第8章 压强【B卷 专项卷】（重难训练41题9大考点）-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（沪粤版2024）

第八章 压强 （B卷•专项卷） 一．探究压力的作用效果（共3小题） 二．固体压强的计算（共7小题） 三、增大和减小压强的方法（共4小题） 四．探究液体压强的特点（共3小题） 五．液体压强的计算（共6小题） 六．连通器（共5小题） 七．大气压的应用（共5小题） 八．关于大气压的实验探究（共3小题） 九．流体压强和流速的关系（5小题） 一．探究压力的作用效果（共3小题） 1．我国是桥梁建设的大国，目前桥梁总数超过100万座，世界排名前10位的各类型桥梁中，中国占半数以上．桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”，如图1所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量，小明和小亮通过分析桥梁结构作出如下两个猜想：①钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F有关；②钢梁的下垂量h可能与两个支撑柱的间距s有关，为了验证猜想，他们进行了如下实验： (1)如图2是小亮探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时，画出的下垂量h与所受压力F关系的图线，根据图线可知，当压力为时，下垂量是 cm，根据图像可得结论： ； (2)小明想探究“一根钢梁的下垂h与两个支撑柱的间距的关系”，实验过程中，他应该控制 不变，改变两个支柱间的距离s； (3)小亮发现将钢梁压制成如图3的倒“V”字形后，能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个合理的猜想：钢梁能承受的最大压力可能与 有关。 2．小川所在小组用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)首先他们根据生活经验提出了各种猜想。如图甲所示，两个人对雪地的压力是差不多的，但一个陷下去了，另一个却没有，由此猜想压力的作用效果可能与 有关。 (2)接着他们又设计了如图乙所示的实验来继续探究：实验中同学们是通过观察 来比较压力的作用效果的。 (3)①通过比较图A、B，说明 ，压力的作用效果越明显。 ②通过比较图 ，说明受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ③下列实例中运用到①中结论的是 （填字母）。 a、铁轨铺在枕木上        b、汽车不能超载        c、菜刀钝了要磨一磨 (4)小组中的一位同学在对比图A、D时，得出了压力作用的效果与压力大小无关的结论，请你指出他在分析时的错误： 。 (5)本实验用到的科学探究方法是 法和 法。 (6)在探究压力作用的效果与受力面积的关系时，小川用如图丙、丁所示两种方式压在铅笔两端。图 的方式不合理，因为该方式没有控制 。 (7)[开放探究]课后老师要求用身边的物品探究压力作用的效果与受力面积的关系，小川选择了海绵和两瓶完全相同的矿泉水，请你帮他设计实验方案： 。 3．小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验，如图所示： (1)实验中，她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的； (2)比较 两图，可初步得到：受力面积相同时，压力越 ，压力作用效果越明显； (3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释； (4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板，则小桌对木板和海绵的压强 （选填“相等”或“不等”）； (5)为了使实验现象更加明显，可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验； (6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半（图戊），分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力（选填“相等”或“不等”），对桌面的压强最大的是 （选填“①”“②”或“③”）。 二．固体压强的计算（共7小题） 4．放在水平地面上的正方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体，它们的高度如图所示，它们对地面的压强分别为和，则下列关系正确的是（   ） A． B． C． D．无法判断三者大小关系 5．如图所示，实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上，它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、，甲、乙剩余部分对地面的压强相等，则下列关系一定不成立的是（　　） A．， B．， C．， D．， 6．如图所示，甲、乙、丙均为正方体，甲、乙的边长分别为10cm、20cm，乙、丙的重力分别为60N、10N，整个实验装置静止，此时甲对乙的压强为1500Pa。则下列说法正确的是（　　） ①弹簧测力计的示数为10N； ②甲物体的密度为1.5×103kg/m3； ③若要使乙对桌面的压强为1950Pa，可沿水平方向切掉丙的； ④若要使乙对桌面的压强变成原来的，应沿竖直方向切掉乙的。 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 7．如图所示，甲、乙两个实心物体静止在水平地面上，其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体，乙为边长为1m，密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平稳地放在乙物体正上方时，甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示，则 Pa， m。 8．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）。 9．两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。 (1)若甲的质量为8千克、体积为米，求甲的密度； (2)若乙的重力为50牛、底面积为米，求乙对地面的压强； (3)若甲竖放、乙平放，将它们均顺时针旋转90°，如图所示，旋转前后它们对地面的压强如表所示，求旋转后乙对地面的压强。 对地面压强 旋转前 旋转后 （帕） 2940 1176 （帕） 2940 10．如图甲所示，边长为0.1m，密度为的正方体合金金属块，放置在面积为的桌面正中央。 （1）求金属块的重力； （2）如图乙，对金属块施加竖直向下的压力F，当物体对桌面压的强为3800Pa时，求F的大小； （3）改变图乙中压力的大小，当压力大小为时，金属块对桌面的压强为，当压力大小为时，金属块对桌面的压强为，且，，求压强的大小。 三、增大和减小压强的方法（共4小题） 11．如图所示的事例中，属于增大压强的是（　　） A．在螺母下面加垫圈 B．钉帽的面积比较大 C．切蛋器的金属丝很细 D．利用提手提较重的塑料袋 12．小明乘坐大巴车时发现车窗边放置有逃生安全锤，如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形，其目的是通过 受力面积来 压强，从而让乘客更容易破坏玻璃窗逃生。（均选填“增大”或“减小”） 13．下列现象用物理知识解释有误的是（   ） A．骆驼的脚掌特别宽大能增大受力面积，减小压强，有利于在沙漠行走 B．磨刀不误砍柴工，减小受力面积，减小压强，提高工作效率 C．人行道的盲道上有凸起减小受力面积，增大压强，提高盲道砖的助感引导作用 D．啄木鸟的喙又尖又长减小受力面积，增大压强，有利于摄食 14．如图所示情景中，属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是（    ） A．压路机的碾子质量很大 B．载重汽车装有许多车轮 C．自行车刹车时用力捏手闸 D．汽车的轮胎有很多花纹 四．探究液体压强的特点（共3小题） 15．小亮学习了液体压强知识后，猜想：液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关，为此，他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证，实验情况如图所示。 (1)实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 （薄/厚）一些的较好，原因是 、U形管中液体的密度越 （大/小），实验效果越明显； (2)为了探究液体内部同一深度不同方向的压强大小，手应直接操作图甲装置中______； A．橡皮管 B．转轮 C．金属杆 D．金属盒 (3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程：乙、丙两烧杯中液面等高， A、B点到烧杯底部的距离不同，通过观察压强计判断出pA不等于pB，由此可以得出结论：液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关； 但小明反驳说：你的结论是错误的，原因是 ，在你的实验基础上，应补充具体操作： ，才能得出正确结论。 16．如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 (1)压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器； (2)实验前检查装置：当按压探头的橡皮膜，若装置不漏气，则U形管两边液面高度变化 （选填“明显”或“不明显”）；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 (3)调试完成后，小华接着进行如图1所示的实验，如图乙，保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，这说明在液体内部同一深度，向各个方向的压强 ； (4)比较图1中乙和丙两次实验，可以得到：在同种液体中，液体压强随 的增加而增大； (5)比较 两次实验，可以得到：液体的压强与液体密度有关； (6)小华探究液体内部压强的特点后，还希望测出某盐水的密度，在此基础上又做了拓展实验，步骤如下： ①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，底端橡皮膜向下微微凸起，用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1（如图2甲所示）； ②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中，直到橡皮膜表面与水面相平，测出管底到盐水液面高度为h2（如图2乙所示）； ③待测盐水密度的表达式ρ盐水= （结果用ρ水、h1、h2表示，不计橡皮膜形变对h1的影响）。 17．小张利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。 (1)如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器； (2)压强计是通过观察U形管中液面的 来反映液体压强的大小；已知，为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用 （选填“水”或“水银”）； (3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强 ；通过图乙、图丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； (4)小张在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U形管两边液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是 。 (5)小张自制了如图戊所示的实验装置，A侧下部蒙有一层张紧的橡皮膜。向A侧加水，观察到橡皮膜向下凸起：再向B中加入密度未知的液体，直到橡皮膜变平整。分别测出A侧中水的深度为，橡皮膜到B底部的距离为，B侧中未知液体的深度为。则未知液体密度 （用测得量的符号和表示）。 五．液体压强的计算（共6小题） 18．盛有水的容器中，A、B、C三点的位置如图所示，A处水的压强为 Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2，则该表面受到水的压力为 N（g取10N/kg）。 19．如图（a）所示，正方体甲放在水平地面上，对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上，如图（b）所示，该容器的底面是一个正方形。 (1)若正方体甲的底面积为，求正方体对水平地面的压力。 (2)若容器乙中水的深度为0.1米，求水对容器底部的压强。 (3)将正方体甲浸没在容器乙的水中，水对容器底部的压强增加量为245帕，容器对水平地面的压强增加量为980帕。求： ①正方体甲的密度； ②容器乙的底面积。 20．如图所示，两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器A、B（底面积SA>SB）置于水平地面上，容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙，它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中，一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是（　　） ①分别倒入相同深度的液体甲和乙 ②分别倒入相同质量的液体甲和乙 ③分别倒入相同体积的液体甲和乙 ④分别抽出相同高度的液体甲和乙 A．① B．②③ C．①④ D．①②③ 21．如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积，圆柱体物块A、B的密度均为，物块A上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水（每分钟注入100g），水对容器底的压强大小与注水时间的关系图像如图乙所示。，常数，物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。求： （1）圆柱体物块的下表面到容器底部的距离； （2）注水5.2min时，水对物体A下表面的压力； （3）物块B的质量为320g，其底面积，注水4min停止注水，将B竖直放入容器中沉底，计算此时水对容器底的压强。 22．一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p甲 p乙，F甲 F乙；这两次放置，杯子对桌面的压力F＇甲 F＇乙（三空均选填“>”、“=”或“<”） 23．足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，容器底部是边长为20cm的正方形，容器重10N。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，如图甲所示。然后，向容器内级慢注入某种液体，圆柱体始终直立且在容器底部，容器对桌面的压力与注入液体的深度的关系，如图乙所示。求： （1）圆柱体的重力； （2）当液体深度为20cm时，容器对桌面的压强； （3）当液体深度为4cm时，液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比？ 六．连通器（共5小题） 24．如图所示，A、B为两容器，用一带阀门的管子相连，装有同种液体，液面相平，则a、b两处的压强pa （选填“>”“<”或“=”）pb。当阀门打开时，液体 （选填“流动”或“不流动”）。如果上面容器中，A、B两容器分别装有盐水和清水，且液面相平，当打开阀门时，液体 （选填“从A流向B”“从B流向A”或“不流动”）。 25．请阅读材料并回答问题。 大船过三峡 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸（如图甲所示），“电梯”则是升船机（如图乙所示）。 三峡船闸主体段长1621m，是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”？假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游，轮船要经过五个闸室，使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室，先将阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，打开下游闸门D，轮船进入五闸室，如图丙所示；关闭下游阀门B和下游闸门D，打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随五闸室水位上升而上升；当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样“爬”过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。 三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船，以及部分运送鲜活物资的货船，过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱，4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升，最大爬升吨位高达1.55万吨，最大爬升高度113米。 (1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前，当连通器中的水 （选填“流动”或“静止”）时液面相平，使船能够平稳驶过船闸； (2)轮船下行离开四闸室进入五闸室，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和 （选填“四闸室”或“下游水道”）构成连通器； (3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时，每组驱动机构的升力为 N；（g取） (4)对比升船机和船闸，甲同学觉得五级船闸过于繁琐，设计成一级船闸船舶通行更为快捷。乙同学认为如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的压力，特别是阀门，将有很大的安全隐患，五级船闸才是较好的方案。你支持谁的观点？叙述你的理由，可用文章中的数据加以分析说明。 26．如图所示，盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上，容器足够高，两容器底部用细管（体积忽略不计）连通。已知甲、乙容器底面积分别为S甲=0.1m2、S乙=0.3m2，ρ水=1.0×103kg/m3。求： （1）容器中水的体积； （2）水对容器底部的压强； （3）小明将体积为0.008m3的实心体A浸没在甲或乙容器中，整个过程中水未溢出，A静止后沉底，小明发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。请判断小明是把A放入甲容器还是乙容器中，并计算出实心体A的密度。    27．如图所示，A、B为完全相同的两个开口容器（足够高），阀门K直径可忽略，各盛有20cm深的水，初始时阀门K关闭。下列说法正确的是（　　）    A．初始时阀门K关闭，整个装置属于连通器 B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强为2400Pa C．初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压力之比为5∶6 D．将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压力之比为9∶11 28．如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部带有一个阀门K，右管横截面积是左管的两倍，当阀门K关闭时，左、右管中水面的高度分别为2h和h，现将阀门K打开，液面稳定时，右管水面上升的距离是（　　）    A． B． C． D．h 七．大气压的应用（共5小题） 29．小明用矿泉水瓶做了以下实验： (1)用矿泉水瓶自制简易蛋黄分离器（如图甲所示），挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用 的作用。 (2)在水瓶的不同高度处扎三个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图乙所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的 有关，在三个小孔同时喷水的某个时刻将瓶口堵住，可以观察到 （填字母）。 A．只有最上面的小孔继续喷水 B．只有最下面的小孔继续喷水 C．三个小孔均继续喷水 D．三个小孔都停止继续喷水 30．如图甲所示的水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起了。小明他提出问题：水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：（不考虑水火箭容积的变化） I.可能与起飞前瓶内的最大气压有关      II。可能与瓶内所装水的多少有关 (1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的； (2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以方便地转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度； (3)在探究猜想I时，小明控制瓶内水量一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前 。通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像可以得到水火箭飞行的最大高度随起飞前瓶内最大气压的增加而 ； (4)在探究猜想II时，小明控制瓶塞松紧程度一定，改变瓶内水的多少，通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丁所示的图像，于是得到了起飞前瓶内的最大气压一定时，水火箭飞行高度随瓶内的水量先增大后减小的结论，根据这一实验过程得出的结论是否可信，并说明你的理由： 。 31．科普阅读题： 高压锅 高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到 以上，它省时高效，深受消费者欢迎。图高压锅的构造，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有限压阀，当锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气压减小。（标准气压约为 1.0×105Pa） 水的沸点t与气压p的关系如表： p/×105Pa 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 t/℃ 100 110 120 130 140 150 （1）为防止出气孔堵塞致高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线，放气孔封口是易熔片 （熔点较低的合金材料），采用易熔片的物理意义是：高压锅一旦安全阀失效，出气孔被堵塞，锅内气体压强过大，沸点随之 ，当锅内温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就开始 ，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生； （2）用这种高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，需 （选填“增大”“减小”或“不改变”）限压阀的质量； （3）用高压锅煮粥，灭火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通铝锅却看不到这种现象，对于灭火后，下列解释正确的是 ； A．