2025年中考物理复习:压强知识讲解与巩固练习
2025-03-31
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特供
内容正文:
压强
一.压力和重力的区别
1、压力:垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
2、压力产生的条件:压力是相互接触的物体因相互挤压使物体发生形变时在接触面之间产生的力。
3、辨析:重力和压力的区别
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
注意点
压力不一定是由于物体受到重力而引起的;物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力。
4、压力方向:压力的方向与受力物体的表面垂直且指向受压物体。
5、压力作用点:压力的作用点在受压物体的表面上。
6、影响压力作用效果的因素:压力和受力面积,受力面积一定时,压力越大,压力的作
用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
【典例1-1】(2023•栾城区校级开学)下列关于压力的说法中正确的是( )
A.压力的方向一定垂直于物体间的接触面
B.压力的大小一定等于物体的重力
C.任何情况下压力的大小都和物体受到的重力无关
D.压力的方向总与重力的方向一致
【典例1-2】(2023春•霍邱县期末)如图所示,停在斜坡上的汽车共受到 个力的作用。汽车对地面有压力作用,压力的方向为图 所示(选填“①”“②”“③”或“④”)。
【变式1-1】(2023春•阜宁县期中)放在水平桌面上的茶杯,对桌面有压力,关于“桌面形变产生的力”,下列说法正确的是( )
A.茶杯对桌面的压力 B.桌面对茶杯的支持力
C.茶杯的重力 D.茶杯对地球的吸引力
二.压强的定义及计算
1、压强:压力的作用效果,数值上等于物体单位面积上受到的压力。
2、压强公式:。
3、压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa。
【典例2-1】(2023春•芗城区期中)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 104Pa
C.500N 104Pa D.500N 105Pa
【典例2-2】(2023春•吴江区校级月考)质量为50kg的某同学,自然站立在水平地面上,对地面压力为 N,双脚站立对地面的压强比行走时 (选填大小);某沼泽地能承受的压强为2×104Pa,这位同学与沼泽地的接触面积至少为 m2,才不会陷入沼泽地。
【典例2-3】(2023春•天门期中)如图所示,正方体物体A和B叠放在一起,A的密度为0.6×103kg/m3,边长1dm,B重8N,B的底面积为4dm2,求
(1)A对B的压强;
(2)B对水平地面的压强。
【变式2-1】(2023春•商南县校级期中)如图所示,这是a、b两种物质质量和体积的关系图像。若用质量相等的a、b两种物质分别制成甲、乙两个底面积不同、高度相同的实心圆柱体,将它们放在水平地面上。则( )
A.a、b的密度之比为4:1
B.a、b的密度之比为2:1
C.甲、乙两个圆柱体对地面的压强之比为8:1
D.甲、乙两个圆柱体对地面的压强之比为4:1
【变式2-2】(2023•德阳一模)如图所示,物体A重60N,B重30N,物体A的底面积为5cm2,物体B的底面积为3cm2,则A对B的压强为 Pa,B对桌面的压强是 Pa。
【变式2-3】(2023春•德庆县期末)下表是某种型号自行车的主要技术参数。李烨同学家到学校的路程是3.6×103m的平直路面,骑车从家到学校的时间约为20min,李烨同学的质量是40kg。(g取10N/kg)求:
自行车净重
120N
行驶过程中轮胎与地面总接触面积
1×10﹣3m2
车轮直径
0.61m
轮胎承受的最大压强
1×106Pa
(1)李烨同学骑车的平均速度;
(2)水平骑行时自行车对地面的压强;
(3)自行车后座能携带物体的最大质量。
三.减小或者增大压强的方法及其应用
1、减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
应用:①载重卡车装有许多的车轮。②房屋建在较大的地基上。③书包带做得较宽。
2、增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
应用:①速滑运动员的冰鞋装有冰刀。②投向靶盘的飞镖。③用力刹车。
【典例3-1】(2023秋•静安区期末)下列实例中,属于增大压强的是( )
A.图钉钉帽宽大 B.铁轨下铺枕木
C.刀刃磨得锋利 D.坦克车装有履带
【典例3-2】(2023春•茅箭区期中)公共汽车配备了逃生锤。遇到紧急情况时,乘客可以用逃生锤打破玻璃逃生。如图所示,挥动逃生锤,使 (选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,利于破窗逃离。这样选择的原因是:在 一定时,通过减小 ,可以增大压强。
【变式3-1】(2023秋•闵行区期末)下列实例中,增大压强的是( )
A.铁轨下铺枕木 B.载重车装有履带
