度的增加而 。(选填“增大”“减小”或“不变”)。
考向九 流体压强与流速的关系
1.(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
2.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
3.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)一辆赛车在赛道上疾驰,其尾翼风板如图所示,下列说法正确的是( )
A.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向下“压”
B.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向下“压”
C.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向上“抬”
D.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向上“抬”
4.(22-23八年级下·辽宁铁岭·期中)如图所示,晓红撑着一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,所出现的现象及解释正确的是( )
A.伞会向上飘动,伞的上方空气流速大压强小
B.伞会向上飘动,伞的下方空气流速大压强小
C.伞会向下飘动,伞的上方空气流速大压强小
D.伞会向下飘动,伞的下方空气流速大压强小
5.(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。
6.(2020·贵州黔东南·中考真题)如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以 为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的 ,从而产生了较大的升力。
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第8章 压强(解析版)
考向一 压力与压强(5小题)
考向二 探究影响压力作用效果的因素(4小题)
考向三 压强公式及其计算(7小题)
考向四 改变压强的方法及应用(5小题)
考向五 探究液体压强内部的特点(5小题)
考向六 液体压强的应用及特点(5小题)
考向七 液体压强的计算及比较(8小题)
考向八 大气压强(7小题)
考向九 流体压强与流速的关系(6小题)
考向一 压力与压强
1.(24-25九年级上·上海徐汇·阶段练习)关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的大小一定等于物体的重力 B.压力的方向总是竖直向下
C.压力的大小有可能等于重力 D.压力的方向不一定与物体的接触面相垂直
【答案】C
【解析】AC.压力是指垂直作用在受力面上的力,只有自由放置在水平面上的物体,压力的大小等于物体的重力,故A错误,C正确;
B.压力是指垂直作用在受力面上的力,方向不总是竖直向下,故B错误;
D.根据压力的定义,压力的方向一定与物体的接触面相垂直,故D错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·上海闵行·阶段练习)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F、压强p的变化情况是( )
A.F变小,p不变 B.F不变,p变小
C.F变小,p变大 D.F不变,p变大
【答案】D
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力F向右缓慢地推木板时,木板对桌面的压力F不变,始终等于木板自身的重力。水平力F向右缓慢地推木板时,木板与桌面的接触面积变小,即受力面积变小,由可知,木板对桌面的压强p变大,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(23-24八年级下·山东菏泽·期中)关于压强、压力,下列说法正确的是( )
A.压强就是物体所受的压力 B.压强在数值上等于压力与单位面积的比值
C.压力的方向总与重力的方向一致 D.物体对接触面的压力就是物体所受的重力
【答案】B
【解析】A.压强是表示压力作用效果的物理量,它等于单位面积上所受的压力。因此,压强并不是压力本身,而是压力与受力面积的比值。故A错误;
B.根据压强的定义,压强p等于压力F与受力面积S的比值,即。这表示压强在数值上等于压力与单位面积的比值。故B正确;
C.压力的方向总是垂直于接触面,而重力的方向是竖直向下的。只有在水平面上,且物体只受重力和支持力作用时,压力的方向才与重力的方向一致。但在其他情况下,如斜面、曲面等,压力的方向与重力的方向并不一致。故C错误;
D.物体对接触面的压力并不一定是物体所受的重力。例如,在斜面上静止的物体,它对斜面的压力小于它所受的重力。因为重力的一部分被用来提供物体沿斜面下滑的力(如果斜面光滑的话),而另一部分则垂直于斜面形成压力。故D错误。
故选B。
4.(23-24八年级下·山东德州·期中)如图所示,请画出静止在斜面上的物体所受的重力和物体对斜面的压力示意图。
【答案】
【解析】物体静止在斜面上,受到竖直向下的重力,重力的作用点在物体的几何中心上;物体对斜面的压力垂直于接触面并指向受压面,力的作用点在接触面上,如图所示:
5.(24-25八年级下·全国·课后作业)作图题。
(1)画出图中静止在斜面上的木块A对斜面B的压力的示意图。
(2)在图中画出足球静止时对水平地面压力F的示意图(作用点在O点)。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)木块A对斜面B的压力垂直于斜面向下,压力的作用点在斜面上,从作用点起,垂直斜面画线段,在线段的末段画上箭头表示力的方向,压力的示意图如图所示:
(2)选取物体与接触面的o点为压力的作用点,过压力作用点画垂直于地面、带箭头的线段,符号为F,如图所示:
考向二 探究影响压力作用效果的因素
1.(24-25八年级下·全国·单元测试)某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)本实验的科学探究方法是 和转换法;
(3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系,应比较图甲和图乙的实验,可知受力面积相同时,压力 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,应比较 两图的实验,可知压力大小相同时,受力面积 (选填“越大”或“越小”),压力的作用效果越明显;
(5)此实验 (选填“能”或“不能”)用硬纸板代替海绵。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)控制变量法
(3)越大
(4) 乙、丙 越小
(5)不能
【解析】(1)小桌对海绵的压力改变了海绵的形状,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法。
(2)由图可知,甲、乙中压力大小改变,受力面积相同;乙、丙中压力大小相同、受力面积改变。在探究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制其它因素相同,运用了控制变量法,故本实验的科学探究方法是控制变量法和转换法。