锅内温度迅速降到 以下，但打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾 B．锅内温度仍高于 ，即使不冷却，不拿去限压阀粥也还在沸腾 C．锅内温度仍高于 ，打开锅盖后锅内气压比原来低，所以重新沸腾 （4）若在原有锅盖的基础上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内最高水温将 （选填“升高”“降低”或“不变”）； （5）在外界为标准大气压的环境下，高压锅排气孔面积为 1×10⁻5m2，限压阀重 1.6N，则锅内最高水温可达 °C。 32．桌子上有瓶口均密封的三个瓶子，细玻璃管通过带孔的橡皮塞紧插入瓶中，如图所示，a是装满水的椭圆形厚玻璃瓶、b是内部吹有气体的玻璃瓶、c是装满水的薄壁玻璃瓶。小明想简易测量大气压，应选择瓶 ；想通过实验验证力使物体产生形变，应选择瓶 ；想粗略测量温度的高低，应选用瓶 。（三个空均选填：“a”、“b”或“c”） 33．如图甲所示，超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，对切割表面产生108～109Pa的压强。工业上常用水刀切割玻璃、大理石、钢板等坚硬物体。这种切割方式具有切割速度快、不发热等许多优点。 （1）下表是某玻璃加工厂高压水切割机部分技术参数，表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升，若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，求： 型号 压强/Pa 喷嘴横截面积/m2 排量/L•min﹣1 2230 3×108 5×10﹣8 2.7 ①水流对玻璃表面的压力？ ②高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小？ （2）玻璃加工厂常用如图乙所示“低压吸盘吊车”吊运玻璃。先将6个吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小，在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”，面积75cm2，6个吸盘内的气压相同。有一块面积为2m2，质量为90kg，水平放置的玻璃，当大气压为1.0×105Pa时，吸盘内的气压至少要达到多少以下才能把玻璃“吸”起？ 八．关于大气压的实验探究（共3小题） 34．如图所示，在标准大气压下，用1m长的玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱的高度为 mm； （1）玻璃管内的水银没有下降到与水银槽中水银面相平，是 作用的结果； （2）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况：①将玻璃管稍倾斜放置，水银柱高度将 ；②将玻璃管向上提升一点（管口未露出水银面），水银柱高度将 ；③改用粗一些的玻璃管做实验，水银柱高度将 ；（均选填“升高”“不变”或“降低”） （3）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。 35．如图所示是托里拆利实验时的情景，根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3 g=9.8N/kg）； (2)实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，若换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度将 ；（均选填“变大”“变小”“不变”） (3)若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，导致玻璃管倒插入水银槽中后，玻璃管的上端有了空气，则测量的大气压值比真实值要偏 ； (4)实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是 。 36．洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了。为此，他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案。 【方案设计】 （1）用刻度尺测出吸盘的直径D，则吸盘的表面积为 ； （2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气后压在光滑的水平地面上； （3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉脱吸盘所需的拉力F的大小； （4）计算出当地的大气压强。 【评估交流】 （1）洋洋同学说：“我们的实验原理是 ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强。”瑞瑞同学说：“在操作过程中，我发现存在 和 等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大。”洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减小测量误差； （2）根据洋洋和瑞瑞的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强 （用字母表示）； （3）实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是 。要准确测量大气压强，应该利用课本中介绍的 进行测量。 九．流体压强和流速的关系（5小题） 37．如图所示，高铁列车车身线条流畅优美，车头颇像子弹头，这样设计可让列车运行时列车上方空气流速加快，列车上方的压强会 ，列车对地面的压力会 ，从而能减小运行时的阻力，提高车速。 38．在五一文艺晚会上，同学们利用自己所学，各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球的斜上方吹气时，乒乓球将（　　） A．仍静止 B．运动到左碗 C．运动到右碗 D．无法确定 39． 教材图片 知识点运用 如图所示，一艘货船准备由上游通过三峡船闸去往下游，其中A、B为阀门，D、C为闸门。（1）三峡船闸是利用 的原理工作的。 （2）图中货船要从上游驶入闸室时，应该先关闭 ，再打开 ；当货船 驶入闸室后，此时阀门B （选填“左”或“右”）侧受到的压强更大 如图所示，飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方气流的速度较 ，对机翼上表面的压强较 ；下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样，机翼上、下表面就存在着 ，因而有压力差，产生升力 40．物理实践活动中，小赵利用带水的玻璃瓶和细玻璃管制成了一个多功能实验演示器。如图甲所示，玻璃瓶里装有一些红色的水，一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。 (1)把甲装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内液面会 （选填“上升”或“下降”），这说明了海拔越高，大气压越 （选填“大”或“小”）。 (2)如图乙所示，取一吸管，靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，发现玻璃管内液面 （选填“上升”或“下降”），这说明：在流体中，流速越大的位置，压强越 （选填“大”或“小”）。 (3)如图丙所示，将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，玻璃管内液面 （选填“上升”或“下降”），说明力可以改变物体的 。 41．“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。 (1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 ，从而获得向上的升力； (2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行： ①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值； ②改变 ，重复步骤①并计算升力平均值； ③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会 （填序号）； A．逐渐变大    B．逐渐变小    C．先增大后减小    D．先减小后增大 (3)资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为（、在15°和20°之间，该范围：飞机升力一定时，迎角越大，速度越大），则迎角 （选填“>”“<”或“=”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第八章 压强 （B卷•专项卷） 一．探究压力的作用效果（共3小题） 二．固体压强的计算（共7小题） 三、增大和减小压强的方法（共4小题） 四．探究液体压强的特点（共3小题） 五．液体压强的计算（共6小题） 六．连通器（共5小题） 七．大气压的应用（共5小题） 八．关于大气压的实验探究（共3小题） 九．流体压强和流速的关系（5小题） 一．探究压力的作用效果（共3小题） 1．我国是桥梁建设的大国，目前桥梁总数超过100万座，世界排名前10位的各类型桥梁中，中国占半数以上．桥梁建设时需要考虑钢梁的“下垂量”，如图1所示，钢梁向下弯曲偏离水平位置的距离h叫下垂量，小明和小亮通过分析桥梁结构作出如下两个猜想：①钢梁的下垂量h可能与钢梁所受到的压力F有关；②钢梁的下垂量h可能与两个支撑柱的间距s有关，为了验证猜想，他们进行了如下实验： (1)如图2是小亮探究“一根钢梁的下垂量h与钢梁所受的压力F的关系”时，画出的下垂量h与所受压力F关系的图线，根据图线可知，当压力为时，下垂量是 cm，根据图像可得结论： ； (2)小明想探究“一根钢梁的下垂h与两个支撑柱的间距的关系”，实验过程中，他应该控制 不变，改变两个支柱间的距离s； (3)小亮发现将钢梁压制成如图3的倒“V”字形后，能承受更大的压力，请你就这一现象提出一个合理的猜想：钢梁能承受的最大压力可能与 有关。 【答案】(1)10 见解析；(2)钢梁所受到的压力F大小；(3)钢梁的形状 【解析】（1）[1]据图2可知，当压力为5000N时，下垂量是10cm。 [2]由图可知，下垂量h与所受压力F关系的图线为过原点的倾斜直线，故当两个支撑柱间距离等相同时，下垂量h与所受压力F成正比。 （2）由题意可知，探究“钢梁的下垂量h与两个支撑柱间距s的关系”，需要控制钢梁所受到的压力F大小不变，则不断地改变两个支撑柱间距s。 （3）钢梁压制成如图3的倒“V”字形后，可以使其能承受更大的压力，由此可猜测，钢梁能承受的最大压力可能与钢梁的形状有关。 2．小川所在小组用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。 (1)首先他们根据生活经验提出了各种猜想。如图甲所示，两个人对雪地的压力是差不多的，但一个陷下去了，另一个却没有，由此猜想压力的作用效果可能与 有关。 (2)接着他们又设计了如图乙所示的实验来继续探究：实验中同学们是通过观察 来比较压力的作用效果的。 (3)①通过比较图A、B，说明 ，压力的作用效果越明显。 ②通过比较图 ，说明受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 ③下列实例中运用到①中结论的是 （填字母）。 a、铁轨铺在枕木上        b、汽车不能超载        c、菜刀钝了要磨一磨 (4)小组中的一位同学在对比图A、D时，得出了压力作用的效果与压力大小无关的结论，请你指出他在分析时的错误： 。 (5)本实验用到的科学探究方法是 法和 法。 (6)在探究压力作用的效果与受力面积的关系时，小川用如图丙、丁所示两种方式压在铅笔两端。图 的方式不合理，因为该方式没有控制 。 (7)[开放探究]课后老师要求用身边的物品探究压力作用的效果与受力面积的关系，小川选择了海绵和两瓶完全相同的矿泉水，请你帮他设计实验方案： 。 【答案】(1)受力面积；(2)海绵的凹陷程度；(3)压力相同时，受力面积越小 A、C a、c；(4)没有控制受力面积相同；(5)转换 控制变量；(6)丁 压力相同；(7)将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，观察海绵的凹陷程度 【解析】（1）如图所示，两个人与雪地的接触面积不同，而两个人对雪地的压力是差不多的，所以猜想压力的作用效果与受力面积有关。 （2）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。运用了转换法。 （3）[1]由图A、B可知，压力大小相同，受力面积不同，受力面积小的，海绵的凹陷程度大，说明压力大小相同，受力面积越小，压力作用效果越显著。 [2]比较A、C两图发现，受力面积相同，C图中压力更大，海绵凹陷程度更大。可说明在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 [3] a．铁轨铺在枕木上，是通过增大接触面积来减小压强的，即通过改变受力面积可以改变压力的作用效果。用到了①的实验结论，故a符合题意； b．汽车不能超载是通过减小压力大小来减小压强的，没有用到①的实验结论，故b不符合题意； c．菜刀钝了要磨一磨，是通过减小接触面积来增大压强的，即通过改变受力面积可以改变压力的作用效果。用到了①的实验结论，故c符合题意。 故选a、c。 （4）A、D两图中，在改变压力的同时，受力面积也发生了改变。没有控制受力面积相同，所以不能得出压力作用的效果与压力大小无关的结论。 （5）[1][2]本实验中用海绵的凹陷程度来反映压力作用效果的大小，这里用到了转换法。探究压力作用效果与压力大小关系时，控制受力面积一定；探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小一定。这是用了控制变量的研究方法。 （6）[1][2]在探究压力作用的效果与受力面积的关系时，要控制压力相等。小川用如图丙、丁所示两种方式压在铅笔两端。图丙所示的方式是合理的，当铅笔静止时，水平方向只受到左右两手指对铅笔水平向右和水平向左的压力，二力平衡。控制了压力大小相等；图丁所示的方式不合理，原因是丁图中两手指沿竖直方向捏住铅笔静止时，铅笔受三个力的作用，分别为食指对铅笔竖直向下的压力、重力、拇指对铅笔竖直向上的压力。三力平衡。三个力的大小关系为，所以食指和拇指对铅笔的压力大小不同。没有控制压力相等，不能得到压力作用效果与受力面积大小是否有关的正确结论。 （7）用海绵和两瓶完全相同的矿泉水，探究压力作用的效果与受力面积的关系，实验操作步骤为：将两瓶完全相同的矿泉水分别正立和倒立放在海绵上，观察海绵的凹陷程度，得出结论。 3．小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验，如图所示： (1)实验中，她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的； (2)比较 两图，可初步得到：受力面积相同时，压力越 ，压力作用效果越明显； (3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释； (4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板，则小桌对木板和海绵的压强 （选填“相等”或“不等”）； (5)为了使实验现象更加明显，可选择质量较大的砝码或更柔软的 进行实验； (6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半（图戊），分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力（选填“相等”或“不等”），对桌面的压强最大的是 （选填“①”“②”或“③”）。 【答案】(1)凹陷程度；(2)甲、乙 大；(3)乙、丙；(4)相等；(5)海绵；(6)相等 ③ 【解析】（1）实验中运用转换法，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。 （2）[1][2]要探究压力的作用效果与压力之间的关系，需要控制受力面积相同，因此选择甲、乙两实验，且受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。 （3）坦克设计成履带是当压力一定时，通过增大受力面积来减小压力的作用效果，因此探究实验需要控制压力相同，受力面积不同，可选择乙、丙两图进行实验的结论。 （4）仅将丙图的海绵换成丁图的木板，由于压力和受力面积不变，则压强不变，即小桌对木板和海绵的压强相等。 （5）为了使实验现象更加明显，即使海绵额凹陷程度越大，可选择质量较大的砝码或更柔软的海绵进行实验。 （6）用以下三种不同的方法切去一半，则①②③的三个半块对水平面的压力大小相等，③方式中的受力面积最小，则压强最大。 二．固体压强的计算（共7小题） 4．放在水平地面上的正方体、长方体和圆柱体都是由铁制成的实心物体，它们的高度如图所示，它们对地面的压强分别为和，则下列关系正确的是（   ） A． B． C． D．无法判断三者大小关系 【答案】B 【解析】如图可知，三个物体都是规格形状的固体，对地面的压强可表示为 由于三个物体的密度相同，圆柱体的高度最高，压强最大，正方体的高度最低，压强最小，因此压强关系为 故B正确，ACD错误。 故选B。 5．如图所示，实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上，它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、，甲、乙剩余部分对地面的压强相等，则下列关系一定不成立的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】A 【解析】AB．若，切去后甲的高度一定小，而压强相等，根据知，甲的密度一定大，由于切去的高度大，剩余的压强相等，根据p=ρgh，切去的部分，甲的压强大，故原来甲的压强大，即，故A符合题意，B不符合题意； CD．若，剩余的甲的高度可能大于或等于或小于乙高度；而剩余的压强相等，根据p=ρgh，甲的密度可能大于、等于或小于乙的密度，结合甲的边长较大，原来甲的压强可能大于或小于乙的，故可能，也可能，故CD不符合题意。 故选A。 6．如图所示，甲、乙、丙均为正方体，甲、乙的边长分别为10cm、20cm，乙、丙的重力分别为60N、10N，整个实验装置静止，此时甲对乙的压强为1500Pa。则下列说法正确的是（　　） ①弹簧测力计的示数为10N； ②甲物体的密度为1.5×103kg/m3； ③若要使乙对桌面的压强为1950Pa，可沿水平方向切掉丙的； ④若要使乙对桌面的压强变成原来的，应沿竖直方向切掉乙的。 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】D 【解析】①整个实验装置处于静止状态，所以弹簧测力计的示数等于正方体丙的重力10N，故①正确； ②甲物体对乙物体的压力F=pS甲=1500Pa'×10×10×10-4m2=15N 正方体甲的重力G甲=F拉+F支=G丙+F=10N+15N=25N 甲的密度 故②错误； ③沿水平方向切掉丙的，物体丙剩余部分的重力 此时装置仍然处于静止状态，这时正方体甲所示的拉力F拉1=3N 此时乙对地面的压力F乙=G甲+G乙-F拉1=25N+60N-3N=82N 此时乙对桌面的压强 故③错误； ④原来的乙对桌面的压力F乙1=G甲+G乙-F拉=25N+60N-10N=75N 原来乙对桌面的压强 要是乙对桌面的压强变成原来的，即 将乙竖直方向切去后，剩余的重力 剩余部分的底面积 此时乙对桌面的压力 此时乙对桌面的压强 由此可知p乙2=p乙′，故④正确。 故选D。 7．如图所示，甲、乙两个实心物体静止在水平地面上，其中甲为底面积为、高2m的均匀柱状体，乙为边长为1m，密度为的正方体。当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平稳地放在乙物体正上方时，甲、乙对地面的压强随拟取的长度x的变化如图丙所示，则 Pa， m。 【答案】 0.8 【解析】[1]由图象可知，a为乙对地面的压强随拟取的长度x变化的图象，为初始时乙对地面的压强，为 [2]由图象可知，初始时，甲对地面的压强为，则甲的密度为 则甲的重力为 乙的重力为 切除后甲对地面的压强为 切除后将切除部分放在乙物体的上方，则乙对地面的压强为 当切除高度为时，甲、乙对地面的压强相等，即 解得。 8．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 【解析】[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。 9．两个形状大小完全相同的均匀实心长方体放在水平地面上。 (1)若甲的质量为8千克、体积为米，求甲的密度； (2)若乙的重力为50牛、底面积为米，求乙对地面的压强； (3)若甲竖放、乙平放，将它们均顺时针旋转90°，如图所示，旋转前后它们对地面的压强如表所示，求旋转后乙对地面的压强。 对地面压强 旋转前 旋转后 （帕） 2940 1176 （帕） 2940 【答案】(1)4×103kg/m3；(2)2000Pa；(3)7350Pa 【解析】（1）甲的密度 （2）因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以，乙对地面的压强 （3）因甲乙两均匀实心长方体的形状相同，所以，甲乙平放和立放时对地面产生压强的受力面积之比相等，又因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以 旋转前后乙对地面的压强之比 则旋转后乙对地面的压强 10．如图甲所示，边长为0.1m，密度为的正方体合金金属块，放置在面积为的桌面正中央。 （1）求金属块的重力； （2）如图乙，对金属块施加竖直向下的压力F，当物体对桌面压的强为3800Pa时，求F的大小； （3）改变图乙中压力的大小，当压力大小为时，金属块对桌面的压强为，当压力大小为时，金属块对桌面的压强为，且，，求压强的大小。 【答案】（1）30N；（2）8N；（3）4000Pa 【解析】解：（1）金属块的重力为 （2）当物体对桌面压的强为3800Pa时，金属块对桌面的压力为 F的大小为 （3）根据题意可得 所以   ① 且 G=30N  ② ③ 联立①②③式可得F1=10N， F2=20N。压强p1的大小为 答：（1）金属块的重力为30N； （2）F的大小为8N； （3）压强p1的大小为4000Pa。 三、增大和减小压强的方法（共4小题） 11．如图所示的事例中，属于增大压强的是（　　） A．在螺母下面加垫圈 B．钉帽的面积比较大 C．切蛋器的金属丝很细 D．利用提手提较重的塑料袋 【答案】C 【解析】A．在螺钉下加一个大垫圈，是通过增大受力面积来减小压强，故A不符合题意； B．图钉帽的面积都做得较大，是通过增大受力面积来减小压强，防止手疼，故B不符合题意； C．切蛋器装有很细的钢丝，是通过减小受力面积来增大压强，易于将鸡蛋切开，故C符合题意； D．利用提手提较重的塑料袋，提手增大了与手的接触面积，在压力一定时，增大受力面积会使压强减小，从而让手在提重物时更舒适，是减小压强的做法，故D不符合题意。 故选C。 12．小明乘坐大巴车时发现车窗边放置有逃生安全锤，如图所示。这种逃生安全锤有一端设计成锥形，其目的是通过 受力面积来 压强，从而让乘客更容易破坏玻璃窗逃生。