C.逃生锤的锤头很尖 D.书包带较宽
【变式3-2】(2023春•济源校级期中)在校门口黄河路的修建中,推土机发挥着巨大作用,如图为某型号履带式推土机。推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时 ;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到 的作用。
四.固体压强大小的比较
1、准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。
2、找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键;抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式,采用控制变量法。
【典例4-1】(2023秋•长宁区期末)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现沿水平方向将甲、乙切去相同的高度,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为Δp甲、Δp乙,则( )
A.F甲>F乙,Δp甲>Δp乙 B.F甲>F乙,Δp甲=Δp乙
C.F甲=F乙,Δp甲>Δp乙 D.F甲=F乙,Δp甲=Δp乙
【典例4-2】(2023秋•宝山区校级期中)如图甲、乙两个实心正方体,放在水平桌面上,已知:甲、乙对水平地面的压强相等,甲的体积大于乙的体积,则质量m甲 m乙。若沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,则甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲 p'乙,切去部分Δm甲 Δm乙。(均选填“大于”或“等于”或“小于”)
【变式4-1】(2023春•临澧县期末)如图所示关于力的下列说法正确的是( )
A.如图甲所示,竖直拿在手中的瓶子处于静止状态,增大手对瓶子的压力,手对瓶子的摩擦力增大
B.如图乙所示,用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书;然后在书下垫几支圆铅笔,再次匀速拉动,第二次皮筋伸长量比第一次小
C.如图丙所示,用两手指水平压住铅笔的两端,铅笔静止时,铅笔对两手指的压强一定相等
D.如图丙所示,用力压时,两个手指的感觉不同,说明压力的作用效果跟压力大小有关
【变式4-2】(2023•合肥模拟)如图,质量相等的实心均匀正方体A和B平放在水平地面上(ρA>ρB),它们对地面的压强分别为pA和pB,则pA pB。(均选填“>”、“<”或“=”)
五.探究影响压力的作用效果的因素
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
2、实验器材:小桌子、海绵、砝码。
3、器材作用及图像
(1)小桌子:实验主体。
(2)砝码:提供压力。
(3)海绵:体现压力作用效果。
4、实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
5、实验结论及应用
(1)受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显。
(2)压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
【典例5-1】(2023春•唐河县期末)如图1表示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,应选择图2中的哪几种情形进行模拟研究( )
A.甲与乙 B.乙与丙
C.甲与丙 D.任意两种对比都可以
【典例5-2】(2023春•启东市校级月考)某兴趣小组用如图所示的实验装置探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时,做出了以下猜想:
猜想一:可能与压力的大小有关;
猜想二:可能与受力面积有关。
(1)实验中是通过比较 来比较压力作用效果的,这时用到的物理方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2)比较甲、乙两次实验,得出的结论: ,压力作用效果越明显;
(3)为了验证猜想二,应比较 乙、丙 两次实验,得出的结论: ,压力作用效果越明显;
(4)如果实验中利用如图丁所示的木板代替海绵, (选填“可以”或“不可以”)完成实验;图丙实验中海绵受到的压强p丙与图丁实验中木板受到的压强p丁的大小关系为:p丙 p丁(选填“>”“<”或“=”)。
【变式5-1】(2023春•东海县期末)在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小明同学用一块海绵和A、B两个重物做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种探究方法叫做 ;
(2)由图甲、乙的实验现象可知:在受力面积相同时, ,压力的作用效果越明显;