(3)甲、乙两次实验中,受力面积相同,压力不同,乙中小桌对海绵的压力更大,海绵的凹陷程度更大,即压力的作用效果更明显,故能得出:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)[1]探究压力的作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同,改变受力面积的大小,故应比较乙、丙两图的实验。
[2]乙、丙两次实验中,压力相同,受力面积不同,乙中受力面积更小,海绵的凹陷程度更大,即压力的作用效果更明显,故能得出:压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(5)由于硬纸板的形变不明显,不容易探究压力的作用效果,所以不能用硬纸板代替海绵。
2.(23-24八年级下·云南曲靖·期中)小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不等”);
(5)为了使实验现象更加明显,可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力(选填“相等”或“不等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”“②”或“③”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 甲、乙 大
(3)乙、丙
(4)相等
(5)海绵
(6) 相等 ③
【解析】(1)实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
(2)[1][2]要探究压力的作用效果与压力之间的关系,需要控制受力面积相同,因此选择甲、乙两实验,且受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带是当压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,因此探究实验需要控制压力相同,受力面积不同,可选择乙、丙两图进行实验的结论。
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,由于压力和受力面积不变,则压强不变,即小桌对木板和海绵的压强相等。
(5)为了使实验现象更加明显,即使海绵额凹陷程度越大,可选择质量较大的砝码或更柔软的海绵进行实验。
(6)用以下三种不同的方法切去一半,则①②③的三个半块对水平面的压力大小相等,③方式中的受力面积最小,则压强最大。
3.(2025八年级·全国·专题练习)在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请分析回答下列问题:
(1)该实验通过观察 来反映压力的作用效果,此处所用的研究方法是 ;
(2)比较图乙和丙的实验现象,可得出结论:当压力相同时, ;
(3)比较图 和 的实验现象,可得出的结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(4)小明与小红进行实验交流时,小明提出还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图戊、己所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小红演示。小红指出图己的方法不合理,原因是 。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2)受力面积越小,压力的作用效果越明显
(3) 乙 丁
(4)没有控制压力大小相同
【解析】(1)[1][2]实验中,压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来反映的,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显这是转换法的运用。
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,丙中受力面积小,压力的作用效果明显,故可以初步得出结论:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[1][2]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,改变压力的大小,故研究分析比较图乙和丁的实验现象,可得出的初步结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系,要控制压力大小相同,而图己中因铅笔的重力作用,压力大小不同,故图己的方法不合理,原因是没有控制压力大小相同。
4.(22-23八年级下·江苏扬州·阶段练习)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时,同学们利用小桌、海绵、砝码等器材做了如图所示的系列实验。
(1)同学们是根据海绵的 来比较压力的作用效果的。这种研究方法称为 ;
(2)观察比较图甲、乙的情况可以得到结论是:在受力面积相同时,压力越大, 。小红联想到坦克车履带的设计,这可用 两组实验所得结论解释;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,忽略受力面积的变化,则图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 (选填“>”、“<”或“=”);
(4)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最大的是( )。
A. B. C. D.
【答案】(1) 凹陷程度 转换法
(2) 压力的作用效果越明显 乙丙
(3)=
(4)A
【解析】(1)[1][2]实验中运用转换法,通过观察海绵的凹陷程度来表示压力的作用效果的。
(2)[1]甲、乙两实验中,受力面积相同,压力不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,因此可得结论为:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2]坦克车履带的设计是压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,乙丙两次实验的结论与该应用相同。
(3)丙丁两图中,压力和受力面积相同,则压力的作用效果相同,即。
(4)A.图中压力变为原来的一半,受力面积小于原来的一半,根据可知,压强会变大,故A符合题意;
B.图中压力变为原来的一半,受力面积变为原来的一半,根据可知,压强不变,故B不符合题意;
C.图中压力变为原来的一半,受力面积不变,根据可知,压强会变小,故C不符合题意;
D.图中压力变为原来的一半,受力面积大于原来的一半,根据可知,压强会变小,故D不符合题意。
故选A。
考向三 压强公式及其计算
2.(24-25八年级上·广东广州·期中)原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
C.甲的重力一定比乙小 D.无法判断甲、乙的质量大小
【答案】D
【解析】由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,乙的凹陷程度比较深,则乙对沙面产生的压强较大,即p甲<p乙,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,实心正方体对沙面的压强
由可知,当p甲<p乙且h甲>h乙时,ρ甲<ρ乙,即甲的密度一定比乙小;由得正方体对沙面的压力F=pS,由
得正方体的质量
