专题07 压强(十三大攻略)--2025年中考物理二轮热点题型归纳与变式演练(全国通用)
2025-03-19
|
2份
|
76页
|
2497人阅读
|
159人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 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 | 6.94 MB |
| 发布时间 | 2025-03-19 |
| 更新时间 | 2025-03-19 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51096305.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题07 压强
目 录
01题型综述 1
02 解题攻略 2
攻略一:怎样解压力的作图问题 2
攻略二:怎样解探究压力作用效果与那些因素有关的实验题 2
攻略三:怎样解压强大小的计算问题 4
攻略四:怎样解增大和减小压强的问题 5
攻略五:怎样解运用公式分析固体压强的问题 6
攻略六:怎样解研究液体内部压强的实验问题 8
攻略七:怎样解液体压强大小计算问题 10
攻略八:怎样解液体对容器底部的压力问题 11
攻略九:怎样解连通器的应用问题 13
攻略十:怎样解大气压的应用问题 14
攻略十一:怎样解大气压的其他测量方法问题 15
攻略十二:怎样解大气压的变化问题 18
攻略十三:怎样解流体压强的应用问题 19
03 中考练场 20
近年来,中考物理对压强的考查形式主要有填空题、选择题和计算题。填空题和选择题的分值一般在1到3分,主要考查生活中常见的压强现象,如增大或减小压强、连通器、大气压强、流体压强与流速的关系等。计算题的分值则相对较高,通常在3到9分,考查的内容包括固体压强、液体压强的计算,以及与浮力的综合计算。在复习时,重视错题分析总结,构建知识体系,定时训练提升解题能力。
攻略一:怎样解压力的作图问题
【提分秘籍】
无论是作压力的示意图还是判断压力的示意图,主要从以下三个方面考虑:
(1)明确被压的物体;
(2)压力的作用点在被压物体上;
(3)压力的方向与被压物体的表面垂直并指向被压物体。
【典例剖析】
【典例1】(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
【变式1-1】(2025·上海闵行·一模)在图中,重力大小为20牛的实心球静止于水平地面上,请用力的图示法画出实心球对地面的压力F。
【变式1-2】(2025·上海宝山·一模)如图所示,静止在斜面上的物体A,对斜面的压力为6牛,请用力的图示法画出物体A对斜面的压力F。
攻略二:怎样解探究压力作用效果与那些因素有关的实验题
【提分秘籍】
压力的作用效果主要从力改变物体的形状上考虑。压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,本类题主要利用控制变量法来分析是压力改变还是受力面积改变,如何改变。通过受力物体形状改变的大小来显示压力的作用效果。形变量越大,力的作用效果越明显。
【特别提示】①实验中不能选用木板作为受压物体,因为木板的形变程度不明显,故应选用形变程度明显的海绵进行实验;②实验中应使受压物体相同;③实验中运用了控制变量法和转换法。
【典例剖析】
【典例2】(2024·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【变式演练】
【变式2-1】(2025·上海闵行·一模)“摘星”科学探究小队发现“脚印会说话”,他们以学校水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, ;
(2)为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作:
①裁剪一个与脚印 相同的轻质硬纸板,并将其放置于学校的水平沙地上;
②在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的 相同;
③测量、计算纸板上重物的总质量,该总质量即为脚印所属人的质量。
请解释纸板上重物的总质量可以替代脚印所属人的质量的原因 。
【变式2-2】(2024·内蒙古赤峰·二模)琴琴同学做“探究压强与受力面积的关系”实验
(1)实验情况如图甲、乙所示,用两个相同的物体分别压在海绵、沙坑上。比较海绵与沙坑所受压力大小: ;比较海绵与沙坑的受力面积大小: (选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”);
(2)请对琴琴同学的实验提出改进意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个探究压强和压力大小的关系: 。(选填序号)
A. B. C. D.
攻略三:怎样解压强大小的计算问题
【提分秘籍】
求解压强大小的解答步骤:
(1)分析题意,确定F的值和S的值,当物体放在水平面上时,F=G=mg;
(2)根据公式求解即可,特别注意的是对受力面积的判断,受力面积应是两个相互挤压的物体的实际接触面积。
【特别提示】当用压强公式进行计算时应注意:一是压力F的大小和受力面积S的大小不能弄错,这是计算的关键;二是单位问题要重视,S的单位用“m2”时得出压强的单位才是“Pa”.
【典例剖析】
【典例3】(2024·山东青岛·中考真题)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A. B. C. D.
【变式演练】
【变式3-1】(2025·重庆·一模)2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7ultra正式上市,如上中图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。该车的重力是 N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是 Pa。
【变式3-2】(2025·陕西·模拟预测)如图,是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为500kg,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积为0.1m²。(g取10N/kg)求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强为多大?
攻略四:怎样解增大和减小压强的问题
【提分秘籍】
(1)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;增大压力的同时减小受力面积。
(2)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;减小压力的同时增大受力面积。
【特别提示】一般包含“尖、利、窄、薄、细”等字眼的多属于减小受力面积,从而增大压强;反之,包含“宽、大、粗”等字眼的多属于增大受力面积,从而减小压强。
【典例剖析】
【典例4】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【变式演练】
【变式4-1】(2025·山东·模拟预测)如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【变式4-2】(2025·上海宝山·一模)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
攻略五:怎样解运用公式分析固体压强的问题
【提分秘籍】
对于粗细均匀、密度均匀的固体(长方体、圆柱体等)放于水平面上的情况,水平面所受到的压强:。式子中ρ表示固体的密度,h表示固体的高度。
【特别提示】公式求解固体压强的条件:①密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体);②物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;③水平面所受的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
【典例剖析】
【典例5】(多选)(2024·四川南充·中考真题)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是( )(取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
【变式演练】
【变式5-1】(2024·四川乐山·模拟预测)如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2︰1,底面积之比SA︰SB=1︰2,密度之比ρA︰ρB=1︰2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( )
A.FA︰FB=1︰1,pA︰pB=1︰1 B.FA︰FB=1︰2,pA︰pB=1︰1
C.FA︰FB=2︰1,pA︰pB=1:1 D.FA︰FB=2︰1,pA︰pB=1︰2
【变式5-2】(2024·内蒙古通辽·模拟预测)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,则B的密度为 kg/m3,A的重力为 N(g取10N/kg)。
攻略六:怎样解探究液体内部压强的实验问题
【提分秘籍】
(1)实验时,通过U形管两端液面的高度差来反映(或显示)金属盒受到的压强大小,这种方法叫转换法。若金属盒受到压强但U形管两端液面高度差为0,说明压强计的气密性差,有漏气的部位存在。
(2)在探究过程中,要注意控制变量法的运用,如保持金属盒在液体内部同一深度处,探究液体内部向各个方向的压强关系;保持液体密度不变,探究液体压强与液体深度的关系;保持深度不变,探究液体压强与液体密度的关系。
(3)影响液体压强大小的因素是液体的密度和深度,液体的密度和深度越大,液体内部产生的压强越大,分析结论时可从此处入手。
【特别提示】①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜,连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,常用方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修正。②明确实验所使用的液体是什么。③不能让压强计U形管中液面的高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出,如果流出了,要把连接用的橡皮管取下重新连接
【典例剖析】
【典例6】(2024·四川乐山·中考真题)探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·上海崇明·一模)学习“液体”压强时,老师展示了如图(甲)所示的实验,小明同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后小明将自己的结论告诉老师,老师表扬了小明爱思考的好习惯,然后与小明一起到实验室,另找了一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),按如图(乙)所示进行实验,观察到sC<sD。试完成下列问题:
(1)如水对侧边C、D两点压强为pC和pD,则pC pD(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)在图(乙)中,其他条件不变,将木板向右移动,使C孔、D孔流出的最远水流落在木板上,sC′、sD′分别是此时的最远距离,则sC′ sD′(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)判断小明同学的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)用一句话写出你的判断依据(无需理由)是 。
【变式6-2】(2024·河南新乡·三模)如图,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的厚。
(2)本实验通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小,使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)比较乙、丙和丁图可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)比较 可以得到:在同一深度,液体压强与液体密度有关。
(5)在图戊中U形管左右两侧水面高度差h=8cm,则橡皮管内气体压强与大气压之差约为 Pa。
攻略七:怎样解液体压强大小计算问题
【提分秘籍】
(1)在判断液体内部压强的大小时,要抓住“液体的密度”与“液 体的深度”两个因素来分析。在深度相同时,比较密度的大小来确定压强的大小;在密度相同时,比较深度的大小来确定压强的大小。
(2)利用公式p=ρgh计算液体内部压强时,准确判断h的大小是关键,h是指自由液面到所求压强处的竖直高度。另外,计算时要注意公式中各物理量的单位应统一。
(3)公式p=ρgh中的h是指从液面到某点的垂直距离,如图所示,A点的深度h=30cm=0.3m,B点的深度h₂=40cm=0.4m,C点的深度h₂=50cm=0.5m。
【典例剖析】
【典例7】(2024·广东广州·中考真题)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A. B. C. D.