(3)同组的小华同学想利用一只铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他设计了如图丁、戊所示的两种方案,小明认为图丁的方案不合理,原因是图丁的方案没有控制 相同。
【变式5-2】(2023秋•昌平区期末)小京利用小桌、铁块和海绵探究压力的作用效果与压力大小、受力面积是否有关,进行了如甲、乙、丙图所示的实验。
(1)该实验通过 来反映压力的作用效果;
(2)由乙、丙两图所示实验现象可得出:压力的作用效果与 有关。(选填“压力大小”或“受力面积”)
巩固练习:
一、单选题
1.下列估测中,最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋的质量约为500g
B.我们教室里空气的密度约为1.29g/cm3
C.一个指甲盖上受到的大气压力大约为500N
D.一个中学生双脚站立时对地面的压强约为1×104Pa
2.一个同学骑着一辆打足气而又缓慢漏气的自行车在柏油马路上行驶,关于这辆自行车对路面的压力和压强的说法,正确的是( )
A.压力不变,压强逐渐减小 B.压力不变,压强逐渐增大
C.压力逐渐增大,压强逐渐减小 D.压力逐渐减小,压强逐渐增大
3.某同学在做托里拆利实验时,过程操作规范。关于托里拆利实验,下面说法中错误的是( )
A.实验中,玻璃管内水银面上方的气压为零
B.是大气压支持玻璃管内的水银,使管内水银柱不再下落
C.若将该装置从山脚下移到山顶,管中水银柱高度将变小
D.若将所用玻璃管换成粗一些的,所测数据将变小
4.下列是几种堤坝的截面图,你认为最安全可靠的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,是静止放在水平展台上的三星堆出土修复后的青铜面具。关于青铜面具,下列说法正确的是( )
A.面具对展台的压力就是面具受到的重力
B.面具受到的重力和展台对面具的支持力是一对平衡力
C.面具受到的重力和展台对面具的支持力是一对相互作用力
D.面具受到的重力和面具对展台的压力是一对相互作用力
6.如图所示,《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情境,下列选项中可以增大压强的是( )
A.甲图中把镰刀磨锋利 B.乙图中木桶底面积较大
C.丙图中牛的脚掌较大 D.丁图中扁担较宽
7.下列关于压强的说法中正确的是( )
A.用久的菜刀要磨一磨,是通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而减小的原理
C.在物理学史上,马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值
D.飞机升力是由于机翼上表面的空气流速小于下表面的空气流速产生的
8.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,将玻璃管缓慢上提,但下端始终不露出液面,下列说法正确的是( )
A.水银柱长度保持不变
B.管内水银面逐渐下降,最终与管外液面相平
C.管内水银面逐渐上升
D.管内水银面稍微下降一些
9.如图所示,甲、乙为两个实心均匀正方体,它们对水平地面的压力相等,现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分,它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙,下列判断正确的是( )
A.若沿水平方向切去相同质量,p甲可能大于p乙
B.若沿水平方向切去相同体积,p甲一定小于p乙
C.若沿竖直方向切去相同质量,p甲可能大于p乙
D.若沿竖直方向切去相同体积,p甲一定小于p乙
10.如图所示,甲、乙两人在完全相同的沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印。则( )
A.甲对沙滩的压强较大
B.乙对沙滩的压强较小
C.甲所受的重力较大
D.甲所受重力与乙相等
11.如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是( )
A.玻璃管倾斜后会影响实验测量结果
B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
C.大气压的数值等于760mm水银柱产生的压强
D.因为大气压大于玻璃管内这段水银柱产生的压强,所以水银柱不会落下
12.如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,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760mm
B.若将玻璃管向上提2cm,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780mm
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
13.如图所示,用细线将一规则均匀的金属柱体从水中匀速提起至其下表面刚好离开水面,此过程中忽略细线的体积,则容器底受到水的压强p随时间t变化的图像应大致如下列图中的( )