由于p甲<p乙、S甲>S乙,但两者的关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,根据G=mg,则甲、乙的重力关系无法确定,甲对沙子的压力和乙对沙子的压力关系无法确定,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·上海金山·阶段练习)如图所示是一块砖,若将砖块从中央沿虚线竖直切开(如图甲)或将砖块从中央沿虚线水平切开而取走上半部分(如图乙),则甲、乙两种情况下剩余一半砖对地面的压力和压强相比( )
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】砖平放在水平地面上,对地面的压力等于砖受到的重力,两种情况下砖对地面的压力都减半,所以对地面的压力还是相等,即F甲=F乙;若将砖块从中央沿虚线竖直切开而取走右半部分,则压力将减半,受力面积减半,由压强公式分析可得,压强不变,若将砖块从中央虚线水平切开而取走上半部分,则压力将减半,受力面积不变,由压强公式分析可得,压强变为原来的一半,所以剩余一半砖对地面的压强p甲>p乙,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(18-19九年级·全国·课后作业)现有7块规格相同的砖块,每块砖的长、宽、高分别为20厘米、10厘米、5厘米,将这些砖块按图所示的三种方式摆放在水平地面上,则它们对地面的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】D
【解析】由题可知,甲、乙、丙中砖块的高度相同,由于同种砖块,密度相同,砖块放在水平地面,对地面的压强
故砖块对地面的压强与砖块的密度和高度有关,则三种摆放方式对地面的压强是相等的。
故选D 。
4.(2023·上海长宁·一模)如图所示,将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,现分别按照图示的方法切去一半,则剩余阴影部分对桌面压强最小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】将质量分布均匀的长方体置于水平桌面上,对桌面的压力为
F=G=mg
现分别按照图示的方法切去一半,则对桌面的压力变为原来的,四种切法中的对桌面的压力相同,由可知,压力一定时,受力面积越大,压强越小,由图可知,C中剩余部分受力面积最大,因此C中剩余部分对桌面压强最小。
故选C。
5.(22-23八年级下·湖北孝感·期中)练太极拳是很好的强身健体运动。如图所示,当健身者由图甲姿势换成图乙姿势时,人对水平地面( )
A.压力变大,压强不变
B.压力变大,压强变大
C.压力不变,压强变小
D.压力不变,压强变大
【答案】D
【解析】甲乙两图,人站在水平地面上,对地面的压力
F甲=F乙=G
甲图是双脚着地站立,乙图是单脚着地站立,地面受力面积,由可知对地面的压强,即从图甲姿势换成图乙姿势时,压力不变,压强变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6.(23-24八年级下·山东德州·期末)如图所示,甲、乙两个高度不同,质量相同的实心圆柱体放在水平地面上,它们对地面的压力分别为和,压强分别为和,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】圆柱体放在水平地面上,对地面的压力大小等于自身重力大小,两圆柱体的质量相等,根据G=mg可知,两圆柱体的重力相等,因此它们对地面的压力
由题图可知,甲圆柱体的底面积大于乙圆柱体的底面积,根据可知,它们对地面的压强
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.(23-24八年级下·江苏扬州·阶段练习)A、B两正方体棱长之比为1︰2,当它们如图所示放置时(A在B的中央),A和B的质量相等,则这两个正方体的密度之比为 ,A对B的压强和B对地的压强之比为 ,若拿走A,则B对地面的压强会 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 8︰1 2︰1 变小
【解析】[1]两正方体体积之比为
因为两物体质量相等,所以密度之比为
[2]由图可知,A对B的压力等于A的重力,B对地的压力等于A与B的重力之和,则A对B的压力和B对地的压力之比为
A与B的底面积之比为
A对B的压强和B对地的压强之比为
[3]若拿走A,则B对地面的压力会变小,受力面积不变,根据可知,压强会变小。
考向四 改变压强的方法及应用
1.(22-23八年级下·陕西咸阳·期末)下列事例中,能增大压强的是( )
A.安全锤的锤头很尖 B.书包背带较宽
C.滑雪板面积较大 D.螺母下的垫圈
【答案】A
【解析】A.安全锤的锤头很尖,是通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
BCD.书包背带较宽、螺母下的垫圈、滑雪板面积较大都是通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·上海浦东新·阶段练习)下列事例中属于增大压强的是( )
A.为视障人士铺设的盲道 B.穿宽大的滑雪板滑雪
C.书包背带做得很宽 D.铁轨下铺上枕木
【答案】A
【解析】A.为关怀视障人士铺设的盲道,表面有不同形状的凸起,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.穿宽大的滑雪板滑雪,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.书包背带做得很宽,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.铁轨下铺上枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
3.(24-25九年级上·上海·期中)如图所示,盲道上凸起的圆点是为了( )
A.增大压力 B.增大压强 C.减小压力 D.减小压强
【答案】B
【解析】压强的大小与受力面积的大小和接触面受到的压力大小有关,在压力一定时,受力面积越小,压强越大,盲道上凸起的圆点是为了通过减小受力面积而增大压强,可以方便盲人通行,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(24-25九年级上·云南文山·期中)下图所示的方式中,是为了增大压强的是( )
A.菜刀磨得很锋利 B.铁轨铺在枕木上
C.滑雪板很宽大 D.书包带做得很宽
【答案】A
【解析】A.菜刀磨得很锋利,可以减小受力面积,在压力一定时,由可知,压强变大,故A符合题意;
BCD.铁轨铺在枕木上、滑雪板很宽大和书包带做得很宽,是压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故BCD不符合题意。
故选A。
考向五 探究液体压强内部的特点
1.(24-25八年级上·广东广州·期中)2020年11月,“奋斗者”号潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,创造了中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了小钟同学探究液体内部压强的兴趣,他进行了如图的操作。
