第9章《压强》-2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习易错笔记章节培优复习精讲练(新教材)
2025-02-18
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2份
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62页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 2.24 MB |
| 发布时间 | 2025-02-18 |
| 更新时间 | 2025-02-18 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50500788.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:
2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习易错笔记章节培优复习精讲练(新教材)
第9章 压强
(16个知识点梳理+14个易错点诠释+18个易错考点讲练)
目 录
章节知识梳理 3
知识点01:压力 3
知识点02:压强 3
知识点03:增大或减小压强的方法 3
知识点04:液体压强产生原因: 3
知识点05:特点 3
知识点06:公式 3
知识点07:连通器 3
知识点08:大气压强产生原因 4
知识点09:大气压强的存在 4
知识点10:大气压强的测量 4
知识点11:大气压随高度的变化 4
知识点12:大气压强的变化随天气的变化 4
知识点13:沸点与气压的关系 4
知识点14:流体: 4
知识点15:流体压强与流速的关系 4
知识点16:飞机的升力 4
易错考点诠释 4
易错知识点01:压强是压力,压力是压强 4
易错知识点02:压强只与压力有关 5
易错知识点03:尖锐的物体产生的压强一定大 5
易错知识点04:公式 p = F/S 的适用条件 5
易错知识点05:单位换算错误 5
易错知识点06:压力 F 的确定 5
易错知识点07:受力面积 S 的确定 5
易错知识点08:液体压强只与深度有关 5
易错知识点09:液体压强方向的判断 6
易错知识点10:液体压强公式 p = ρgh 的应用 6
易错知识点11:连通器的理解 6
易错知识点12:大气压只有一个数值 6
易错知识点13:只有气体才有压强 6
易错知识点14:误解大气压的应用 6
易错考点讲练 6
考点讲练01:压力的大小 6
考点讲练02:压力的示意图 7
考点讲练03:探究影响压力作用效果的因素 8
考点讲练04:压强的概念 9
考点讲练05:压强的公式的应用 10
考点讲练06:固体压强的比较大小 10
考点讲练07:减小压强 11
考点讲练08:增大压强 12
考点讲练09:帕斯卡原理及其应用 12
考点讲练10:液体压强规律 13
考点讲练11:液体压强的公式及计算 14
考点讲练12:液体压强的大小比较 15
考点讲练13:容器倒置问题 16
考点讲练14:连通器原理 17
考点讲练15:连通器的应用 18
考点讲练16:大气压测量的实验设计 19
考点讲练17:大气压的综合应用 20
考点讲练18:流体压强与流速的关系 20
知识点01:压力
(1)概念: 作用在物体表面的力,叫压力。
(2)方向: 于接触面,指向 。
(3)产生条件: ,且发生相互挤压,产生弹性形变。
(4)影响压力作用效果的因素:压力大小、 的大小
知识点02:压强
(1)概念: 。
(2)压强公式: 。
(3)单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa,1Pa= 。
知识点03:增大或减小压强的方法
减小压强的方法: 压力或 受力面积。
增大压强的方法: 压力或 受力面积。
知识点04:液体压强产生原因:
液体 ,且具有 。
知识点05:特点
(1)液体内部向 都有压强。
(2)在同一液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 。
(3)同种液体,深度越大,压强 。
(4)在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
知识点06:公式
。该公式适用于质量分布均匀的液体和规则的柱形固体。
知识点07:连通器
(1)概念: 。
(2)特点:连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是 。
(3)应用:船闸、锅炉水位计、茶壶、自动喂水器等
知识点08:大气压强产生原因
。
知识点09:大气压强的存在
实例:覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸盘等
实验:托里拆利实验
知识点10:大气压强的测量
(1)测量工具:水银气压计、金属盒气压计
(2)标准大气压:相当于 mm水银柱产生的压强,P0=
知识点11:大气压随高度的变化
大气压随高度的增加而 。
知识点12:大气压强的变化随天气的变化
冬天、晴天 ,夏天、阴天 。
知识点13:沸点与气压的关系
气压越高,沸点 。
知识点14:流体:
。
知识点15:流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 。
知识点16:飞机的升力
上表面气体流速大, ;下表面气体流速小, 。
易错知识点01:压强是压力,压力是压强
正确理解: 压力是力,单位是牛顿(N),它是一个具体的作用力;压强是描述压力作用效果的物理量,等于单位面积上受到的压力,单位是帕斯卡(Pa)或N/m²。压强反映的是压力作用的集中程度。
常见错误: 直接将压力大小当做压强大小。
易错知识点02:压强只与压力有关
正确理解: 压强由压力和受力面积共同决定。压力越大,受力面积越小,压强越大。
常见错误: 认为压力增大,压强一定增大。
易错知识点03:尖锐的物体产生的压强一定大
正确理解: 尖锐的物体容易产生较大的压强,是因为在压力相同的情况下,受力面积小。但如果压力也很小,压强不一定大。
常见错误: 忽略压力大小,只关注接触面积的大小。
易错知识点04:公式 p = F/S 的适用条件
正确理解: 公式 p = F/S 适用于计算固体产生的压强,且压力 F 必须是垂直作用在受力面积 S 上的。
常见错误:
没有判断压力是否垂直于受力面积,直接使用公式计算。
将公式用于液体压强或气体压强的计算。
易错知识点05:单位换算错误
正确理解:
1 Pa = 1 N/m²
1 cm² = 10⁻⁴ m²
1 mm² = 10⁻⁶ m²
常见错误: 在计算中忘记将面积单位换算成平方米(m²)。
易错知识点06:压力 F 的确定
正确理解: 压力 F 是物体对接触面的作用力,通常等于物体的重力(在水平面上),但有时需要考虑其他力的影响。
常见错误: 简单地将压力等同于重力,而忽略了物体是否受到其他力的作用。
易错知识点07:受力面积 S 的确定
正确理解: 受力面积 S 是物体实际接触的面积,而不是物体的表面积。
常见错误: 将整个表面积当做受力面积。
易错知识点08:液体压强只与深度有关
正确理解: 液体压强由液体的密度和深度共同决定。相同深度,密度越大,压强越大;相同密度,深度越大,压强越大。
常见错误: 认为深度相同,液体压强就相同,忽略了密度的影响。
易错知识点09:液体压强方向的判断
正确理解: 液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,各个方向的压强大小相等。
常见错误: 认为液体只对底部有压强。
易错知识点10:液体压强公式 p = ρgh 的应用
正确理解: 公式 p = ρgh 中的 h 是指液体的深度,即从液面到所求位置的垂直距离。
常见错误: 将深度 h 误认为是高度,或者从容器底部开始算起。
易错知识点11:连通器的理解
正确理解: 连通器里装同种液体且静止时,液面是相平的。如果装不同种液体,液面一般不相平。
常见错误: 认为连通器中任何情况下液面都是相平的。
易错知识点12:大气压只有一个数值
正确理解: 大气压随高度的增加而减小,并且受天气状况的影响。
常见错误: 认为大气压是一个固定不变的数值。
易错知识点13:只有气体才有压强
正确理解: 气体分子对物体表面的撞击产生压强。
常见错误: 忽略气体压强的存在。
易错知识点14:误解大气压的应用
正确理解: 大气压的应用很多,例如活塞式抽水机、吸盘等都是利用大气压工作的。
常见错误: 不能正确分析大气压在实际应用中的作用。
考点讲练01:压力的大小
【例题精讲】(2024•普陀区三模)如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的 可以反映压强的大小,再结合脚印的 ,可以大致算出动物的体重。
【巩固训练一】(2022•青海模拟)如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入等高的水,三个容器底部所受水的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【巩固训练二】(2022春•南县期末)质量是5kg的物体静止在水平地面上,则该物体对地面的压力是 N;一个物体受到的重力是100N,则它的质量是 kg(g取10N/kg)。
考点讲练02:压力的示意图
【例题精讲】(2023•武城县二模)画出图中拦河大坝A处受到水的压力的示意图。
【巩固训练一】(2023•宁津县一模)一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请作出物体A所受重力和对斜面压力的示意图。
【巩固训练二】(2023•湘西州模拟)画出图中斜面上向下滚动的小球对斜面的压力示意图。
考点讲练03:探究影响压力作用效果的因素
【例题精讲】(2024•凉州区三模)小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,分析比较图示,下列说法错误的是( )
A.本实验用到了控制变量法
B.由甲、乙两图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C.由甲、乙两图可知压力的作用效果与压力的大小有关
D.该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
【巩固训练一】(2024春•抚顺期末)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、三个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)根据甲、乙两图可知,压力的作用效果与 有关;
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 个砝码。由此得出结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示为 N;
②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明 一定,压力越大,滑动摩擦力越大;
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 。
【巩固训练二】(2023春•门头沟区期末)小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图甲所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大。小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与 有关。
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与 有关。
考点讲练04:压强的概念
【例题精讲】(2024•蚌埠二模)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。命名为“宇宙一号”的太阳帆面积为600m2,正对太阳时受到光的压强为1.5×10﹣2Pa,则该压强值表示的物理意义是 。
【巩固训练一】(2024•西城区校级模拟)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.