A. B.
C. D.
14.关于气体压强的物理知识,下列说法与实际不符的是( )
A.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
B.高压锅能增大锅内气压降低沸点
C.马德堡半球实验证明了大气压的存在
D.托里拆利最早测出了大气压的值
15.均匀实心正方体甲的密度大于乙的密度,两正方体分别放置在水平地面上时对地面的压强相等。现分别在两物体上沿水平方向截去一定质量的物体后,其剩余部分对水平地面的压强仍然相等。截去部分的物体质量分别为Δm甲、Δm乙,则下列说法正确的是( )
A.Δm甲一定大于Δm乙 B.Δm甲一定小于Δm乙
C.Δm甲可能等于Δm乙 D.Δm甲可能大于Δm乙
二、填空题
16.在高铁站的站台上,离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线(如图所示),所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时,列车附近的空气流速大,压强 ,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
17.如图所示,小红在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气,硬币跳过木块。小红解释其原理:当气体在硬币上方流过时,硬币上方的压强 (选填“变大”“变小”或“不变”),硬币上下方气体的压力差 (选填“大于”“小于”或“等于”)硬币的重力,于是硬币跳起。硬币跳至最高点时处于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态。
18.测量 的仪器叫作气压计。托里拆利实验是最早准确 大气压的实验。标准大气压的值约为 Pa。
19.水平桌面上有甲、乙两个圆柱形容器(容器的质量和厚度不计),装有质量相同的水,如上图所示。水对甲、乙两个容器的底部的压力和压强的大小关系分别是F甲 F乙;p甲 p乙。(均选填“>”“<”或“=”)
20.如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为 kg;从甲、乙两容器内抽出 m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
21.如图,利用托里拆利实验测得大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强。如果测量时玻璃管上端留有空气,则测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。把玻璃管倾斜,管内外水银面高度差 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若此时的大气压是 , ,g取10N/kg,则此时的大气压可支持 m高的水柱。
三、实验题
22.如图1甲所示,放学途中,小红撑着伞在雨中行走。一阵大风吹来,伞面被吹翻。她猜想伞面受到升力的大小可能与空气的流速有关,于是设计了如图1乙所示的实验进行验证。
小红用纸板制作了一个上凸下平的模型代替伞面,将其固定在一个托盘测力计上;在模型的正前方用电风扇迎面吹风,模拟气流。打开电风扇,调整气流速度,读出测力计的示数,记入表中。
风速
无风
低速
高速
托盘测力计示数
18
16
10
(1)分析表中数据可知,空气低速流过时,模型所受升力为 N;空气流速越快,模型受到的升力越 (填“大”或“小”);
(2)每到夏天都会有人在电动车上加装遮阳伞(如图1丙)。骑行时,人始终处于伞的影子当中,十分凉爽。该电动车快速行驶时,伞面会受到较大的升力,导致车辆对地的压力 (填“大于”“小于”或“等于”)车的总重力,进而 (填“增大”或“减小”)了车轮与地面间的摩擦力,带来了极大的安全隐患;
(3)为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,技术员设计了以下几种方案(如图2所示)。弧形部分为墙面凸出部分,其中最有效的是方案 。
23.茂茂同学想利用注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
A.把注射器的活塞推至注射器的底端,然后用橡皮帽封住注射器底部小孔;
B.如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器上有刻度部分的容积为V;
D.用刻度尺测出注射器上有刻度部分的长度为L。
请回答以下问题。
(1)用测量步骤中的V、L和F表示大气压:p= ;