(1)图甲是U形管压强计,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的能更好地对比实验现象,从结构来看,正常使用的U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;实验前,小钟没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图所示)接下来的操作是 ,使U形管左右两侧的水面相平;
(2)分析乙、丙两图的实验现象,初步得出的结论是:在同种液体中,液体压强的大小随液体深度的增加而 (选填“增加“减小”或“不变”),因此拦河大坝要做成 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
(3)小钟同学在原探究的圆柱容器中又装进一些纯净水后,原海水的密度变小了,则:海水对容器底的压强 (选填:“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】(1) 薄 不是 将软管取下,再重新安装
(2) 增加 上窄下宽
(3)变大
【解析】(1)[1]实验中,U形管压强计金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的,因为薄的橡皮膜受到一定的压强时形变更明显,可以更准确地将液体压强传递到U形管,实验的结论越准确。
[2]压强计的一端被封闭,不符合“上端开口,底部连通”的特点,所以,不是连通器。
[3]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的。
(2)[1]由乙、丙可知,液体密度相同,金属盒浸入液体的深度不同,丙实验中金属盒浸入液体的深度较大,U形管中液面高度差较大,表明丙实验中橡皮膜处液体产生的压强较大,所以可以得到的结论是同种液体中,液体压强随着液体深度的增加而增加。
[2]河水越深,压强越大,为了能承受较大的压强,拦河大坝要做成上窄下宽的形状。
(3)因为容器为规则柱体,所以容器底部所受压力等于海水的重力,由于加入纯净水后,海水的重力增加,对容器底的压力增加,由可知,海水对容器底的压强变大。
2.(24-25九年级上·上海松江·期中)为探究“影响液体内部压强大小的因素”,小明采用如图(a)所示装置实验。
(1)实验前,小明检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (“明显”或“不明显”),则这套实验装置可能漏气;
(2)调节好装置,进行实验,比较图(b)(c)可知,当深度一定时,液体内部压强与 有关;在图(c)中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(3)若发现,当探头在不同液体中的深度相同时,U形管两侧液面的高度差对比不明显,下面操作能使U形管两侧液面高度差对比更明显的是_________(多选)
A.将U形管换成更细的 B.U形管中换用密度更小的液体
C.改变探头的方向 D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离
(4)小明还自创了如图(d)装置用于测量液体的密度:他在容器左侧加入适量的水,在右侧倒入待测液体,直至橡皮膜相平,他需要测量的物理量有_________(多选)水的密度已知。
A.右侧待测液体液面到容器底的高度
B.左侧水面到容器底的高度
C.右侧待测液体液面到橡皮膜中心的深度
D.左侧水面到橡皮膜中心的深度
【答案】(1)不明显
(2) 液体密度 不变
(3)BD
(4)CD
【解析】(1)实验中通过比较U形管左右两边玻璃管中的液面的高度差来比较液体压强,实验前,按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化不明显,则这套实验装置漏气。
(2)[1]比较图(b)(c)可知,橡皮膜的深度相同,液体的密度不同,U形管两侧液面高度差不同,说明液体的压强与液体的密度有关。
[2]同种液体同一深度,液体向各个方向的压强相等,所以在图(c)中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差将不变。
(3)探头在不同液体中的深度相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大。
A.液体压强与管的粗细无关,将U形管换成更细的,不能使两侧液面高度差对比更加明显,故A不符合题意;
B.U形管中换密度更小的液体,根据p=ρgh可知,深度相同,液体密度越小,深度越大,U形管左右两侧液面的高度差较大,故B符合题意;
C.同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等,改变探头的方向不能改变压强大小,不能使得现象明显,故C不符合题意;
D.使探头在不同液体中均向下移动相同的距离,根据p=ρgh可知,液体密度一定时,探头所处深度越大,受到的压强越大,U形管左右两侧液面的高度差更大,故D符合题意。
故选BD。
(4)液体压强中的深度指的是液体内部到液面的高度差,需要测量橡皮膜中心到液面的竖直高度差,得到深度,故选CD;橡皮膜左侧和右侧的压强相等时,橡皮膜相平,根据液体压强公式p=ρgh,由
p左=p右
得
ρ水gh4=ρgh3
解得
3.(21-22八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)小明利用微小压强计探究“液体内部压强的规律”
(1)实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是: 。微小压强计的U型管 (是、不是)连通器。
(2)小明正确实验后,得到了下图所示的情景。对比 两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。你是通过观察 来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)对比甲乙两图可知,液体内部压强与 有关,且深度越深压强越大。
【答案】(1) 检查装置是否漏气 不是
(2) 甲丁 U形管两边液面高度差
(3)深度
【解析】(1)[1]实验前,小明进行了如图所示的操作,用手按压探头处的橡皮膜,观察U型管两侧液面的高度差是否发生变化,他这样做的目的是:检查装置是否漏气,若装置漏气,U形管两边不会出现高度差;若装置不漏气,U形管两边会出现高度差。
[2]微小压强计的U型管一端开口,一端封闭,不是连通器。
(2)[1]甲丁两图中探头在液体中同一深度,液体密度不同,则对比甲丁两图的情景,可以得出液体内部压强与液体密度的关系。
[2]实验中采用转换法,是通过观察U形管两边液面高度差来反映橡皮膜所受液体压强的大小的。
(3)甲乙采用同一液体,探头在液体中深度不同,则对比甲乙两图可知,液体内部压强与深度有关,且深度越深压强越大。
4.(24-25九年级上·重庆九龙坡·开学考试)某探究小组用如图所示的装置探究影响液体内部压强大小的因素。
(1)U形管压强计是通过观察U形管中 来显示橡皮膜所受压强大小,这种探究方法叫做 ;
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,表明其气密性 (选填“好”、“不好”或“无法判断”);
(3)重新调整后,小沙将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,此时压强计显示的是橡皮膜 (选填“上方”、“下方”或“各个方向”)的水对它的压强;
(4)比较乙、丙两次实验可知:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而 ;
(5)比较丙、丁两次实验可知:液体压强还与 有关;
(6)某次实验时,小沙发现U形管两侧液柱高度差较小,其原因是: ,为使实验现象更明显,以下操作可行的是( )
