内容正文:
第4节 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
1
1.(多选)下图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法正确的是( )。
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10 m
ACD
2.有一种常见的活塞式抽水机如图所示。右图描述了它的工作原理:当提起活塞时,阀门B关闭,大气压迫使水推开阀门 进入圆筒;压下活塞时,阀门A关闭,水不能往下流就推开阀门 进到活塞上方;再提起活塞,阀门A打开,阀门B关闭,外界的水又进入活塞下部的圆筒内,活塞上部的水则流了出来。(均选填“A”或“B”)
A
B
3.活塞式抽水机(如图所示)是利用 来工作的,在一个标准大气压下,最多可把水抽高约 m;图中出水口和圆筒构成一个 。标准大气压约1.0×105 Pa,水的密度1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。
大气压
10
连通器
4.洗手液瓶中的按压式吸液结构,如图所示。
(1)按压式瓶盖的工作原理和 ______________(选填“活塞式抽水机”“船闸”或“微小压强计”)的工作原理相同。
(2)洗手液能被“吸”上来是利用了 。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入储液筒,是因为瓶中气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)储液筒中气压。
(3)如果航天员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖, (选填“能”或“不能”)挤出洗手液。
活塞式抽水机
大气压强
大于
能
5.下图是小明自制的“蜡烛抽水机”的实验装置。他将一支塑料软管弯成∩形,一端插入A杯中,另一端插入B杯的水中。点燃A杯中的蜡烛后,用涂有凡士林的硬纸片密封住A杯口。一段时间后,B杯中的水会被“抽”到A杯中,请你根据所学的物理知识帮小明解释其中的原因。
点燃A杯中的蜡烛后,蜡烛燃烧会消耗A杯中的氧气,用硬纸片
封住A杯口,这样A杯内的气压会减小,而B杯中的大气压不变,
B杯中的水在大气压的作用下会流入A杯中,即被“抽”到A杯中。
$$第1节 压强
第2课时 压强公式的运用与增大、减小压强的方法
1
知识梳理 导学园地
1.压强
(1)意义:在物理学中,用 表示压力的作用效果。
(2)定义:物体所受 与 之比。
(3)计算公式: 。
(4)单位: ,简称帕;符号: 。1 Pa= N/m2。
2.增大或减小压强的方法
从压强的计算公式p=知
(1)增大压强的方法:压力F不变、 受力面积S,或受力面积S不变、 压力F。
(2)减小压强的方法:压力F不变、 受力面积S,或受力面积S不变、 压力F。
1.压力的作用效果明显,是压强大,而不是压力大。
2.p=为压强的定义式,适用于所有物体间压强的计算(无论是气体、液体和固体)。
压强
压力的大小
受力面积
p=
帕斯卡
Pa
1
减小
增大
增大
减小
知识点一:运用压强公式进行计算
【典题1】假设某架飞机总质量为8×104 kg,静止在水平跑道上时,其轮胎与地面接触的总面积约为1 m2,g取10 N/kg。求该飞机:
(1)受到的重力。
(2)静止时对水平跑道的压强。
(3)以800 km/h匀速直线飞行18 min所通过的距离。
解:(1)根据G=mg可知,飞机受到的重力为
G=mg=8×104 kg×10 N/kg=8×105 N。
(2)飞机静止时,对地面的压力大小等于飞机的重力,则静止时对水平跑道的压强为
p====8×105 Pa。
(3)由于飞机的速度为800 km/h,根据v=可得,飞行18 min所通过的距离为
s=vt=800 km/h× h=240 km。
【变式1-1】如图所示,每块砖的质量相等,长、宽、高分别是40 cm、20 cm、10 cm,以三种方式摆放在水平地面上。比较地面受到的压强p甲、p乙、p丙的大小正确的是( )。
A.p甲>p乙>p丙 B.p乙>p甲>p丙
C.p丙>p乙>p甲 D.p乙>p丙>p甲
如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2;若F2=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2=_____ Pa。(前两空均选填“>”“<”或“=”)
D
=
名师点睛
应用公式p=的三个注意事项
(1)对应性:解题时要注意p与F和S相对应,不能乱代数据。
(2)统一性:公式中每个物理量均采用国际单位,当F的单位为牛(N),S的单位为平方米(m2)时,p的单位为帕(Pa)。
(3)规范性:代入数据时,数据后要有单位。
<
1×106
知识点二:增大或减小压强的方法
【典题2】下列现象中,属于减小压强的是( )。
D
名师点睛
改变压强的方法
【变式2-1】烧饼制作从揉团到压扁的过程如图所示,则面团变成面饼后对桌面的( )。
A.压力变小
B.压力变大
C.压强变小
D.压强变大
【变式2-2】如图所示的挖土机, 部位的设计是为了增大压强, 部位的设计是为了减小压强,减小压强是利用了 的方法。
C
②
④
增大受力面积
【易错专攻】
易错点:不能正确确定承受压力的受力面积
1.棱长为10 cm、重为100 N的正方体,把它放在边长为50 cm的水平桌面中央,桌面受到的压强是( )。
A.4×102 Pa B.2×103 Pa
C.1×103 Pa D.1×104 Pa
2.如图所示,长木板重10 N,底面积为10 cm2,现将其底面积的与水平桌面接触,长木板静止时对桌面的压强为 Pa;在水平外力作用下推动长木板缓慢向左运动,直至长木板全部移到桌面上,在这个过程中长木板对桌面的压强 ,长木板所受摩擦力 _______。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
D
1.5×104
变小
不变
易错提醒
因为压力产生在相互挤压的物体之间,所以受力面积只是物体间接触部分的面积。
【基础达标练】
1.下列生产生活实例中,属于减小压强的是( )。
A
2.(2024河南中考)如图所示,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G1,木板重为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2。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
C
3.如图所示,质地均匀的长方体,放在水平桌面上,若将长方体的一半(图中阴影部分)切除,则剩余部分对桌面的压强将( )。
A.变小
B.变大
C.不变
D.不能确定
4.(多选)把装满水的矿泉水瓶从正立变为倒立,下列物理量大小改变的是( )。
A.桌面的受力面积大小
B.矿泉水瓶的重力大小
C.矿泉水瓶对桌面的压力大小
D.矿泉水瓶对桌面的压强大小
A
