专题09 压强 知识精讲-2025年中考物理一轮复习重难题型精讲精练(全国通用)
2025-04-16
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精品
内容正文:
专题09 压强
本节要点
知识点1
压力、压强
知识点2
液体压强
知识点3
气体压强
知识点4
流体压强
知识精讲
知识点1 压力、压强
一、增大和减小压强的方法及其应用
方法
实例
增大
压强
减小受力面积
刀斧、切削工具的刃都磨得很薄,钉子、针、锯齿等的尖端都加工得很尖,啄木鸟的喙和鹰的爪都很尖锐,都是用减小受力面积的方法来增大压强的
增大压力
刹车时必须用力握住车闸,犁地时为了犁得深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的方法来增大压强的
方法
实例
减小
压强
增大受力面积
高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机都有宽大的履带、载重汽车装有很多的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺上木板、骆驼长着大脚掌等都是采用增大受力面积的方法来减小压强的
减小压力
现代建筑中常用的空心砖、车辆限载等均是采用减小压力的方法来减小压强的
二、压力与重力
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
地球的吸引
物体对物体的挤压
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
重力
压力
作用点
物体的重心
在被压物体的表面
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
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
知识点2 液体压强
一、液体压强的产生原因、特点和计算公式
产生原因
①液体受到竖直向下的重力作用,对支撑它的容器底部产生压力和压强
②液体没有固定的形状,能够流动,对限制它流动的容器的侧壁产生压力和压强
③液体内部各相邻部分之间互相挤压,液体内部向各个方向都有压强
特点
液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,液体朝各个方向的压强相等;深度增加,液体的压强增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大
计算公式
p=ρgh
在计算液体对容器底部的压力和压强时,不管容器形状如何,应用公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强,再用公式F=pS(S为容器底面积)计算出液体对容器底部的压力。
二、固体压强与液体压强
固体压强
液体压强
产生原因
固体间接触且相互挤压
液体受到重力作用
传递情况
平衡状态下,通常加在固体上的压力,只能沿力的方向,大小不变地传递,如手压图钉
加在密闭液体上的压强能大小不变地向各个方向传递,如液压千斤顶
影响因素
压力和受力面积的大小
液体的密度和深度
常用公式
p=F/S
p= ρgh
压力、压强
的计算
如果物体自由放置在水平面上,①先根据F=G确定压力;②再根据公式p=F/S计算压强
①先根据公式p=ρgh计算压强;②再根据公式F=pS计算液体产生的压力
三、对放在水平面上装有液体的容器的分析
容器形状
压力
压强
说明
液体对容器底
均匀柱形容器
h为深度
S为底面积
非柱形容器
或
容器对水平面
任何形状
S为底面积
四、对放在水平面上均匀柱状固体的分析
均匀柱状固体包括圆柱体、正方体、长方体等,如图所示。
对水平面的压力
对水平面的压强
知识点3 气体压强
一、大气层与大气压
1.大气层
大气层又叫大气圈,地球就是被这一层很厚的大气层包围着。大气层的空气密度随高度的增加而减小,高度越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1 000 千米,但没有明显的界线。
2.大气压
定义
空气和液体一样,在其内部朝各个方向也都有压强,这个压强叫作大气压强,简称大气压或气压
产生原因
包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
存在证明
①马德堡半球实验 ②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
测量
托里拆利实验
应用
生活中:①钢笔吸墨水 ②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
生产中:①活塞式抽水机 ②离心式水泵
二、大气压的变化规律
具体描述
应用说明
与海拔的关系
海拔越高,气压越小
由于大气压是大气层受到重力作用而产生的,因此离地面越高,空气越稀薄,气压越小
与天气、季节的
关系
一般晴天比阴天气压
高,冬天比夏天气压高
空气中水蒸气含量越大,
气压越低
与沸点的关系
一切液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高
在青藏高原上,水的沸点在80℃ 左右,家用压力锅内水的沸点可达120℃
气体压强与体积的关系
温度不变时一定质量的气体,体积越小,压强越大;体积越大,压强越小
打气筒打气、利用压缩空气制动、抽水机
知识点4 流体压强
流体压强与流速的关系
伯努利效应
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大
适用于液体和气体在内的一切流体
随堂练习
一、单选题