A.向U形管中加水 B.用内径更细的U形管 C. 烧杯中换密度更大的液体
【答案】(1) 液面高度差 转换法
(2)不好
(3)上方
(4)增大
(5)液体密度
(6) 橡皮膜受到液体压强较小 C
【解析】(1)[1][2]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,两侧液面高度差越大,说明橡皮膜所受压强越大,这种将不易观察的现象转化为更易观察的现象的研究方法称为转换法。
(2)实验前检查压强计的气密性时,小沙发现不论怎样按压橡皮膜,U形管两边液柱始终相平,说明不能形成稳定的压强差,表明装置漏气,即气密性不好。
(3)将压强计的橡皮膜朝上浸入水中某一深度,水在橡皮膜的上方,对橡皮膜有一个向下的压强,所以此时压强计显示的是橡皮膜上方的水对它的压强。
(4)由图乙、丙两次实验可知,液体密度相同,丙中橡皮膜的深度更大,液体压强更大,故可得:同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(5)由图丙、丁两次实验可知,橡皮膜深度相同而液体密度不同时,橡皮膜受到的液体压强不同,故可得:液体压强还与液体密度有关。
(6)[1]U形管压强计是通过观察U形管中两侧液面高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液柱高度差较小,说明橡皮膜受到液体压强较小。
[2]A.向U形管中加水,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故A不符合题意;
B.用内径更细的U形管,不会改变橡皮膜受到液体压强的大小,所以U形管中两侧液面高度差不变,故B不符合题意;
C.烧杯中换密度更大的液体,由可知,深度一定时,液体密度越大,橡皮膜受到的液体压强越大,U形管中两侧液面高度差越大,故C符合题意。
故选C。
5.(23-24八年级下·河南郑州·期中)2023年3月11日,“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚,圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考任务,这激发了小杨同学探究液体内部压强的兴趣,探究实验如图所示,图甲是U形管压强计,乙、丙、丁为实验过程。
(1)实验过程中通过观察U形管两侧 来比较液体内部压强大小;
(2)压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好,从结构来看,压强计 (选填“是”或“不是”)连通器;实验前应用手按压橡皮膜并观察U形管中的液柱,目的是检查 ;
(3)比较图乙、丁两次实验可初步得出结论:液体内部压强与 有关。若实验时乙、丁容器中液面高度不同, (选填“能”或“不能”)完成该实验探究;
(4)小杨查阅资料还发现深海潜水器比浅海潜水器外壳更厚,这可以通过 两次实验得出的结论来解释;
(5)小杨发现用图戊装置不仅可以探究“液体内部压强的规律”,还可以用它测量未知液体的密度,于是他进行了如下操作:
①往左侧加入深度为h1的水,测得左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2;
②接着往右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜相平;
③测得待测液体液面到容器底的深度为h3,液面到橡皮膜中心的深度为h4;
请你选择相关的物理量,写出待测液体密度的表达式ρ= (水的密度用ρ水表示)。
【答案】(1)液面高度差
(2) 薄 不是 压强计气密性
(3) 液体密度 能
(4)乙、丙
(5)
【解析】(1)根据转换法可知,实验过程中通过观察U形管两侧液面高度差来比较液体内部压强的大小,U形管两侧液面高度差越大,说明液体内部压强越大。
(2)[1]橡皮膜越薄,橡皮膜越容易发生弹性形变,反应越灵敏,所以金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好。
[2]U形管压强计的上端有封闭的部分,不是上端开口底部连通的仪器,所以不是连通器。
[3]实验前应用手按压橡皮膜并观察U形管中的液柱,目的是检查压强计气密性,以便更好地进行实验探究。
(3)[1]比较乙、丁两次实验可知,液体的深度相同时,液体的密度不同,U形管液面高度差不同,液体的压强不同,可初步得出结论:液体内部压强与液体密度有关。
[2]若实验时乙、丁容器中液面高度不同,只要保证金属探头到液面的深度相同,液体密度不同,则能完成该实验探究。
(4)比较乙、丙两次实验可知,液体密度相同,金属盒所处的深度不同,U形管两侧液面的高度差不同,且金属盒的深度越大,U形管两侧液面的高度差越大,这说明同种夜体内部压强随深度的增加而增大,深海潜水器比浅海潜水器外壳更厚,就是利用了此原理。
(5)在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到观察到橡皮膜相平,则左右液体对橡皮膜中心产生的压强相同;左侧水面到橡皮膜中心的深度为h2,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h4,由p=ρgh得
解得,待测液体的密度为
考向六 液体压强的应用及特点
1.(2024九年级下·河南安阳·学业考试)关于如图所示的四幅图的说法正确的是( )
A.如图甲,吹气时A管中水面上升,是因为流体中流速越小的位置压强越小
B.如图乙,若将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度不变
C.如图丙,增大罐内气压后洒水车洒水更远,此时罐体与出水管是连通器
D.如图丁,铁路的钢轨铺在枕木上,是为了减小压强
【答案】D
【解析】A.向B管口吹气时,A管口上方空气流速大,压强小,在大气压强的作用下A管内的水面会上升,说明了空气流速越大的位置压强越小,故A错误;
B.在托里拆利实验中,水银柱产生的压强和大气压相等,水银柱的高度是由外界大气压决定的,不会因玻璃管的倾斜而改变,所以倾斜后水银柱的高度不变,水银柱的长度会变长,故B错误;
C.连通器是上端开口,底部连通的容器,而洒水车的罐体是密封的,只有水管一端开口,因此不是连通器,故C错误;
D.列车的钢轨要铺在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D正确。
故选 D。
2.(23-24八年级下·新疆喀什·期中)下列器材或装置中,不是利用连通器原理进行工作的是( )
A.水翼船 B.船闸 C.锅炉液位计 D.茶壶
【答案】A
【解析】A.水翼的作用是在船高速行驶时将船体抬高,要使船体太高,船体需要受到向上的力。根据飞机升空的原理可知,水翼也做成上凸下平的形状,依据的是流体压强与速度的关系,不是连通器,故A符合题意;
B.打开船闸的一端,船闸里的水位逐渐与外面相等,外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸,船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去,利用了连通器,故B不符合题意;
C.锅炉水位计的上、下两端分别与锅筒的蒸汽空间、水空间直接连接,因此水位计中水位与锅炉水位是一致的,水位计中的水位变化即为锅筒中水位的变化,利用了连通器,故C不符合题意;
D.茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器,故D不符合题意。
故选A。
3.(23-24八年级下·广西南宁·期末)下列图中没有利用连通器的特点来工作的是( )