AD
5.《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情景,下列说法错误的是( )。
A.把镰刀口磨锋利是为了增大压强
B.木桶底面积较大是为了减小压力
C.用力击稻是为了利用惯性脱粒
D.摊开稻草晾晒是为了加快蒸发
6.为了方便盲人行走,在马路两旁的人行道上铺设了有凸棱的盲道。在盲道上行走,感觉脚有些不舒服,从物理学的角度分析,这是因为走在盲道上,脚与地面的_______ 减小了,从而 (选填“增大”或“减小”)了压强。压路机上的碾子质量很大是通过 来 对地面的压强。
B
增大
增大压力
增大
接触面积
7.一块实心正方体铁块,放在水平桌面的中央,它对水平桌面的压强为p。现如果沿水平方向切去一半,则剩余部分对水平桌面的压强为 ;如果沿竖直方向切去一半,则剩余部分对水平桌面的压强为 ;如果沿竖直方向切去一半后把切下部分叠放在剩余部分的上方,则此时铁块对水平桌面的压强为 。
p
2p
【能力提升练】
8.如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。已知木板宽为0.25 m,下列判断正确的是( )。
A.长木板的底面积为0.25 m2
B.当x=0.26 m时,木板对桌面的压强为37.5 Pa
C.当x=0.30 m时,木板对桌面的压力为9 N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
B
9.现有一辆无人配送车,该车空载时的质量为100 kg,满载时对水平地面的压强为2.4×105 Pa,车轮与地面的总接触面积为0.005 m2,g取10 N/kg。求:
(1)空载时无人配送车所受的重力。
(2)满载时无人配送车对地面的压力。
(3)满载时货物的质量。
(1)1 000 N (2)1 200 N (3)20 kg
1.(多选)(2024湖南长沙中考)在下列生产、生活的实例中,属于增大压强的是( )。
A.图钉尖做得很细
B.书包背带做得较宽
C.菜刀磨得很锋利
D.货车限载保护路面
2.(2024黑龙江牡丹江中考)一辆质量为40 t的坦克,履带和地面接触的总面积为5 m2,坦克静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。g取10 N/kg。
AC
增大受力面积
8×104
3. (2023贵州中考)温室效应加剧,全球气候变暖,北极冰层面积缩小、厚度变薄。如图所示,聪明的北极熊害怕踩破冰面,做出“借腹滑行”的无奈之举。
(1)请用物理知识解释“借腹”为什么不易破坏冰面?
(2)面对全球气候变暖的现状,请写出一条缓解温室效应的措施。
(1)在压力一定时,增大受力面积减小压强。
(2)采用新能源,减少二氧化碳排放量,植树造
林等。(合理即可)
4.(2024吉林中考)质量为1.6×103 kg的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为0.08 m2。g取10 N/kg。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力。
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
(1)1.6×104 N (2)2×105 Pa
$$章末复习与拔高
1
【网络建构】
【易错过关】
易错点一:关于压力、压强概念的辨析
1.关于压力、压强,下列说法正确的是( )。
A.当受力面积一定时,压力越大,支撑面受到的压强越大
B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力在数值上总是等于物体的重力
D.物体对支撑面的压力越小,压强越小
2.下列关于压力和压强的说法正确的是( )。
A.物体重力越大,产生的压力越大
B.在受力面积相等时,重力大的物体产生的压强一定大
C.压力大的物体产生的压强不一定大
D.受力面积小的物体产生的压强一定大
A
C
易错点二:液体对容器底的压力、压强和容器对支持面的压力、压强的比较
3.如图甲所示,容器中装有适量的水,容器对水平桌面的压强是p1,水对容器底的压强是p2,将容器倒放时如图乙所示(图中没有画出水的位置),容器对水平桌面的压强是p3,水对容器底的压强是p4,则p1 p3,p2 p4。(均选填“>”“<”或“=”)
>
>
4.如图所示,桶重为20 N,桶的底面积为100 cm2,往桶里倒入 8 kg 的水,水的深度为15 cm,平放在面积为1 m2的水平台面上g取10 N/kg。求:
(1)水对桶底的压强。
(2)桶底受到水的压力。
(3)台面受到桶的压强。
解:(1)水对桶底的压强为
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.15 m=1 500 Pa。
(2)S=100 cm2=1.0×10-2 m2,
由p=得桶底受到水的压力为
F=pS=1 500 Pa×1.0×10-2 m2=15 N。
(3)台面受到桶的压力为
F'=G桶+G水=G桶+m水g=20 N+8 kg×10 N/kg=20 N+80 N=100 N,
台面受到桶的压强为
p'===10 000 Pa。
【高频考点过关】
考点一:增大或减小压强的方法
1.(多选)创建文明校园,一盔一戴,严禁中学生校园内骑车带人。下列分析正确的是( )。
A.在校园内人口密度大,不能骑车带人,但出了校门就可以骑车带人了
B.当头部撞击尖锐物时,戴头盔大大增大了头部受力面积,减小压强,减少对头部的伤害
C.当乘坐的汽车发生追尾时,系安全带可以减轻驾乘人员所受到的伤害
D.骑车带人的危害是质量越大,对路面压力越大,容易压坏马路
BC
2.在生物进化的过程中,动物身上的各种器官不断地完善,以适应生存的环境。我们所了解的以下事例中,有减小压强功能的是( )。
A.号称“森林医生”的啄木鸟,长有细长而又坚硬的尖喙,便于啄开树皮
B.人口腔里的牙齿根据咀嚼功能的不同,分出了切牙、尖牙等
C.骆驼的体重比马的体重大不了一倍,脚掌面积却是马蹄的三倍
D.大象长有两个大大的耳朵,不仅可以发挥听觉功能,还能用于散热
C
考点二:压力、压强的相关计算
3.质量为100 g、底面积为20 cm2的薄壁容器中盛有500 g水,将容器放置在水平地面上,如图所示,容器内水深h为20 cm,则水对容器底部的压强为 Pa,容器底部对地面的压强为 Pa。g取10 N/kg。
4.背着氧气瓶的潜水员在浅海中可以长时间地停留,若要在深海中工作,就要穿抗压服了,这是由于海水的压强随深度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。设想你在7 km深的“蛟龙”号潜水器中把一只脚伸到外面的水里,此时水对你脚背的压强约为 Pa。海水的密度为1.03×103 kg/m3,g取10 N/kg。
2 000
3 000
增大
7.21×107
考点三:大气压的相关现象及应用
5.下列现象不是利用大气压的是( )。
6.如图所示,手按压空矿泉水瓶,把瓶口贴着蛋黄,松手后蛋黄被“吸”进瓶里。请你用所学物理知识解释其中的道理。