(2)实验时发现注射器装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”或“偏小”或“无影响”);
(3)选用图乙中B注射器进行实验测量,发现弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。如果想继续实验,则可改用图乙中的 (选填“A”或“C”)注射器;
(4)实验过程中发现活塞与筒壁之间有 ,使测力计的示数 (选填“偏大”或“偏小”),提出一条能提高此方法测量大气压值精确度的建议: 。
四、计算题
24.如图所示,一厚度均匀的铝板质量为16.2kg,面积为5m2,求它对地面产生的压强?(g=10N/kg)
25.如图所示,有一放置在水平地面上的容器重为10N,装有重为40N的水,水深为0.1m,底面积为,求:
(1)水对容器底部产生的压强;
(2)容器对地面的压力;
(3)容器底部受到水的压力。
26.如图所示,平底茶壶的质量是600g,底面积是(壶内、外底面积相等),内盛的开水,放置在面积为的水平桌面中央。试求:
(1)水对茶壶底部的压强和压力;
(2)茶壶对桌面的压强;
(3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对桌面的压强为1000Pa,求F的大小。
27.在一个重为2N,底面积为0.01m2的容器里装8N的水,容器中水的深度为0.05m,把它放在水平桌面上,求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对桌面的压力和压强。
五、综合题
28.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为,边长是0.1米。沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如下表所示。
压强的变化量(Pa)
△p甲
0
△p乙
245
(a)请判断甲、乙切去的方向,并说明理由;
(b)求出正方体乙的边长
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《压强》参考答案
1.D
【知识点】常见物体的质量及质量估算、压强公式的简单应用、常见物质的密度
【详解】A.一枚鸡蛋的质量在50g左右,故A不符合题意;
B.我们教室里空气的密度约为1.29kg/m3,故B不符合题意;
C.大气压强约为1×105Pa,指甲盖的大小约为
由可得,指甲盖受到的大气压力为
故C不符合题意;
D.中学生的质量约为50kg,所以重力约为
双脚与地面的接触面积约为
站立在水平地面上时对地面的压强为
故D符合题意。
故选D。
2.A
【知识点】压强公式的简单应用、压力的概念
【详解】由“该同学骑着自行车在柏油马路上行驶”可知,此时他和自行车的总重力大小等于对地面的压力,在骑车过程中总重力不变,则对路面的压力大小不变,而因为自行车缓慢漏气,车胎会变瘪,这样车胎与地面的接触面积会变大,即受力面积逐渐增大,由可知,地面受到的压强会变小。故A正确,BCD不正确。
故选A。
3.D
【知识点】托里拆利实验
【详解】A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,气压为零,故A正确,A不符合题意;
B.玻璃管内水银柱是外界大气压与水银柱产生的压强相等,从而支持着水银柱使水银柱不会下落,故B正确,B不符合题意;
C.若从山脚移到山顶,此时大气压变小,所以支持的水银柱高度也就变小了,故C正确,C不符合题意;
D.大气压的数值等于水银柱的压强,即
管的粗细、管是否倾斜、水银槽内水银的多少都不会影响水银柱的高度,故D错误,D符合题意。
故选D。
4.D
【知识点】液体压强的特点及其应用
【详解】由于液体压强随深度增加而增大,单位面积上的坝堤的底部受到水的推力比上部大,所以拦河坝的大坝都要建成“上窄下宽”的形状,D图中下方更宽,所以D图最安全,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.B
【知识点】压力的概念、平衡力与相互作用力的区别
【详解】A.面具对展台的压力和面具受到的重力作用在不同的物体上,是两个性质不同的力,所以不能说面具对展台的压力就是面具受到的重力,故A错误;
BC.静止放在水平展台上的三星堆出土修复后的青铜面具,处于平衡状态,面具受到的重力和展台对面具的支持力是作用在同一物体上的两个力,符合二力平衡条件,所以是一对平衡力,不是一对相互作用力,故B正确,C错误;
D.面具受到的重力和面具对展台的压力方向相同,所以不是一对相互作用力,故D错误。
故选B。
6.A
【知识点】减小压强的方法及生活中的实例、增大压强的方法及生活中的实例