A.U形管压强计 B.玻璃茶壶
C.船闸 D.红酒分酒器
【答案】A
【解析】A.U形管压强计一端封闭,另一端开口,U形管压强计不是连通器,没有利用连通器的特点来工作,故A符合题意;
BD.红酒分酒器、玻璃茶壶上端都开口、底部相互连通,是利用连通器的原理工作的,故BD不符合题意;
C.船闸的上游与闸室下面通过阀门相通,当下游阀门关闭,上游阀门打开,上游与闸室内的水位逐渐相平,打开上游闸门,船就可以进入闸室;同理,船再进入下游,就通过了船闸。所以船通过船闸使用了两次连通器,故C不符合题意。
故选A。
4.(23-24八年级下·全国·课后作业)下列设备没有利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.活塞式抽水机
C.锅炉和外面的水位计 D.下水道存水管
【答案】B
【解析】A.茶壶的壶嘴与壶身底部相通,上端开口,壶嘴和壶身在同一高度,倒满水后,液面相平,利用了连通器,故A不符合题意;
B.抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用的是大气压,没有利用连通器原理,故B符合题意;
C.锅炉水位计上端开口、底部连通,是利用连通器的原理制成的,故C不符合题意;
D.下水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器,故D不符合题意。
故选B。
5.(23-24九年级上·上海浦东新·期中)如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶 B.路面下的过水涵洞
C.U形管压强计 D.锅炉水位计
【答案】C
【解析】A.连通器的特点是底部连通,上端开口,茶壶的结构符合连通器的原理,故A不符合题意;
B.路面下的过水涵洞上端开口、底部连通,符合连通器的原理,故B不符合题意;
C.U形管压强计底部连通,一端开口、但另一端是封闭的,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意;
D.锅炉水位计符合上端开口、底部连通的特点,利用了连通器的原理,故D不符合题意。
故选C。
考向七 液体压强的计算及比较
1.(23-24九年级下·河南南阳·阶段练习)如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点处压强相等,若两烧杯中的液体的密度分别为ρ甲、ρ乙,烧杯甲、乙对桌面的压强分别为p甲、p乙,则( )
A.p甲< p乙ρ甲<ρz B.p甲> p乙 ρ甲>ρ乙
C.p甲< p乙 ρ甲>ρz D.p甲> p乙 ρ甲<ρ乙
【答案】A
【解析】由图知,A、B所处的深度hA>hB,而A、B两点压强相等,即pA=pB,由p=ρgh可知液体密度ρ甲<ρ乙; 设A、B距离杯底的高度为h, 烧杯底受到的压强
p底甲=pA+ρ甲gh
p底乙=pB+ρ乙gh
因为pA=pB,ρ甲<ρ乙, 所以
pA+ρ甲gh<pB+ρ乙gh
所以烧杯底受到的压强:p底甲<p底乙, 因为烧杯是直壁容器,烧杯底受到的压强
设液体重分别为G甲、G乙,烧杯底面积为S, 所以
G甲=p底甲S
G乙=p底乙S
可得两烧杯内液体的重力G甲<G乙; 因为烧杯对桌面的压力
F=G杯+G液
所以甲烧杯对桌面的压力
F甲=G杯+G甲
乙烧杯对桌面的压力
F乙=G杯+G乙
因为烧杯重力相同,所以烧杯对桌面的压力F甲<F乙, 因为p=,且受力面积相同, 所以烧杯甲、乙对桌面的压强p甲<p乙,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025九年级·全国·专题练习)水平桌面上两个底面积相同的容器中,分别盛有甲、乙两种液体。将两个完全相同的小球A、B分别放入两个容器中,静止时两球位置如图所示,两容器内液面相平。下列分析正确的是( )
A.两小球所受浮力 B.A球受到的浮力小于A球的重力
C.两种液体的密度 D.两种液体对容器底部的压强
【答案】A
【解析】AB.由图知,A球在甲液体中漂浮,B球在乙液体中悬浮,且两个完全相同的小球A、B的重力相同,由浮沉条件可知此时两球所受浮力都等于各自的重力,则两小球所受浮力
FA=FB=G球
故A正确,B错误;
C.A球在甲液体中漂浮,则,B球在乙液体中悬浮,则,由于小球A、B完全相同,即,则有,故C错误;
D.静止时两容器内液面相平,且则由可知,两种液体对容器底部的压强。故D错误。
故选A。
3.(2025八年级·全国·专题练习)如图所示,甲、乙两个相同的平底烧杯放在水平桌面上,在两个烧杯中加入适量的清水,乙烧杯水面上漂浮有冰块,两杯水面恰好一样高,下列判断正确的是( )
A.甲烧杯对桌面的压力小于乙烧杯对桌面的压力
B.甲烧杯对桌面的压强小于乙烧杯对桌面的压强
C.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压力增大
D.乙烧杯中冰块熔化后,水对烧杯底的压强不变
【答案】D
【解析】A.两杯水面一样高,乙杯中冰块漂浮,冰块排开水受到的重力等于冰块自身的重力,所以冰块排开的水可以替换冰块,则两烧杯的总重一样,甲、乙烧杯对桌面的压力是相等的,A错误。
B.由于两容器对桌面的压力相等,烧杯的底面积也相同,则甲烧杯对桌面的压强等于乙烧杯对桌面的压强,B错误。
CD.乙烧杯中冰块处于漂浮状态,冰块所受的浮力等于自身受到的重力,也等于冰块排开液体所受的重力,因此当冰块熔化成水后,恰好将冰块排开液体的体积填充,即水的液面高度不变,由此可知水对烧杯底部的压强不变,水对烧杯底部的压力也不变,故C错误,D正确。
故选D。
4.(24-25九年级上·上海宝山·期中)盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积)如图(a)、(b)所示放置在水平桌面上。容器底部受到水的压强分别为,受到水的压力分别为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】两个薄壁圆台形容器盛满水,水的深度相同,根据可知容器底部受到水的压强,,根据可知。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.(23-24九年级上·上海·期中)如图,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度 B.液体对容器底部的压强
C.液体对容器底部的压力 D.容器对桌面的压力
【答案】B
【解析】A.三个容器的底面积相同,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,三种液体的质量和深度均相同;由图中容器的形状可知,B液体的体积最小,C液体的体积最大,根据可知,B液体的密度最大,C液体的密度最小,即
ρB>ρA>ρC
故A错误;
BC.液体的密度关系为
ρB>ρA>ρC
三种液体的深度相同,根据公式p=ρgh可知,液体对容器底部的压强关系为
pB>pA>pC
三个容器的底面积相同,根据公式F=pS可知,液体对容器底部的压力关系为
FB>FA>FC
故B正确,C错误;
D.容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,因三个容器的质量相同、三种液体的质量也相同,则根据G=mg可知它们的总重力相等,所以它们对桌面的压力相等,即
FA=FB=FC
故D错误。
故选B。
6. (2024·上海青浦·一模)物理学知识在生产、生活中有着广泛的应用。在图中,吸盘式挂钩(a图),是利用了 的作用;铁轨铺设在枕木上(b图),是为了减小铁轨对地面的 ;工人利用装水的管子,分别在两头静止水面位置做标记(c图),两标记的连线一定水平,这根装水的管子实际上是一个 。