C
大气存在压强。如题图所示,手按压空矿泉水瓶,把瓶口
贴着蛋黄,松手后矿泉水瓶恢复原状,瓶内气体体积增大,
气压减小,小于外界的大气压强,蛋黄在大气压的作用下
被“吸”进瓶里。
考点四:流体压强与流速的关系
7.如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )。
A.如图甲,拦河大坝设计成上窄下宽,是由于液体压强随液体深度的增加而增大
B.如图乙,向下吹气,乒乓球不下落,说明了空气流速越大的位置压强越小
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
8.民航客机起飞时,在机翼的上表面空气流速 ,机翼的下表面空气流速_____ ,是利用了机翼上、下表面空气流速不同而产生的 。
D
大
小
升力
$$第3节 大气压强
1
知识梳理 导学园地
1.大气压强的存在(大气压强简称大气压)
(1)产生原因:大气受 作用且具有 。
(2)特点:大气向 方向都有压强。
(3)证明存在的实例: 。
2.大气压的测量
(1)最早测定实验: 实验。
(2)标准大气压的大小:相当于 水银柱产生的压强。
(3)1标准大气压= Pa。
(4)大气压与海拔的关系:大气压随海拔的增加逐渐 。
(5)对沸点的影响:液体的沸点随着液体上方大气压的减小而 。
1.大气压产生的原因:空气有质量,同样受到重力作用,同时空气又具有流动性,因此大气对浸在其中的物体表面就产生了压强。
2.在托里拆利实验中,管内水银柱的高度只与外界大气压有关,和管的粗细、倾斜角度、管的长度等因素无关。
重力
流动性
各个
用吸管吸饮料、覆杯实验、塑料吸盘挂钩等
托里拆利
76 cm
1.013×105
减小
降低
知识点一:大气压强的存在
【典题1】如图所示的现象中,没有利用大气压的是( )。
名师点睛
生活中“吸”“抽”的含义
假若没有大气压强作用在液体的表面,各种液体就不可能被抽、吸起来,一切抽、吸的过程,其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。
B
【变式1-1】小关在课外探究活动中,将一个空易拉罐里的空气抽走后,易拉罐变扁了,压扁易拉罐的力是( )。
A.大气压力
B.易拉罐的重力
C.易拉罐对地面的压力
D.地面对易拉罐的支持力
【变式1-2】中医博大精深。如图所示,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了 的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的 (选填“温度差”或“气压差”)使罐吸附在人体穴位上,治疗某些疾病。
A
大气压
气压差
知识点二:大气压的测量
【典题2】测量大气压强的实验装置如图所示,玻璃管长约1 m,槽内装有水银,下列说法正确的是( )。
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为
760 mm
B.若将玻璃管向上提2 cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外
水银面高度差变为780 mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
A
名师点睛
明确托里拆利实验的两个问题
(1)水银柱高度:指管内外水银面的竖直高度差h,不是指倾斜时水银柱的长度L,实验中玻璃管倾斜后,管内水银柱长度虽然增加,但水银柱高度不变。
(2)实验中玻璃管的粗细、水银槽内水银的多少、玻璃管是否竖直及水银面与管顶的距离等都不会影响大气压的测量值,因为液体的压强只与液体密度、深度有关,与液体的重力、体积等均无关。
【变式2-1】甲同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约76 cm,乙同学采取下列哪个措施可以改变这个高度差?( )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.把实验移到高山上去做
D
知识点三:大气压的应用
【典题3】如图所示,将压水泵插入水桶中,从上端向下按压,水就会从出水口流出。按压的作用是使桶内气压( )。
A.大于大气压 B.等于大气压
C.小于大气压 D.变为零
A
名师点睛
影响大气压的因素(记忆口诀)
高度增加气压小,沸点跟着气压跑;
冬天气压变得高,阴天气压又变小。
【变式3-1】北方游客到贵州旅游,在当地就餐时,经常会感觉米饭夹生或不熟,是因为当地海拔较高,气压较 (选填“高”或“低”),使水的沸点 (选填“升高”或“降低”)。
【变式3-2】大气压随海拔高度的升高而 。小娟拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时,发现玻璃管内水柱的高度h 了。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
低
降低
减小
增大
【易错专攻】
易错点:托里拆利实验
如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( )。
A.保持不变
B.逐渐下降,最终与管外液面相平
C.逐渐上升,最终从小孔中流出
D.稍微下降一些
B
易错提醒
在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,玻璃管内外水银面的高度差就不会改变,和管的粗细、长度、倾斜角度以及将玻璃管上提或下压(玻璃管口未离开水银面)等因素无关。若有空气进入玻璃管内,则由于这部分空气对水银柱产生一个向下的压强,故会使水银柱的高度减小。
【基础达标练】
1.下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )。
A.吸饮料
B.拔火罐
C.高压锅煮饭
D.吸盘紧贴在墙面
2.某同学用嘴对一小空瓶吸一口气,空瓶就能“挂”在嘴唇上,原因是( )。
A.唾液把瓶粘住了 B.瓶内气压减小了
C.瓶外气压增大了 D.瓶子质量减小了
C
B
3.在杯子里灌满水,用手堵住杯口,然后把杯子倒立在水槽中,这时抓住杯底向上提,在杯口离开水面前,杯子露出水面部分( )。
A.充满水
B.没有水
C.有水但不满,水面上方是真空
D.有水但不满,水面上方有空气
4.如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验。将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
A
小于
大
小
5.图甲是我国西汉时期的青铜鸟柄汲酒器,图乙是其示意图,长柄上端鸟身上和球形容器底部分别有一个小孔A和B。敞开A、B孔,将汲酒器放入酒缸中,球形容器内会充满酒水,向上提升长柄取酒时,应使小孔A (选填“敞开”或“闭合”),酒水在____ 的作用下不会流出来。
第5题图 第6题图
6.在某星球表面,物体所受重力与质量的比值约为3.8 N/kg,大气压约为760 Pa。假设能在星球表面用水做托里拆利实验,如图所示,水的密度为1.0×103 kg/m3,则经实验测出的h约为 m。