【变式演练】
【变式7-1】(2024·安徽池州·三模)如图所示, 容器A、B的横截面积均为20cm2, 分别盛有7cm、5cm深的水, A、B之间用导管连接。若打开阀门K,最后水不流动时,B容器底部受到水的压力为 N。(,g=10N/kg)
【变式7-2】(2024·安徽阜阳·二模)如图所示,两端开口的玻璃管下端用橡皮膜封闭后放入水中深度处,在玻璃管内加入密度为、高度为的液体A时,橡皮膜恰好变平,则 cm。(,g取)
攻略八:怎样解液体对容器底部的压力问题
【提分秘籍】
要计算液体对容器底的压力问题,需要注意:
(1)对于上下粗细不均匀的容器, 应先利用公式计算出容器底所受的压强,再利用公式 (S 是容器的底面积)计算出容器底受到液体的压力,即
(2)对于上下粗细均匀的容器,容器底受到液体的压力等于液体的重力,即F=G液, 当然若条件充足,也可用 计算液体产生的压力。
【特别提示】液体对容器底部的压力等于以容器底面积为底的液柱的重力。
【典例剖析】
【典例8】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则 ;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则 (两空均选填“<”、“=”或“>”)
【变式演练】
【变式8-1】(2024·甘肃兰州·二模)底面积为40cm2的茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内盛有0.6kg开水,水面到壶底的高度为12cm,此时整个茶壶对桌面压强为2500Pa,(g取10N/kg)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶底部受到水的压力;
(3)空茶壶的质量。
【变式8-2】(2024·重庆·二模)水平桌面上有两个底面积相同的容器,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,静止时两球状态如图所示,A球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。则两小球所受浮力大小关系是FA FB,两种液体对容器底部的压力大小关系是F甲 F乙。
攻略九:怎样解连通器的应用问题
【提分秘籍】
分析有关连通器应用实例的思路如下:
(1)根据连通器的定义准确判断应用实例中哪部分是连通器;
(2)根据连通器的原理判断液面是否相平,注意连通器各部分液面保持相平的条件;
(5)若分析有关液体压强的大小,可运用来分析。
【特别提示】在理解连通器原理时,应注意两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流动时”。只有同时满足了这两个条件,各容器中的液面才能保持相平。
【典例剖析】
【典例9】(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示的容器是 器。塞子拔出后各液面高低不同,以下现象中与其原理相同的是 (选填序号:①热气球在空中漂浮 ②C919大客机在空中飞行 ③中国空间站绕地球飞行)。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·江苏扬州·模拟预测)为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h= 0.2m,此时水对水槽底部的压强是 Pa。然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1 h2,若去掉软木塞,有水从管口流出时,则a、b两管水面的高度ha hb(选填“>”、“<”或“=”,取g = 10N/kg)。
【变式9-2】(2024·山东临沂·一模)如图所示,A、B两容器内盛有水,且水面等高,两容器之间用斜管相连,K是开关,当把开关K打开后,水将 (选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”)。一台液压机,两个活塞的面积之比S1:S2=1:50,若在小活塞上施加200N的力,则在大活塞上能产生 N的力。
攻略十:怎样解大气压的应用问题
【提分秘籍】
当在大气压的作用下有明显的外在表现时,被研究的两处的气压一定是不相等的,所以有关解释大气压现象的题目,要仔细考虑其物理过程中,是什么原因使某一处的气压减小或增大,然后在气压差的作用下,出现了这种现象。
例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的气压减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。
【典例剖析】
【典例10】(2024·四川成都·中考真题)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
【变式演练】
【变式10-1】(2025·上海虹口·一模)下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A.脱排油烟机 B.血压计 C.密度计 D.液位计
【变式10-2】(2024·陕西西安·三模)如图所示,在红磷燃烧测空气中氧气含量的实验中,氧气被消耗,集气瓶内气体的密度 (选填“变大”“不变”或“变小”);打开止水夹,水在 的作用下进入集气瓶,根据水的体积,测出空气中氧气的体积占比。
攻略十一:怎样解大气压的其他测量方法问题
【提分秘籍】
用吸盘或注射器、弹簧测力计、刻度尺测大气压的原理是。关键是利用二力平衡条件求出大气压力,利用刻度尺测出长度,间接求出大气压力的作用面积。要注意使吸盘或注射器内部形成真空。
【特别提示】巧测大气压的方法
(1)用吸盘拉力法。如下左图 所示,用弹簧测力计测出从光滑玻璃上拉下吸盘所用力F,将吸盘的底面圆形画在纸上,用刻度尺测出吸盘的半径,计算出吸盘的面积S,再用压强公式可计算出大气压的大约值。
(2)吸盘重力法。将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积S;将装有适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如上右图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力G。则大气压的数值约为
【典例剖析】
【典例11】(2024·黑龙江大庆·中考真题)密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时,要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内铅粒总质量为m,水的密度为,则玻璃管在水面以下的长度 (用S、m、表示);在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记下1.0,代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
(2)将这个自制密度计放置于某未知液体中,管竖直且漂浮不动时,如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为,如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 (用、表示);如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为(题中未画出),则该液体密度与水的密度的比值为 (用、表示);
(3)若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分别代表液体密度与水的密度的比值,则数值小的刻线在 (填“上边”或“下边”),刻线分布 (填“均匀”或“不均匀”);
(4)现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计,当大气压为时,管内外液面高度差为,如图丙所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为,则山顶的气压为 (用、、表示)。
【变式演练】
【变式11-1】(2024·江苏南京·一模)用注射器可完成以下实验:
(1)注射器内有少量液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住。向外拉活塞,液态乙醚消失,这是 现象(填物态变化名称);然后向内推活塞,液态乙醚又重新出现,这表明用 的方法可以使气体液化。
(2)用注射器制作如图甲所示的潜水艇模型,潜水艇通过改变 来实现浮沉。要使潜水艇从a位置下潜至b位置(不计进排气管体积),采取的措施是 (选填“向外拉”或“向内推”)注射器活塞。
(3)用注射器测量大气压的值。如图乙(a),用刻度尺测出注射器全部刻度的长度;如图乙(b),用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,取下橡皮帽,水平向右慢慢拉动注射器筒,当筒内活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为0.3N;将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,重复以上操作,记下弹簧测力计的示数为7.2N,计算此时大气压的数值为 Pa。若测得的大气压值比标准大气压小,原因可能是 。
【变式11-2】(2024·上海徐汇·一模)某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下所示。
实验步骤
① 记录注射器内管的横截面积S,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封 ;
② 将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛左右,桶容积约3升);
③ 将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④ 测量水桶和水的总重力G并做记录,计算并记录总重力G与横截面积S的比值;
⑤ 重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(见示意图,图中注射器与水桶的大小比例关系不对应真实比例关系)
(1)在该实验中,实验原理是 ,实验中多次测量是为了 ;
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择 (选填“A”或“B”)比较合适,理由是 ;
A.内管横截面积0.4厘米2的注射器 B.内管横截面积3厘米2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应 (选填“偏大”或“偏小”)。
攻略十二:怎样解大气压的变化问题
【提分秘籍】
(1)大气压随高度的增加而减小;
(2)一般情况下,冬天的气压比夏天的高,晴天的气压比阴天的高;
(3)温度不变时,气体的体积越小,压强越大;体积越大,压强越小 。
【特别提示】大气压的变化
高度增加气压小,沸点跟着气压跑。冬天变得气压高;阴天气压又变小。
【典例剖析】
【典例12】(2024·山东聊城·中考真题)煮面条时,人们一般先用大火使水迅速沸腾,再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时,水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越 (选填“高”或“低”)。
【变式演练】
【变式12-1】(2025·上海杨浦·一模)飞机飞入高空的过程中,舱外大气压强 ;机舱内密封很好的食品袋会慢慢鼓起,袋内气体质量 ,密度 。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
【变式12-2】(2024·河北沧州·二模)如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 ,气球会慢慢膨胀;它携带的探空仪会采集各种气象数据并将数据通过 传回到地面气象站。
攻略十三:怎样解流体压强的应用问题
【提分秘籍】
(1)确定流速大的地方在哪里。(或分析物体形状,凸出部分的流体流速大)。
(2)根据流体压强与流速的关系。流速大的地方,压强小,流速小的地方,压强大。
(3)根据压强大小确定压力大小及压力差的方向。
(4)根据压力差的作用分析产生的各种现象。
【特别提示】判定流速大小常用的方法有以下三种:一是流体在相同时间内通过的路程越长,流体的流速越大:二是在单位时间内通过管道横截面的流体的体积相同时,管道的横截面积越小,流体的流速越大:三是在水平面上高速运动的物体如高速运动的列车)周围,离物体越近,流体的流速越大。
【典例剖析】
【典例13】(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。
【变式演练】
【变式13-1】(2024·江苏苏州·一模)如图甲所示,一只小船上的人用力推开另一只小船,结果发现两只小船同时向相反方向运动,该现象说明:力可以改变物体的 ;力的作用是相互的。如图乙所示,把长左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。如图丙所示,实际上是龙卷风的杰作,当龙卷风经过湖面时,其气旋中心空气流速很大,压强很 ,将湖中的水和鱼一起“吸”向空中,水和鱼随龙卷风运动到别处落下,形成奇观。
【变式13-2】(2024·吉林·模拟预测)如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了 摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更 (选填“大”或“小”)。
一、单选题
1.(2024·广东深圳·中考真题)2024年 6月 2 日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
2.(2024·湖南长沙·中考真题)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
3.(2024·四川成都·中考真题)在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
4.(2024·河南·中考真题)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
5.(2024·青海·中考真题)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
6.(2024·四川乐山·中考真题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A.B.C.D.