【详解】A.把镰刀磨锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.木桶底面积较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.牛的脚掌较大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.扁担较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
7.A
【知识点】流体压强与流速的关系及现象解释、托里拆利实验、液体压强的特点及其应用、增大压强的方法及生活中的实例、流体压强与流速的关系
【详解】A.用久的菜刀要磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B.拦河坝设计成下宽上窄,利用了液体压强大小随深度增加而增大,故B错误;
C.马德堡半球实验首次证明大气压的存在,托里拆利实验第一次测量出了大气压强的准确数值,故C错误;
D.飞机机翼为流线型,即上方为凸型,下方是平的;等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的空气流速小,压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,飞机受到向上的升力,故D错误。
故选A。
8.A
【知识点】托里拆利实验
【详解】利用托里拆利实验装置测量大气压强时,玻璃管内的水银柱稳定后,玻璃管上部是真空,水银柱不再下降,那是因为大气压强支持着这个水银柱,把玻璃管向上提一段距离(玻璃管口没有离开水银面),玻璃管内没有混进空气,玻璃管上部仍然是真空,大气压强也没有改变,所以大气压支持的水银柱的压强也不会变化,根据p=ρgh,所以水银柱的高度保持不变,即水银柱长度保持不变。
故选A。
9.D
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强
【详解】已知它们对水平地面的压力相等,说明它们的重力相等,由可知,p甲<p乙;两正方体的重力相等、质量相等,甲的体积大,由可知,甲的密度较小,即ρ甲<ρ乙;
A.若沿水平方向切去相同质量,则剩余部分的质量也相等,即剩余部分的重力相等;由图示可知,S甲>S乙,由可知,p甲<p乙,故A错误;
B.若沿水平方向切去相同体积,由于甲的密度较小,所以甲切去部分的质量较小,则甲剩余部分的质量、重力较大,甲剩余部分对地面的压力较大,而甲的底面积较大,根据可知,甲、乙剩余部分的压强关系不能确定,故B错误;
CD.沿竖直方向切去一部分,两物体仍然为柱体,柱体对水平面的压强为p=ρgL(L为柱体的高),无论沿竖直方向切去相同体积还是相同质量,柱体的密度、高度均不变,则它们的压强关系不变,还是p甲一定小于p乙,故C错误,D正确。
故选D。
10.C
【知识点】压强大小比较、压强公式的简单应用
【详解】AB.甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,他们在沙地上留下的脚印深浅相同,则他们对沙地的压强相等,即,故AB错误;
CD.因,所以,由可得,F甲>F乙,由于物体对水平面压力的大小等于重力的大小,因此甲的重力较大,故C正确,D错误。
故选C。
11.C
【知识点】标准大气压的值、托里拆利实验
【详解】A.水银柱产生的压强跟水银柱的高度和水银的密度有关,与玻璃管倾斜、玻璃管的粗细无关,故A错误;
B.在玻璃管中装满水银是为了排净管中的空气,使大气压等于水银柱产生的压强,故B错误;
C.当玻璃管上方为真空时,大气压等于水银柱产生的压强,所以玻璃管外大气压等于760mm水银柱产生的压强,故C正确;
D.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故D错误。
故选C。
12.A
【知识点】托里拆利实验、大气压与高度的关系
【详解】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A.当把玻璃管倾斜时,大气压不变,水银柱产生的压强与大气压强相等,故水银柱的高度不变,所以管内外水银面的高度差不发生变化,仍为760mm,故A正确;
B.向上提起一段距离,管口未离开水银面,水银柱的高度差不变,产生压强始终等于大气压,管内封闭水银柱长度不变, 仍为760mm,故B错误;
C.若玻璃管内混入少量空气,空气也会产生压强,所以大气压支持的水银柱高度会降低,测出的大气压值偏小,故C错误;
D.由于大气压随高度的增加而降低,所以将该装置从山脚移到山顶,玻璃管中水银柱的液面将下降,即玻璃管内外水银面高度差变小,故D错误。
故选A。