闭合
大气压
0.2
【能力提升练】
7.小明在商场买了一盒盒装果汁,上面标有250 mL,果汁盒上带有一吸管,他发现吸管一端已被削尖,他用削尖的吸管插入盒中饮用果汁,饮用的过程盒子渐渐瘪了。小明这段经历中有不少物理知识,请你写出两条。
(1)吸管被削尖后受力面积减小,在压力相同时可以增大压强便于插入盒中。
(2)吸饮料的过程中利用了大气压强的作用。
(3)饮用过程中盒子渐渐变瘪,是因为吸果汁时减小了盒内的气压,盒子在大气
压的作用下变瘪。(任选两条,合理即可)
$$第5节 流体压强与流速的关系
1
知识梳理 导学园地
1.流体压强与流速的关系
(1)流体:物理学中把具有流动性的 和 统称为流体。
(2)流体压强:流体 时的压强称作流体压强。
(3)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 。
2.飞机的升力
机翼的形状是上凸下平,由于上方的空气要比下方空气运动的距离 ,机翼上方的空气流动速度比下方的要 。因此上方气流对机翼的压强比下方气流对机翼的压强 ,这一压强差就是使飞机获得竖直向上升力的原因。
1.高速运动的物体周围,离物体越近的地方流体的流速越大,压强越小。
2.越细越窄的位置流体流速越快,压强越小。
液体
气体
流动
小
长
快
小
知识点一:流体压强与流速的关系
【典题1】如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )。
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上
D
名师点睛
利用流体压强与流速关系的解题方法
【变式1-1】如图所示的装置中,AB是一段内径粗细不同的玻璃管,它与蓄水容器相连,在玻璃管较粗和较细的部分,各接有一段竖直的细玻璃管。M、N是AB玻璃管内同一水平线上的两个点,分别位于两竖直细玻璃管下方。关闭阀门K,将水注入蓄水容器中,根据 原理,两竖直细玻璃管内水面是 的;打开阀门K,水流出过程中,M点的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)N点的压强。
【变式1-2】韦应物在《滁州西涧》中写道:“野渡无人舟自横”,这句诗描绘了一个自然现象:如图所示,当小船系在岸边时,由于河流中央水流速度 ,压强_____ ,小船会受到一个指向河流中央的横向力,导致小船自动横在水面,这个现象也说明了力可以 。
连通器
相平
小于
改变物体的运动状态
大
小
知识点二:飞机的升力
【典题2】如图所示,小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型吹风,机翼模型升起,下列说法正确的是( )。
A.气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B.气流在下表面的流速大于上表面的流速
C.机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D.机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力
D
名师点睛
飞机的升力
飞机的升力是由于机翼上、下表面的空气流速不同造成压强不同,从而形成向上的压力差。
【变式2-1】我国南方地区经常会有台风(如图所示),市政府要求,居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求,下列解释正确的是( )。
A.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向下压垮
B.屋顶上方空气的流速大于下方,屋顶被向上掀起
C.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向下压垮
D.屋顶上方空气的流速小于下方,屋顶被向上掀起
B
【易错专攻】
易错点:不能准确判断哪侧流速大、哪侧流速小
两船并行时(如图所示),不能靠得太近,否则会发生相撞事故。这是因为( )。
A.两船外侧水的流速比内侧大,外侧受到的压强大
B.两船内侧水的流速比外侧大,外侧受到的压强大
C.两船外侧水的流速比内侧大,外侧受到的压强小
D.两船内侧水的流速比外侧大,外侧受到的压强小
B
易错提醒
流体流速大小的判断方法
(1)在相同时间内,流体通过的路程越长,流速越大。
(2)在相同时间内,流体通过的流量相同时,狭窄的地方流速大。
(3)在高速运动的物体周围,离物体越近的位置流体的流速越大。
【基础达标练】
1.树叶落在马路上,当一辆高速行驶的汽车驶过路面时,树叶将( )。
A.从路中间飞向路边 B.只向上扬
C.从路旁被吸向汽车 D.不受影响
2.下列四幅图所呈现的情景中,主要利用了“流体流速越大,压强越小”这一原理的是( )。
C
D
3.如图所示,打开水龙头,使自来水流过玻璃管,则下列对a、b、c三处上方的水柱高度和a、b、c三处的压强说法正确的是( )。
A.三处的水柱高度相同,压强一样大
B.a处的水柱高度与c处相同,但a处压强比c处大
C.b处的水柱高度最小,压强最小
D.a处的水柱高度最大,c处的水柱高度最小;a处的压强最大,b处的压强最小
4.如图所示,在新型汽车的研制中,将汽车模型放在风洞中不动,让风(流动的空气)高速地迎面吹来,真实地模拟汽车在空气中高速运动的情形,汽车模型相对于风是_____ (选填“静止”或“运动”)的,此时它对地面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)车的重力。
5.“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。”诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速 (选填“快”或“慢”),压强 (选填“大”或“小”),从而产生一个向上的力。
C
运动
小于
快
小
6.“儿童散学归来早,忙趁东风放纸鸢。”风筝出现于中国东周春秋时期,是我国一种古老的民间艺术及休闲活动。风筝一般做成上“凸”下“平”,请你利用学过的知识解释风筝能飞上天空的原因。
风筝一般做成上“凸”下“平”,使风筝上方空气流速大,压强小,风筝下方空气流速小,
压强大,形成上下两个表面的压强差,从而使风筝能飞上天空。
【能力提升练】
7.物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?小李将如图甲所示的玻璃管装置接到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同,从图中可以看出A、B两处粗细不同,因而A处流速小,B处流速大,可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。接着,小李又自制了一个飞机机翼模型,如图乙将其固定在托盘测力计上,在模型正前方用电扇迎面吹风来模拟飞机飞行时的气流。
(1)由图甲的实验现象,得出流体压强与流速之间关系的初步结论是 .