【答案】 大气压 压强 连通器
【解析】[1]吸盘式挂钩在使用时,压出了吸盘下面的空气,而外面仍然受到大气压力,将吸盘紧紧的压在墙上,所以对墙面有较大的摩擦力,可以承受一定的重量,是利用了大气压的作用。
[2]铁轨铺设在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的。
[3]锅炉水位计利用了连通器原理,连通器里如果只有一种液体,在液体不流动的情况下,液面总是保持在同一水平高度。
7.(22-23八年级下·河北石家庄·期中)如图所示,一木桶壁上有一缺口,桶的质量为2kg,桶壁上最长的木板长为0.5m,缺口处的木板长为0.3m,桶底内部底面积为400cm2。当桶装足够多的水时,水的质量为16kg,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)桶底受到水的压强;
(2)桶底受到水的压力;
(3)地面受到的压强。
【答案】(1)3000Pa;(2)120N;(3)4.5×103Pa
【解析】解:(1)木桶装满水时,水深为最短木板的长度h=0.3m,桶底受到水的压强为
p=ρ水gh =1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa
(2)受力面积
S=400cm2=4×10-2m2
桶底受到水的压力
F=pS=3000Pa×4×10-2m2=120N
(3)地面受到的压力
F′=G总=(m桶+m水)g=(2kg+16kg)×10N/kg=180N
则水桶对地面的压强
答:(1)桶底受到水的压强是3000Pa;
(2)桶底受到水的压力是120N;
(3)地面受到的压强是4.5×103Pa。
8.(21-22八年级下·江西上饶·期末)如图所示,面积为的水平桌面正中央放着一个圆形鱼缸,鱼缸重为10N,内外底面积均为。缸内有质量为3kg的水和一条质量为100g的鱼,此时水的深度为20cm,(忽略鱼缸厚度,g取)求:
(1)水对鱼缸底的压强;
(2)水对鱼缸底产生的压力;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强。
【答案】(1)Pa;(2)20N;(3)4100Pa
【解析】解:(1)水对鱼缸底的压强
(2)鱼缸的底面积
由可知,水对缸底产生的压力
(3)鱼的重力
水的重力
鱼缸对桌面的压力
鱼缸对桌面产生的压强
答:(1)水对鱼缸底的压强为Pa;
(2)水对鱼缸底产生的压力为20N;
(3)当鱼浮出水面呼吸的时候,鱼缸对桌面产生的压强为4100Pa。
8.(22-23八年级下·江西吉安·期末)如图所示,平底茶壶的质量是600g,底面积是(壶内、外底面积相等),内盛的开水,放置在面积为的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压强;
(3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对桌面的压强为1000Pa,求F的大小。
【答案】(1);10N;(2)1800Pa;(3)8N
【解析】解:(1)水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)茶壶和水的总重力
茶壶对桌面的压力
茶壶对桌面的压强
(3)小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,茶壶受到重力、支持力和拉力,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,此时茶壶对地面的压力
地面对茶壶的支持力和茶壶对地面的压力是相互作用力,地面对茶壶的支持力
竖直向上提茶壶的力
答:(1)水对茶壶底部的压强1000Pa,压力是10N;
(2)茶壶对桌面的压强是1800Pa;
(3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,F的大小是8N。
考向八 大气压强
1.(2024·山东济南·二模)商河县某校物理兴趣小组的同学对如图所示的实验现象进行了讨论,下列说法正确的是 ( )
A.图甲所示,压强计的U形管左右液面高度差可以准确测出液体压强的大小
B.图乙所示,纸片和杯中的水不会掉下的原因是纸片受到了液体压强的作用
C.图丙所示,通过比较手指上的凹痕可以得出压力的作用效果与受力面积有关
D.图丁所示,往纸片中间吹气,纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
【答案】B
【解析】A.测量液体压强的工具叫压强计,它是根据U形管两边液面的高度差来判断液体内部压强的大小的,但不能准确测出液体压强的大小。故A错误;
B.装满水的杯子倒置后,纸片和杯中水不掉下来,而在纸片的周围只有空气,所以是大气压力的作用使其没有掉下来,即利用了大气压强,故B正确;
C.压力的作用效果与压力大小和受力面积的大小有关;在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力相等,图丙所示,铅笔对两手指的压力不同,无法得出压力的作用效果与受力面积有关,故C错误;
D.向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D错误。
故选 B。
2.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( )
A.修筑拦河大坝的坝体上窄下宽
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上
【答案】D
【解析】拔火罐时,先把罐内烧一下,罐内空气受热膨胀,排除部分空气,此时迅速把罐扣在皮肤上,等到罐内的空气冷却后压强降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,所以拔火罐利用的是大气压。
A.拦河大坝修建成上窄下宽的形状,是由于液体压强随深度的增加而增大,以便承受更大的水压,与大气压强无关,故A不符合题意;
B.“森林医生”啄木鸟有尖锐的喙,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,与大气压无关,故B不符合题意;
C.医生推动活塞给病人注射药液,利用的是人的推力,与大气压强无关,故C不符合题意;
D.吸盘式挂衣钩能吸附在墙上,是因为吸盘内部接近真空,在大气压的作用下使吸盘式挂衣钩吸附在墙上,故D符合题意。
故选D。
3. (23-24九年级上·上海·期中)将一个玻璃杯子灌满水,取硬纸片盖于杯口,压紧后将杯子倒置,放开压纸片的手,水和纸片竟然不掉下来,这就是惊险、奇妙的覆杯实验。对如图所示的状态,下列说法正确的是( )
A.水不流出来说明大气具有向下的压强
B.杯内的水对杯底的压力等于水的重力
C.杯内的水对底部产生的压强比倒置之前小
D.大气压与液压一样都是由于重力和其具有流动性产生的
【答案】D
【解析】A.水不流出来说明大气向上有压强,而不能说明大气具有向下有压强,故A错误,;
B.由于有向上的大气压强,杯内的水对杯底的压力小于水的重力,故B错误;
C.将杯子倒置(如图),与倒置之前相比,杯内水的深度不变,所以,由液体压强公式可知杯内水产生的压强与倒置之前是一样的,故C错误;
D.气体和液体都具有重力和流动性,所以大气压与液压一样都是由于重力产生的,故D正确。
故选D。
4.(23-24九年级上·福建泉州·开学考试)如图,拿一个铁皮罐,装少量水,罐口打开,用火加热,将水烧开后,用盖子将铁皮罐罐口盖紧,放入盆内,用冷水浇铁皮罐。铁皮罐塌陷变扁,这是由于( )