【巩固训练二】(2024•吴江区一模)原来平整的细沙面上放上甲、乙两个实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲的密度一定比乙小
C.甲的质量一定比乙大 D.甲的质量一定比乙小
考点讲练05:压强的公式的应用
【例题精讲】(2024春•浏阳市期中)少林功夫驰名中外,一武术爱好者保持如图所示的“扎马步”姿势练功时,他对地面的压强为p,则其中一只脚对地面的压强为( )
A. B.p C.2p D.3p
【巩固训练一】(2024春•集美区校级期中)一普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50N 103Pa B.50N 105Pa
C.500N 104Pa D.500N 106Pa
【巩固训练二】(2024•惠山区校级三模)如图甲所示为某苏州海洋公园向游客展示的一只企鹅,该企鹅的重力为24N,企鹅站立时,脚掌触地总面积为0.006m2(g=10N/kg),则:企鹅在雪地上行走很缓慢,一旦遇到危险,身体趴在雪地上,脚掌向后蹬地滑行很快,如图乙所示,此时使企鹅快速前进的力的施力物体是 (企鹅/脚掌/雪地),企鹅行走时,脚掌对水平地面的压强为 Pa。
考点讲练06:固体压强的比较大小
【例题精讲】(2024秋•宝山区期中)如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面中央,在他推着字典运动的过程中( )
A.字典对桌面的压力变大
B.字典对桌面的压强变小
C.桌面对字典的支持力变小
D.桌面对字典的摩擦力变大
【巩固训练一】(2024春•重庆期末)如图所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至所示的位置。在此过程中,说法正确的是( )
A.摩擦力变小,压强变小
B.摩擦力不变,压强变大
C.摩擦力不变,压强变小
D.摩擦力变大,压强变大
【巩固训练二】(2024秋•闵行区期中)一物体放在水平桌面上,如图所示,
(1)若沿aa'线将它切成两块,拿去上面的部分,物体对桌面的压力将 ,物体密度将 ;
(2)若沿bb'线切开,拿去右半部分,则物体对桌面的压力将 ,压强将 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
考点讲练07:减小压强
【例题精讲】(2023春•永兴县校级期中)有一堵墙,由于地基松软发生了下陷现象,以下哪种方法可以使墙对地基的压强减小一半,以防止其继续下陷( )
A.将墙的厚度减小一半 B.将墙的长度减小一半
C.将墙的高度减小一半 D.将墙的长度增大一倍
【巩固训练一】(2022春•夏津县期末)大型平板车安装了数十个车轮,是为了 与地面的接触面积,
它对地面的压强(选填“增大”或“减少”)。
【巩固训练二】(2024春•青山区期中)在自行车中,有许多结构的设计应用了物理知识。如图所示,车把的表面设计得粗糙不平,这有利于增大手与车把之间的 摩擦力;在水平路面上正常骑行时,自行车后轮对地面摩擦力的方向 ;车座设计得比较宽大,这是为了 。
考点讲练08:增大压强
【例题精讲】(2024•凉山州)如图所示是公交车上的安全锤,锤柄上有许多花纹是为了 摩擦力,锤头做得很尖是为了 压强(均选填“增大”或“减小”)。
【巩固训练一】(2023春•南县期中)下列事例中,属于增大压力,增大压强的是( )
A.载重汽车的车轮很宽
B.压路机上的碾子很重
C.注射器的针头很尖
D.在烂泥地上垫上一块大木板,便于人行走
【巩固训练二】(2023•东明县三模)下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A.①②⑤ B.①④⑤ C.①⑤ D.①②④⑤
考点讲练09:帕斯卡原理及其应用
【例题精讲】(2024春•西山区校级期末)如图所示为液压机原理图,活塞A、B的面积SA:SB=1:4,当用50N的力作用在活塞A上时,活塞B能举起 N的物体。两活塞对液体的压强之比pA:pB= 。(不计摩擦和活塞的重力)
【巩固训练一】(2023春•鼓楼区校级期末)活塞AB面积如图,轻活塞重量和摩擦不计,当60N的力作用在活塞A上,活塞B能举起最大重量是为( )
A.2.4N B.60N C.1500N D.6000N
【巩固训练二】(2023春•上杭县期中)一台水压机大活塞的半径是小活塞半径的2倍,如果在小活塞上加500牛顿的压力,则大活塞能顶起物体的重量为( )
A.1000N B.2000N C.250N D.125N
考点讲练10:液体压强规律
【例题精讲】(2024•宜昌二模)如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,被竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。下列说法正确的是( )
A.瓶口朝上时,橡皮膜向内凹,瓶口朝下时,橡皮膜向外凸
B.瓶口朝上时,橡皮膜向外凸,瓶口朝下时,橡皮膜向内凹
C.本实验可以说明液体内部向前后左右各个方向都有压强
D.本实验可以初步说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关
【巩固训练一】(2024春•常州期末)很多动物为了适应自身所处的生存环境,进化出了符合物理规律的身体部位特征。下列从物理学角度作出的分析中,错误的是( )
A.狗的犬齿很尖,可以增大压强,有利于撕咬食物
B.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
C.啄木鸟的嘴很尖,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
D.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,主要原因是浅水处的压强比深水处小得多
【巩固训练二】(2024•大余县二模)如图所示,在室温为10℃的房间内有一块冰漂浮在装有水的盆中(不考虑汽化和升华),一段时间后发现冰块变小了,在这段时间内,水的温度会 (选填“升高”“降低”或“不变”),水对盆底的压强会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
考点讲练11:液体压强的公式及计算
【例题精讲】(2024•博罗县三模)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水。咏桐在弹簧测力计的下端挂着一个底面积为25cm2的长方体金属块,将金属块从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与金属块下底距容器底部题离h的关系如图乙所示,从金属块刚露出水面到完全离开水面,水对容器底部的压强减少了( )(g=10N/kg)
A.200Pa B.400Pa C.600Pa D.2000Pa
【巩固训练一】(2024春•平山县期末)把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )
A.12.8cm B.9.6cm C.8cm D.15cm
【巩固训练二】(2024秋•宝山区期中)现有甲、乙两容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体,两容器内液体的液面等高。现有两个调节好的完全相同的U形管压强计,并将两探头分别放入液体中,实验现象如图甲、乙所示,可得出:pA pB;ρA ρB(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
考点讲练12:液体压强的大小比较
【例题精讲】(2024秋•宝山区期中)盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积Sa<Sb)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pa、pb,受到水的压力分别为Fa、Fb,则( )
A.pa<pb,Fa=Fb B.pa>pb,Fa>Fb
C.pa<pb,Fa>Fb D.pa=pb,Fa<Fb
【巩固训练一】(2024春•孝南区期末)如图,A、B两个完全相同的试管中装入等质量的不同液体后,情况如图所示,则试管底部所受的压强关系是( )
A.pA大于pB B.pA小于pB C.pA等于pB D.无法确定
【巩固训练二】(2024•玉山县一模)如图所示,盛有不同液体的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,完全相同的a、b两均匀实心物体静止在液体中,此时两液面相平,则甲、乙容器底部受到液体的压强分别为p甲、p乙,甲、乙容器对水平桌面的压力F甲、F乙,则,p甲 p乙,F甲 F乙。(选填>、=或<)
考点讲练13:容器倒置问题
【例题精讲】(2024春•南昌期末)如图所示,将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平坐面上,再倒立放置,两次放置时,瓶子对水平桌面的压强pA pB。水对瓶底和瓶盖的压力FA FB(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【巩固训练一】(2023春•高新区校级期中)一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙和p甲、p乙,则下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙 F甲>F乙
B.p甲<p乙 F甲<F乙
C.p甲=p乙 F甲=F乙
D.p甲>p乙 F甲<F乙
(多选)【巩固训练二】(2022春•长沙期中)一未装满液体的密闭杯子,先正立放在水平桌面上,如图甲所示,然后反过来倒立在水平桌面上,如图乙所示。在先后两次不同的放置方法中,液体对杯底的压强分别是p1和p2液体对杯底的压力分别是F1和F2,杯子对桌面的压强分别是p3和p4,杯子对桌面的压力分别是F3和F4,下列说法中正确的是( )
A.p1>p2,F1<F2 B.p1<p2,F1>F2
C.p3<p4,F3=F4 D.p3>p4,F3=F4
考点讲练14:连通器原理
【例题精讲】(2023春•顺德区期中)甲、乙两容器中盛有水,水面相平,它们之间有斜管相通,K是阀门,当K打开后这个容器变成一个 ,容器之间的水 (选填“会”或“不会”)流动。在如图所示杯中装有深度为12cm的水,已知杯子底面积为80cm2,杯底受到水的压力为 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【巩固训练一】(2023春•沈丘县期末)连通器在生产、生活中的应用非常广泛。图中没有利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.船闸
C.活塞式抽水机
D.下水道存水管
【巩固训练二】(2022•奉贤区一模)如图所示,茶壶的壶身和壶嘴组成了一个 ,在茶壶中装水至虚线处,水面距壶底0.1米,水对茶壶底部的压强为 帕,茶壶内水对茶壶底部的压力 水的重力。
考点讲练15:连通器的应用
【例题精讲】(2024秋•浦东新区期中)下列器材或装置中不是利用连通器原理工作的( )
A.喷水枪 B.锅炉水位计
C.茶壶 D.船闸
【巩固训练一】(2024•商水县校级一模)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游水位差最高可达113m。如图所示是三峡船闸的简易示意图,船闸工作过程应用了连通器原理,某船从上游经过船闸驶往下游,请仔细观察图片,此时 构成了一个连通器。(填“A与B”“B与C”、“A与C”)。日常生活中利用连通器原理的例子有(一例即可) 。