。
流体中流速越
大的位置压强越小
(2)在如图乙所示的实验中,电扇没有吹风时,托盘测力计示数等于机翼模型的重力大小,当电扇转动后,发现托盘测力计的示数减小了,请用上述实验结论分析原因。
(3)下列情形中,能够运用上述实验结论进行解释的有 (填选项字母)。
A.将氢气球放手后,它会飘向空中
B.地铁站台上,人必须在警戒线外候车
C.船舶航行时应避免两艘并排前进的船靠得太近
因为当电扇转动后,机翼模型上方空气流速大压强小,机翼模型下方
空气流速小压强大,从而产生向上的压强差,所以托盘测力计示数减小。
B、C
$$第1节 压强
第1课时 压力与压力作用效果
1
知识梳理 导学园地
1.压力
(1)定义:物理学中,把 作用在物体表面上的力叫作压力。
(2)压力的方向: 物体的受力面并指向被压物体。压力的作用点:作用在 上。
2.影响压力作用效果的因素
一是 ,二是 面积。压力越大,受力面积越小,压力的作用效果越 。
1.压力不一定等于重力,当物体静止在水平面上时,压力与重力大小相等。
2.压力产生的条件是物体之间相互接触且发生相互挤压。
垂直
垂直
接触面
压力大小
受力
明显
知识点一:认识压力
【典题1】如图所示,请作出斜面上小球所受重力G和它对斜面压力F的示意图。
名师点睛
压力和重力的区别与联系
比较项目 压力 重力
区
别 产生原因 物体间相互
接触且挤压 地球的吸引
方向 垂直接触面指
向受力物体 竖直向下
作用点 接触面上 重心
施力物体 产生压力的物体 地球
联系 独自静止在水平面上的物体,压力的大小等于重力的大小,但是压力并不是重力,因为两力的施力物体和作用点不相同
【变式1-1】下列关于压力和重力的说法,正确的是( )。
A.压力和重力的方向都是垂直于接触面
B.压力和重力都属于弹力
C.物体对接触面的压力大小一定等于重力大小
D.水平面上的物体对接触面压力大小等于重力大小
【变式1-2】如图所示的各种情况中,被压表面受到的压力与物体受到的重力大小相等的是( )。
D
A
知识点二:探究影响压力作用效果的因素
【典题2】如图所示,某小组在做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。
(1)实验中是通过比较海绵的 来比较压力作用效果大小的。这种实验方法叫作 法。
(2)通过比较图甲和图乙两次实验,探究压力的作用效果与 的关系;通过比较图 和图 两次实验,探究压力的作用效果与受力面积的关系,这种实验方法是 法。
(3)实验结束后,同学们做了进一步的交流讨论,分析静止在水平桌面上的固体,它对桌面的压力和它受到的重力大小相等,这是因为它对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对 力;它受到的重力与桌面对它的支持力是一对 力。
凹陷程度
压力大小
乙
丙
控制变量
相互作用
平衡
转换
【变式2-1】探究压力的作用效果与受力面积的关系时,分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端,图 的方法不合理,该方法未控制 _________相等。
乙
名师点睛
“探究影响压力作用效果的因素”实验用到的方法
(1)控制变量法:影响压力作用效果的因素有两个,压力的大小和受力面积,因此在探究时要对变量进行控制。
(2)转换法:通过被压物体的形变量反映压力的作用效果。形变量越大,压力的作用效果越明显。
压力大小
【变式2-2】在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,某同学利用了多个完全相同的铁块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中,通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)由 两图可以探究压力作用效果与压力大小的关系。
(3)对比乙、丙两图可以得出:当压力一定时, 越小,压力作用效果越明显。
(4)对比甲、丙两图,该同学认为压力作用效果与压力大小无关,他的观点是_________ (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
凹陷程度
甲、乙
受力面积
错误
比较时没有控制受力面积相同
【易错专攻】
易错点:压力和重力的区别
1.下列关于压力的说法正确的是( )。
A.压力的大小总等于物体受到的重力
B.压力的方向总是竖直向下的
C.压力的方向垂直于受压物体的受压面
D.压力的大小和方向总跟重力相关
2.水平桌面上的茶杯对桌面有压力。下列有关茶杯对桌面压力的说法正确的是( )。
A.茶杯对桌面的压力方向是竖直向上的
B.茶杯对桌面的压力作用在茶杯上
C.茶杯对桌面的压力就是茶杯的重力
D.茶杯对桌面的压力是由于茶杯发生形变而产生的
C
D
易错提醒
由于对压力的概念不理解,往往把压力与重力混淆在一起。压力不一定是由物体受到重力而引起的,所以压力大小不一定等于重力。
【基础达标练】
1.关于压力的概念中,下列说法正确的是( )。
A.压力是由重力产生的
B.压力的方向总与重力一致
C.压力可以小于重力,但是不可能大于重力
D.压力就是垂直压在物体表面上的力
2.如图所示,能正确表示物体对支持面压力的是( )。
D
C
3.物理课本放在水平桌面上,下列关于这种情况下压力和重力的说法正确的是( )。
A.压力是由于物体有重力而产生的,所以桌面受到的压力和课本的重力是一对相互作用力
B.课本在桌面上处于平衡状态,所以桌面受到的压力和课本的重力是一对平衡力
C.这种情况下,桌面受到的压力就是课本的重力
D.这种情况下,课本对桌面的压力大小就等于课本的重力
4.图甲是体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行实验,应选择下图中的( )。
A.乙与丙
B.丙与丁
C.乙与丁
D.乙、丙与丁
D
B
5.(2024贵州中考)如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能 (选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
6.如图所示,重为3 N的物体放置在水平地面上,弹簧测力计的示数稳定在2.6 N,此时物体受到哪几个力的作用: ; 物体对水平地面的压力是 N。
增大
拉力、重力、支持力
0.4
7.小明用20 N的压力把重为0.05 N的图钉按在墙上,请画出图钉对墙的压力的示意图。
8.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)。
【能力提升练】