（均选填“增大”或“减小”） 【答案】 减小 增大 【解析】逃生安全锤有一端设计成锥形，由可知，其目的是通过减小受力面积来增大压强。 13．下列现象用物理知识解释有误的是（   ） A．骆驼的脚掌特别宽大能增大受力面积，减小压强，有利于在沙漠行走 B．磨刀不误砍柴工，减小受力面积，减小压强，提高工作效率 C．人行道的盲道上有凸起减小受力面积，增大压强，提高盲道砖的助感引导作用 D．啄木鸟的喙又尖又长减小受力面积，增大压强，有利于摄食 【答案】B 【解析】A．骆驼的脚掌特别宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确，不符合题意； B．磨刀不误砍柴工，刀刃很薄是通过减小受力面积来增大压强，故B错误，符合题意； C．人行道的盲道上有凸起，是通过减小受力面积来增大压强，故C正确，不符合题意； D．啄木鸟的喙又尖又长，是通过减小受力面积来增大压强，故D正确，不符合题意。 故选B。 14．如图所示情景中，属于通过增大压力的方式增大摩擦力的是（    ） A．压路机的碾子质量很大 B．载重汽车装有许多车轮 C．自行车刹车时用力捏手闸 D．汽车的轮胎有很多花纹 【答案】C 【解析】A．压路机的碾子质量很大，是通过增大压力的方式来增大压强，故A不符合题意； B．载重汽车装有许多车轮，是通过增大受力面积来减小压强，故B不符合题意； C．自行车刹车时用力捏手闸，是通过增大压力来增大摩擦力，故C符合题意； D．汽车的轮胎有很多花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，故D不符合题意。 故选C。 四．探究液体压强的特点（共3小题） 15．小亮学习了液体压强知识后，猜想：液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关，为此，他利用液体压强计、水、烧杯等相同的两套器材进行对比验证，实验情况如图所示。 (1)实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用 （薄/厚）一些的较好，原因是 、U形管中液体的密度越 （大/小），实验效果越明显； (2)为了探究液体内部同一深度不同方向的压强大小，手应直接操作图甲装置中______； A．橡皮管 B．转轮 C．金属杆 D．金属盒 (3)小亮向小明介绍自己的实验推理过程：乙、丙两烧杯中液面等高， A、B点到烧杯底部的距离不同，通过观察压强计判断出pA不等于pB，由此可以得出结论：液体内部某点的压强与该点到容器底的距离有关； 但小明反驳说：你的结论是错误的，原因是 ，在你的实验基础上，应补充具体操作： ，才能得出正确结论。 【答案】(1)薄 见解析 小；(2)B；(3)未控制金属盒的深度相同 见解析 【解析】（1）[1][2]实验所用压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的较好，原因是：受相同的压强时，用薄橡皮膜时，液体压强计U形管两边液面的高度差大。 [3]根据可在，压强相同时，越小，h越大，即U形管中液体的密度越小，液体压强计U形管两边液面的高度差越大，实验效果越明显。 （2）为了探究液体内部同一深度不同方向的压强大小，金属盒口要向各个方向，故手应直接操作图甲装置中转轮，故选B。 （3）[1]结论是错误的，原因是探究液体内部某点的压强与该点到容器底的距离关系的实验中，需要控制所处的深度相同，而乙丙两实验中，未控制金属盒所处的深度相同。 [2]在你的实验基础上，应补充具体操作：可以从乙杯中抽出5cm深的水或向丙杯中加入5cm深的水，此时金属盒所处的深度相同，才能得出正确结论。 16．如图是小华用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。 (1)压强计上的U形管 （选填“属于”或“不属于”）连通器； (2)实验前检查装置：当按压探头的橡皮膜，若装置不漏气，则U形管两边液面高度变化 （选填“明显”或“不明显”）；在使用压强计前，发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差，如图甲，其调节的方法是 （选填“A”或“B”），使U形管左右两侧的水面相平； A．将右侧支管中高出的水倒出 B．取下软管重新安装 (3)调试完成后，小华接着进行如图1所示的实验，如图乙，保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，这说明在液体内部同一深度，向各个方向的压强 ； (4)比较图1中乙和丙两次实验，可以得到：在同种液体中，液体压强随 的增加而增大； (5)比较 两次实验，可以得到：液体的压强与液体密度有关； (6)小华探究液体内部压强的特点后，还希望测出某盐水的密度，在此基础上又做了拓展实验，步骤如下： ①将两端开口的玻璃管的一端扎上橡皮膜并倒入水，底端橡皮膜向下微微凸起，用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1（如图2甲所示）； ②将玻璃管缓慢插入装有盐水烧杯中，直到橡皮膜表面与水面相平，测出管底到盐水液面高度为h2（如图2乙所示）； ③待测盐水密度的表达式ρ盐水= （结果用ρ水、h1、h2表示，不计橡皮膜形变对h1的影响）。 【答案】(1)不属于；(2)明显 B；(3)大小相等；(4)液体深度；(5)丙、丁；(6) 【解析】（1）连通器是上端开口，底部连通的容器，而U形管左端没有开口，所以不属于连通器。 （2）[1]当按压探头的橡皮膜，U形管两边液面高度变化明显，则说明该装置不漏气，气密性良好。 [2]当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中液面是相平的。若U形管中的液面出现了高度差就说明软管中的气体压强大于大气压，若使U形管中液面相平，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的，U形管中的液面就是相平的，故选B。 （3）保持压强计探头在水中的深度不变，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位，发现U形管中液面高度差不变，说明各个方向的压强大小相等，因此可得结论为：同种液体、同一深度，各个方向的压强大小相等。 （4）如图乙、丙可知，在液体的密度相同时，探头的深度越深，相应的U形管左、右两侧液面高度差越大，说明液体的压强越大。由此得出∶在同种液体中，液体压强随深度的增加而增大。 （5）探究液体压强与液体密度的关系，需要控制探头所处的深度相同，改变液体的密度，因此选择丙、丁两实验。 （6）当橡皮膜表面与水面相平时，说明盐水对橡皮膜向上的压强和水对橡皮膜向下的压强大小相等，即，根据可得 解得盐水的密度为 17．小张利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。 (1)如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器； (2)压强计是通过观察U形管中液面的 来反映液体压强的大小；已知，为使实验现象更明显，压强计U形管中的液体最好用 （选填“水”或“水银”）； (3)通过图乙、图丙所示的两次实验得出：同种液体，同一深度，液体内部向各个方向的压强 ；通过图乙、图丁所示的两次实验得出：在同种液体中，液体压强随着深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成 （选填“上窄下宽”或“上宽下窄”）的形状； (4)小张在图丁所示的实验中保持探头位置不变，向容器内加入适量的浓盐水，他发现U形管两边液面的高度差变大了，于是得出“同一深度，液体的密度越大压强越大”的结论。他的结论是不可靠的，原因是 。 (5)小张自制了如图戊所示的实验装置，A侧下部蒙有一层张紧的橡皮膜。向A侧加水，观察到橡皮膜向下凸起：再向B中加入密度未知的液体，直到橡皮膜变平整。分别测出A侧中水的深度为，橡皮膜到B底部的距离为，B侧中未知液体的深度为。则未知液体密度 （用测得量的符号和表示）。 【答案】(1)不是；(2)高度差 水；(3)相等 上窄下宽；(4)没有控制液体的深度不变；(5) 【解析】（1）连通器一端与压强计的探头连接后，一端被封闭，不符合“上端开口，底部连通”这一特点，因此不是连通器。 （2）[1]U形压强计是通过观察U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小，U形管中液面的高度差越大，说明液体压强较大。 [2]为了使实验现象更明显，我们需要选择一种在受到相同压强时能产生更大高度差的液体。由于水银的密度远大于水，因此在受到相同压强时，水的高度差会更大，使得实验现象更为明显。所以，压强计U形管中的液体最好用水。 （3）[1]如图乙、丙所示，保持金属盒在水中的深度不变，改变它的方向，液面高度差相等，由转换法可以初步得出结论：在同种液体的同一深度，液体向各个方向的压强都相等。 [2]由图乙和图丁可知，图丁中探头的深度较大，液体压强较大，同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增大，因此拦河大坝要做成上窄下宽的形状。 （4）研究液体压强与密度的关系，根据控制变量法可知，要控制液体的深度相同；保持丁图中探头的位置不变，并向容器内加入适量的浓盐水，密度增大的同时，液体深度也增大了，没有控制液体的深度不变，所以他的结论是不可靠的。 （5）橡皮膜水平时，受到水和未知液体的压强相等；此时橡皮膜距离水面和未知液体液面的深度分别为h1、h3-h2，由p=ρgh可得 ρg(h3-h2)=ρ水gh1 解得 五．液体压强的计算（共6小题） 18．盛有水的容器中，A、B、C三点的位置如图所示，A处水的压强为 Pa、C点所在的水平表面的面积为10cm2，则该表面受到水的压力为 N（g取10N/kg）。 【答案】 10 【解析】[1]A处水的深度为 A处水的压强为 [2]C点所在水平面水的深度为： C处水的压强为 由可得，点所在的水平表面上受到水的压力为。 19．如图（a）所示，正方体甲放在水平地面上，对地面的压强为3920帕。足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上，如图（b）所示，该容器的底面是一个正方形。 (1)若正方体甲的底面积为，求正方体对水平地面的压力。 (2)若容器乙中水的深度为0.1米，求水对容器底部的压强。 (3)将正方体甲浸没在容器乙的水中，水对容器底部的压强增加量为245帕，容器对水平地面的压强增加量为980帕。求： ①正方体甲的密度； ②容器乙的底面积。 【答案】(1)78.4N；(2)980Pa；(3)①4×103kg/m3，②0.04m2 【解析】（1）根据得，正方体对水平地面的压力为 （2）水对容器底部的压强 （3）将正方体甲浸没在容器乙的水中，水对容器底部的压强增加值﹣﹣﹣﹣① 容器对地面的压强增加值﹣﹣﹣﹣② 由①：②可得 则 解得 由得，甲的高度为 甲浸没在容器乙的水中，水的深度升高 容器乙的底面积 20．如图所示，两个足够高的薄壁轻质圆柱形容器A、B（底面积SA>SB）置于水平地面上，容器中分别盛有体积相等的液体甲和乙，它们对各自容器底部的压强相等。下列选项中，一定能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是（　　） ①分别倒入相同深度的液体甲和乙 ②分别倒入相同质量的液体甲和乙 ③分别倒入相同体积的液体甲和乙 ④分别抽出相同高度的液体甲和乙 A．① B．②③ C．①④ D．①②③ 【答案】A 【解析】液体对容器底部的压强相等，且A容器内液体甲的高度小于B容器内液体乙的高度，根据公式可知 已知容器中原来分别盛有液体甲和乙的体积相等，即 根据和可得 由于，所以 ①分别倒入相同深度的液体甲和乙，则甲液体对容器底部的压强 乙液体对容器底部压强 由于， 则，①符合题意； ②分别倒入相同质量的液体甲和乙；由于柱状容器中液体对底部的压力等于液体的重力，则甲液体对容器底部的压强 乙液体对容器底部压强 由于， 则，②不符合题意； ③分别倒入相同体积的液体甲和乙时，则甲液体对容器底部的压强 乙液体对容器底部压强 由于， 则，③不符合题意； ④两容器中抽出相同高度h的液体后，液体甲对容器底减少的压强Δp甲=ρ甲gh 液体乙对容器底减少的压强Δp乙=ρ乙gh 由于，所以Δp甲>Δp乙 此时剩余液体甲对容器底的压强一定小于剩余液体乙对容器底的压强， ④不符合题意； 综上所述，能使甲液体对容器底部的压强大于乙液体对容器底部压强的操作方法是①。