13.B
【知识点】液体压强公式的简单应用
【详解】柱体从水中匀速提起至上表面刚好与水面平行时,物体排开水的体积不变,液面不变,根据p=ρgh可知容器底受到水的压强p不变,柱体刚露出水面至下表面刚好离开水面过程中,排开水的体积逐渐减小,液面逐渐降低,由p=ρgh可知容器底受到水的压强降低,但不能为零; 圆柱体开始露出水面后,因容器上部横截面积大,所以水面下降的高度小,水的压强减小得慢;随着水面的下降,因容器下部横截面积小,所以水面下降的高度增大,水的压强减小得快,对应的图线变陡,故B正确。
故选B。
14.B
【知识点】大气压对液体沸点的影响、托里拆利实验、证明大气压的存在、大气压的应用
【详解】A.吸盘内气压低于吸盘外大气压,吸盘在大气压的作用下被压在墙上。故A不符合题意;
B.高压锅密封好,能增大锅内气压,使沸点升高。故B符合题意;
C.马德堡市市长格里克用两个铜半球紧贴在一起,抽空里面的空气,用16匹马才将其拉开,证明了大气压的存在,这个实验称为马德堡半球实验。故C不符合题意;
D.意大利科学家托里拆利利用水银进行实验,最早测出了大气压的值。故D不符合题意。
故选B。
15.B
【知识点】利用p=ρgh的公式计算柱状固体的压强、压强公式的简单应用
【详解】正方体分别放置在水平地面上时对地面的压强为
没有切割前,甲、乙对地面的压强相同,故
经整理可知
因为
则
甲沿水平切去Δm甲,则甲切去的高度为
同理,乙切去的高度为
剩余部分对地面的压强为
同理,乙剩余部分对地面的压强为
剩余部分对地面的压强相等,故
由于
故
经整理可知
则
故ACD错误,B正确。
故选B。
16.小
【知识点】流体压强与流速的关系及现象解释、流体压强与流速的关系
【详解】当列车驶过时带动空气流速加快,使人身体前面压强变小,而身后空气流速慢压强大,当列车驶过时,即使与车保持一定的距离,也很容易被身后的压强推入火车道,因此是非常危险的。
17. 变小 大于 非平衡
【知识点】流体压强与流速的关系及现象解释、平衡状态的判断
【详解】[1][2]当气体在硬币上方流过时,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,硬币上方压力小于下方压力,形成压力差,当硬币上下方的气体的压力差大于其重力时,硬币便向上跳起,越过了前面的障碍物。
[3]硬币跳至最高点时受到重力的作用,受到非平衡力,属于非平衡状态。
18. 大气压 测量
【知识点】气压计的构造及原理、标准大气压的值、托里拆利实验
【详解】[1]测量大气压的仪器叫作气压计,常用的气压计有:水银气压计、金属盒气压计。
[2]在托里拆利实验中,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即760mm,这也就是后来规定的1个标准大气压的大小,托里拆利实验是最早准确测量大气压的实验。
[3]1标准大气压等于760mm水银柱产生的压强,根据液体压强计算公式可以计算得p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa,1标准大气压的值约为1.013×105Pa。
19. = >
【知识点】压力的概念、压强公式的简单应用
【详解】[1][2]如图所示,根据柱形容器的特点,容器底部受到水的压力等于水的重力,两容器底部受到压力相同,即F甲=F乙,而S甲<S乙,根据压强公式可知p甲>p乙。
20. 3 0.1
【知识点】液体压强公式的简单应用、密度公式的简单应用
【详解】[1]根据密度公式可知,容器内水的质量为
[2]液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据公式p=ρgh可知,当两种不同液体对两容器底部压强相等时,液体密度与液体深度成反比,即
由题意可知甲容器中水的深度为
乙容器中酒精的深度为
所以要使酒精和水对容器底部的压强相等,则抽走的水的相同高度必须满足
解得
21. 740 小于 不变 10
【知识点】托里拆利实验、液体压强公式的简单应用
【详解】[1]读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为740mm,因此,当时的大气压强等于740mm高水银柱产生的压强。
[2]如果测量时玻璃管上端留有空气,管内残留的空气会产生一部分压强,使管内水银面降低,则测量值小于真实值。
[3]把玻璃管倾斜,由于外界大气压的值不变,管内外水银面高度差不变。
[4]玻璃管内水柱产生的压强等于大气压强,则玻璃管中水的高度为
22. 2 大 小于 减小 二
【知识点】流体压强与流速的关系、探究流体压强与流速的关系
【详解】(1)[1][2]根据表格中数据分析,当无风时,托盘测力计示数等于模型重力为