9.茶壶中装有适量水,水重为G1,茶壶重为G2,茶壶底部所受液体压力为F1,桌面受到茶壶的压力为F2。下列说法正确的是( )。
A.F1=G1
B.F2=G1+G2
C.F2=G2
D.F1=G1+G2
B
$$★专项集训二 固体和液体的
压力、压强的大小比较
1
类型一 固体压力、压强的大小比较
1.A、B两个实心正方体的质量相等,密度之比ρA∶ρB=8∶1,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )。
A.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶2
B.F甲∶F乙=1∶1,p甲∶p乙=1∶4
C.F甲∶F乙=1∶2,p甲∶p乙=2∶1
D.F甲∶F乙=8∶1,p甲∶p乙=1∶8
解题策略
比较固体压力、压强的思路
(1)常用:先用F=G物,再利用p=。
(2)质地均匀柱体:先用p=ρgh,再用F=pS。
B
2.如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的棱长之比为L甲∶L乙=2∶3,质量之比为m甲∶m乙=2∶1,则它们对地面的压力之比F甲∶F乙= ,对地面的压强之比p甲∶p乙= 。
2∶1
9∶2
类型二 液体压力、压强的大小比较
3.如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ酒精<ρ水),A、C两容器中液体深度相同,B、C两容器的底面积相同。三个容器底部所受的液体压强分别为pA、pB、pC,下列判断正确的是( )。
A.pA>pB>pC
B.pC<pA=pB
C.pA>pB=pC
D.pC<pA<pB
解题策略
比较液体压力、压强的思路
(1)容器粗细不均匀:p=ρgh→p F。
(2)容器粗细均匀:G液 F,p=或p=ρgh。
D
4.如图所示,A、B为完全相同的两个容器,分别盛有8 cm、6 cm深的水,A、B之间用导管连接,若将阀门K打开,最后A、B两容器底部受到水的压强之比为( )。
A.3∶4
B.9∶7
C.1∶2
D.1∶1
A
类型三 压力、压强大小的综合比较
5.如图所示,水平桌面上放着底面积相同、质量相同的甲、乙两容器,分别装有质量相同、高度相同的不同液体。下列说法正确的是( )。
A.甲容器中液体对容器底的压强大于乙容器中液体对容器底的压强
B.甲容器中液体对容器底的压强等于乙容器中液体对容器底的压强
C.甲容器对桌面的压强等于乙容器对桌面的压强
D.甲容器对桌面的压强小于乙容器对桌面的压强
C
6.(2024黑龙江齐齐哈尔中考)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F1、F2,则F1 F2;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,且容器未倾斜时,则F3______ F4。(均选填“>”“<”或“=”)
=
>
$$第2节 液体的压强
第1课时 液体压强的特点
1
知识梳理 导学园地
1.液体压强
由于液体受重力作用,所以液体对容器 有压强;由于液体具有流动性,液体内向 都有压强。
2.压强计
(1)作用:测量液体内部 的大小。
(2)原理:U形管左右两侧液面的 ,反映探头薄膜所受压强的大小。
3.液体压强的特点
在同一液体内部的同一深度,向各个方向的压强 ;深度越大,压强 ;液体内部压强的大小还跟液体的 有关,在深度相同时,液体的 越大,压强越大。
液体压强产生的原因
(1)液体由于受到重力的作用,对支撑它的容器底产生压强。
(2)液体具有流动性,对阻碍它流动的容器壁产生压强。
(3)液体由于流动而在液体内部相互挤压,因此液体内部向各个方向都产生压强。
底
各个方向
压强
高度差
相等
越大
密度
密度
知识点:探究液体内部的压强
【典题1】小明用压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)使用压强计前要检查装置的气密性:用手指轻压探头橡皮膜,观察U形管的
。
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝前、朝下、朝上(如图A、B、C所示),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体内部的同一深度, 的压强都相等。
两侧液面高度是否有明显的变化
液体各个方向
(3)小明根据图D和E实验得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出小明实验中存在的问题: 。
(4)压强计通过U形管左右两侧的液面高度差大小,反映探头橡皮膜所受压强大小,应用了转换法。量筒、刻度尺、弹簧测力计等测量工具的设计原理也应用了这种方法的是 ____________。在使用压强计时,待探究液体与U形管中液体的密度差越 (选填“大”或“小”),实验现象越明显。
没有控制液体深度相同
名师点睛
实验运用的科学方法
(1)转换法:液体内部压强的大小通过比较U形管两侧液面的高度差来反映,U形管两侧液面的高度差越大,液体内部压强越大。
(2)控制变量法
①探究液体内部压强与液体深度的关系时,应该控制液体的密度和橡皮膜的方向不变,只改变液体的深度;
②探究液体内部压强与液体密度的关系时,应该控制液体的深度和橡皮膜的方向不变,只改变液体的密度;
③探究同一种液体在同一深度向各个方向的压强是否相等时,应该控制液体的深度和密度不变,只改变橡皮膜的方向。
弹簧测力计
大
【变式1-1】如图所示,小明将压强计的探头分别放入甲、乙两种液体中,从图中可以得到的结论是( )。
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.甲液体的密度等于乙液体的密度
C.甲探头处的压强等于乙探头处的压强
D.甲探头处的压强小于乙探头处的压强
【变式1-2】如图所示的情景是在探究液体压强与 的关系。
液体深度
A
【基础达标练】
1.水下考古队员从“南澳Ⅰ号”沉船上将明代瓷碗打捞出水面。碗在海里上升的过程中( )。
A.海水只对碗的外壁有压强 B.海水只对碗的内壁有压强
C.海水对碗的压强逐渐变大 D.海水对碗的压强逐渐变小
2.在学习液体压强时,物理老师把同一底部有孔的空透明塑料瓶竖直压入水中不同深度,瓶中形成了如图所示的“喷泉”,由此可以得出的结论是( )。
A.液体内部向各个方向都有压强
B.同种液体的同一深度,各方向压强都相等
C.同种液体的内部,深度越大,压强越大
D.深度相同时,液体的密度越大,压强越大
D
C