【巩固训练二】(2023秋•浦东新区校级期中)如图所示,连通器左端试管横截面的半径为2R,右端试管横截面的半径为R,左、右水面的高度分别为H、H,那么打开开关K后,稳定后右管水面距离底部的高度为( )
A.0.70H B.0.75H C.0.83H D.0.90H
考点讲练16:大气压测量的实验设计
【例题精讲】(2023春•灌南县期末)如图所示是“估测大气压的值”的实验装置,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦会造成大气压的测量值偏大
B.测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,应选择横截面积大的注射器
C.为计算活塞的横截面积,需要测出注射器的全部刻度部分的长度
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气
【巩固训练一】(2023春•武汉期中)如图所示是小明进行托里拆利实验时的测量数据,当时当地的大气压强相当于 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置适当向右倾斜,则玻璃管内、外水银柱的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”);若移到高山顶上去做此实验,则测量结果将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【巩固训练二】(2022春•隆安县期中)做测量大气压强实验时,测得大气压强是760mm汞柱,在向水银槽里注入水银,使水银面上升2cm,那么管内外水银面的高度差是( )
A.758mm B.762mm C.760mm D.无法确定
考点讲练17:大气压的综合应用
【例题精讲】(2024春•黔江区校级月考)在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃,它是利用 工作的,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小 Pa。
【巩固训练一】(2023•菏泽)在我国探索太空的历程中,设计出了多种空中飞行器。下列飞行器中,利用大气压强升空的是( )
A.风筝 B.孔明灯 C.火箭 D.地球卫星
【巩固训练二】(2023春•石景山区期末)下列与大气压强相关的说法中正确的是( )
A.大气压强随海拔高度的增加而增大
B.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
C.吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服,这是利用了大气压强的作用
D.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上的小孔的巧妙设计与大气压无关
考点讲练18:流体压强与流速的关系
【例题精讲】(2024春•道外区期末)在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大
B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大
D.硬币下方的空气密度比上方的大
【巩固训练一】(2024•泰安)如图所示,在两张纸中间向下吹气,纸会相互靠拢。这个现象说明:在气体中,流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)。
【巩固训练二】(2024•大庆三模)同学们,你见过这种会转动的石球吗?喷水时,“泉水”中央硕大的石球居然能不停地翻滚。这是怎么回事呢?若仔细观察,你就会发现石球两侧的水流速度和水流大小不相同,左侧水的流速小于右侧水的流速,所以左侧的压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧水的压强,使石球能不停地转动。表面打磨的非常光滑的石球能大大减小 ,也有利于其持续转动。
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2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习易错笔记章节培优复习精讲练(新教材)
第9章 压强
(16个知识点梳理+14个易错点诠释+18个易错考点讲练)
目 录
章节知识梳理 2
知识点01:压力 2
知识点02:压强 2
知识点03:增大或减小压强的方法 2
知识点04:液体压强产生原因: 3
知识点05:特点 3
知识点06:公式 3
知识点07:连通器 3
知识点08:大气压强产生原因 3
知识点09:大气压强的存在 3
知识点10:大气压强的测量 3
知识点11:大气压随高度的变化 3
知识点12:大气压强的变化随天气的变化 3
知识点13:沸点与气压的关系 4
知识点14:流体: 4
知识点15:流体压强与流速的关系 4
知识点16:飞机的升力 4
易错考点诠释 4
易错知识点01:压强是压力,压力是压强 4
易错知识点02:压强只与压力有关 4
易错知识点03:尖锐的物体产生的压强一定大 4
易错知识点04:公式 p = F/S 的适用条件 4
易错知识点05:单位换算错误 5
易错知识点06:压力 F 的确定 5
易错知识点07:受力面积 S 的确定 5
易错知识点08:液体压强只与深度有关 5
易错知识点09:液体压强方向的判断 5
易错知识点10:液体压强公式 p = ρgh 的应用 5
易错知识点11:连通器的理解 5
易错知识点12:大气压只有一个数值 5
易错知识点13:只有气体才有压强 6
易错知识点14:误解大气压的应用 6
易错考点讲练 6
考点讲练01:压力的大小 6
考点讲练02:压力的示意图 7
考点讲练03:探究影响压力作用效果的因素 9
考点讲练04:压强的概念 11
考点讲练05:压强的公式的应用 13
考点讲练06:固体压强的比较大小 15
考点讲练07:减小压强 17
考点讲练08:增大压强 19
考点讲练09:帕斯卡原理及其应用 20
考点讲练10:液体压强规律 22
考点讲练11:液体压强的公式及计算 24
考点讲练12:液体压强的大小比较 26
考点讲练13:容器倒置问题 28
考点讲练14:连通器原理 31
考点讲练15:连通器的应用 33
考点讲练16:大气压测量的实验设计 35
考点讲练17:大气压的综合应用 37
考点讲练18:流体压强与流速的关系 38
知识点01:压力
(1)概念: 垂直 作用在物体表面的力,叫压力。
(2)方向: 垂直 于接触面,指向 被压物体 。
(3)产生条件: 接触 ,且发生相互挤压,产生弹性形变。
(4)影响压力作用效果的因素:压力大小、 受力面积 的大小
知识点02:压强
(1)概念: 物体所受压力的大小与受力面积之比 。
(2)压强公式: 。
(3)单位:帕斯卡,简称帕,符号Pa,1Pa= 1N/m2 。
知识点03:增大或减小压强的方法
减小压强的方法: 减小 压力或 增大 受力面积。
增大压强的方法: 增大 压力或 减小 受力面积。
知识点04:液体压强产生原因:
液体 受重力 ,且具有 流动性 。
知识点05:特点
(1)液体内部向 各个方向 都有压强。
(2)在同一液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 相等 。
(3)同种液体,深度越大,压强 越大 。
(4)在深度相同时,液体的 密度 越大,压强越大。
知识点06:公式
。该公式适用于质量分布均匀的液体和规则的柱形固体。
知识点07:连通器
(1)概念: 上端开口,下端相连的容器 。
(2)特点:连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面高度总是 相同 。
(3)应用:船闸、锅炉水位计、茶壶、自动喂水器等
知识点08:大气压强产生原因
空气受重力,且具有流动性 。
知识点09:大气压强的存在
实例:覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸盘等
实验:托里拆利实验
知识点10:大气压强的测量
(1)测量工具:水银气压计、金属盒气压计
(2)标准大气压:相当于 760 mm水银柱产生的压强,P0= 1.01×103
知识点11:大气压随高度的变化
大气压随高度的增加而 降低 。
知识点12:大气压强的变化随天气的变化
冬天、晴天 高 ,夏天、阴天 低 。
知识点13:沸点与气压的关系
气压越高,沸点 高 。
知识点14:流体:
具有流动性的液体和气体统称为流体 。
知识点15:流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 。
知识点16:飞机的升力
上表面气体流速大, 压强小 ;下表面气体流速小, 压强大 。
易错知识点01:压强是压力,压力是压强
正确理解: 压力是力,单位是牛顿(N),它是一个具体的作用力;压强是描述压力作用效果的物理量,等于单位面积上受到的压力,单位是帕斯卡(Pa)或N/m²。压强反映的是压力作用的集中程度。
常见错误: 直接将压力大小当做压强大小。
易错知识点02:压强只与压力有关
正确理解: 压强由压力和受力面积共同决定。压力越大,受力面积越小,压强越大。
常见错误: 认为压力增大,压强一定增大。
易错知识点03:尖锐的物体产生的压强一定大
正确理解: 尖锐的物体容易产生较大的压强,是因为在压力相同的情况下,受力面积小。但如果压力也很小,压强不一定大。
常见错误: 忽略压力大小,只关注接触面积的大小。
易错知识点04:公式 p = F/S 的适用条件
正确理解: 公式 p = F/S 适用于计算固体产生的压强,且压力 F 必须是垂直作用在受力面积 S 上的。
常见错误:
没有判断压力是否垂直于受力面积,直接使用公式计算。
将公式用于液体压强或气体压强的计算。
易错知识点05:单位换算错误
正确理解:
1 Pa = 1 N/m²
1 cm² = 10⁻⁴ m²
1 mm² = 10⁻⁶ m²
常见错误: 在计算中忘记将面积单位换算成平方米(m²)。
易错知识点06:压力 F 的确定
正确理解: 压力 F 是物体对接触面的作用力,通常等于物体的重力(在水平面上),但有时需要考虑其他力的影响。
常见错误: 简单地将压力等同于重力,而忽略了物体是否受到其他力的作用。
易错知识点07:受力面积 S 的确定
正确理解: 受力面积 S 是物体实际接触的面积,而不是物体的表面积。
常见错误: 将整个表面积当做受力面积。
易错知识点08:液体压强只与深度有关
正确理解: 液体压强由液体的密度和深度共同决定。相同深度,密度越大,压强越大;相同密度,深度越大,压强越大。
常见错误: 认为深度相同,液体压强就相同,忽略了密度的影响。
易错知识点09:液体压强方向的判断
正确理解: 液体内部向各个方向都有压强,在同一深度,各个方向的压强大小相等。
常见错误: 认为液体只对底部有压强。
易错知识点10:液体压强公式 p = ρgh 的应用
正确理解: 公式 p = ρgh 中的 h 是指液体的深度,即从液面到所求位置的垂直距离。
常见错误: 将深度 h 误认为是高度,或者从容器底部开始算起。
易错知识点11:连通器的理解
正确理解: 连通器里装同种液体且静止时,液面是相平的。如果装不同种液体,液面一般不相平。
常见错误: 认为连通器中任何情况下液面都是相平的。
易错知识点12:大气压只有一个数值
正确理解: 大气压随高度的增加而减小,并且受天气状况的影响。
常见错误: 认为大气压是一个固定不变的数值。
易错知识点13:只有气体才有压强
正确理解: 气体分子对物体表面的撞击产生压强。
常见错误: 忽略气体压强的存在。
易错知识点14:误解大气压的应用