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 21．如图甲所示，薄壁圆柱形容器放在水平台上，容器的底面积，圆柱体物块A、B的密度均为，物块A上表面中央用足够长的细绳系住，悬挂于容器中。以恒定速度向容器中缓慢注水（每分钟注入100g），水对容器底的压强大小与注水时间的关系图像如图乙所示。，常数，物块不吸水，忽略细绳体积、液体扰动等其它次要因素。求： （1）圆柱体物块的下表面到容器底部的距离； （2）注水5.2min时，水对物体A下表面的压力； （3）物块B的质量为320g，其底面积，注水4min停止注水，将B竖直放入容器中沉底，计算此时水对容器底的压强。 【答案】（1）4cm；（2）0.8N；（3）600Pa 【解析】解：（1）由图乙可知，第4min时，水面刚接触物块的下底面，此时水对容器底的压强为400Pa，由可知，圆柱体物块的下表面到容器底部的距离为 （2）由图乙可知，第4min时水对容器底的压强为400Pa，第7min时水对容器底的压强为900Pa，则注水5.2min时水对容器底的压强为 则此时水的深度为 此时A浸入水中的深度为 此时A下表面受到水的压强为 由于第7min时水面恰好与物块上表面相平，故第7min时水的深度为 则A的高度为 从第4min到第7min注入了300g水，则注水的体积为 所以A的体积为 所以A的底面积为 故注水5.2min时，水对物体A下表面的压力 （3）B的体积为 则B的高为 则注入水4min停止注水并将B竖直放入容器中沉底，水面上升的高度为 此时容器内水的深度为 即此时B未被浸没，水对容器底的压强为 答：（1）圆柱体物块的下表面到容器底部的距离为4cm； （2）注水5.2min时，水对物体A下表面的压力0.8N； （3）物块B的质量为320g，其底面积，注水4min停止注水，将B竖直放入容器中沉底，此时水对容器底的压强600Pa。 22．一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p甲 p乙，F甲 F乙；这两次放置，杯子对桌面的压力F＇甲 F＇乙（三空均选填“>”、“=”或“<”） 【答案】 > < = 【解析】[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 [3]因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且杯子的总质量不变，所以，由 F=G=mg 可知，杯子对桌面的压力不变，即 F'甲=F'乙 23．足够高的薄壁柱形容器放在水平桌面上，容器底部是边长为20cm的正方形，容器重10N。将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部，其横截面积为200cm2，如图甲所示。然后，向容器内级慢注入某种液体，圆柱体始终直立且在容器底部，容器对桌面的压力与注入液体的深度的关系，如图乙所示。求： （1）圆柱体的重力； （2）当液体深度为20cm时，容器对桌面的压强； （3）当液体深度为4cm时，液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比？ 【答案】（1）140N；（2）6000Pa；（3）4∶27 【解析】解：（1）由图乙可知，当未加液体时，容器对桌面的压力为150N，则圆柱体的重力为 （2）容器底部是边长为20cm的正方形，则容器的底面积为 由图乙可知，当液体深度为20cm时，容器对桌面的压力为240N，则此时容器对桌面的压强为 （3）当液体深度为20cm时，此时液体与圆柱的总体积为 由图可知，当液体深度为10cm，圆柱体恰好浸没，即圆柱体的高度为10cm，则圆柱体的体积为 由于圆柱体始终直立且在容器底部，则此时所加的液体体积为 根据图乙可知，此时所加的液体的重力为 根据可知，液体的密度为 则当液体深度为4cm时，液体对容器底部的压强 当液体深度为4cm时，液体的体积 此时液体的重力为 此时容器对桌面的压力为 则此时容器对桌面的压强为 故压强之比为 答：（1）圆柱体的重力140N； （2）当液体深度为20cm时，容器对桌面的压强为6000Pa； （3）当液体深度为4cm时，液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为4∶27。 六．连通器（共5小题） 24．如图所示，A、B为两容器，用一带阀门的管子相连，装有同种液体，液面相平，则a、b两处的压强pa （选填“>”“<”或“=”）pb。当阀门打开时，液体 （选填“流动”或“不流动”）。如果上面容器中，A、B两容器分别装有盐水和清水，且液面相平，当打开阀门时，液体 （选填“从A流向B”“从B流向A”或“不流动”）。 【答案】 < 不流动 从A流向B 【解析】[1]如图可知，a、b两点的深度关系ha<hb，且装有同一种液体，由p=ρgh可知，pa<pb。 [2]当阀门打开时，A和B的上端开口底部连通，构成了连通器，由于容器中装同一种液体水，并且液面相平，因此打开阀门后，液面仍保持相平，故液体不会流动。 [3]由于清水的密度小于盐水的密度，根据p=ρgh可知，在同一深度，pA>pB，所以若A、B两容器分别装有盐水和清水，且液面相平，当打开阀门时，液体从A流向B。 25．请阅读材料并回答问题。 大船过三峡 我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡大坝上、下游的水位差最高可达113m。巨大的落差有利于生产可观的电力，但也带来了航运方面的问题：下游的船只驶往上游，怎样把这些船只举高一百多米？上游的船只驶往下游，又怎样让船只徐徐降落一百多米？解决这个问题的途径就是修建船闸和升船机。“大船爬楼梯，小船坐电梯”——可以这样形象地描绘船只过大坝的两种方式。“楼梯”是双线五级船闸（如图甲所示），“电梯”则是升船机（如图乙所示）。 三峡船闸主体段长1621m，是世界上最大的船闸。船闸由闸室和上、下游闸门及上、下游阀门等组成。轮船如何穿越这座举世无双的“楼梯”？假如一艘轮船由下游通过船闸驶往上游，轮船要经过五个闸室，使船体逐次升高。首先从下游驶来的轮船要通过五闸室，先将阀门B打开，五闸室水位降到与下游水位一致，打开下游闸门D，轮船进入五闸室，如图丙所示；关闭下游阀门B和下游闸门D，打开阀门A，输水系统充水抬高五闸室水位，轮船随五闸室水位上升而上升；当水位与四闸室水位齐平时，关闭阀门A，打开五闸室闸门C，轮船就这样“爬”过一级阶梯，轻松驶入四闸室。如此上升，直至驶出一闸室，进入高峡平湖。如果轮船是从上游往下游走，过程正好相反。三峡船闸有两条道，一边上行，一边下行，互不干扰。轮船通过三峡大坝约2小时35分钟。 三峡升船机主要通行3000吨级以下的大型客轮、旅游船，以及部分运送鲜活物资的货船，过坝时间约为40分钟。船只过坝时驶入船箱，4组相同功率的驱动机构将船箱和船只一同举升，最大爬升吨位高达1.55万吨，最大爬升高度113米。 (1)三峡船闸是世界上最大的人造连通器。打开闸门前，当连通器中的水 （选填“流动”或“静止”）时液面相平，使船能够平稳驶过船闸； (2)轮船下行离开四闸室进入五闸室，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和 （选填“四闸室”或“下游水道”）构成连通器； (3)升船机举升质量为1.55万吨的船箱和船只时，每组驱动机构的升力为 N；（g取） (4)对比升船机和船闸，甲同学觉得五级船闸过于繁琐，设计成一级船闸船舶通行更为快捷。乙同学认为如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的压力，特别是阀门，将有很大的安全隐患，五级船闸才是较好的方案。你支持谁的观点？叙述你的理由，可用文章中的数据加以分析说明。 【答案】(1)静止；(2)四闸室；(3)；(4)见解析 【解析】（1）连通器的特点是容器中的水不流动时，各个容器中液面总是相平的。由题意可知，三峡船闸属于连通器，打开闸门前，当连通器中的水静止时液面相平。 （2）由图可知，打开阀门A，关闭阀门B，五闸室和四闸室构成上端开口，底部连通的连通器。 （3）升船机举升时的最大升力，等于船箱和船的总重力，即F总=G=mg=1.55×107kg×10N/kg=1.55×108N 因为一共有4组相同功率的驱动机构，所以每组驱动机构的升力为 （4）支持乙同学的观点。由于三峡水位落差很大，根据液体压强随深度的增加而增大可知，如果设计成一级船闸，闸门和阀门将承受巨大的水的压强和压力，特别是阀门将有很大的安全隐患，因此，五级船闸才是较好的方案。 26．如图所示，盛有60kg水的柱形容器甲、乙置于水平地面上，容器足够高，两容器底部用细管（体积忽略不计）连通。已知甲、乙容器底面积分别为S甲=0.1m2、S乙=0.3m2，ρ水=1.0×103kg/m3。求： （1）容器中水的体积； （2）水对容器底部的压强； （3）小明将体积为0.008m3的实心体A浸没在甲或乙容器中，整个过程中水未溢出，A静止后沉底，小明发现甲、乙容器对地面的压力增加量相等。请判断小明是把A放入甲容器还是乙容器中，并计算出实心体A的密度。    【答案】（1）0.06m3；（2）1500Pa；（3）甲容器，1.5×103kg/m3 【解析】解：（1）由密度公式可得，水的体积 （2）因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器，所以，甲、乙容器中水面始终相平，则柱形容器中水的深度 则水对容器底部的压强 p=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.15m=1500Pa （3）因甲、乙的底部用一根轻质细软管连通形成连通器，所以，甲、乙容器中水面始终相平，实心物体A放入容器中两边水对容器底部压强的增加量相同，又因 S甲<S乙 所以，由F=pS可知，甲容器中水对容器底的压力增加量小，又因为柱形容器中液体对容器底的压力增加量等于容器中增加的液体的重力，而容器对地面的压力增加量也等于容器中增加的液体的重力，所以柱形容器对地面的压力增加量与液体对容器底的压力增加量相等，设小球对容器的压力为F压，因甲、乙容器对地面的压力增加量相等，由 ΔF压＝ΔF水+F压 可知，物体必须对甲容器底有压力，即小球放入甲容器；因物体对水平面的压力和自身的重力相等，且甲、乙容器对地面的压力增加量相等，所以 ΔF甲容=ΔF乙容=0.5G 则水面上升的高度 水对乙容器底压强的增加量 Δp水=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa 水对乙容器底压力的增加量 ΔF水=Δp水S乙=200Pa×0.3m2=60N 由ΔF乙容=0.5G可得 G=2ΔF水=2×60N=120N 则根据G=mg=ρVg可得实心体A的密度 答：（1）容器中水的体积为0.06m3； （2）水对容器底部的压强为1500Pa； （3）物体A放入甲容器中，小球A的密度为1.5×103kg/m3。 27．如图所示，A、B为完全相同的两个开口容器（足够高），阀门K直径可忽略，各盛有20cm深的水，初始时阀门K关闭。下列说法正确的是（　　）    A．初始时阀门K关闭，整个装置属于连通器 B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强为2400Pa C．初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压力之比为5∶6 D．将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压力之比为9∶11 【答案】D 【解析】A．初始时阀门K关闭，整个装置底部不连通，因此不属于连通器，故A错误； B．初始时阀门K关闭，B容器底受到水的压强 pB=ρ水ghB=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×0.01m=2000Pa 故B错误； C．