3.在如图所示的“探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入盐水中,下列做法中能使U形管两边液面的高度差明显减小的是( )。
A.将探头水平移动一段距离
B.将探头向下移动一段距离
C.将探头放入在同样深度的煤油中
D.将探头在原位置转动90°
C
4.(多选)用如图所示的装置进行“研究液体内部压强”的实验,下列说法合理的是
( )。
A.实验前,发现U形管两侧液面不相平,需拔下软管重新安装
B.把探头放入盛水的容器,U形管两侧液面高度差变化不明显,说明装置漏气
C.对比图甲、乙可得:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等
D.由丙、丁两图可知:液体内部压强与液体密度有关,液体密度越大,压强越大
ABC
5.在探究实践创新大赛中,小明同学展示了他的“液体压强演示仪”,其主要部件是一根两端开口且用橡皮膜扎紧的玻璃管(如图所示),将此装置放入水中,通过橡皮膜的凹凸程度来探究液体压强规律。下图描述的几种橡皮膜的变化情况,其中正确的是( )。
B
6.如图甲所示,铜壶滴漏是中国古代的计时工具。小水滴从日壶滴进月壶,再从月壶滴进星壶,最后进入受水壶。如图乙受水壶装有两个重要部件:一个是竖立固定在壶盖正中的铜尺,上有时辰刻度。另一个是下端连着小木块的浮箭,随着受水壶里水量的增加,浮箭自然同步上升,浮箭上升过程中下部小木块浸没在水中的深度不变,受水壶壶底受到水的压强 (选填“增加”“减小”或“不变”)。
增加
7.如图所示,放于水平桌面上的两个质量相等但高度和底面积均不相等的圆柱体容器,盛有相同质量的同种液体,液体对容器底部的压强关系是p甲 p乙,容器对桌面的压力关系是F甲 F乙。(均选填“>”“<”或“=”)
8.如图所示,无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立即开门逃生,时间越长越难推开车门,因为车辆被淹越深,车门下部O点处受到水的压强越 ,紧急情况下,应挥动逃生锤的 _____(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
>
=
大
B
9.如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向 侧凸起;产生这种现象的原因是 _______________________
_____________________________________________________________________-______
____________________________________________________________________________
。
10.如图所示,两端开口的玻璃管底部用橡皮膜封住,将其分别竖直放入盐水和酒精中,向玻璃管中倒水,分别画出当橡皮膜变平时管内水面的大致位置。(ρ盐水>ρ水>ρ酒精)
左
由图可知,到橡皮膜位置右侧水的
深度比左侧水的深度大,橡皮膜向左凸起。容器左、右两侧注入不同深度的水,右侧水深度
大,所以右侧水对橡皮膜的压强大,根据F=pS,因为受力面积相等,右侧水对橡皮膜的压强大,
所以右侧水对橡皮膜的压力大,使得橡皮膜向左侧凸起
11.(2024四川乐山中考)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,说明该压强计气密性 (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。
差
转换法
甲
乙
(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 (选填“上”或“下”)移,U形管两侧液面会再次相平。
密度
上
水
【能力提升练】
12.分别在圆柱形玻璃杯侧壁不同高度处钻3个小孔,如图甲所示是某时刻杯中液体从3个小孔流出时的情景。请在图乙坐标系中画出液体压强p与液体深度h的大致关系图像。
13.如图甲所示,用微小压强计探究液体内部压强的特点。(ρ盐水>ρ水)
(1)实验中,将液体内部的压强大小转换为用U形管两侧液面的 来表示。
(2)为了使实验现象更明显,U形管中的液体最好用 (选填“有色”或“无色”)的。
(3)将探头放在如图乙所示液体内部的A、B位置,观察到U形管两侧液面的高度差hB>hA,经过多次实验观察到同样的现象,这说明同种液体内部的压强随 的增加而增大。
高度差
有色
液体深度
(4)将探头放在如图乙所示液体内部等深的B、C位置,观察到U形管两侧液面的高度差hC (选填“>”“<”或“=”)hB,这是为了研究液体压强与液体______ 的关系。
(5)由以上实验可知,如图乙所示液体内部A、B、C、D四个位置,压强最大的是位置 。
>
密度
D
$$第2节 液体的压强
第2课时 液体压强的大小 连通器
1
知识梳理 导学园地
1.液体压强的计算
液体压强可用公式 计算,可以看出液体的压强只与液体的 和 有关,与液体的 和 无关。
2.连通器
(1)定义:上端 ,下端 的容器。
(2)特点:连通器中只装 液体,当液体不流动时,连通器各部分容器中的液面的高度总是 的。
p=ρgh中h指液体内部某点到自由液面的竖直距离。
p=ρgh
深度
密度
体积
质量
开口
连通
同种
相同
知识点一:液体压强的计算
【典题1】“奋斗者”号深潜器创造了我国载人深潜的新纪录。当“奋斗者”号潜至海面下10 000 m深处时,其外部0.1 m2的水平舱面上所受的海水压力约为 N。海水密度近似为1×103 kg/m3,g取10 N/kg。
1×107
名师点睛
液体压强的计算
(1)求液体对容器底的压强和压力
(2)求容器对支持面的压力和压强
(3)切记:液体对容器底的压力不一定等于液体的重力。
【变式1-1】如图所示,容器内装有水,水对容器底的压强是 Pa,A点受到的压强是 Pa。g取10 N/kg。
【变式1-2】如图所示,在水平桌面上有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器,甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 。
7 000
6 000
F甲>F丙>F乙
p甲=p乙=p丙
知识点二:连通器
【典题2】如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )。
C
名师点睛
连通器的应用
(1)识别连通器:①上端开口;②下端连通。
(2)判断液面是否相平和液体是否流动
【变式2-1】船闸工作的示意图如图所示,阀门B关闭时,打开阀门A,则( )。