正确理解: 大气压的应用很多,例如活塞式抽水机、吸盘等都是利用大气压工作的。
常见错误: 不能正确分析大气压在实际应用中的作用。
考点讲练01:压力的大小
【例题精讲】(2024•普陀区三模)如图所示是在野外发现的动物脚印,野生动物保护部门的成员常常会根据动物们留下脚印的形状、大小、深浅、排列方式等,分析动物的种类、体重、行走速度以及可能的行进方向等。脚印的 深浅 可以反映压强的大小,再结合脚印的 面积 ,可以大致算出动物的体重。
【思路点拨】利用压强公式 进行分析。
【规范解答】解:压强是表示压力作用效果的物理量,脚印的深浅可以反映压强的大小,再结合脚印的面积,可以大致算出动物体重。
故答案为:深浅;面积。
【考点评析】本题考查了压强公式的利用,属于基础题。
【巩固训练一】(2022•青海模拟)如图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个底面积相同的容器,若在三个容器中装入等高的水,三个容器底部所受水的压强( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【思路点拨】容器底部所受水的压强属于液体的压强,因此我们应该用液体压强的规律去看待,再根据液体压强的公式,就可以判断它们的大小了。
【规范解答】解:容器底部所受水的压强是液体的压强,液体的压强只与液体的密度和深度有关,这里的液体都是水,装入的也是等高的水,因此,压强是相同的,只有D符合题意。
故选:D。
【考点评析】判断此题的关键是首先要给所求的压强进行定性,确定是液体的压强就可以运用液体压强的规律进行分析了,无需再考虑容器的形状,水的质量等因素。
【巩固训练二】(2022春•南县期末)质量是5kg的物体静止在水平地面上,则该物体对地面的压力是 50 N;一个物体受到的重力是100N,则它的质量是 10 kg(g取10N/kg)。
【思路点拨】静止在水平地面上的物体对地面的压力是由物体的重力产生的,知道物体的质量,根据G=mg求出物体受到的重力即为物体对地面的压力;知道物体受到的重力,根据G=mg的变形m可求得物体的质量。
【规范解答】解:因为静止在水平地面上的物体对地面的压力是由物体的重力产生的,所以质量是5kg的物体的重力:
G=mg=5kg×10N/kg=50N;
一个物体受到的重力是100N,则它的质量
m10kg。
故答案为:50;10。
【考点评析】本题考查压力及重力与压力的区别、重力的计算,难度不大,是一道易错题。
考点讲练02:压力的示意图
【例题精讲】(2023•武城县二模)画出图中拦河大坝A处受到水的压力的示意图。
【思路点拨】压力属于弹力,作用点在受力物体的接触面上,方向垂直接触面指向被压物体。
【规范解答】解:大坝受到水的压力,作用点在大坝的表面,方向垂直于表面指向大坝,如下图所示:
【考点评析】本题考查了压力示意图的画法,关键是确定压力的作用点和方向。
【巩固训练一】(2023•宁津县一模)一个重为9N的物体A,静止放在如图所示的斜面上,请作出物体A所受重力和对斜面压力的示意图。
【思路点拨】重力是物体受到的力,因此根据规则物体的重心在物体的几何中心,重力的方向总是竖直向下的,过物体的重心表示出重力的方向即可;
压力是斜面受到的力,因此压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点;然后根据压力的方向垂直于受力面,并过压力作用点表示出压力的方向即可。
【规范解答】解:过物体重心画带箭头的线段,方向竖直向下,符号为G,大小为9N;
在斜面上选取物体与接触面的中点为压力F的作用点,过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即压力示意图。如图所示:
【考点评析】本题的关键是确定压力和重力的作用点和方向,并会用力的图示表示力的三要素。注意物体对斜面的压力要小于物体所受重力。
【巩固训练二】(2023•湘西州模拟)画出图中斜面上向下滚动的小球对斜面的压力示意图。
【思路点拨】先确定压力的作用点,即压力是接触面受到的力,因此作用点在斜面上,然后根据压力与接触面垂直的关系确定压力的方向;
【规范解答】解:在物体和斜面的接触面上找一点作为力的作用点,画一垂直斜面向下的线段,标出箭头,记为F。
故答图如下:
【考点评析】此题中关键要分清压力与重力方向和作用点的不同,重力方向是竖直向下,而压力则与斜面垂直,重力作用点在重心,而压力则作用在接触面上。
考点讲练03:探究影响压力作用效果的因素
【例题精讲】(2024•凉州区三模)小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”,分析比较图示,下列说法错误的是( )
A.本实验用到了控制变量法
B.由甲、乙两图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C.由甲、乙两图可知压力的作用效果与压力的大小有关
D.该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
【思路点拨】(1)力可以使物体发生形变,物体的形变量越大,力的作用效果越明显;
(2)压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关,在探究过程中,用到了控制变量法。
【规范解答】解:
A、实验中探究压力作用效果与压力大小和受力面积大小两个量的关系,用到了控制变量法,故A正确;
BC、由图可知,甲、乙受力面积相同,压力不同,因此说明压力的作用效果与压力的大小有关,故B错误、C正确;
D、该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果,这是转换法的运用,故D正确。
故选:B。
【考点评析】本题考查了探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验现象分析,注意转换法和控制变量法在实验中的运用。
【巩固训练一】(2024春•抚顺期末)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、三个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关:
(1)根据甲、乙两图可知,压力的作用效果与 压力大小 有关;
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 1 个砝码。由此得出结论: 压力大小 一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示为 2.4 N;
②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明 接触面粗糙程度 一定,压力越大,滑动摩擦力越大;
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度大小 无关 。
【思路点拨】(1)(2)实验中通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;
压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即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,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变;
(3)①根据测力计分度值读数;②对比①②中相同的量和变化的量,根据控制变量法得出结论;③根据控制变量法得出结论。
【规范解答】解:(1)比较图中甲、乙两次实验,可知乙中压力大,乙图中的海绵下陷深度更加明显,说明压力的作用效果更加明显,可得压力的作用效果与压力大小有关。
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系时,应在丙图木块上放一个与甲图中相同的砝码,保证压力大小一样。
根据图像可知,丙图中的海绵下陷深度更加明显,说明压力的作用效果更加明显,可得压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果更加明显。
(3)①图丁中测力计分度值为0.2N,根据图像可知,弹簧测力计的示数为2.4N。
②取下木块上的砝码,木块对水平面的压力变小,重复①的操作,则木块受到的滑动摩擦力变小了说明压力越大,滑动摩擦力越大,这里接触面的粗糙程度一样的。
③用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块,使它沿水平木板滑动,弹簧测力计的示数几乎不变,根据木块做匀速直线运动,滑动摩擦力的大小即为弹簧测力计的示数,说明滑动摩擦力的大小几乎不变,说明滑动摩擦力的大小与速度无关。
故答案为:(1)压力大小;(2)1;压力大小;(3)①2.4;②接触面粗糙程度;③无关。
【考点评析】本题探究“压力的作用效果跟什么因素有关”、探究影响滑动摩擦力大小因素的实验,主要考查控制变量法、转换法的应用,体现了对过程和方法的考查。
【巩固训练二】(2023春•门头沟区期末)小明同学利用砝码、小桌、装有沙子的容器等实验器材,做“探究压力作用的效果”实验,如图甲所示。
(1)保持小桌对沙子的压力不变,改变小桌与沙子的接触面积,小明发现接触面积越大。小桌陷入沙子越浅,说明压力的作用效果与 受力面积 有关。
(2)保持小桌与沙子的接触面积不变,改变小桌对沙子的压力,小明发现压力越大,小桌陷入沙子越深,说明压力的作用效果与 压力 有关。
【思路点拨】在探究压力的作用效果与哪些因素有关时采用控制变量法:探究压力的作用效果与受力面积的关系时,保持压力的大小相同,受力面积不同;探究压力的作用效果与压力的关系时,保持受力面积的大小相同,压力不同。
【规范解答】解:
(1)压力相同时,受力面积越大,小桌陷入沙子越浅,即压力作用效果越不明显,说明压力的作用效果与受力面积有关;
(2)受力面积相同,压力越大,小桌陷入沙子越深,即压力作用效果越明显,说明压力的作用效果与压力有关。
故答案为:(1)受力面积;(2)压力。
【考点评析】掌握压力作用效果的影响因素,利用控制变量法和转换法探究压力作用效果的影响因素。
考点讲练04:压强的概念
【例题精讲】(2024•蚌埠二模)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。命名为“宇宙一号”的太阳帆面积为600m2,正对太阳时受到光的压强为1.5×10﹣2Pa,则该压强值表示的物理意义是 太阳帆每平方米面积上受到光的压力为 1.5×10﹣2N 。
【思路点拨】压强是表示压力作用效果的物理量。
【规范解答】解:太阳帆每平方米面积上受到光的压力为 1.5×10﹣2N。
故答案为:每平方米面积上受到光的压力为 1.5×10﹣2N。
【考点评析】本题考查了压强的物理意义,属于基础题。
【巩固训练一】(2024•西城区校级模拟)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.
【思路点拨】压强的大小受压力大小和受力面积大小的影响,当施加竖直向上的拉力时,压力会减小,因此,压强会减小,据此来对各个图象进行分析。
【规范解答】解: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。
【考点评析】明确横纵坐标所代表的内容,对重物的受力情况进行分析,可得出答案。
【巩固训练二】(2024•吴江区一模)原来平整的细沙面上放上甲、乙两个实心正方体,沙面凹陷程度如图所示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲的密度一定比乙小
C.甲的质量一定比乙大 D.甲的质量一定比乙小