7.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
8.(2024·山东德州·中考真题)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A.金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
9.(2024·陕西·中考真题)2024年6月2日,“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体(简称着上组合体)平稳软着陆月背南极。如图,是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是( )
A.在主减速段,着上组合体的机械能不变
B.在悬停段,着上组合体不受力的作用
C.平稳软着陆后,着上组合体的惯性消失
D.着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强
二、填空题
10.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
11.(2024·湖北·中考真题)如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 (选填“能”或“不能”)起到省力的作用;此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、,鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中,其底部所受水的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的过程中,其底部在水中的深度逐渐减小,由于液体压强随深度减小而减小,所以其底部所受水的压强减小。
12.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 ;高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速越大的位置,压强越 。
13.(2024·山东济南·中考真题)济南护城河有东、西两个船闸、游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了 原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的 比砂石和泥土大。
14.(2024·山东泰安·中考真题)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”)。
15.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图甲,小明将圆形厚壁玻璃瓶装满带颜色的水,用插有细玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,双手戴着隔热手套用力挤压玻璃瓶,观察到细管中水面升高,这一现象说明力可以 ,把瓶中水倒出一部分,然后向细管内吹入少量气体,细管内水柱如图乙所示。将该装置从一楼拿到十楼,会发现细管内水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
三、实验题
16.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
17.(2024·吉林长春·中考真题)“领先”科创小组利用一个内、外壁均附有刻度尺,厚度均匀的平底柱形玻璃筒进行如下探究:
(1)将玻璃筒放入大烧杯内的水中,玻璃筒竖直漂浮,如图甲所示。测得玻璃筒浸入水中的深度为;
(2)向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,说明:浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 有关;进一步分析还可说明:液体内部压强跟 有关。当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水,此时玻璃筒仍竖直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度增加了;
(3)如图乙所示,将一个底部平滑的固体艺术品放在质地均匀的黏土上A处;将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干,然后放在黏土上B处,继续向玻璃筒中缓慢注水,发现黏土凹陷程度增大,说明压力的作用效果跟 有关。当B处与A处凹陷程度相同时,停止注水,发现玻璃筒内水柱的高度增加了;
(4)利用上述方法可粗略测出该艺术品对黏土的压强,其表达式为 (用、g及物理量符号表示)。
四、计算题
18.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
19.(2024·山东德州·中考真题)如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,航空母舰在某段海域以54km/h的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为1.5×108W。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一架质量为18t的舰载机静止在水平甲板上,与水平甲板总接触面积为0.5m2,该舰载机对水平甲板的压强;
(3)航空母舰以54km/h的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
20.(2024·湖南长沙·中考真题)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
第 1 页 共 34 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题07 压强
目 录
01题型综述 1
02 解题攻略 2
攻略一:怎样解压力的作图问题 2
攻略二:怎样解探究压力作用效果与那些因素有关的实验题 4
攻略三:怎样解压强大小的计算问题 7
攻略四:怎样解增大和减小压强的问题 9
攻略五:怎样解运用公式分析固体压强的问题 10
攻略六:怎样解研究液体内部压强的实验问题 13
攻略七:怎样解液体压强大小计算问题 17
攻略八:怎样解液体对容器底部的压力问题 19
攻略九:怎样解连通器的应用问题 21
攻略十:怎样解大气压的应用问题 23
攻略十一:怎样解大气压的其他测量方法问题 25
攻略十二:怎样解大气压的变化问题 29
攻略十三:怎样解流体压强的应用问题 31
03 中考练场 33
近年来,中考物理对压强的考查形式主要有填空题、选择题和计算题。填空题和选择题的分值一般在1到3分,主要考查生活中常见的压强现象,如增大或减小压强、连通器、大气压强、流体压强与流速的关系等。计算题的分值则相对较高,通常在3到9分,考查的内容包括固体压强、液体压强的计算,以及与浮力的综合计算。在复习时,重视错题分析总结,构建知识体系,定时训练提升解题能力。
攻略一:怎样解压力的作图问题
【提分秘籍】
无论是作压力的示意图还是判断压力的示意图,主要从以下三个方面考虑:
(1)明确被压的物体;
(2)压力的作用点在被压物体上;
(3)压力的方向与被压物体的表面垂直并指向被压物体。
【典例剖析】
【典例1】(2024·江苏扬州·中考真题)如图,请画出篮球撞击篮板时所受重力G以及对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】篮球受到的重力方向竖直向下,作用点在篮球的重心;篮球对篮板的压力方向垂直于篮板向右,作用点在篮球和篮板的接触点,故作图如下:
【变式1-1】(2025·上海闵行·一模)在图中,重力大小为20牛的实心球静止于水平地面上,请用力的图示法画出实心球对地面的压力F。
【答案】
【详解】实心球静止在水平地面上,对地面的压力的大小F=G=20N,方向垂直于接触面向下,作用点在接触面上。选取标度为5N,过压力的作用点,沿垂直于接触面向下的方向画一条有向线段,使线段长度为标度的4倍,如图所示:
【变式1-2】(2025·上海宝山·一模)如图所示,静止在斜面上的物体A,对斜面的压力为6牛,请用力的图示法画出物体A对斜面的压力F。
【答案】
【详解】先选一段线段,大小表示2N,然后过压力的作用点做垂直于斜面,并指向斜面的力。如图所示:
攻略二:怎样解探究压力作用效果与那些因素有关的实验题
【提分秘籍】
压力的作用效果主要从力改变物体的形状上考虑。压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,本类题主要利用控制变量法来分析是压力改变还是受力面积改变,如何改变。通过受力物体形状改变的大小来显示压力的作用效果。形变量越大,力的作用效果越明显。
【特别提示】①实验中不能选用木板作为受压物体,因为木板的形变程度不明显,故应选用形变程度明显的海绵进行实验;②实验中应使受压物体相同;③实验中运用了控制变量法和转换法。
【典例剖析】
【典例2】(2024·山东滨州·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】 平衡 相互作用 = 受力面积 深度 A和B 大气压 A
【详解】(1)[1]瓶子受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
[2]瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力。
(2)[3]瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于自身的重力,大小是相同的,即F正=F倒。
[4]由图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的形变程度不同,因此可知压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[5]由图丁可知,A、B两处深度不同,且B处的深度比A处的深度要大,此时B处的水流速度大于A处的水流速度,说明B处水的压强要大于A处水的压强,因此可知,同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。
[6][7]瓶盖拧紧后,瓶内与瓶外隔绝,由于外界大气压的作用,将瓶内的水压在瓶内而流不出来,因此小孔A和B都会立即停止出水。
(4)[8]塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
A.限制货车超载是通过改变压力大小来改变压强,故A符合题意;
B.铁轨下面铺放枕木是通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意。
故选A。
【变式演练】
【变式2-1】(2025·上海闵行·一模)“摘星”科学探究小队发现“脚印会说话”,他们以学校水平沙地上留下的脚印为研究对象,了解脚印传递的身高、体重等信息。
(1)他们随机调查、统计了多位同学的脚长、身高信息,汇总如表所示。
同学序号
1
2
3
4
5
6
7
脚长(厘米)
23
23.5
24
24.5
25
25.5
26
身高(厘米)
158
162
165
169
172
175
179
根据统计信息中脚长和身高的变化关系,可以得出结论:一般情况下, ;
(2)为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作:
①裁剪一个与脚印 相同的轻质硬纸板,并将其放置于学校的水平沙地上;
②在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的 相同;
③测量、计算纸板上重物的总质量,该总质量即为脚印所属人的质量。
请解释纸板上重物的总质量可以替代脚印所属人的质量的原因 。
【答案】(1)脚长越长,身高越高
(2) 面积 深度 见解析
【详解】(1)根据表格中脚长和身高的变化关系,可以得出:一般情况下,脚长越长,身高越高。
(2)[1][2][3]为了得到脚印所属人的体重,该探究小组进行了以下的实验操作,根据控制变量法可知,应裁剪一个与脚印面积相同的轻质硬纸板,将其放置于学校的水平沙地上;并在纸板上面缓慢添加重物,直至纸板和脚印陷入沙子中的深度相同,当陷入同一水平沙地中的深度相同时,对水平地面的压强相同,由可知,受力面积、压强均相同时,对水平地面的压力相同;由可知,人的质量大小等于重物的总质量大小,所以重物的总质量可以替代人的质量。
【变式2-2】(2024·内蒙古赤峰·二模)琴琴同学做“探究压强与受力面积的关系”实验
(1)实验情况如图甲、乙所示,用两个相同的物体分别压在海绵、沙坑上。比较海绵与沙坑所受压力大小: ;比较海绵与沙坑的受力面积大小: (选填“海绵的大”“沙坑的大”“两个相等”);
(2)请对琴琴同学的实验提出改进意见: ;
(3)对比甲图选择下面一个探究压强和压力大小的关系: 。(选填序号)
A. B. C. D.
【答案】 两个相等 海绵的大 将沙子换成相同的海绵 A
【详解】(1)[1]实验情况如图甲、乙所示,用两个相同的物体分别压在海绵、沙坑上,对支持面的压力大小等于物体的重力大小,重力大小相等,所以海绵与沙坑所受压力大小相等。
[2]由图可知,海绵的受力面积大。
(2)[3]根据被压物质的形变来反映压力的作用效果,受压面的材料相同且形变要明显,故将沙子换成相同的海绵。
(3)[4]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,只改变压力大小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
攻略三:怎样解压强大小的计算问题
【提分秘籍】
求解压强大小的解答步骤:
(1)分析题意,确定F的值和S的值,当物体放在水平面上时,F=G=mg;
(2)根据公式求解即可,特别注意的是对受力面积的判断,受力面积应是两个相互挤压的物体的实际接触面积。
【特别提示】当用压强公式进行计算时应注意:一是压力F的大小和受力面积S的大小不能弄错,这是计算的关键;二是单位问题要重视,S的单位用“m2”时得出压强的单位才是“Pa”.