由p=ρgh可知，初始时阀门K关闭，水对A、B两容器底的压强之比 由可知，此时压力之比 故C错误； D．根据题中的插图可知，打开阀门后，两容器中的液面会相平，A液面下降2cm，变为 hA'=20cm﹣2cm=18cm B液面上升2cm，变为 hB'=20cm+2cm=22cm 由p=ρgh可知，将阀门K打开，待水不流动时，水对A、B两容器底的压强之比 由可知，此时压力之比 故D正确。 故选D。 28．如图所示，两端开口的U形玻璃管竖直放置，底部带有一个阀门K，右管横截面积是左管的两倍，当阀门K关闭时，左、右管中水面的高度分别为2h和h，现将阀门K打开，液面稳定时，右管水面上升的距离是（　　）    A． B． C． D．h 【答案】A 【解析】当打开开关K时，左右容器构成一个连通器；由于连通器内水面静止时，水面相平，因此左边水面将下降，右面水面将升高，由于水的总体积不变，设左管横截面积为S，则右管横截面积为2S，竖管中水的总体积为 因为右管横截面积是左管的两倍，则液面相平时，右管中水的体积是左管中水的体积的2倍，即左管水的体积为 右管水的体积为 右管水的体积的增大量为 则右管水面上升的距离为 故选A。 七．大气压的应用（共5小题） 29．小明用矿泉水瓶做了以下实验： (1)用矿泉水瓶自制简易蛋黄分离器（如图甲所示），挤压矿泉水瓶，让瓶口贴近蛋黄，松开手蛋黄被吸进瓶子里，这是利用 的作用。 (2)在水瓶的不同高度处扎三个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图乙所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的 有关，在三个小孔同时喷水的某个时刻将瓶口堵住，可以观察到 （填字母）。 A．只有最上面的小孔继续喷水 B．只有最下面的小孔继续喷水 C．三个小孔均继续喷水 D．三个小孔都停止继续喷水 【答案】(1)大气压；(2)深度 D 【解析】（1）挤压矿泉水瓶，瓶内的一部分气体被排出，让瓶口贴近蛋黄，松开手时由于外界大气压大于瓶内气压，故蛋黄被吸进瓶子里。 （2）[1]由图乙可知，小孔所在位置的深度越深，水被喷出的距离越远，故可知同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。 [2]将瓶口堵住，瓶内气压小于瓶外大气压，三个小孔将停止喷水，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 30．如图甲所示的水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。可乐瓶中装入适量的水，再用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，最后配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作，其结构示意如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起了。小明他提出问题：水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关？接着他作出以下猜想：（不考虑水火箭容积的变化） I.可能与起飞前瓶内的最大气压有关      II。可能与瓶内所装水的多少有关 (1)瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的； (2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以方便地转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度； (3)在探究猜想I时，小明控制瓶内水量一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前 。通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像可以得到水火箭飞行的最大高度随起飞前瓶内最大气压的增加而 ； (4)在探究猜想II时，小明控制瓶塞松紧程度一定，改变瓶内水的多少，通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丁所示的图像，于是得到了起飞前瓶内的最大气压一定时，水火箭飞行高度随瓶内的水量先增大后减小的结论，根据这一实验过程得出的结论是否可信，并说明你的理由： 。 【答案】(1)相互的；(2)时间；(3)瓶内最大气压 增大；(4)不可信，理由见解析 【解析】（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动。 （2）火箭上升的高度越高，从发射到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。 （3）[1]在探究猜想Ⅰ时，根据控制变量法可知，实验中要控制瓶内水量一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前最大气压的大小。 [2]根据丙图可知，起飞前瓶内最大气压越大，水火箭飞行的高度就越高。即水火箭飞行的最大高度随起飞前瓶内最大气压的增加而增大。 （4）在探究猜想Ⅱ时，根据控制变量法可知，需要控制气压相同，瓶内气体的体积相同，水的质量不同，而实验中改变了水的质量，会改变瓶内气体的体积的大小，所以实验结论是不可信的。 31．科普阅读题： 高压锅 高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到 以上，它省时高效，深受消费者欢迎。图高压锅的构造，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有限压阀，当锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气压减小。（标准气压约为 1.0×105Pa） 水的沸点t与气压p的关系如表： p/×105Pa 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 t/℃ 100 110 120 130 140 150 （1）为防止出气孔堵塞致高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线，放气孔封口是易熔片 （熔点较低的合金材料），采用易熔片的物理意义是：高压锅一旦安全阀失效，出气孔被堵塞，锅内气体压强过大，沸点随之 ，当锅内温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就开始 ，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生； （2）用这种高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，需 （选填“增大”“减小”或“不改变”）限压阀的质量； （3）用高压锅煮粥，灭火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通铝锅却看不到这种现象，对于灭火后，下列解释正确的是 ； A．锅内温度迅速降到 以下，但打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾 B．锅内温度仍高于 ，即使不冷却，不拿去限压阀粥也还在沸腾 C．锅内温度仍高于 ，打开锅盖后锅内气压比原来低，所以重新沸腾 （4）若在原有锅盖的基础上再安装一套相同的排气孔和限压阀，则锅内最高水温将 （选填“升高”“降低”或“不变”）； （5）在外界为标准大气压的环境下，高压锅排气孔面积为 1×10⁻5m2，限压阀重 1.6N，则锅内最高水温可达 °C。 【答案】 升高 熔化 增大 C 不变 140 【解析】（1）[1][2]高压锅一旦安全阀失效，出气孔就被堵塞，锅内气体压强就会过大，沸点也随之升高，当锅内温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。 （2）[3]西藏高原地区高度高，气压低，用这种高压锅在西藏高原地区烧水时，要达到同样的最高温度，可以增加限压阀的质量来增大锅内气压，提高水的沸点。 （3）[4]高压锅锅内气压大，水的沸点也高，用高压锅煮粥，粥的温度会在100°C以上；当给锅加热时，粥会沸腾；当停止加热时，粥会停止沸腾，但当给它立即用冷水冷却时，锅内的气压会立即减小，粥的沸点也会随之减小，由于粥的温度在停火一瞬间仍然是高于100°C，所以粥重新沸腾，故C正确，AB错误。 故选C。 （4）[5]若在锅盖上再安装一套相同的排气孔和限压阀，因高压锅内能够产生的最大压强不变，所以锅内最高水温将不变。 （5）[6]限压阀的重力G=1.6N，对排气孔的压力就等于其重力，即 F=G=1.6N 已知S=1×10-5m2，p0=1×105Pa，限压阀对排气孔的压强 此时锅内的气压 由表格数据可知，当气压为2.6×105Pa时，高压锅内水的温度为140°C。 32．桌子上有瓶口均密封的三个瓶子，细玻璃管通过带孔的橡皮塞紧插入瓶中，如图所示，a是装满水的椭圆形厚玻璃瓶、b是内部吹有气体的玻璃瓶、c是装满水的薄壁玻璃瓶。小明想简易测量大气压，应选择瓶 ；想通过实验验证力使物体产生形变，应选择瓶 ；想粗略测量温度的高低，应选用瓶 。（三个空均选填：“a”、“b”或“c”） 【答案】 b a c 【解析】[1]测量大气压应选择瓶 b，当外界大气压变化时，会导致瓶内外气体压强差变化，从而使玻璃管中液面高度发生变化。 [2]验证力使物体产生形变应选择瓶 a，按压厚玻璃瓶，通过细玻璃管中液面的变化可以观察到玻璃瓶的形变。 [3]想粗略测量温度的高低应选用瓶 c，因为薄壁玻璃瓶对温度变化较为敏感，温度变化时水的体积变化会较为明显地体现在细玻璃管液面高度的变化上。 33．如图甲所示，超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，对切割表面产生108～109Pa的压强。工业上常用水刀切割玻璃、大理石、钢板等坚硬物体。这种切割方式具有切割速度快、不发热等许多优点。 （1）下表是某玻璃加工厂高压水切割机部分技术参数，表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升，若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，求： 型号 压强/Pa 喷嘴横截面积/m2 排量/L•min﹣1 2230 3×108 5×10﹣8 2.7 ①水流对玻璃表面的压力？ ②高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小？ （2）玻璃加工厂常用如图乙所示“低压吸盘吊车”吊运玻璃。先将6个吸盘压在玻璃上，然后启动抽气机抽出吸盘内空气使吸盘内的气压减小，在大气压作用下吸盘将玻璃“吸住”，面积75cm2，6个吸盘内的气压相同。有一块面积为2m2，质量为90kg，水平放置的玻璃，当大气压为1.0×105Pa时，吸盘内的气压至少要达到多少以下才能把玻璃“吸”起？ 【答案】（1）①15N；②900m/s；（2）吸盘内的气压至少要达到8×104Pa以下才能把玻璃“吸”起 【解析】解：（1）高压水流对切割面的压力 F＝pS＝3×108Pa×5×10-8m2＝15N （2）由“排量6.7L/min”可知，每分钟从喷嘴中喷出水的体积 V＝2．7L＝2．7dm6＝2.7×10-7m3 每分钟喷出水的长度 所以，高压水从喷嘴喷出时的速度 （3）质量为90kg的玻璃的重力 G＝mg＝90kg×10N/kg＝900N 6个吸盘的面积 S＝6S6＝6×75×10﹣4m2＝0.045m2 吸盘受到的压强 则吸盘内的气压至少要达到的气压 p内＝p0﹣Δp＝1.0×105Pa﹣2×104Pa＝8×104Pa 答：（1）①水流对玻璃表面的压力为15N； ②高压水从喷嘴喷出时的速度v的大小为900m/s； （2）吸盘内的气压至少要达到7×104Pa以下才能把玻璃“吸”起。 八．关于大气压的实验探究（共3小题） 34．