【思路点拨】(1)细沙面的凹陷程度反映了压强的大小,比较细沙面的凹陷程度得出两者压强的关系,根据实心正方体对沙面的压强pρgh结合高度关系得出两者的密度关系;
(2)物体对水平面的压力和自身的重力相等,根据p和受力面积关系比较两者的质量关系。
【规范解答】解:
(1)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,由实心正方体对沙面的压强pρgh,
由ρ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,故A错误、B正确;
(2)因物体对水平面的压力和自身的重力相等,
所以,正方体对沙面的压力F=G=mg,
由p可得,正方体的质量m,
由于p甲<p乙、S甲>S乙,但两者的具体关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,故CD错误。
故选:B。
【考点评析】本题综合考查了重力公式、密度公式、体积公式、压强公式的综合应用,利用好均匀规则物体(如圆柱体、正方体、长方体等)对地面的压强公式p=ρgh是关键。
考点讲练05:压强的公式的应用
【例题精讲】(2024春•浏阳市期中)少林功夫驰名中外,一武术爱好者保持如图所示的“扎马步”姿势练功时,他对地面的压强为p,则其中一只脚对地面的压强为( )
A. B.p C.2p D.3p
【思路点拨】根据p分析一只脚对地面的压力和面积即可判断压强的变化。
【规范解答】解:人双脚对地面的压力F=G,受力面积为S,压强为p,且p;
一只脚对地面的压力F1GF,受力面积S1,
则一只脚对地面的压强:p1p。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查压强的相关知识,注意双脚对地面的压强与一只脚对地面的压强相等,看清题目,不是抬起一只脚后对地面的压强,易错点。
【巩固训练一】(2024春•集美区校级期中)一普通中学生双脚站立在水平地面上,他对水平地面的压力和压强最接近于( )
A.50N 103Pa B.50N 105Pa
C.500N 104Pa D.500N 106Pa
【思路点拨】先估测一个普通中学生的质量和双脚与地面的接触面积,根据F=G=mg求出其重力即为对水平地面的压力,根据p求出对水平地面的压强。
【规范解答】解:
一个普通中学生的质量约为50kg,双脚与地面的接触面积约为500cm2=0.05m2,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,他对水平地面的压力:
F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,故AB错误;
他对水平地面的压强:
p104Pa,故C正确、D错误。
故选:C。
【考点评析】本题考查了压力和压强的估测,正确的估算普通中学生的重力和双脚与地面的接触面积是关键。
【巩固训练二】(2024•惠山区校级三模)如图甲所示为某苏州海洋公园向游客展示的一只企鹅,该企鹅的重力为24N,企鹅站立时,脚掌触地总面积为0.006m2(g=10N/kg),则:企鹅在雪地上行走很缓慢,一旦遇到危险,身体趴在雪地上,脚掌向后蹬地滑行很快,如图乙所示,此时使企鹅快速前进的力的施力物体是 雪地 (企鹅/脚掌/雪地),企鹅行走时,脚掌对水平地面的压强为 8000 Pa。
【思路点拨】物体间力的作用是相互的,据此结合题意分析使企鹅快速前进的力的施力物体;
企鹅行走时,一只脚着地,受力面积为脚掌触地总面积的一半,脚掌对水平地面的压力大小等于身体的重力,根据p计算压强。
【规范解答】解:物体间力的作用是相互的,企鹅脚掌向后蹬地时给雪地一个向后的力,雪地会给脚掌一个向前的力,使企鹅快速前进,所以使企鹅快速前进的力的施力物体是雪地;
企鹅行走时,脚掌对水平地面的压力:F=G=24N,
企鹅行走时,一只脚着地,受力面积为SS总0.006m2=0.003m2,
脚掌对水平地面的压强:p8000Pa。
故答案为:雪地;8000。
【考点评析】本题考查了相互作用力的知识和压强的计算,属于基础题。解答本题时要注意:企鹅行走时,受力面积为脚掌触地总面积的一半。
考点讲练06:固体压强的比较大小
【例题精讲】(2024秋•宝山区期中)如图所示,字典的一部分悬空在水平桌面以外,小明同学发现后用水平向右的力F将字典推回桌面中央,在他推着字典运动的过程中( )
A.字典对桌面的压力变大
B.字典对桌面的压强变小
C.桌面对字典的支持力变小
D.桌面对字典的摩擦力变大
【思路点拨】(1)字典对桌面压力大小等于字典重力;字典在推动过程中,与桌面的接触面积发生了变化,根据压强的计算公式p分析字典对桌面的压强的变化;
(2)根据相互作用力判断出桌面对字典的支持力的变化;
(3)影响滑动摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:AB、推动过程中,字典对桌面的压力等于其自身的重力,由于重力不变,压力大小也不变,受力面积变大,根据p知,字典对桌面的压强变小,故A错误,B正确;
C、由A知字典对桌面的压力不变,由于字典对桌面的压力和桌面对字典的支持力是一对相互作用力,大小相等,所以桌面对字典的支持力不变,故C错误;
D、在推动过程中压力和接触面的粗糙程度都不变化,因此摩擦力大小不变,故D错误。
故选:B。
【考点评析】此题中对摩擦力和压强的变化应该分别进行分析,需要用到的知识主要有影响摩擦力大小的因素,影响压强大小的因素,易错点在于要知道接触面积的大小对摩擦力是没有影响的。
【巩固训练一】(2024春•重庆期末)如图所示,将一块质地均匀的长木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F缓慢推动长木板,直至所示的位置。在此过程中,说法正确的是( )
A.摩擦力变小,压强变小
B.摩擦力不变,压强变大
C.摩擦力不变,压强变小
D.摩擦力变大,压强变大
【思路点拨】(1)物体放在水平面上,物体对桌面的压力等于物体的重力。从物体对桌面的压力和受力面积的变化进行分析,由压强公式判断压强的变化;
(2)影响摩擦力大小的因素:压力大小和接触面的粗糙程度。
【规范解答】解:用水平向右的力F缓慢推动长木板,直至所示的位置,长木板对桌面的压力不变,与桌面的受力面积变小,根据可知,桌面受到的压强将变大;长木板对桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,所以,木板受到的摩擦力大小不变,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【考点评析】本题主要考查了压力和重力的大小关系,还考查了压强、摩擦力大小的两个影响因素,属于基础题。
【巩固训练二】(2024秋•闵行区期中)一物体放在水平桌面上,如图所示,
(1)若沿aa'线将它切成两块,拿去上面的部分,物体对桌面的压力将 减小 ,物体密度将 不变 ;
(2)若沿bb'线切开,拿去右半部分,则物体对桌面的压力将 减小 ,压强将 不变 。(均选填“增大”、“不变”或“减小”)
【思路点拨】将物体放在水平桌面上,沿aa′线切和沿bb′线切,对桌面压力肯定减小,但前者受力面积不变,根据p分析解答,后者根据密度是物质的一种特点和pρgh分析解答。
【规范解答】解:(1)图中物体是长方体,当沿aa′线将它切成两块,拿去上面的部分后,物体的重力减小,物体对桌面的压力等于物体的重力,故物体对桌面的压力减小。
物体的种类没有发生改变,所以物体的密度大小不变。
(2)沿bb′线切开,拿去右半部分后,物体的重力减小,物体对桌面的压力等于物体的重力,故物体对桌面的压力减小。
物体的种类没有发生改变,所以物体的密度大小不变,物体的高度不变,是长方体,根据pρgh;可知,物体对桌面的压强不变。
故答案为:(1)减小;不变;
(2)减小;不变。
【考点评析】这种有规则形状物体的切割问题可以总结为,压力一定减小,横切压强减小,竖切压强不变。
考点讲练07:减小压强
【例题精讲】(2023春•永兴县校级期中)有一堵墙,由于地基松软发生了下陷现象,以下哪种方法可以使墙对地基的压强减小一半,以防止其继续下陷( )
A.将墙的厚度减小一半 B.将墙的长度减小一半
C.将墙的高度减小一半 D.将墙的长度增大一倍
【思路点拨】压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。在压力一定时,增大受力面积来减小楼对地面的压强;也可以在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【规范解答】解:A、将墙的厚度减小一半,即此时的压力变成了原来的一半,受力面积也变成了原来的一半,故据公式P可知,此时压强不变,故错误;
B、将墙的长度减小一半,即此时的压力变成了原来的一半,受力面积也变成了原来的一半,故据公式P可知,此时压强不变,故错误;
C、将墙的高度减小一半,即此时的压力变成了原来的一半,受力面积不变,故据公式P可知,此时压强变为原来的一半,故正确;
D、将墙的长度增加一倍,即此时的压力变成了原来的一倍,受力面积也变成了原来的一倍,故据公式P可知,此时压强不变,故错误;
故选:C。
【考点评析】影响压强的大小的因素有两个,所以在分析时应看清每个量是否发生了变化,若都增大或都减小,且变化的倍数相同,即此时的压强是不变的。
【巩固训练一】(2022春•夏津县期末)大型平板车安装了数十个车轮,是为了 增大 与地面的接触面积, 减小 它对地面的压强(选填“增大”或“减少”)。
【思路点拨】由压强公式p知道,减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
【规范解答】解:大型平板车安装了数十个车轮,在压力一定时,增大汽车与路面之间的受力面积,减小汽车对路面的压强,保护路面。
故答案为:增大;减小。
【考点评析】知道压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法,压强知识解释身边的现象,学以致用,有意义!
【巩固训练二】(2024春•青山区期中)在自行车中,有许多结构的设计应用了物理知识。如图所示,车把的表面设计得粗糙不平,这有利于增大手与车把之间的 静 摩擦力;在水平路面上正常骑行时,自行车后轮对地面摩擦力的方向 水平向后 ;车座设计得比较宽大,这是为了 减小压强 。
【思路点拨】(1)当物体与接触面之间仅存在相对运动的趋势,而并未产生相对运动时产生的摩擦称为静摩擦;
当物体与接触面之间已产生相对运动,且物体与接触面之间直接接触,产生相对滑动,这种摩擦称为滑动摩擦;
当物体与接触面之间并未直接接触,中间隔有可滚动的物体,如滚珠、圆柱或滚针等,或一个物体在另一个物体上自由滚动,这种摩擦称为滚动摩擦。
(2)物体受到摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,据此判断后轮受到的摩擦力方向,然后根据力作用的相互性判断自行车后轮对地面摩擦力的方向。
(3)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。
【规范解答】解:人骑自行车时,手与车把之间没有发生相对运动,只有相对运动的趋势,所以车把的表面设计得粗糙不平,这有利于增大手与车把之间的静摩擦。
在水平路面上正常骑行时,自行车后轮作为主动轮,是施力物体,因轮子受力驱动,轮胎与地面的接触点有向后移动的趋势,故此后轮所受的摩擦力水平向前。
因为自行车后轮对地面摩擦力与地面对后轮的摩擦力是一对相互作用力,二者方向相反,所以自行车后轮对地面摩擦力水平向后。
车座设计得比较宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
故答案为:静;水平向后;减小压强。
【考点评析】此题考查减小压强的方法、摩擦力方向的判断,以及增大摩擦的方法和摩擦力的分类,尤其是摩擦力方向的判断很容易出错,值得关注!