【典例剖析】
【典例3】(2024·山东青岛·中考真题)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】雕塑的重力为
雕塑对地面的压力等于其自身的重力,则雕塑对地面的压强为,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式演练】
【变式3-1】(2025·重庆·一模)2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7ultra正式上市,如上中图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。该车的重力是 N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是 Pa。
【答案】
【详解】[1]汽车的重力为
[2]汽车空载时对地面的压力等于它的重力,汽车空载时对水平地面的压强为
【变式3-2】(2025·陕西·模拟预测)如图,是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,是我国首次在南极内陆冰盖实现自主行走的机器人。机器人的质量为500kg,装有四条三角形履带,每条履带与水平地面的接触面积为0.1m²。(g取10N/kg)求:
(1)机器人受到的重力为多少?
(2)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强为多大?
【答案】(1)5000N;(2)
【详解】(1)机器人的质量为500kg,根据G=mg得,机器人受到的重力为G=mg=500kg×10N/kg=5000N
(2)该机器人静止在水平冰面上对冰面的压力为F=G=5000N
机器人对冰面的压强为
攻略四:怎样解增大和减小压强的问题
【提分秘籍】
(1)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;增大压力的同时减小受力面积。
(2)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;减小压力的同时增大受力面积。
【特别提示】一般包含“尖、利、窄、薄、细”等字眼的多属于减小受力面积,从而增大压强;反之,包含“宽、大、粗”等字眼的多属于增大受力面积,从而减小压强。
【典例剖析】
【典例4】(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【答案】A
【详解】A.碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强,故A符合题意;
B.轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,故B不符合题意;
C.用橡胶制作轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性,故C不符合题意;
D.向转轴加润滑油可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
【变式演练】
【变式4-1】(2025·山东·模拟预测)如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】D
【详解】对于曲辕犁的犁铧部分,其主要功能是破土,因此需要足够的压强来切入土壤。在制作时,将犁铧部分制作得很尖,实际上是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使其更容易切入土壤,提高耕地效率。
故选D。
【变式4-2】(2025·上海宝山·一模)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
【详解】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,故A符合题意;
B.载重量大的汽车装有许多车轮,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上,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。
攻略五:怎样解运用公式分析固体压强的问题
【提分秘籍】
对于粗细均匀、密度均匀的固体(长方体、圆柱体等)放于水平面上的情况,水平面所受到的压强:。式子中ρ表示固体的密度,h表示固体的高度。
【特别提示】公式求解固体压强的条件:①密度均匀、形状规则的实心柱体(圆柱体或棱柱体);②物体被放在水平面上,且受力面积等于物体的底面积;③水平面所受的压力是由物体所受的重力产生的(F=G)。
【典例剖析】
【典例5】(多选)(2024·四川南充·中考真题)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是( )(取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
【答案】AD
【详解】A.由图可知,未切去时,乙对地面的压强为,则乙的密度为,故A正确;
B.由图可知,甲切去高度为20cm时,对地面的压强为0,故甲的边长为20cm,即0.2m,甲的体积为
则未切去时甲的质量为,故B错误;
C.由图可知,当切去高度为时,两物体对地面的压强相等,即
代入数据可得
解得,故C错误;
D.由C选项分析可知,当切去高度为时,两物体对地面的压强为,故D正确。
故选AD。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·四川乐山·模拟预测)如图所示,不同材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,高度之比2︰1,底面积之比SA︰SB=1︰2,密度之比ρA︰ρB=1︰2,关于地面受到压力和压强关系正确的是( )
A.FA︰FB=1︰1,pA︰pB=1︰1 B.FA︰FB=1︰2,pA︰pB=1︰1
C.FA︰FB=2︰1,pA︰pB=1:1 D.FA︰FB=2︰1,pA︰pB=1︰2
【答案】B
【详解】因为
由题意知,实心圆柱体A和B高度之比hA︰hB=2︰1
密度之比ρA︰ρB=1︰2,故它们对地面的压强之比pA︰pB =ρAghA︰ρBghB=1×2︰2×1=1︰1
因为底面积之比SA︰SB=1︰2, 故根据F=pS可得它们对地面的压力之比FA︰FB=pASA︰pBSB=1×1︰1×2=1︰2
故选B。
【变式5-2】(2024·内蒙古通辽·模拟预测)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平桌面上,如图甲。将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将该柱体叠放在A上,则B的密度为 kg/m3,A的重力为 N(g取10N/kg)。
【答案】 600 6
【详解】[1]由图乙知,B的高度为hB=10cm=0.1m
截取前,B对地面的压强为,B为质量分布均匀的实心正方体,根据
得
[2]截取高度h为2cm时,B剩余部分的高度为
B剩余部分对水平桌面的压强为
此时B截去的质量
此时B截去的重力G1=m1g=0.12kg×10N/kg=1.2N
A对水平桌面的压强 ①
截取高度h为10cm时,即将B全部放在A上,B的重力
A对水平桌面的压强 ②
联立①②可得GA=6N。
攻略六:怎样解探究液体内部压强的实验问题
【提分秘籍】
(1)实验时,通过U形管两端液面的高度差来反映(或显示)金属盒受到的压强大小,这种方法叫转换法。若金属盒受到压强但U形管两端液面高度差为0,说明压强计的气密性差,有漏气的部位存在。
(2)在探究过程中,要注意控制变量法的运用,如保持金属盒在液体内部同一深度处,探究液体内部向各个方向的压强关系;保持液体密度不变,探究液体压强与液体深度的关系;保持深度不变,探究液体压强与液体密度的关系。
(3)影响液体压强大小的因素是液体的密度和深度,液体的密度和深度越大,液体内部产生的压强越大,分析结论时可从此处入手。
【特别提示】①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜,连接用的橡皮管及各连接处是否漏气,常用方法是用手轻按橡皮膜,观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;如果不变,说明漏气,则要查出原因,加以修正。②明确实验所使用的液体是什么。③不能让压强计U形管中液面的高度差过大,以免使部分有色液体从管中流出,如果流出了,要把连接用的橡皮管取下重新连接
【典例剖析】
【典例6】(2024·四川乐山·中考真题)探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作:
(1)组装好器材后,用手指无论是轻压还是重压探头的橡皮膜,U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性 (选填“好”或“差”);
(2)调整好器材后,液体压强的大小变化可以通过比较U形管两侧液面高度差来判断,这种研究问题的方法是 ;
(3)比较 、 两图可知,液体压强与液体深度有关;
(4)比较甲、丙两图可知,液体压强与液体 有关;
(5)根据实验结论对压强计进行改装,改装后可用于比较不同液体的密度大小。现将压强计两个探头分别浸入酒精和水中并处于同一深度,如图丁所示可判断出A杯中盛有 (选填“酒精”或“水”)。将A杯中的探头向 移(选填“上”或“下”),U形管两侧液面会再次相平。
【答案】 差 转换法 甲 乙 密度 水 上
【详解】(1)[1]在组装好器材后,我们需要检查压强计的气密性。这是通过用手指轻压或重压探头的橡皮膜,并观察U形管两侧液面的变化来实现的。如果U形管两侧液面几乎没有变化,说明压强计的气密性差,可能存在漏气的情况,这样的压强计无法准确测量液体压强。
(2)[2]在实验中,我们无法直接看到液体内部压强的大小,但可以通过观察U形管两侧液面的高度差来间接判断。这种通过观察易于测量的物理量来反映不易测量的物理量的方法,我们称之为转换法。
(3)[3][4]观察图甲和图乙,我们可以看到,它们使用的是同一种液体(水),且橡皮膜的方向也相同,但液体的深度不同。通过比较这两图,我们可以发现,液体深度越深,U形管两侧液面的高度差越大,即液体压强越大,所以液体压强与液体深度有关。
(4)[5]比较甲、丙两图,我们可以看到,它们使用的液体深度相同,橡皮膜的方向也相同,但液体种类不同(甲为水,丙为盐水)。通过比较这两图,我们可以发现,盐水的密度大于水,而盐水产生的压强也大于水产生的压强。因此,我们可以得出结论:液体压强与液体密度有关。
(5)[6][7]根据实验结论,我们知道液体的压强与液体的密度和深度都有关。现在,我们将压强计的两个探头分别浸入酒精和水中,并处于同一深度。由于水的密度大于酒精的密度,所以在同一深度下,水产生的压强会大于酒精产生的压强。观察图丁,我们可以看到U形管左侧液面较低,说明A杯中探头受到的压强较大,由可知,液体深度相同相同时,液体密度越大,液体压强越大,即A杯中盛有的是密度较大的液体,即水。当U形管两侧液面再次相平时,两探头处受到的压强相同。由可知,在液体压强相同时,液体密度越大,液体深度越小,所以我们应该将A杯中的探头向上移动,以减小其受到的压强。
【变式演练】