A.闸室与上游构成连通器
B.闸室与下游构成连通器
C.闸室中的水位逐渐下降
D.闸室中的水位保持不变
【变式2-2】小明往妈妈的透明茶壶中添水后,将茶壶放在桌子上,如图所示。妈妈看到后问:“怎么才加了半壶水?”小明说:“我担心再多加一点,水就会从细细的壶嘴溢出来。”妈妈说:“你试试再加点水看看。”于是小明反复加了几次水后明白了:茶壶的壶嘴和壶身组成了 ,壶嘴和壶身中的水面具有 的特点,所以不必担心再加少许水会溢出来。
A
连通器
保持相平
【易错专攻】
易错点:对液体的深度理解错误
1.如图所示,容器内A、B、C、D四处所受液体压强相比较,下列正确的是( )。
A.pA>pB>pC>pD
B.pD>pB=pC>pA
C.pB=pC>pD>pA
D.pC=pB>pA>pD
2.如图所示,关于液体中a、b、c三点压强的说法正确的是( )。
A.a点向下的压强比向上的压强大
B.b点压强比c点压强小
C.a、b两点的压强相等
D.b、c两点的压强相等
C
B
3.如图所示,容器中盛有一定量的水,容器底部a、b、c三点压强pa、pb、pc的大小关系是 。
pa<pb<pc
易错提醒
判断液体压强大小时,对深度h判断不正确,容易把“高度”当成“深度”。深度是指液体内部某点到自由液面的竖直距离,而高度是指液体内部某点到容器底部的竖直距离。
【基础达标练】
1.连通器在生活中有着广泛的应用。下列实例中,没有利用连通器原理的是( )。
A.过路涵洞 B.拦河大坝
C.下水管中“存水弯” D.船闸
2.小明在研究液体内部压强的规律时大胆探索,用甲、乙两种液体多次实验,根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像,如图所示,则甲、乙两种液体的密度关系是
( )。
A.ρ甲<ρ乙
B.ρ甲>ρ乙
C.ρ甲=ρ乙
D.条件不足,无法判断
B
B
3.把两端开口的玻璃管的下方用一薄塑料片托住(塑料片重力不计),放入水面下16 cm处,然后向管内缓慢倒入密度为0.8×103 kg/m3的煤油,当塑料片开始下沉时,煤油在管内的高度是( )。
A.12.8 cm B.8 cm
C.20 cm D.16 cm
4.(多选)如图所示,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ρA>ρB>ρC
B.液体对容器底部的压强pB>pA>pC
C.液体对容器底部的压力FB<FA<FC
D.容器对桌面的压力F甲=F乙=F丙
C
BD
5.小明家新购置的房子要装修,从地板到墙上1 m处要贴不同颜色的瓷砖,为此要在墙的四周画一水平线。装修师傅用如图所示的一根长胶管里装适量的水,先在某一标准1 m处定一个点A,然后将管的一端放在A点,让水面与A点始终相平,另一端分别放在墙面不同位置,在墙面处定出B、C、D点,用直线将A、B、C、D连起来,便画出了水平线。
(1)这是运用了 原理。
(2)若胶管中间某处压瘪了一点,将 (选填“影响”或“不影响”)水平线的准确程度。
(3)请你举出生活、生产中应用相同原理的三个例子: 。
连通器
不影响
船闸、锅炉水位计、茶壶(合理即可)
6.如图(a)所示,水平面上有一盛水容器,容器内水面高为0.15 m。容器内有A、B、C三点,其中A、B两点高度相同,已知A点距容器底部为0.05 m,则A点受到水的压强为 Pa。B点受到水的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)C点受到水的压强。若将容器倾斜,如图(b)所示,B点处水的压强将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
小于
980
变小
7.如图所示,水平桌面上放着一盆用自动吸水花盆栽种的绿植,未盛水时总质量为0.4 kg。盛入深度为0.05 m的水后,花盆对桌面的压强为1 000 Pa。已知花盆底面积为0.01 m2,忽略花盆厚度,g取10 N/kg。求:
(1)水对花盆底的压强。
(2)水对花盆底的压力。
(3)花盆中水的重力。
解:(1)水对花盆底的压强p1=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×
10 N/kg×0.05 m=500 Pa。
(2)由p=可知,水对花盆底的压力F1=p1S=500 Pa×0.01 m2=5 N。
(3)空花盆的重力G盆=m盆g=0.4 kg×10 N/kg=4 N,由p=可知,
花盆对桌面的压力F2=p2S=1 000 Pa×0.01 m2=10 N;
因为花盆对水平桌面的压力等于空花盆的重力与花盆中水的重力
之和,所以花盆中水的重力G水=F2-G盆=10 N-4 N=6 N。
【能力提升练】
8.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器。两个容器开口大小相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度不同。下列说法正确的是
( )。
A.两种液体密度的大小关系是ρa >ρb
B.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
C.两种液体对容器底压强的大小关系是pa<pb
D.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲<p乙
C
9.如图甲所示,一个长方体浸没在水中,现用力向上提长方体,使长方体匀速上升。t1时刻长方体的上表面刚好与水面齐平,t2时刻长方体的下表面刚好与水面齐平。请在图乙中画出此过程容器底受到水的压力F随时间t变化的大致图像。(长方体下底面刚好离开容器底部开始计时)
1.(2024广东广州中考)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )。
A.3.0×104 Pa
B.9.0×104 Pa
C.1.0×105 Pa
D.1.3×105 Pa
D
2.(2024四川广安中考)茶壶几乎是每家必备的常用器具。学习压强知识后,小淇想对家中的茶壶进行相关研究。她测得茶壶的质量为600 g,底面积为100 cm2,装入适量水后将它放在水平桌面上,测得水的深度如图所示,请你接着她的探究完成如下任务。水的密度为1.0×103 kg/m3。g取10 N/kg。
(1)求水对茶壶底的压强。
(2)若水对茶壶底的压力是茶壶对桌面压力的,则茶壶内水的质量为多少?(茶壶壁厚度不计)
(1)1 200 Pa (2)1.4 kg
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