考点讲练08:增大压强
【例题精讲】(2024•凉山州)如图所示是公交车上的安全锤,锤柄上有许多花纹是为了 增大 摩擦力,锤头做得很尖是为了 增大 压强(均选填“增大”或“减小”)。
【思路点拨】根据影响摩擦力的因素和影响压强的因素分析即可。
【规范解答】解:锤柄上有许多花纹是通过增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力;锤头做得很尖是通过减小受力面积,增大压强。
故答案为:增大;增大。
【考点评析】本题考查了增大摩擦力的方法和增大压强的方法,属于基础题。
【巩固训练一】(2023春•南县期中)下列事例中,属于增大压力,增大压强的是( )
A.载重汽车的车轮很宽
B.压路机上的碾子很重
C.注射器的针头很尖
D.在烂泥地上垫上一块大木板,便于人行走
【思路点拨】(1)压强大小的影响因素:压力大小和受力面积大小。
(2)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。
(3)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
【规范解答】解:A、载重汽车的车轮很宽,即通过增大受力面积减小压强,故A错误;
B、压路机上的碾子很重,即通过增大压力的方法增大压强,故B正确;
C、注射器的针头很尖,即通过减小受力面积的方法增大压强,故C错误;
D、在烂泥地上垫上一块大木板,便于人行走,即通过增大受力面积减小压强,故D错误;
故选:B。
【考点评析】掌握压强大小的影响因素,掌握增大和减小压强的方法。能在生活中应用压强知识。此题难度不大,属于基础题。
【巩固训练二】(2023•东明县三模)下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A.①②⑤ B.①④⑤ C.①⑤ D.①②④⑤
【思路点拨】压强与压力大小和受力面积有关。
【规范解答】解:①镌刻刀是通过减小受力面积来增大压强的,故①是增大压强;
②推土机的土铲是通过减小受力面积来增大压强的,故②是增大压强;
③混泥土枕木是通过增大受力面积来减小压强的,故③是减小压强;
④雪橇是通过增大受力面积来减小压强的,故④减小压强;
⑤破窗锤是通过减小受力面积来增大压强的,故⑤是增大压强;
综上所述,为了增大压强的为①②⑤,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【考点评析】理解影响压强的因素,是解答此题的关键。
考点讲练09:帕斯卡原理及其应用
【例题精讲】(2024春•西山区校级期末)如图所示为液压机原理图,活塞A、B的面积SA:SB=1:4,当用50N的力作用在活塞A上时,活塞B能举起 200 N的物体。两活塞对液体的压强之比pA:pB= 1:1 。(不计摩擦和活塞的重力)
【思路点拨】(1)知道F的大小和两个活塞的面积之比,利用帕斯卡原理求在大活塞上产生的竖直向上的力,活塞B能举起物体的重等于该力大小;
(2)利用帕斯卡定律:PA=PB。
【规范解答】解:(1)因为两边压强相等,根据p可知:,所以B活塞上的力为:F′=F50N200N,活塞B能举起物体的重G=F′=200N;容器中的AB活塞可以看成一个整体,根据帕斯卡原理,压强相等,即pA:pB=1:1。
故答案为:200;1:1。
【考点评析】本题考查帕斯卡原理的应用、压强的公式,难度不大。
【巩固训练一】(2023春•鼓楼区校级期末)活塞AB面积如图,轻活塞重量和摩擦不计,当60N的力作用在活塞A上,活塞B能举起最大重量是为( )
A.2.4N B.60N C.1500N D.6000N
【思路点拨】帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递;
知道在小活塞上加的力F1、受力面积,利用p求活塞A对液体的压强;根据p1=p2和压强公式可以求在大活塞上产生的力F2,可得活塞B能举起物体的重力。
【规范解答】解:如图,设A活塞的面积为SA,B活塞面积为SB,
活塞A对液体的压强:
pA6000Pa;
根据帕斯卡定律可知,两边压强相等,即pB=pA=6000Pa,根据p可知,
F2=pB×SB=6000Pam2=1500N,则活塞B能举起1500N重的物体。
故选:C。
【考点评析】本题考查了学生对压强公式、帕斯卡原理的掌握和运用,“压强相等”是关键,可以借助“小面积小力、大面积大力”,防止因颠倒出错。
【巩固训练二】(2023春•上杭县期中)一台水压机大活塞的半径是小活塞半径的2倍,如果在小活塞上加500牛顿的压力,则大活塞能顶起物体的重量为( )
A.1000N B.2000N C.250N D.125N
【思路点拨】加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递,这就是帕斯卡原理;如图所示,知道大小活塞的半径关系能计算出其面积关系,再据小面上的压力和帕斯卡原理即可计算成大面上的压力。
【规范解答】解:由于大小面的半径之比是2:1,故其面积之比是4:1,已知小面压力F1是500N;
据帕斯卡原理可知两面的压强相等,即P1=P2,
据P,
∴,
F2F1500N=2000N,
所以在大活塞上能举起2000N重的物体。
故选:B。
【考点评析】本题考查了学生对压强公式、帕斯卡原理的掌握和运用,可以借助“小面积小力、大面积大力”记忆,防止因颠倒出错。
考点讲练10:液体压强规律
【例题精讲】(2024•宜昌二模)如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,被竖直地浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同。下列说法正确的是( )
A.瓶口朝上时,橡皮膜向内凹,瓶口朝下时,橡皮膜向外凸
B.瓶口朝上时,橡皮膜向外凸,瓶口朝下时,橡皮膜向内凹
C.本实验可以说明液体内部向前后左右各个方向都有压强
D.本实验可以初步说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关
【思路点拨】根据液体压强的特点分析解答,液体压强特点:
①液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
②液体的压强随深度的增加而增大;
③不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
【规范解答】解:AB、瓶口朝上时,橡皮膜受到水的压强,所以橡皮膜向内凹;瓶口朝下时,橡皮膜受到水的压强,所以橡皮膜也向内凹;故AB不符合题意;
C、本实验中只是说明向上和向下有压强,不能说明液体内部向前后左右各个方向都有压强,故C不符合题意;
D、一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,橡皮膜在水中的深度不一样,其凹陷的程度不一样,受到的压强不一样,所以本实验可以初步说明液体内部压强的大小跟深度有关,故D符合题意。
故选:D。
【考点评析】本题考查了液体压强的特点,属于基础题,难度不大。
【巩固训练一】(2024春•常州期末)很多动物为了适应自身所处的生存环境,进化出了符合物理规律的身体部位特征。下列从物理学角度作出的分析中,错误的是( )
A.狗的犬齿很尖,可以增大压强,有利于撕咬食物
B.骆驼的脚很大,可以减小压力,从而使其在沙漠中自如行走
C.啄木鸟的嘴很尖,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲藏在深处的虫子
D.深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,主要原因是浅水处的压强比深水处小得多
【思路点拨】(1)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强;
(2)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强;
(3)地球被厚厚的大气层包围着,地球表面的物体都受到大气压的作用;
(4)在流体中,流动速度越大的位置压强越小。
【规范解答】解:A、狗的犬齿很尖,可以在压力一定时,减小受力面积来增大压强;有利于撕咬食物,故A正确;
B、骆驼的脚很大,是在压力一定的情况下,通过增大受力面积,从而减小压强,压力没变,故B错误;
C、啄木鸟的嘴很尖细,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,从而增大压强,故C正确;
D、液体压强随深度的增加而增大,水面上的压强比深水处小得多,所以深水里的海鱼,捕到岸上时会死掉,故D正确。
故选:B。
【考点评析】本题考查了增大和减小压强的方法、液体压强特点等知识的应用,我们在生活中就要认真观察,思考身边的物理现象。
【巩固训练二】(2024•大余县二模)如图所示,在室温为10℃的房间内有一块冰漂浮在装有水的盆中(不考虑汽化和升华),一段时间后发现冰块变小了,在这段时间内,水的温度会 不变 (选填“升高”“降低”或“不变”),水对盆底的压强会 不变 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【思路点拨】(1)晶体熔化时的特点是:继续吸热,温度保持不变;冰水混合物的温度为0℃;
(2)利用阿基米德原理、漂浮条件、密度公式综合分析。
【规范解答】解:冰在熔化过程中,温度保持不变。已知盆中冰在变小的这段时间内,还有冰块未熔化,只要有冰,盆中就是冰水混合物,而冰水混合物的温度为0℃,所以水的温度不变。
因为冰化水质量不变、冰块漂浮,所以有F浮=G排=G冰=G水,
即F浮=ρ水gV排=ρ冰V冰g=ρ水V水g,
所以V排=V水,即冰化成水的体积等于V排,水面深度不变,根据p=ρgh可知,水对盆底的压强不变。
故答案为:不变;不变。
【考点评析】抓住晶体熔化时的特点﹣﹣吸热,温度保持不变以及冰化成水后液面不变,即可正确解答此题。
考点讲练11:液体压强的公式及计算
【例题精讲】(2024•博罗县三模)如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水。咏桐在弹簧测力计的下端挂着一个底面积为25cm2的长方体金属块,将金属块从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与金属块下底距容器底部题离h的关系如图乙所示,从金属块刚露出水面到完全离开水面,水对容器底部的压强减少了( )(g=10N/kg)
A.200Pa B.400Pa C.600Pa D.2000Pa
【思路点拨】由图乙可知,从金属块刚露出水面到完全离开水面下降的高度,利用Δp=ρ水gΔh求出水对容器底部减小的压强。
【规范解答】解:由图乙可知,物体受到的浮力F浮=4.6N﹣2.6N=2N,
由F浮=ρgV排可知,物体体积:
V=V排2×10﹣4m3=200cm3,
金属块的高为:
H8cm,
金属块离开水面后,水面下降的高度为:
Δh=H+10cm﹣12cm=8cm+10cm﹣12cm=6cm,
水对容器底部减小的压强:
Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa。
故选:C。
【考点评析】本题考查了液体压强公式的应用,能根据图像提供的信息读出从金属块刚露出水面到完全离开水面时,水面下降的高度是关键。
【巩固训练一】(2024春•平山县期末)把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片拖住(塑料片重量不计),放入水面下12cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )
A.12.8cm B.9.6cm C.8cm D.15cm
【思路点拨】塑料片刚好脱落时,受到的是平衡力,塑料片受到水向上的压强和煤油向下的压强相等列出等式,求出煤油的高度。
【规范解答】解:当塑料片刚好下沉时p水=p煤油,即ρ水gh水=ρ煤油gh煤油,
则煤油在管内的高度:
h煤油15cm。
故选:D。
【考点评析】当塑料片恰好下落时,塑料片上下表面受到的压强相等,这是解答此题的关键。注意计算过程中都采用国际单位。
【巩固训练二】(2024秋•宝山区期中)现有甲、乙两容器,甲容器中装入密度为ρA的液体,乙容器中装入密度为ρB的液体,两容器内液体的液面等高。现有两个调节好的完全相同的U形管压强计,并将两探头分别放入液体中,实验现象如图甲、乙所示,可得出:pA 大于 pB;ρA 大于 ρB(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【思路点拨】(1)液体压强与液体的密度、深度有关,密度越大、深度越深,压强越大;
(2)微小压强计探头的橡皮膜受到的压强越大,U形管中液柱的高度差越大。