A.铁桶变扁与力无关 B.大气压使铁桶变扁
C.冷水的压力使铁桶变扁 D.铁桶内空气膨胀使铁桶变扁
【答案】B
【解析】铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后水蒸气把空气排出,再把桶口堵住,再浇上冷水,由于水蒸气液化使得铁桶内的气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了,故ACD不符合题意 ,B符合题意。
故选B。
5.(23-24八年级下·甘肃定西·期中)著名的 实验第一次证实了大气压的存在,意大利科学家 第一个用实验的方法测出大气压的值。实验中发现,大气压强随海拔的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】 马德堡半球 托里拆利 减小
【解析】[1]马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压强的存在。
[2]意大利物理学家托里拆利利用大气压能够支撑水银柱的高度第一次测出了大气压强。
[3]大气压与海拔高度有关,海拔高度越高,空气越稀薄,大气压越小。
6.(23-24八年级下·广东佛山·期中)如图为著名的 实验,可知当地的大气压相当于 柱产生的压强;在如图大气压下,水的沸点 (选填“高于”“等于”或“低于”)。
【答案】 托里拆利 755 小于
【解析】[1][2]如图是利用托里拆利实验测量大气的压强,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,所以由图知当地的大气压相当于755mmHg柱产生的压强。
[3]标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,图中大气压小于标准大气压,且沸点随气压的升高而升高,降低而降低,所以在图中大气压下,水的沸点小于100°C。
7.(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)如图为小明自制的气压计。塞紧瓶塞后,小明通过细玻璃管向瓶中吹入少量空气,使瓶内气体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。把它从山脚拿到山顶,发现玻璃管内水柱的高度 (选填“升高”或“降低”),说明大气压随海拔高度的增加而 。(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 大于 升高 减小
【解析】[1]从管子上端吹入少量气体,会使瓶内气压大于大气压,在内外气压差的作用下水沿玻璃管上升到瓶口以上,形成一段水柱。
[2][3]自制气压计从山脚拿到山顶,由于高度增加,外界大气压减小,又因瓶内空气的压强不变,且瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会增大,说明大气压随海拔高度的增加而减小。
考向九 流体压强与流速的关系
1.(23-24八年级下·陕西咸阳·期末)假期小明全家坐高铁去旅游,在站台等待列车时,站台的乘务人员让旅客在安全线后面候车,是因为列车进站时车体附近( )
A.空气流速小,压强小 B.空气流速大,压强大
C.空气流速小,压强大 D.空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】列车进站时车体附近空气流速大,压强小,小于大气压。人和物体在大气压作用下,会被“吸”向列车而发生事故,因此等待列车时必须站立在安全线以外,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2024·山东东营·中考真题)如图所示,下列四个实例中,能利用流体压强和流速关系的知识解释的是( )
A.甲图:拦河大坝设计成下宽上窄的形状
B.乙图:火车道路的铁轨下面铺放路枕
C.丙图:用吸管吸饮料时,饮料顺着吸管流进嘴里
D.丁图:候车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向行驶的列车
【答案】D
【解析】A.拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故A不符合题意;
B.火车道路的铁轨下面铺放路枕,是通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里,故C不符合题意;
D.行驶的列车快速驶过时,列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小,因而乘客会受到指向列车的压力差,可能会被“吸”向行驶的列车,所以候车的乘客应站在安全线以外,故D符合题意。
故选D。
3.(24-25九年级上·湖南长沙·开学考试)一辆赛车在赛道上疾驰,其尾翼风板如图所示,下列说法正确的是( )
A.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向下“压”
B.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向下“压”
C.尾翼上方的空气流速大于下方,赛车被向上“抬”
D.尾翼上方的空气流速小于下方,赛车被向上“抬”
【答案】A
【解析】尾翼上平下凸,上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,形成向下的压力差,赛车被向下“压”,增大了它对地面的压力,从而增大了地面对它的摩擦力,防止车子打滑,增大了行车的安全性,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.(22-23八年级下·辽宁铁岭·期中)如图所示,晓红撑着一把雨伞在雨中行走,当一阵大风吹来,所出现的现象及解释正确的是( )
A.伞会向上飘动,伞的上方空气流速大压强小
B.伞会向上飘动,伞的下方空气流速大压强小
C.伞会向下飘动,伞的上方空气流速大压强小
D.伞会向下飘动,伞的下方空气流速大压强小
【答案】A
【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表面,由于伞的上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为伞上方的空气流速大,压强较小;伞下方的空气流速小,压强大,所以伞面受到一个向上的压强差,伞面会向上飘动,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5.(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
【解析】[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。
6.(2020·贵州黔东南·中考真题)如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以 为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的 ,从而产生了较大的升力。
【答案】 飞机 大(快)
【解析】[1]飞机在飞行时,以飞机为参照物,飞行员与飞机的位置不发生变化,所以飞行员是静止的。
[2]由于机翼上方的空气流速比下方的快,当空气流速越快,压强越小,所以机翼上方压强小,而机翼下方压强大,此压强差产生升力,进而使飞机能够飞起来。
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