如图所示，在标准大气压下，用1m长的玻璃管做托里拆利实验，管中水银柱的高度为 mm； （1）玻璃管内的水银没有下降到与水银槽中水银面相平，是 作用的结果； （2）假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况：①将玻璃管稍倾斜放置，水银柱高度将 ；②将玻璃管向上提升一点（管口未露出水银面），水银柱高度将 ；③改用粗一些的玻璃管做实验，水银柱高度将 ；（均选填“升高”“不变”或“降低”） （3）如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满玻璃管。 【答案】 760 大气压 不变 不变 不变 会 【解析】[1]根据托里拆利实验可知，标准大气压能够支撑760mm高的水银柱。 （1）[2]进行托里拆利实验时，玻璃管内的水银不会降到与水银槽的水银面相平，是因为管内为真空，而水银槽上有空气，在大气压的作用下将管内水银压起来。 （2）[3]玻璃管倾斜放置，水银柱高度不会发生变化，因为管内外大气压不变。 [4]将玻璃管向上提升一点，由于管内外大气压也不变，水银高度不变。 [5]改用粗一些的玻璃管做实验，此时管内外大气压不变，玻璃管内水银柱高度不变。 （3）[6]由于标准气压值不变，根据可知，水的密度为，则可支撑水柱的高度为 因此水会充满玻璃管。 35．如图所示是托里拆利实验时的情景，根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3 g=9.8N/kg）； (2)实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，若换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度将 ；（均选填“变大”“变小”“不变”） (3)若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，导致玻璃管倒插入水银槽中后，玻璃管的上端有了空气，则测量的大气压值比真实值要偏 ； (4)实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是 。 【答案】(1)101292.8；(2)不变 不变；(3)小；(4)水银柱下降，直至玻璃管内外液面相平 【解析】（1）由图可知，大气压可以支持760mm汞柱，大气压强为 （2）[1][2]水银柱的高度与大气压强的大小有关，大气压强不变，水银柱的高度不变，所以将玻璃管倾斜和换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度都不变。 （3）玻璃管的上端有了空气，则大气压值等于管内空气的压强加上水银柱的压强，但实验时用水银柱的压强来表示大气压强，所以测得的大气压强会偏小。 （4）实验中不小心将玻璃管的顶部打破，此时的实验装置相当于一个连通器，所以观察到的现象是水银柱下降，直至玻璃管内外液面相平。 36．洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了。为此，他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案。 【方案设计】 （1）用刻度尺测出吸盘的直径D，则吸盘的表面积为 ； （2）将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气后压在光滑的水平地面上； （3）用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉脱吸盘所需的拉力F的大小； （4）计算出当地的大气压强。 【评估交流】 （1）洋洋同学说：“我们的实验原理是 ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强。”瑞瑞同学说：“在操作过程中，我发现存在 和 等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大。”洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减小测量误差； （2）根据洋洋和瑞瑞的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强 （用字母表示）； （3）实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是 。要准确测量大气压强，应该利用课本中介绍的 进行测量。 【答案】 吸盘中的空气挤不干净 拉脱吸盘所需的力估测偏差大 防止外面的空气进入吸盘 托里拆利实验 【解析】[1]根据圆的面积公式可得，吸盘的表面积为。 [2]实验中分别获大气施加的压力和受力面积，运用得到压强的大小，因此实验原理是。 [3][4]由于实验中压力的大小是通过估计得出的，可能导致拉脱吸盘所需的力估测偏差大，或吸盘中的空气挤不干净均会导致测量出现误差。 [5]洋洋和瑞瑞测出的大气压强为 [6]洋洋同学将吸盘四周沾上水，是为了防止外面的空气进入吸盘，导致测量出现误差。 [7]托里拆利利用水银测出了标准气压值，因此要准确测量大气压强，应该利用课本中介绍的气压计或托里拆利实验。 九．流体压强和流速的关系（5小题） 37．如图所示，高铁列车车身线条流畅优美，车头颇像子弹头，这样设计可让列车运行时列车上方空气流速加快，列车上方的压强会 ，列车对地面的压力会 ，从而能减小运行时的阻力，提高车速。 【答案】 减小 减小 【解析】[1][2]列车在快速行驶过程中，列车上方空气的流速变大，根据流体的流速越大压强越小可知，列车上方的压强会减小。且此时列车上方空气的流速大于列车下方空气的流速，因而列车上方气体的压强小于列车下方气体的压强，列车上、下方所受到的压强差形成向上的升力，从而使得列车对地面的压力减小。 38．在五一文艺晚会上，同学们利用自己所学，各显身手为大家表演了一个个精彩的节目。如图是陈思同学的演示。排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球的斜上方吹气时，乒乓球将（　　） A．仍静止 B．运动到左碗 C．运动到右碗 D．无法确定 【答案】C 【解析】当用小管向乒乓球斜上方吹气时，上方气体流速大，压强小，乒乓球受到一个向上的压强差，压力差，所以会上升。当乒乓球上升后，其右侧空气流速大、压强小，左侧空气流速小、压强大，所以乒乓球会运动到右侧，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 39． 教材图片 知识点运用 如图所示，一艘货船准备由上游通过三峡船闸去往下游，其中A、B为阀门，D、C为闸门。（1）三峡船闸是利用 的原理工作的。 （2）图中货船要从上游驶入闸室时，应该先关闭 ，再打开 ；当货船 驶入闸室后，此时阀门B （选填“左”或“右”）侧受到的压强更大 如图所示，飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼，气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，机翼上方气流的速度较 ，对机翼上表面的压强较 ；下方气流的速度较 ，对机翼下表面的压强较 。这样，机翼上、下表面就存在着 ，因而有压力差，产生升力 【答案】 连通器 下游阀门B 上游阀门A 右 大 小 小 大 压强差 【解析】[1]三峡船闸利用连通器原理，通过调节水位使船只能够顺利通过不同高度的水域。 [2][3][4]图中货船要从上游驶入闸室时，应该先关闭下游阀门B，然后打开上游阀门A，使闸室中水面与上游水面相平，再打开上游闸门C，使货船游进闸室。此时，阀门B右端水的深度大于左端水的深度，所以右端水的压强大于左端水的压强。 [5][6][7][8]飞机在飞行时，迎面而来的空气被分成两部分，在相同时间内，机翼上方的气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；机翼下方气流通过的路程较短，因而速度小，它对机翼的压强较大，这样在机翼的上下表面就存在着压强差，因而有一个竖直向上的压力差，这就是产生升力的原因。 40．物理实践活动中，小赵利用带水的玻璃瓶和细玻璃管制成了一个多功能实验演示器。如图甲所示，玻璃瓶里装有一些红色的水，一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。 (1)把甲装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内液面会 （选填“上升”或“下降”），这说明了海拔越高，大气压越 （选填“大”或“小”）。 (2)如图乙所示，取一吸管，靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，发现玻璃管内液面 （选填“上升”或“下降”），这说明：在流体中，流速越大的位置，压强越 （选填“大”或“小”）。 (3)如图丙所示，将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，玻璃管内液面 （选填“上升”或“下降”），说明力可以改变物体的 。 【答案】(1)上升 小；(2)上升 小；(3)上升 形状 【解析】（1）[1][2]把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液面会上升。 （2）[1][2]当向玻璃管上方吹气时，玻璃管内的液面会上升，说明吹气时玻璃管上方的压强减小，玻璃管内的液体在大气压的作用下向上流动；气流速度越大，玻璃管内的液面上升越高，这说明玻璃管上方的压强随气流速度的增大而减小。由此可知，气体流速越大的位置，气体压强越小。 （3）[1][2]将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，瓶子变扁，容积变小，将瓶内的水压入了玻璃管内，管内液面上升，此现象说明力可以改变物体的形状。 41．“飞机迷”小王学习了流体压强知识后，他想探究飞机升力大小与哪些因素有关。他猜想：升力大小与机翼形状、飞机飞行速度和飞机的迎角（机翼轴线与水平气流方向的夹角）有关。 (1)小王制作了如图甲所示的飞机机翼模型，机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 ，从而获得向上的升力； (2)他利用如图乙和丙的电风扇、升力测力计、飞机模型进行实验探究。在探究升力与迎角的关系时，按以下步骤进行： ①调节使风扇风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数，多次实验求平均值； ②改变 ，重复步骤①并计算升力平均值； ③得到“升力与迎角的关系”的图像如图丁。由图像可知：飞机速度一定时，迎角增大，升力会 （填序号）； A．逐渐变大    B．逐渐变小    C．先增大后减小    D．先减小后增大 (3)资料显示：本实验结论与实际相符，若某飞机以80km/h做水平匀速直线飞行，迎角为，后来以500km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为（、在15°和20°之间，该范围：飞机升力一定时，迎角越大，速度越大），则迎角 （选填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1)小；(2)迎角大小 C；(3)< 【解析】（1）机翼做成该形状的原因是流体流速越大，压强越小，从而获得向上的升力。 （2）[1]在探究升力与迎角的关系时，应控制机翼形状、飞机飞行速度相同，改变迎角的大小，重复步骤①并计算升力平均值。 [2]由图丁可知，飞机速度一定时，在迎角小于15°时，升力增大，大于15°时，升力减小，所以升力会先增大后减小，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）由题知，θ1、θ2在15°和20°之间，速度小时，产生的升力小，需要角度接近15°来获取更大的升力使得等于飞机重力；速度大时，产生的升力大，需要角度大于15°来获取比之前小一点的升力，使升力等于飞机重力，所以可知飞机的升力一定时，速度较小，仰角应较小，则θ1＜θ2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$