【规范解答】解:比较两图可以发现,甲容器中探头所处的深度较浅、U形管中液柱的高度差较大,这就说明甲容器中探头所受的压强较大。根据液体压强的计算公式p=ρgh可知,甲容器中液体的密度较大。
故答案为:大于;大于。
【考点评析】本题主要考查了液体压强公式的应用,难度不大。
考点讲练12:液体压强的大小比较
【例题精讲】(2024秋•宝山区期中)盛满水的两个薄壁圆台形容器(底面积Sa<Sb)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pa、pb,受到水的压力分别为Fa、Fb,则( )
A.pa<pb,Fa=Fb B.pa>pb,Fa>Fb
C.pa<pb,Fa>Fb D.pa=pb,Fa<Fb
【思路点拨】知道液体深度关系、密度关系,根据液体压强公式p=ρgh比较得出容器底受到液体压强关系;液体对容器底的压力可以根据公式F=pS分析。
【规范解答】解:由于A、B两容器液体深度h相同,同种液体即密度ρ相同,根据p=ρgh可知液体对容器底的压强相同,即pa=pb;
又由于a比b的底面积S小,根据F=pS可知,容器底部受到水的压力分关系为:Fa<Fb。
故选:D。
【考点评析】本题考查液体压强公式的应用,关键知道影响液体压强的大小因素是液体的深度和液体的密度。
【巩固训练一】(2024春•孝南区期末)如图,A、B两个完全相同的试管中装入等质量的不同液体后,情况如图所示,则试管底部所受的压强关系是( )
A.pA大于pB B.pA小于pB C.pA等于pB D.无法确定
【思路点拨】首先根据试管中液体的体积关系确定两种液体密度的大小,然后利用公式p=ρgh比较液体对容器底压强的大小。
【规范解答】解:
由题意可知两管中所装的液体质量是相等的mA=mB,B管是倾斜的,由此可知B管中所装的液体体积比较大,即VA<VB,根据密度的计算过公式ρ 可知ρA>ρB。
再根据液体压强的计算公式p=ρgh,液体的深度是一定的,ρA>ρB所以pA>pB。
故选:A。
【考点评析】液体产生的压强与液体的密度和深度都有关系,比较压强大小时,一定明确密度或深度的变化情况。
【巩固训练二】(2024•玉山县一模)如图所示,盛有不同液体的甲、乙两相同容器放在水平桌面上,完全相同的a、b两均匀实心物体静止在液体中,此时两液面相平,则甲、乙容器底部受到液体的压强分别为p甲、p乙,甲、乙容器对水平桌面的压力F甲、F乙,则,p甲 > p乙,F甲 > F乙。(选填>、=或<)
【思路点拨】(1)通过物体的浮沉条件判断两种液体的密度大小,由p=ρgh可知,液体对容器底压强的大小;
(2)先判断两液体的体积大小,从而得出液体的重力大小,容器对桌面的压力等于容器的总重力,据此分析。
【规范解答】解:(1)a、b两物体完全相同,即密度相同,由图甲可知,物体漂浮,即ρ甲>ρ物,由图乙可知,物体悬浮,即ρ物=ρ乙,即ρ甲>ρ物=ρ乙,故ρ甲>ρ乙,此时两液面相平,由p=ρgh可知,即p甲>p乙;
(2)因为a漂浮,b悬浮,将a、b两物体拿出来可知,V甲>V乙,又因为ρ甲>ρ乙,由m=ρV可知,m甲>m乙,即甲液体的重力大于乙液体的重力,容器重力相同,a、b物体质量相同,即重力相同,故甲容器的总重力大于乙容器的总重力,容器对桌面的压力等于容器的总重力,故F甲>F乙。
故答案为:>;>。
【考点评析】本题考查压强与压力的大小比较,灵活运用不同公式进行分析。
考点讲练13:容器倒置问题
【例题精讲】(2024春•南昌期末)如图所示,将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平坐面上,再倒立放置,两次放置时,瓶子对水平桌面的压强pA 小于 pB。水对瓶底和瓶盖的压力FA 大于 FB(均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【思路点拨】(1)矿泉水瓶对桌面的压力都等于瓶和水的总重力,底面积(受力面积)不同,利用p判断矿泉水瓶对桌面的压强关系。
(2)水对瓶盖和瓶底的压力,可以根据水产生的压力和水重力的关系来入手(上下粗细一样的容器中水对容器底的压力等于水的重力,上面粗、下面细的容器中水对容器底的压力小于水的重力,上面细、下面粗的容器中水的压力大于水的重力)。
【规范解答】解:
(1)倒放和正放相比,对桌面的压力不变,但受力面积变小,由p可知矿泉水瓶对桌面的压强变大,即pA<pB;
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的压力等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水柱上面粗,下面细,瓶盖受到的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水对瓶盖的压力,即FA>FB。
故答案为:小于;大于。
【考点评析】液体对容器底部的压力可以根据F=pS分析,也可以根据承装液体容器的形状进行分析得出。知道对于圆柱形容器,对容器底的压力等于液体重;对于上口粗下口细的容器,对容器底的压力小于液体重是本题的关键。
【巩固训练一】(2023春•高新区校级期中)一个未装满饮料的密闭杯子,先正立放在桌面上(如图甲),然后反过来倒立放在桌面上(如图乙),两次放置饮料对杯底的压力和压强分别是F甲、F乙和p甲、p乙,则下列关系式正确的是( )
A.p甲>p乙 F甲>F乙
B.p甲<p乙 F甲<F乙
C.p甲=p乙 F甲=F乙
D.p甲>p乙 F甲<F乙
【思路点拨】(1)饮料对杯底的压强可直接利用P=ρgh进行判断。
(2)饮料对杯底的压力,可以根据饮料产生的压力和饮料重力的关系进行分析,注意上下粗细一样的容器中,饮料对容器底的压力等于饮料的重力;上面粗、下面细的容器中饮料对容器底的压力小于饮料的重力;上面细、下面粗的容器中饮料的压力大于饮料的重力。
【规范解答】解:(1)由图可知,正放时,杯中饮料的深度较大,根据P=ρgh可知,正放时饮料对杯底的压强较大,即p甲>p乙。
(2)正放时,杯中的饮料柱是上粗下细的,一部分饮料压的是杯壁,所以杯底受到的压力小于杯中液体的重力;
倒放时,杯中的饮料柱下粗上细,所以杯底受到的压力大于饮料的重力;因此F甲<F乙。
故选:D。
【考点评析】比较液体压强的大小关系可以根据液体压强的计算公式p=ρgh进行分析;液体对容器底部的压力可以根据F=PS分析,也可以根据容器的形状比较压力与重力的关系分析,会灵活运用不同的比较方法。
(多选)【巩固训练二】(2022春•长沙期中)一未装满液体的密闭杯子,先正立放在水平桌面上,如图甲所示,然后反过来倒立在水平桌面上,如图乙所示。在先后两次不同的放置方法中,液体对杯底的压强分别是p1和p2液体对杯底的压力分别是F1和F2,杯子对桌面的压强分别是p3和p4,杯子对桌面的压力分别是F3和F4,下列说法中正确的是( )
A.p1>p2,F1<F2 B.p1<p2,F1>F2
C.p3<p4,F3=F4 D.p3>p4,F3=F4
【思路点拨】(1)一未装满液体的密闭杯子正立和倒立时,里边液体的深度不同,根据液体压强公式可知两次放置液体对杯底的压强关系;
液体产生的压力与液体重力的关系为:当液体的形状是上下一样粗细为直壁容器(如水平面上的圆柱体、长方体、正方体容器)时,对容器底的压力等于液体重力即F=G;当容器形状是上粗下细时,对容器底的压力小于液体重力,即F<G;当容器形状是上细下粗时,对容器底的压力大于液体重力,即F>G;
(2)密闭杯子对桌面的压力等于自身的重力,据此判断对桌面压力的变化,正放时的受力面积小于倒放时的受力面积,根据p判断密闭杯子对桌面的压强关系。
【规范解答】解:(1)由于杯子是上粗下细,所以倒立时,杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,
由p=ρgh可知,两次放置液体对杯底的压强为p1>p2;
正放时,容器上粗下细,水对容器底的压力小于水重力,即F1<G;
倒放时,容器上细下粗,水对容器底的压力大于水重力,即F2>G;
故F1<F2,故A正确,B错误;
(2)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,两次放置后密闭杯子对桌面的压力不变,即F3=F4,
因正放时的受力面积小于倒放时的受力面积,所以,由p可知,密闭杯子对桌面的压强关系为p3>p4,故C错误,D正确。
故选:AD。
【考点评析】本题考查了压力和压强的大小比较,关键是分析出两种放置方式中液体深度和压力的变化,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等。
考点讲练14:连通器原理
【例题精讲】(2023春•顺德区期中)甲、乙两容器中盛有水,水面相平,它们之间有斜管相通,K是阀门,当K打开后这个容器变成一个 连通器 ,容器之间的水 不会 (选填“会”或“不会”)流动。在如图所示杯中装有深度为12cm的水,已知杯子底面积为80cm2,杯底受到水的压力为 9.6 N。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【思路点拨】(1)上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器;连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器中各液面总是相平的;
(2)利用p=ρgh求液体的压强,根据p的变形公式求出杯底受到水的压力。
【规范解答】解:当K打开后,甲、乙底部连通,两端开口,此时这个容器变成一个连通器,由于两容器水面相平,所以容器间的水不会流动;
根据p=ρgh可得,水对杯底的压强为:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1200Pa,
由p可知,杯底受到水的压力为:
F=p水S=1200Pa×80×10﹣4m2=9.6N。
故答案为:连通器;不会;9.6。
【考点评析】本题考查了连通器的原理和液体压强的计算及公式是应用等知识,比较简单。
【巩固训练一】(2023春•沈丘县期末)连通器在生产、生活中的应用非常广泛。图中没有利用连通器原理工作的是( )
A.茶壶
B.船闸
C.活塞式抽水机
D.下水道存水管
【思路点拨】根据连通器定义:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的。
【规范解答】解:A、茶壶的壶嘴和壶身下部是相通的,构成了连通器,故A错误;
B、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B错误;
C、活塞式抽水机是利用大气压的作用工作的,与连通器无关,故C正确;
D、据图可知,下水道存水管也是利用连通器的原理工作的,故D错误;
故选:C。
【考点评析】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
【巩固训练二】(2022•奉贤区一模)如图所示,茶壶的壶身和壶嘴组成了一个 连通器 ,在茶壶中装水至虚线处,水面距壶底0.1米,水对茶壶底部的压强为 1000 帕,茶壶内水对茶壶底部的压力 大于 水的重力。
【思路点拨】(1)上端开口,底部连通的容器叫连通器,连通器中装同种液体,液体静止时液面是相平的;
(2)已知茶壶中水的深度可求水对茶壶底部的压强;
(3)对于这种上下口不一样大的茶壶,可以通过比较水对茶壶底的压力与水的重力大小关系进行解答。
【规范解答】解:(1)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平;
(2)水对容器底的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)如上图所示,由p可得水对容器底的压力,
F=ps=ρ水ghs>G,
故茶壶内水对茶壶底部的压力大于水的重力。
故答案为:连通器;1000;大于。
【考点评析】本题考查对连通器的认识、液体压强的计算和上口小、下口大的容器,液体对容器底的压力大于所装液体的重力。
考点讲练15:连通器的应用
【例题精讲】(2024秋•浦东新区期中)下列器材或装置中不是利用连通器原理工作的( )
A.喷水枪 B.锅炉水位计
C.茶壶 D.船闸
【思路点拨】连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。
【规范解答】解:A、喷水枪能把水喷出来,是由于其内部的气压大于外界大气压,即在内部较大的压强的作用下被压出来的,故不是连通器,但符合题意。
B、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,故利用了连通器,但不符合题意。
C、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,故利用了连通器,但不符合题意。
D、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,故利用了连通器,但不符合题意。