【变式6-1】(2025·上海崇明·一模)学习“液体”压强时,老师展示了如图(甲)所示的实验,小明同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后小明将自己的结论告诉老师,老师表扬了小明爱思考的好习惯,然后与小明一起到实验室,另找了一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),按如图(乙)所示进行实验,观察到sC<sD。试完成下列问题:
(1)如水对侧边C、D两点压强为pC和pD,则pC pD(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)在图(乙)中,其他条件不变,将木板向右移动,使C孔、D孔流出的最远水流落在木板上,sC′、sD′分别是此时的最远距离,则sC′ sD′(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)判断小明同学的结论是 (选填“正确”或“错误”)的。
(4)用一句话写出你的判断依据(无需理由)是 。
【答案】(1)<;(2)>;(3)错误;(4)与第(2)小题中的实验事实不符
【详解】(1)液体压强随深度的增加而增大,由p=ρgh可知,当液体密度相同时,由hc<hD可知,pc<pD。
(2)根据题意,其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,左侧仍在瓶子下方;根据下图木板与水流轨迹的交点知,此时C孔流出水的距离大,即sC'>sD'。
(3)由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,只改变了小孔到地面的距离,发现对应小孔水喷出的最远距离发生了变化,由此可知∶水喷出的最远距离不仅与小孔在水中的深度有关,还与小孔到地面的距离有关。小明同学实验过程中,没有控制小孔到地面的距离,小孔到地面的距离是变化的,故不能通过喷出的距离显示压强的大小,不能探究压强与深度关系,因此小明同学的结论是错误的。
(4)通过第(2)步实验可知,小明得出的“深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大” 的结论与第(2)小题中的实验事实不符。
【变式6-2】(2024·河南新乡·三模)如图,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的厚。
(2)本实验通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小,使用前应该检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)比较乙、丙和丁图可以得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强 。
(4)比较 可以得到:在同一深度,液体压强与液体密度有关。
(5)在图戊中U形管左右两侧水面高度差h=8cm,则橡皮管内气体压强与大气压之差约为 Pa。
【答案】(1) 不是 薄;(2) 高度差 不漏气;(3)相等;(4)丁、戊;(5)800
【详解】(1)[1]连通器是上端开口,下端连通的,而U形管压强计的U形管左侧与橡胶管相连,是密封的,并没有开口,所以不是连通器。
[2]U形管压强计是利用液体对金属盒上的橡皮膜施加压力,橡皮膜受力发生形变后挤压了橡胶管内的空气,管内的空气挤压了U形管左侧的液面,由于U形管内左右两侧的液面受到的压力不同,所以左侧液面下降,右侧液面上升,从而产生液面的高度差,我们通过液面的高度差的变化判断橡皮膜的受力大小变化,如果橡皮膜太厚,则受力不容易发生形变,使管内液面高度差变化不明显,不利于观察,故橡皮膜应该选用薄一些的较好。
(2)[1]液体压强计是观察U形管中液面的高度差来比较液体压强大小的,压强越大,U形管液面高度差越大。
[2]用手轻轻按压几下橡皮膜,U形管中液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
(3)比较图乙、丙、丁三次实验可知,橡皮膜在液体内部的同一深度,探头朝向各个方向,U形管内液面的高度差不变,故可得出结论:在同一深度,液体内部向各个方向的压强相等。
(4)比较丁、戊两次实验可知,橡皮膜在液体内部的深度相同,液体的密度变化了,U形管内液面的高度差变化不同,说明橡皮膜受到的液体的压强不同,即同一深度液体内部压强与液体密度有关。
(5)橡皮管内气体压强与大气压之差约为p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa
攻略七:怎样解液体压强大小计算问题
【提分秘籍】
(1)在判断液体内部压强的大小时,要抓住“液体的密度”与“液 体的深度”两个因素来分析。在深度相同时,比较密度的大小来确定压强的大小;在密度相同时,比较深度的大小来确定压强的大小。
(2)利用公式p=ρgh计算液体内部压强时,准确判断h的大小是关键,h是指自由液面到所求压强处的竖直高度。另外,计算时要注意公式中各物理量的单位应统一。
(3)公式p=ρgh中的h是指从液面到某点的垂直距离,如图所示,A点的深度h=30cm=0.3m,B点的深度h₂=40cm=0.4m,C点的深度h₂=50cm=0.5m。
【典例剖析】
【典例7】(2024·广东广州·中考真题)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题图可知,水龙头关闭时,c处水的深度为
所以c处水龙头所受水的压强为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式演练】
【变式7-1】(2024·安徽池州·三模)如图所示, 容器A、B的横截面积均为20cm2, 分别盛有7cm、5cm深的水, A、B之间用导管连接。若打开阀门K,最后水不流动时,B容器底部受到水的压力为 N。(,g=10N/kg)
【答案】1.4
【详解】打开阀门前,A液面比B高4cm,打开阀门后两容器构成连通器,容器中的液面最终会相平,则A液面会下降2cm,变为5cm,B液面会上升2cm,变为7cm,则水对B容器底部的压强为
则B容器底部受到水的压力为
【变式7-2】(2024·安徽阜阳·二模)如图所示,两端开口的玻璃管下端用橡皮膜封闭后放入水中深度处,在玻璃管内加入密度为、高度为的液体A时,橡皮膜恰好变平,则 cm。(,g取)
【答案】12
【详解】橡皮膜恰好变平,水产生的压强与液体产生的压强相同,即
p液=p水
ρ液gh2=ρ水gh1
攻略八:怎样解液体对容器底部的压力问题
【提分秘籍】
要计算液体对容器底的压力问题,需要注意:
(1)对于上下粗细不均匀的容器, 应先利用公式计算出容器底所受的压强,再利用公式 (S 是容器的底面积)计算出容器底受到液体的压力,即
(2)对于上下粗细均匀的容器,容器底受到液体的压力等于液体的重力,即F=G液, 当然若条件充足,也可用 计算液体产生的压力。
【特别提示】液体对容器底部的压力等于以容器底面积为底的液柱的重力。
【典例剖析】
【典例8】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则 ;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则 (两空均选填“<”、“=”或“>”)
【答案】 = >
【详解】[1]甲、乙两容器,分别装有同种液体,且深度相同,根据,两容器底部受到液体的压强相等,即,因为两容器的底面积相等,由可知液体对容器的底部的压力。
[2]甲、乙是两个质量、底面积都相等的容器,且由图可知甲容器中水的质量比乙容器中水的质量多,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,容器底面粗糙程度相同,因此甲容器在桌面上受到的摩擦力更大。用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,F3、F4分别等于甲、乙两容器在桌面受到的摩擦力,因此F3>F4。
【变式演练】
【变式8-1】(2024·甘肃兰州·二模)底面积为40cm2的茶壶放在面积为0.8m2的水平桌面中央,茶壶内盛有0.6kg开水,水面到壶底的高度为12cm,此时整个茶壶对桌面压强为2500Pa,(g取10N/kg)求:
(1)水对茶壶底部的压强;
(2)茶壶底部受到水的压力;
(3)空茶壶的质量。
【答案】(1)1200Pa;(2)4.8N;(3)0.4kg
【详解】(1)由题意知,水面到壶底的深度为水对茶壶底部的压强为
(2)由题意知,茶壶底面积为
由公式可知,茶壶底部受到水的压力为
(3)茶壶装水时,茶壶对桌面的压力等于空茶壶和水的总重力,则
水的重力为
所以空茶壶的重力为
由G=mg可知,空茶壶的质量为
【变式8-2】(2024·重庆·二模)水平桌面上有两个底面积相同的容器,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,静止时两球状态如图所示,A球有一半体积露出液面,两容器内液面相平。则两小球所受浮力大小关系是FA FB,两种液体对容器底部的压力大小关系是F甲 F乙。
【答案】 = >
【详解】[1]如图,A球漂浮于液面,受到的浮力等于它的重力;B球悬浮于液体中,受到的浮力等于它的重力;两小球重力相等,所以它们受到的浮力也相等,即两小球所受浮力大小关系是FA=FB。
[2]A球处于漂浮状态,则;B球处于悬浮状态,则;两小球密度相同,所以两种液体密度关系为;两液体深度相同,则根据可知,液体对容器底的压强关系为,两容器底面积相同,根据可知,两种液体对容器底部的压力大小关系是F甲 >F乙。
攻略九:怎样解连通器的应用问题
【提分秘籍】
分析有关连通器应用实例的思路如下:
(1)根据连通器的定义准确判断应用实例中哪部分是连通器;
(2)根据连通器的原理判断液面是否相平,注意连通器各部分液面保持相平的条件;
(5)若分析有关液体压强的大小,可运用来分析。
【特别提示】在理解连通器原理时,应注意两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流动时”。只有同时满足了这两个条件,各容器中的液面才能保持相平。
【典例剖析】
【典例9】(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图所示的容器是 器。塞子拔出后各液面高低不同,以下现象中与其原理相同的是 (选填序号:①热气球在空中漂浮 ②C919大客机在空中飞行 ③中国空间站绕地球飞行)。
【答案】 连通 ②
【详解】[1]图中容器底部连通,上端开口,是连通器。
[2]塞子拔出后,粗管处液柱高细管处液柱低,是因为流速大的位置压强小。
①热气球在空中漂浮,冲入密度小于空气的气体,浮力等于重力,故①不符合题意;
②C919大客机在空中飞行,是利用气体流速大,压强小的原理获得升力,故②符合题意;
③中国空间站绕地球飞行,受到地球引力,故③不符合题意。
【变式演练】
【变式9-1】(2024·江苏扬州·模拟预测)为探究液体压强的规律,某中学课外学习小组的同学设计制作了如图所示的装置。他们首先向一个大水槽里灌满水,水深为h= 0.2m,此时水对水槽底部的压强是 Pa。然后松开铁夹,水流入a、b两管,稳定后,a管中水面的高度为h1,b管中水面的高度为h2,则h1 h2,若去掉软木塞,有水从管口流出时,则a、b两管水面的高度ha hb(选填“>”、“<”或“=”,取g = 10N/kg)。
【答案】 2000 = >
【详解】[1]水对水槽底部的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa
[2][3]如图所示松开铁夹,水流入a、b两管,此时装置是一个连通器,所以稳定后,各管中的液面应该是相平的,即h1=h1,拔掉软木塞后,水会向外涌出,由于b管底部较细,水的流速较大,产生的压强小,所以b管水面比a管水面低,即ha>hb。
【变式9-2】(2024·山东临沂·一模)如图所示,A、B两容器内盛有水,且水面等高,两容器之间用斜管相连,K是开关,当把开关K打开后,水将 (选填“由A流向B”、“由B流向A”或“不流动”)。一台液压机,两个活塞的面积之比S1:S2=1:50,若在小活塞上施加200N的力,则在大活塞上能产生 N的力。
【答案】 不流动 104
【详解】[1]由图可知,当阀门K打开时,容器A、B的上端开口,底部连通,因此容器A、B构成了连通器。由于容器内都装有水,并且水面相平,所以打开阀门水不流动。
[2]由可知,在压强一定的情况下,压力F与面积S成正比。由题意可知,大活塞的面积是小活塞面积的50倍,所以大活塞上产生的压力也是小活塞上压力的50倍,即为
攻略十:怎样解大气压的应用问题
【提分秘籍】
当在大气压的作用下有明显的外在表现时,被研究的两处的气压一定是不相等的,所以有关解释大气压现象的题目,要仔细考虑其物理过程中,是什么原因使某一处的气压减小或增大,然后在气压差的作用下,出现了这种现象。
例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的气压减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。
【典例剖析】
【典例10】(2024·四川成都·中考真题)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
【详解】A.当用吸管吸饮料时,先吸走的是管中的空气,使管内变为真空,这时大气压就压着饮料进入管中,进而进入人的嘴中,公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声是在传播过程中减弱噪声,故A不符合题意;
B.大树通过根从土壤中“吸”取养分是生命运动,与大气压无关,故B不符合题意;
C.用滴管吸液体,用力捏胶头,滴管内的气体被挤出一部分,滴管内压强小于外界大气压,液体在大气压力的作用下被“吸”入管内,是利用大气压的,故C符合题意;
D.摩擦过的玻璃棒吸纸屑,这是由于带电体具有吸引轻小物体的性质,故D不符合题意。
故选C。
【变式演练】
【变式10-1】(2025·上海虹口·一模)下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A.脱排油烟机 B.血压计 C.密度计 D.液位计
【答案】A
【详解】A.抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出,利用了大气压,故A符合题意;
B.血压计利用的是液体压强,不属于大气压利用,故B不符合题意;
C.密度计利用的是物体漂浮条件,不属于大气压利用,故C不符合题意;
D.液位计的上端开口、下端连通,是利用连通器原理工作的,即水位计中的水位与锅炉水位是相同的,故D不符合题意。
故选A。
【变式10-2】(2024·陕西西安·三模)如图所示,在红磷燃烧测空气中氧气含量的实验中,氧气被消耗,集气瓶内气体的密度 (选填“变大”“不变”或“变小”);打开止水夹,水在 的作用下进入集气瓶,根据水的体积,测出空气中氧气的体积占比。
【答案】 变小 大气压
【详解】[1]氧气被消耗后,集气瓶内气体的质量变小,体积不变,由密度公式可知,密度变小。
[2]氧气被消耗后,集气瓶内气体的压强变小,打开止水夹,水在大气压的作用下进入集气瓶,根据水的体积,测出空气中氧气的体积占比。
攻略十一:怎样解大气压的其他测量方法问题
【提分秘籍】
用吸盘或注射器、弹簧测力计、刻度尺测大气压的原理是。关键是利用二力平衡条件求出大气压力,利用刻度尺测出长度,间接求出大气压力的作用面积。要注意使吸盘或注射器内部形成真空。
【特别提示】巧测大气压的方法
(1)用吸盘拉力法。如下左图 所示,用弹簧测力计测出从光滑玻璃上拉下吸盘所用力F,将吸盘的底面圆形画在纸上,用刻度尺测出吸盘的半径,计算出吸盘的面积S,再用压强公式可计算出大气压的大约值。
(2)吸盘重力法。将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积S;将装有适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如上右图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力G。则大气压的数值约为
【典例剖析】
【典例11】(2024·黑龙江大庆·中考真题)密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时,要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内铅粒总质量为m,水的密度为,则玻璃管在水面以下的长度 (用S、m、表示);在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记下1.0,代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
(2)将这个自制密度计放置于某未知液体中,管竖直且漂浮不动时,如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为,如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为 (用、表示);如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为(题中未画出),则该液体密度与水的密度的比值为 (用、表示);
(3)若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分别代表液体密度与水的密度的比值,则数值小的刻线在 (填“上边”或“下边”),刻线分布 (填“均匀”或“不均匀”);
(4)现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计,当大气压为时,管内外液面高度差为,如图丙所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为,则山顶的气压为 (用、、表示)。
【答案】 上边 不均匀 不变
【详解】(1)[1]玻璃管漂浮,根据浮沉条件,有
根据阿基米德原理
可得此时排开水的体积,
(2)[2][3]由题意及图乙可知,此时排开液体的体积
因为自制密度计始终漂浮,浮力不变,根据阿基米德原理可得,
如果标记1.0的刻线位于液面下方,则此时排开液体的体积
同理可得
(3)[4][5]由阿基米德原理可知,液体密度越小,玻璃管浸在液体中的体积越大,故数值小的刻度线在水的密度的上边,同时由(2)可知,浸在液体中的深度差和液体密度不成正比,故刻度线分布不均匀。
(4)[6]管内的液柱是由于受到大气压的作用,如果大气压不变,则液柱的高度将保持不变,即管内外液面高度差不变。
(5)[7]由(4)可知,液体的密度
山顶的气压
【变式演练】
【变式11-1】(2024·江苏南京·一模)用注射器可完成以下实验:
(1)注射器内有少量液态乙醚,用橡皮帽把注射器的小孔堵住。向外拉活塞,液态乙醚消失,这是 现象(填物态变化名称);然后向内推活塞,液态乙醚又重新出现,这表明用 的方法可以使气体液化。
(2)用注射器制作如图甲所示的潜水艇模型,潜水艇通过改变 来实现浮沉。要使潜水艇从a位置下潜至b位置(不计进排气管体积),采取的措施是 (选填“向外拉”或“向内推”)注射器活塞。
(3)用注射器测量大气压的值。如图乙(a),用刻度尺测出注射器全部刻度的长度;如图乙(b),用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,取下橡皮帽,水平向右慢慢拉动注射器筒,当筒内活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为0.3N;将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,重复以上操作,记下弹簧测力计的示数为7.2N,计算此时大气压的数值为 Pa。若测得的大气压值比标准大气压小,原因可能是 。
【答案】(1) 汽化 压缩体积;(2) 自身重力 向外拉;(3) 注射器筒内空气没有排尽或装置漏气
【详解】(1)[1]当向外拉动注射器的活塞时,液态乙醚的体积增大,分子间的距离变大,从而使得液态乙醚从液态转变为气态,这是汽化现象。
[2]向内推活塞,注射器内气体被压缩,液态乙醚又重新出现,说明乙醚气体发生液化,这表明用压缩体积的方法可以使气体液化。
(2)[1]潜水艇靠充水或排水改变自身重力来实现浮沉,充水时重力增大,下沉,排水时重力减小,上浮。
[2]要使潜水艇从a位置下潜至b位置,下沉需要增大重力,即充水,所以采取的措施是向外拉注射器活塞,使水进入潜水艇。
(3)[1]由图(a)可知,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为
则活塞的表面积为
取下橡皮帽,水平向右慢慢拉动注射器筒,当筒内活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为0.3N,则活塞与筒壁的摩擦力为0.3N;用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力等于大气压力加上活塞与筒壁的摩擦力,记下弹簧测力计的示数为7.2N,则此时大气压力为
大气压强为
[2]如果筒内空气没有排尽或装置漏气,会使拉力测量值偏小,根据压强公式可知,将会导致测得的大气压值比标准大气压小。
【变式11-2】(2024·上海徐汇·一模)某小组同学设计了相关的测量方案来测量大气压强的值,实验步骤如下所示。
实验步骤
① 记录注射器内管的横截面积S,然后将注射器活塞推到0毫升处,用橡胶帽把注射器出液口密封 ;
② 将注射器倒立(出液口向上)竖直固定,用一段轻绳把一个水桶吊在活塞上(桶的重力约6牛左右,桶容积约3升);
③ 将水缓慢注入水桶,当发现活塞在水桶拉动下开始缓慢向下移动时马上停止注水;
④ 测量水桶和水的总重力G并做记录,计算并记录总重力G与横截面积S的比值;
⑤ 重复以上步骤三次,计算并记录三次结果的平均值。
(见示意图,图中注射器与水桶的大小比例关系不对应真实比例关系)
(1)在该实验中,实验原理是 ,实验中多次测量是为了 ;
(2)若已知当地的大气压强的值在1×105帕左右,现有两个内管横截面积不同的注射器可供选择,该实验选择 (选填“A”或“B”)比较合适,理由是 ;
A.内管横截面积0.4厘米2的注射器 B.内管横截面积3厘米2的注射器
(3)若考虑活塞、绳子所受重力,且用橡胶帽封闭出液口后注射器中还有少量气体存留,测出的大气压强值应 (选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1) 减小实验误差
(2) B 对A活塞向上的大气压力约为4牛,小于桶的重力,所以选择A无法用添水法测出大气压力的,只能选择B;(3)偏小
【详解】(1)[1]利用二力平衡测量出当地的大气压力,注射器内管的横截面积S,根据可知当地的大气压强,故该实验原理是。
[2]该实验是一个测量型实验,且测量的当地大气压强值是个定值,多次测量的目的是取平均值减小误差。