当空气低速流过时,托盘测力计示数,模型所受升力为
当风速变为低速,直到高速,托盘测力计示数变小了,说明模型受到了向上的升力,并且空气流速越快,这个力越大。
(2)[3][4]伞的形状是上方凸起的,当气流经过时,上方的流速大,压强小,下方的流速小,压强大,伞下方的气压大于伞上方的气压,这样就会产生一个向上的升力,使伞容易被风吸起来,使电动车对地面的压力变小,摩擦力变小,不能平稳行驶。
(3)[5]为解决某地下商城“工”字形通道中过道的通风问题,让过道中空气流动起来,那就要使过道两侧通道空气流速不同,从而使两侧通道压强不同,通过这个压强差促使通道内空气流动产生通风的效果,根据探究实验结论,我们只要在两通道的其中一个加凸起,就可以保证两侧有压强差,为了节能我们也没有必要加装换气扇,综上所述此题应选方案二。
23. 偏小 A 摩擦 偏大 在活塞涂上凡士林或其他润滑油
【知识点】设计实验估测大气压的值
【详解】(1)[1]注射器上有刻度部分的长度为L,有刻度部分的容积为V,则活塞的面积为,将测量结果代入压强公式得大气压为
(2)[2]注射器顶端装针头处空气无法排尽,即有残余气体,注射器内还会有一定气压,这样会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小。
(3)[3]因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可选择用较细的注射器,故选A注射器。
(4)[4][5]活塞与筒壁之间存在摩擦,导致活塞刚开始滑动时拉力大于大气对活塞的压力,从而使得测力计的示数偏大。
[6]为了减小活塞与筒壁之间的摩擦,可以采用在活塞涂上凡士林或其他润滑油等。
24.32.4Pa
【知识点】压强公式的简单应用
【详解】铝板受到重力
G=mg=16.2kg×10N/kg=162N
铝板对地面产生的压强
25.(1)1000Pa;(2)50N;(3)20N
【知识点】压强公式的简单应用、计算液体对容器底的压强和压力
【详解】解:(1)水对容器底部产生的压强为
(2)容器对地面的压力为
(3)根据可得,容器底部受到水的压力为
答:(1)水对容器底部产生的压强为1000Pa;
(2)容器对地面的压力为50N;
(3)容器底部受到水的压力为20N。
26.(1);10N;(2)1800Pa;(3)8N
【知识点】液体和固体压强的对比计算、二力或多力平衡问题
【详解】解:(1)水对壶底的压强
水对壶底的压力
(2)茶壶和水的总重力
茶壶对桌面的压力
茶壶对桌面的压强
(3)小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,茶壶受到重力、支持力和拉力,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,此时茶壶对地面的压力
地面对茶壶的支持力和茶壶对地面的压力是相互作用力,地面对茶壶的支持力
竖直向上提茶壶的力
答:(1)水对茶壶底部的压强1000Pa,压力是10N;
(2)茶壶对桌面的压强是1800Pa;
(3)当小明用竖直向上的力提茶壶,但没有提起来时,此时茶壶对地面的压强为1000Pa,F的大小是8N。
27.(1)500Pa;5N;(2)10N;1000Pa
【知识点】液体压强公式的简单应用、压强公式的简单应用、压力的概念
【详解】解:(1)水对容器底部的压强为
p1=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
水对容器底部的压力为
F1= p1S=500Pa×0.01m2=5N
(2)容器对桌面的压力为
F2=G1+G2=2N+8N=10N
容器对桌面的压强为
答:(1)水对容器底部的压强为500Pa,压力为5N;
(2)容器对桌面的压力为10N,压强为1000Pa。
28.(a)见解析;(b)0.2m
【知识点】计算较复杂情况的固体压强
【详解】(a)由表中数据可知,甲对地面压强的变化量是零,说明乙切掉的部分叠放在甲上面,压力不变,甲的底面积不变,由可知甲对地面的压强不变,所以沿水平方向切甲,甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等,如果水平方向切乙,乙的底面积不变,将甲切掉部分叠放在乙上面,压力不变,由可知乙对地面的压强不变,所以沿竖直方向切乙。
(b)甲切掉一半体积的质量为
甲切掉一半体积的质量和乙切掉一半体积的质量相等,乙切掉一半体积的质量
由表中数据可知,乙的压强的变化量是245Pa,由压强的公式得到乙压强的变化量
解得
学科网(北京)股份有限公司
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