故选:A。
【考点评析】记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
【巩固训练一】(2024•商水县校级一模)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,三峡大坝上、下游水位差最高可达113m。如图所示是三峡船闸的简易示意图,船闸工作过程应用了连通器原理,某船从上游经过船闸驶往下游,请仔细观察图片,此时 A和B 构成了一个连通器。(填“A与B”“B与C”、“A与C”)。日常生活中利用连通器原理的例子有(一例即可) 茶壶 。
【思路点拨】上端开口,底部相连通的容器叫连通器;生活中的连通器还有水位计,茶壶等。
【规范解答】解:船闸工作过程应用了连通器原理;由图可知,某船从上游经过船闸驶往下游,此时阀门2关闭,阀门1打开,A与B的底部相通,即A与B构成了一个连通器;日常生活中的连通器为茶壶。
故答案为:A和B;茶壶。
【考点评析】本题考查连通器的实际应用,属于基础题。
【巩固训练二】(2023秋•浦东新区校级期中)如图所示,连通器左端试管横截面的半径为2R,右端试管横截面的半径为R,左、右水面的高度分别为H、H,那么打开开关K后,稳定后右管水面距离底部的高度为( )
A.0.70H B.0.75H C.0.83H D.0.90H
【思路点拨】本题主要考查对连通器构造特点的了解:上端开口,底部连通的仪器叫连通器。
当打开开关K时,左右容器构成一个连通器,根据连通器内液体静止时,液面相平求出此时液面的高度。
【规范解答】解:
当打开开关K时,左右容器构成一个连通器;由于连通器内液体静止时,液面相平,因此左边液体将下降,右面液体将升高,左右容器对容器底部产生的压强相等,并且左边减少水的体积等于右边增加水的体积;
设左边液体下降高度为x,
即左边液体下降后的压强是:p左=ρg(H﹣x);
右边液体上升后的压强是:p右=ρg();
即左右两侧的压强相等,所以
ρg(H﹣x)=ρg();
解得x=0.1H;
所以水面静止时,水面的高度为H﹣0.1H=0.9H;
故选:D。
【考点评析】本题的解题关键有两个:(1)只有同种液体静止在连通器中,各部分直接与大气接触的液面才总是在同一水平面上。(2)减少水的体积等于增加水的体积。
考点讲练16:大气压测量的实验设计
【例题精讲】(2023春•灌南县期末)如图所示是“估测大气压的值”的实验装置,下列关于该实验的分析中错误的是( )
A.如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦会造成大气压的测量值偏大
B.测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,应选择横截面积大的注射器
C.为计算活塞的横截面积,需要测出注射器的全部刻度部分的长度
D.将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气
【思路点拨】(1)如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦,拉力增大,据此分析;
(2)根据F=PS分析回答;
(3)活塞的横截面积和带刻度的长度乘积等于有刻度部分的体积;
(4)注射器筒内空气越少,大气压测量越准确。
【规范解答】解:A、如果活塞和注射器筒壁之间有摩擦,拉力增大,大气压力测量值偏大,受力面积不变,大气压强偏大,故A正确;
B、测量大气压力时,为了不超过弹簧测力计的量程,根据F=PS,应选择横截面积小的注射器,故B错误;
C、活塞的横截面积和带刻度的长度乘积等于有刻度部分的体积,所以为计算活塞的横截面积,需要测量有刻度部分的长度,故C正确;
D、将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气,使注射器内接近真空,大气压测量更准确,故D正确。
故选:B。
【考点评析】通过大气压值的测量探究小实验考查了二力平衡、体积计算,实验时不但要掌握实验结论,更要能对实验进行评估。
【巩固训练一】(2023春•武汉期中)如图所示是小明进行托里拆利实验时的测量数据,当时当地的大气压强相当于 755 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置适当向右倾斜,则玻璃管内、外水银柱的高度差 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”);若移到高山顶上去做此实验,则测量结果将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【思路点拨】利用托里拆利实验测量大气压时,注意玻璃管内、外的水银高度差的计算方法;实验时,玻璃管略倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变;
大气压随海拔高度的增加而减小。
【规范解答】解:利用托里拆利实验测量大气压时,玻璃管内、外的水银高度差的计算是玻璃管内的水银柱表面到水银槽中水银表面的竖直高度,所以当时当地的大气压强相当于755mm水银柱产生的压强;实验时,玻璃管略倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变;大气压随海拔高度的增加而减小,把实验移到高山顶上做,高度增加了,大气压减小了,玻璃管内水银柱的高度差减小,所以测量结果将变小。
故答案是:755;不变;变小。
【考点评析】本题主要考查托里拆利实验中,水银柱高度的计算方法,测量结果的影响因素。
【巩固训练二】(2022春•隆安县期中)做测量大气压强实验时,测得大气压强是760mm汞柱,在向水银槽里注入水银,使水银面上升2cm,那么管内外水银面的高度差是( )
A.758mm B.762mm C.760mm D.无法确定
【思路点拨】在做托里拆利实验时,玻璃管内外水银面的高度差,由大气压决定。
【规范解答】解:在做托里拆利实验时,玻璃管内外水银面的高度差,即水银柱的高度,由大气压决定,大气压不变,高度差不变,槽内的水银面上升2cm,管内的水银面也上升2cm,故C正确;ABD错误。
故选:C。
【考点评析】本实验要求学生知道:在做托里拆利实验时,向水银槽内加减水银,水银柱的高度差不会改变。
考点讲练17:大气压的综合应用
【例题精讲】(2024春•黔江区校级月考)在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃,它是利用 大气压 工作的,图中E为一圆形吸盘,其直径为0.2m,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1m,重125.6N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,则吸盘内的气压至少应比外界大气压小 4000 Pa。
【思路点拨】吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力等于玻璃板的重力,大气压力就等于吸盘内外气压差与圆形吸盘面积的乘积。根据此等式求出气压差。
【规范解答】解:在工厂里用圆形吸盘搬运玻璃时将吸盘里的空气排出,则玻璃在大气压的作用下吸住;所以它是利用大气压工作的;
因为G=F=ΔpS,所以Δp。
故答案为:大气压;4000。
【考点评析】本题考查压强的计算和大气压的存在,大气压强产生大气压力,使吸盘吸住玻璃板,当大气压力大于或等于玻璃板重力的时候才能吸住并悬空。
【巩固训练一】(2023•菏泽)在我国探索太空的历程中,设计出了多种空中飞行器。下列飞行器中,利用大气压强升空的是( )
A.风筝 B.孔明灯 C.火箭 D.地球卫星
【思路点拨】物体在空气中受到的浮力是由于物体上下表面受到的大气压力不相等而产生的,据此分析。
【规范解答】解:A、风筝是利用流体的流速越快,压强越小,产生升力使得风筝升空的,故A不符合题意;
B、孔明灯是利用空气的浮力升空的,而空气的浮力是由于物体上下表面受到的大气压力不相等而产生的,所以孔明灯也是依靠大气压强升空的,故B符合题意;
C、火箭是依靠发动机喷气获得反推力升空的,故C不符合题意;
D、地球卫星是依靠运载火箭的推力升空的,故D不符合题意。
故选:B。
【考点评析】本题考查浮力的产生原因、大气压的应用,属于易错题。
【巩固训练二】(2023春•石景山区期末)下列与大气压强相关的说法中正确的是( )
A.大气压强随海拔高度的增加而增大
B.历史上是用马德堡半球实验首先测出了大气压强的值
C.吸附在墙壁上的吸盘式挂钩能挂衣服,这是利用了大气压强的作用
D.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上的小孔的巧妙设计与大气压无关
【思路点拨】A、大气压强随海拔高度的增加而降低;
B、首先测出了大气压强的值的实验为托里拆利实验,马德堡半球实验证明力大气压强的存在;
C、生活中利用大气压的例子很多,钢笔吸墨水,吸管吸饮料,注射器吸药液,吸盘,抽水机等。
D、连通器:上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的;壶盖开一个小孔,可以使壶内气体和外界大气相通,从而利用大气压;.
【规范解答】A、大气压强随海拔高度的增加而降低,故A错误;
B、历史上首先测出大气压的数值的实验是托里拆利实验,故B错误;
C、吸盘式挂钩能挂衣服利用了大气压强的作用,故C正确;
D、壶身和壶嘴下部是相通的,是连通器;壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在大气压的作用下水可以更容易的倒出,故D错误。
故答案为:C。
【考点评析】本题考查了大气压的影响因素、连通器的应用、材料大气压值的实验、气压与高度的关系等,综合性强,都是关于压强的基础知识。
考点讲练18:流体压强与流速的关系
【例题精讲】(2024春•道外区期末)在靠近桌面边沿的地方放一枚硬币,在硬币前架一个约2cm高的栏杆,在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币就能跳过栏杆,这是因为( )
A.硬币下方的压强比上方的压强大
B.硬币后面的压强比前面的压强大
C.硬币后面的压力比前面的压力大
D.硬币下方的空气密度比上方的大
【思路点拨】解决本题的关键是要明确哪里的空气流速大,压强小,由此产生的压力差方向向哪儿。
【规范解答】解: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:A。
【考点评析】解答这类题目的思路是先确定哪里的流体流速大,压强小,在这个压力差的作用下便产生了什么现象。
【巩固训练一】(2024•泰安)如图所示,在两张纸中间向下吹气,纸会相互靠拢。这个现象说明:在气体中,流速越大的位置压强越 小 (选填“大”或“小”)。
【思路点拨】首先明确向两张纸中间吹气时,两纸中间气体流速与外侧气体流速不同。然后根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大来解答。
【规范解答】解:当向中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小。纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小。
故答案为:小。
【考点评析】抓住实验现象的本质,分析产生现象的原因是解题的关键。本题的解题关键是找出向两张纸中间吹气时,两张纸中间和外侧空气流速特点,以及流速越大,压强越小的特点。
【巩固训练二】(2024•大庆三模)同学们,你见过这种会转动的石球吗?喷水时,“泉水”中央硕大的石球居然能不停地翻滚。这是怎么回事呢?若仔细观察,你就会发现石球两侧的水流速度和水流大小不相同,左侧水的流速小于右侧水的流速,所以左侧的压强 大于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)右侧水的压强,使石球能不停地转动。表面打磨的非常光滑的石球能大大减小 摩擦力 ,也有利于其持续转动。
【思路点拨】(1)压强和流速的关系是:对于流体来说,流速大,压强小;流速小,压强大;
(2)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关;
【规范解答】解:据压强和流速的关系可知,球左侧水的流速小、压强大,右侧水的流速大、压强小,所以左侧的压强大于右侧水的压强,从而产生一个压力差,使得水球转动;
表面打磨的非常光滑的石球,其接触面的粗糙程度变小,故此时所受到的摩擦力变小;
故答案为:大于;摩擦力;
【考点评析】此题考查了压强和流速关系的理解和摩擦力的大小影响因素的理解,是一道综合题。
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