(2)[1][2]桶的重力约为6N,若选用内管横截面积0.4厘米2的注射器,大气压约为,根据计算可知对A活塞向上的大气压力约为4牛,小于桶的重力,所以选择A无法用添水法测出大气压力的,只能选择B。
(3)若还有少量气体残留,测得的大气压力偏小,受力面积没有问题,根据可知测出的大气压强值应偏小。
攻略十二:怎样解大气压的变化问题
【提分秘籍】
(1)大气压随高度的增加而减小;
(2)一般情况下,冬天的气压比夏天的高,晴天的气压比阴天的高;
(3)温度不变时,气体的体积越小,压强越大;体积越大,压强越小 。
【特别提示】大气压的变化
高度增加气压小,沸点跟着气压跑。冬天变得气压高;阴天气压又变小。
【典例剖析】
【典例12】(2024·山东聊城·中考真题)煮面条时,人们一般先用大火使水迅速沸腾,再改用小火使水保持沸腾。改用小火使水保持沸腾时,水的温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”)。使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越 (选填“高”或“低”)。
【答案】 不变 高
【详解】[1]由液体沸腾时的特点可知,液体沸腾时温度保持不变。所以改用小火使水保持沸腾时,水的温度不变。
[2]用密封性好的高压锅煮饭时,随着温度的升高,水不断汽化成水蒸气,水蒸气在高压锅内不易外泄,导致锅内气压增大,根据沸点与气压的关系可知,水上方的气压越高,水的沸点就会越高,所以用高压锅煮饭更容易把饭煮熟。
【变式演练】
【变式12-1】(2025·上海杨浦·一模)飞机飞入高空的过程中,舱外大气压强 ;机舱内密封很好的食品袋会慢慢鼓起,袋内气体质量 ,密度 。(均选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】 减小 不变 减小
【详解】[1]随着海拔高度的增高,空气密度减小,大气压也随之减小,而袋内气体由于密闭,气压几乎不变,外界大气压小于袋内气压,外界大气压的降低导致袋装小面包内部气体膨胀,使食品袋慢慢鼓起。
[2]质量是物体的一种基本属性,袋内气体的位置变了,但质量不变。
[3]袋内气体膨胀后体积变大,由于气体的质量不变,根据公式可知,袋内气体密度减小。
【变式12-2】(2024·河北沧州·二模)如图所示是气象站释放的一种无动力探空气球。升空过程中因大气压逐渐 ,气球会慢慢膨胀;它携带的探空仪会采集各种气象数据并将数据通过 传回到地面气象站。
【答案】 减小 电磁波
【详解】[1]大气压随高度增大而减小,升空过程中因大气压逐渐减小,小于气球内的气压,气球会慢慢膨胀。
[2]电磁波可以传递信息,气球携带的探空仪会采集各种气象数据并将数据通过电磁波传回到地面气象站。
攻略十三:怎样解流体压强的应用问题
【提分秘籍】
(1)确定流速大的地方在哪里。(或分析物体形状,凸出部分的流体流速大)。
(2)根据流体压强与流速的关系。流速大的地方,压强小,流速小的地方,压强大。
(3)根据压强大小确定压力大小及压力差的方向。
(4)根据压力差的作用分析产生的各种现象。
【特别提示】判定流速大小常用的方法有以下三种:一是流体在相同时间内通过的路程越长,流体的流速越大:二是在单位时间内通过管道横截面的流体的体积相同时,管道的横截面积越小,流体的流速越大:三是在水平面上高速运动的物体如高速运动的列车)周围,离物体越近,流体的流速越大。
【典例剖析】
【典例13】(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
【详解】[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。
【变式演练】
【变式13-1】(2024·江苏苏州·一模)如图甲所示,一只小船上的人用力推开另一只小船,结果发现两只小船同时向相反方向运动,该现象说明:力可以改变物体的 ;力的作用是相互的。如图乙所示,把长左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。如图丙所示,实际上是龙卷风的杰作,当龙卷风经过湖面时,其气旋中心空气流速很大,压强很 ,将湖中的水和鱼一起“吸”向空中,水和鱼随龙卷风运动到别处落下,形成奇观。
【答案】 运动状态 上升 小
【详解】[1]一只小船上的人用力推开另一只小船,同时另一只小船也给人一个反作用力,使得两只小船同时向相反方向运动,静止的船变为运动,说明力可以改变物体的运动状态;两个船都运动了,说明力的作用是相互的。
[2]往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,A管中液体受到大气压向上的压强大于向下的压强,液面上升。
[3]当龙卷风经过湖面时,其气旋中心空气流速很大,压强很小,周围空气流速小,压强大,将湖中的水和鱼一起“吸”向空中,水和鱼随龙卷风运动到别处落下,形成奇观。
【变式13-2】(2024·吉林·模拟预测)如图是电子水翼冲浪板的照片,冲浪板的上表面粗糙是为了 摩擦力;为了能让冲浪者和冲浪板露出水面向前运动,冲浪板的 A处有类似于飞机机翼的装置,与下表面相比,其上表面所受水的压强更 (选填“大”或“小”)。
【答案】 增大 小
【详解】[1]水翼冲浪板上表面粗糙是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
[2]电子水翼冲浪板的A处有类似于飞机机翼的装置,当冲浪板在水中高速运动时,其上方水的流速大于下方水的流速,上方的压强小于下方的压强。
一、单选题
1.(2024·广东深圳·中考真题)2024年 6月 2 日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,图是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,其目的是( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【详解】“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强。
故选C。
2.(2024·湖南长沙·中考真题)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
【详解】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2024·四川成都·中考真题)在“探究液体内部的压强”实验中,实验现象如图所示,U形管内液面的高度差越大,表示探头所在位置的液体压强越大。下列说法正确的是( )
A.比较甲、乙两图,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大
B.比较甲、丙两图,可得出结论:在不同液体中,深度越深压强越大
C.比较乙、丙两图,可得出结论:液体密度越小,压强越大
D.比较甲、丙两图,可得出结论:液体密度越大,压强越大
【答案】A
【详解】A.甲、乙两图,同种液体,密度相同,探头所处深度不同,乙图中,深度较大,U形管内液面的高度差较大,说明乙图中探头所在位置的液体压强较大,可得出结论:在同种液体中,深度越深压强越大,故A正确;
B.甲、丙两图,液体不同,密度不同,探头所处深度不同,没有控制探头所处深度相同,不符合控制变量法的要求,因此不能得出在不同液体中,深度越深压强越大的结论,故B错误;
C.乙、丙两图,液体不同,密度不同,探头所处深度相同,丙图中,盐水的密度较大,U形管内液面的高度差较大,说明丙图中探头所在位置的液体压强较大,可得出结论:液体密度越大,压强越大,故C错误;
D.甲、丙两图,根据B选项分析可知,不能得出液体密度越大,压强越大的结论,故D错误。
故选A。
4.(2024·河南·中考真题)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平。若水杯重为,木板重为,水杯底面积为,木板底面积为。下列说法正确的是( )
A.水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是平衡力
C.水杯对木板的压强为
D.木板对海绵的压强为
【答案】C
【详解】A.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,但二者不是同一个力,故A错误;
B.水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力作用在不同物体上,不是平衡力,故B错误;
C.水杯对木板的压力大小等于水杯受到的重力大小,根据,水杯对木板的压强为,故C正确;
D.木板对海绵的压力等于水杯和木板的总重力,根据,木板对海绵的压强为,故D错误。
故选C。
5.(2024·青海·中考真题)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
【答案】C
【详解】雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(2024·四川乐山·中考真题)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
7.(2024·山东泰安·中考真题)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等,甲与乙的高度关系是。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力和压强分别为和,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【详解】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地面受到的压强
它们对地面的压强相等,即
因为h甲 > h乙,所以ρ甲 <ρ乙,若在两个正方体的上部分别截去相同高度,甲剩余部分对水平地面的压强为
乙剩余部分对水平地面的压强为
因为ρ甲 <ρ乙,所以
又因为
所以
即p甲>p乙。
甲对水平地面的压力为
F甲=P甲S甲
乙对水平地面的压力为
F乙=P乙S乙
因为P甲>P乙,S甲>S乙,所以F甲>F乙。综上可知,只有①③正确。
故选B。
8.(2024·山东德州·中考真题)小强用如图所示的实验装置验证阿基米德原理,通过调节升降台让金属块浸入盛满水的溢水杯中(金属块始终未与容器底接触),溢出的水会流入右侧空桶中,下列说法正确的是( )
A.金属块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压力越大
B.金属块浸没在水中的深度越深,弹簧测力计A的示数越小
C.金属块从接触水面至浸入水中某一位置,弹簧测力计A和B的变化量∆FA=∆FB
D.若实验前溢水杯中未装满水,对实验结果没有影响
【答案】C
【详解】A.金属块浸入水中的深度增大时,溢水杯中水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对溢水杯底部的压强不变,根据F=pS可知,水对溢水杯底部的压力不变,故A错误;
B.金属块浸没在水中的深度变化时,排开水的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,受到的浮力不变,根据
F拉=G金-F浮
知,金属块受到的拉力不变,弹簧测力计A的示数不变,故B错误;
C.由图可知,弹簧测力计A的示数
FA=G-F浮
弹簧测力计B的示数
FB=G桶+G排
则∆FA=∆F浮,∆FB=∆G排,根据阿基米德原理可知,∆F浮=∆G排,则∆FA=∆FB,故C正确;
D.若实验前溢水杯中未装满水,则测得的F浮不变、G排偏小,对实验结果有影响,故D错误。
故选C。
9.(2024·陕西·中考真题)2024年6月2日,“嫦娥六号”着陆器和上升器的组合体(简称着上组合体)平稳软着陆月背南极。如图,是着上组合体通过调节发动机推力进行落月操作的画面。落月过程大致分为主减速段、悬停段和缓速下降段等几个阶段。下列说法正确的是( )
A.在主减速段,着上组合体的机械能不变
B.在悬停段,着上组合体不受力的作用
C.平稳软着陆后,着上组合体的惯性消失
D.着上组合体的四只“大脚”可减小对月球表面的压强
【答案】D
【详解】A.在主减速段,着上组合体的质量一定,速度减小,高度减小,因此其动能减小,重力势能减小,机械能减小,故A错误;
B.在悬停段,着上组合体处于静止状态,在竖直方向上受到平衡力的作用,故B错误;
C.平稳软着陆后,着上组合体同样具有惯性,惯性是物体的固有属性,无论处于何种状态物体都具有惯性,故C错误;
D.着上组合体的四只“大脚”可以通过增大受力面积,从而可减小对月球表面的压强,故D正确。
故选D。
二、填空题
10.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
【答案】 < <
【详解】[1][2]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,由可知甲液体的密度比乙液体密度小,即
ρ甲<ρ乙
因为两试管中液面等高,由液体压强公式p=ρgh可知
p甲<p乙
11.(2024·湖北·中考真题)如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中的这种滑轮 (选填“能”或“不能”)起到省力的作用;此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为、,鼎受到的拉力之和为 。鼎在水中上升的过程中,其底部所受水的压强 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 不能 减小
【详解】[1]图中的滑轮是固定的,不能随重物一起移动,所以是定滑轮,定滑轮不能省力,只能改变力的方向。
[2]两边绳子都对鼎施加竖直向上的拉力,鼎受到的合力方向竖直向上,所以鼎受到的拉力之和
F合=F1+F2[3]鼎在水中上升的过程中,其底部在水中的深度逐渐减小,由于液体压强随深度减小而减小,所以其底部所受水的压强减小。
12.(2024·宁夏·中考真题)如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 ;高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速越大的位置,压强越 。
【答案】 空气阻力 小
【详解】[1]高铁车头采用流线型,车身线条更加流畅优美,车头颇像子弹头是为了减小空气阻力。
[2]流体的压强与流速有关,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;列车在高速行驶时,车体附近流速大,压强小,外侧的空气流速小,压强大,在内外压强差的作用下易把人压向列车,造成安全事故,故为避免候车乘客被“吸”向火车事故发生,站台上设计了安全线。
13.(2024·山东济南·中考真题)济南护城河有东、西两个船闸、游船进入船闸的闸室后,能随着水面的变化在上下游之间通行,船闸利用了 原理。炎热的夏天,大明湖公园内明显感觉比其他地方凉爽,主要是因为水的 比砂石和泥土大。
【答案】 连通器 比热容
【详解】[1]由于船闸的闸室和上、下游的底部相连通,上端开口,所以船闸和上、下游组成了连通器,故船闸利用了连通器的原理。
[2]因为水的比热容大于砂石和泥土的比热容,相同质量的水和沙石吸收相同的热量时,水升高的温度低,所以炎热的夏季,大明湖公园内明显比其他地方凉爽很多。
14.(2024·山东泰安·中考真题)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”)。
【答案】小
【详解】由于流速越大的地方压强越小,所以当向两张纸中间吹气时,中间的空气流速快,压强小,而外侧的空气流速慢,压强大,在此压强差的作用下,纸会相互靠拢。
15.(2024·内蒙古通辽·中考真题)如图甲,小明将圆形厚壁玻璃瓶装满带颜色的水,用插有细玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口,双手戴着隔热手套用力挤压玻璃瓶,观察到细管中水面升高,这一现象说明力可以 ,把瓶中水倒出一部分,然后向细管内吹入少量气体,细管内水柱如图乙所示。将该装置从一楼拿到十楼,会发现细管内水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】 改变物体的形状 上升
【详解】[1]双手戴着隔热手套用力挤压玻璃瓶,玻璃管内水柱高度升高,说明玻璃瓶的形状发生了改变,故说明力可以改变物体的形状。
[2]将该装置从一楼拿到十楼,玻璃瓶内部的气压大小是不变的,由于大气压强随高度的增加而逐渐减小,所以玻璃瓶外部的大气压强变小,玻璃管内水柱在玻璃瓶内部的气压作用下上升。
三、实验题
16.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
【答案】 被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 A = 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由 知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
17.(2024·吉林长春·中考真题)“领先”科创小组利用一个内、外壁均附有刻度尺,厚度均匀的平底柱形玻璃筒进行如下探究:
(1)将玻璃筒放入大烧杯内的水中,玻璃筒竖直漂浮,如图甲所示。测得玻璃筒浸入水中的深度为;
(2)向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,说明:浸在液体中的物体所受浮力的大小跟 有关;进一步分析还可说明:液体内部压强跟 有关。当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水,此时玻璃筒仍竖直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度增加了;
(3)如图乙所示,将一个底部平滑的固体艺术品放在质地均匀的黏土上A处;将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干,然后放在黏土上B处,继续向玻璃筒中缓慢注水,发现黏土凹陷程度增大,说明压力的作用效果跟 有关。当B处与A处凹陷程度相同时,停止注水,发现玻璃筒内水柱的高度增加了;
(4)利用上述方法可粗略测出该艺术品对黏土的压强,其表达式为 (用、g及物理量符号表示)。
【答案】 排开液体体积 液体深度 压力大小
【详解】(2)[1]向玻璃筒中缓慢注水,观察到玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,玻璃筒排开水的体积变大,且玻璃筒始终处于漂浮状态,玻璃筒受到的浮力等于玻璃筒的重力,玻璃筒的重力增大,浮力增大,说明:浸在液体中的物体所受浮力的大小跟排开液体的体积有关。
[2]玻璃筒漂浮时,受到的浮力等于玻璃筒底部受到的水的压力,浮力增大,水的压力增大,由得,玻璃筒底部受到的水的压强增大,此时玻璃筒浸入水中的深度逐渐变大,说明液体内部压强跟深度有关。
(3)[3]将玻璃筒从水中取出并将外壁及底擦干,然后放在黏土上B处,继续向玻璃筒中缓慢注水,黏土受到的压力增大,受力面积不变,发现黏土凹陷程度增大,说明压力的作用效果跟压力大小有关。
(4)[4]当玻璃筒内水柱的高度为h0时停止注水,此时玻璃筒仍竖直漂浮,测得玻璃筒浸入水中的深度增加了h2,由浮沉条件得,此时玻璃筒的水的重力为
由浮沉条件得,玻璃筒的重力为
B处与A处凹陷程度相同,说明艺术品对黏土的压强等于玻璃筒对黏土的压强,此时桶内装的水的高度为
则此时玻璃筒内装入的水的重力为
该艺术品对黏土的压强
四、计算题
18.(2024·新疆·中考真题)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)15N
(2)
(3)
【详解】(1)根据题意可知,空心砖的重力为
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为
(3)设空心砖的长宽高分别为
、、,
压力不变,根据可知
已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有
②
联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
19.(2024·山东德州·中考真题)如图所示,2024年5月8日我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰“福建舰”完成首次海试,航空母舰在某段海域以54km/h的速度匀速直线航行,此过程发动机的输出功率为1.5×108W。(ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)在水下5m深处,舰体受到海水的压强;
(2)一架质量为18t的舰载机静止在水平甲板上,与水平甲板总接触面积为0.5m2,该舰载机对水平甲板的压强;
(3)航空母舰以54km/h的速度匀速直线航行时受到的牵引力。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)在水下深处,舰体受到海水的压强为
(2)因为甲板水平,所以该舰载机对水平甲板的压力为
该舰载机对水平甲板的压强为
(3)航空母舰的速度为
根据
可得,航空母舰受到的牵引力为
20.(2024·湖南长沙·中考真题)有一个质量为4kg,底面积为的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上,g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示,向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,)
【答案】(1)40N;(2)800Pa;(3)①若,3000 Pa,②若,1500Pa
【详解】解:(1)容器的重力
(2)容器对水平地面的压力
容器对水平地面的压强
(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有
注水体积由的过程中
……①
注水体积由的过程中
……②
注水体积由的过程中
……③
联立①②③解得
由此可知正方体A边长,取出其中一个物体时
①若,则A、B浸没,由可知取出的物体为A,为A的高度,,水对容器底部的压强
②若,则A、B漂浮,由可知取出的物体为B由图可知A浸入水中的深度为,B浸入水中的深度为,由于
解得
水对容器底部的压强
答:(1)容器受到的重力是40N;
(2)容器对水平地面的压强是800Pa;
(3)若,水对容器底部的压强为3000Pa,若,水对容器底部的压强为1500Pa。
第 1 页 共 34 页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。