1.(2024·福建福州·二模)如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.逃生锤一端较尖 B.滑雪板面积较大
C.推土机履带较宽 D.图钉帽面积较大
2.(2024·四川雅安·模拟预测)如图所示,A物体叠放在B物体之上并放在水平桌面上,A物体重力为20N,底面积为200cm2,B物体重力为40N,底面积为400cm2,则A对B的压强跟B对桌面的压强之比为( )
A.1︰l B.1︰2 C.2︰l D.2︰3
3.(2024·云南德宏·一模)下列是生活中增大和减小压强的实例,其中属于增大压强的是( )
A.火车轨道铺枕木 B.滑雪板有很大面积 C.坦克安装履带 D.打疫苗的针头很尖
4.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)下列对生活中物理量的估测正确的是( )
A.一个中学生的体重约为50kg
B.一个成年人行走时对水平地面的压强约为30000Pa
C.家用空调正常工作时电功率可达2.5kW·h
D.托起两个鸡蛋的力约为10N
5.(2024·青海西宁·一模)小西学习了重力和压强的知识后,尝试对自己的重力和行走在水平路面上时对地面的压强进行了估测,下列数值中合理的是(g取10N/kg)( )
A.50kg,2.5×103Pa B.500N,2.5×104Pa
C.50N,2.5×103Pa D.500N,2.5×103Pa
6.(2024·广东阳江·一模)小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强 B.减小压强
C.增大摩擦 D.减小摩擦
7.(2024·陕西西安·模拟预测)下列关于压强的说法中不正确的是( )
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增大的原理
C.在物理学史上,著名的马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在
D.由于飞机翼上表面空气流速小压强大,下表面空气流速大压强小
8.(2024·河南洛阳·一模)下列现象与解释相对应的是( )
A.人坐在沙发上比坐在木凳上舒服是因为坐沙发时人受到的支持力小
B.飞机获得升力是由于机翼上方的空气流速小,压强大
C.拦河坝上宽下窄是利用了连通器的原理
D.使用吸管喝饮料是利用大气压把饮料压到吸管中的
9.(2024·云南楚雄·模拟预测)如图所示的情景中,利用了连通器原理的是( )
A.自制温度计 B.洗手池
C.注射疫苗 D.托里拆利实验装置
10.(2024·河北邢台·一模)对如图所示实验的分析错误的是( )
A.甲:手触摸烧杯外壁发烫,说明浓硫酸溶于水放热
B.乙:a管内液体被喷出,说明流体中流速越大的位置压强越大
C.丙:将自制气压计从山脚下拿到山顶,玻璃管内液柱会升高,说明大气压减小
D.丁:下层蜡烛先熄灭、说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,密度比空气的大
11.(2024·四川眉山·一模)如图所示是利用水银测量大气压强的实验装置,下列分析正确的是( )
A.此时的大气压相当于765mm高水银柱所产生的压强
B.若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管里的水银柱长度将变长
C.若将此装置从山下带到山上,则管内外水银面的高度差将增大
D.若仅将玻璃管内径稍减小,则管内外水银面的高度差将变小
二、填空题
12.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
13.(2024·安徽蚌埠·二模)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。命名为“宇宙一号”的太阳帆面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是 。
14.(2024·江苏扬州·三模)今年初,我市遭遇了连续的雨雪天气。清理道路冰雪用的铲子前端做得比较薄,这是通过减小受力面积来增大 。某长方形屋顶长20m,宽5m,积雪平均厚度6cm,已知雪的密度为0.1g/cm3,g=10N/kg,则屋顶雪重为 N,雪对屋顶的压强为 Pa,这些雪熔化成水后,体积会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.(2024·山西长治·模拟预测)网上曾流传这样一段视频:一对年老的外国夫妇在海边游玩时,由于站立太久而深陷淤泥中。这时,一名中国渔夫发现了他们,这名渔夫先将他们身上的背包和摄影设备拿走,这样可以减小他们对淤泥地的 力,然后渔夫无论是拖、抱、拽都无法使他们脱离淤泥;最后渔夫平趴在淤泥地上,他们撑着渔夫的身体才爬出了淤泥,脱离险境。渔夫平趴在淤泥地的目的是:增大人体与淤泥地的 ,以减小人体对淤泥地的 ;举出一个应用了此物理知识的生活实例 。
16.(2024·广东云浮·一模)近年来我国在科技领域取得辉煌成就.“嫦娥五号”将月壤样品取回地球后,月壤样品的质量 ;“奋斗者号”载人潜水器在下潜过程中受到海水的压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);驻扎在我国空间站的航天员通过 与地面指挥中心进行信息的传递。
17.(2024·安徽安庆·二模)已知矿泉水瓶盖的面积为6cm2,内装有重力为4N 的矿泉水,按照如图所示倒立时,水对瓶盖的压强为 Pa 。()
18.(2024·山东威海·一模)农民常用如图所示的方式引水灌溉农田,这种引水灌溉方式是利用 把水从管道口A压入管道内流向B处,使用时要先将管道中 水。
19.(2024·安徽池州·三模)长江三峡水电站是世界上最大的水电站,它为我国华中、华东和华南的很多省份供电。为了实现船只的通行,人们设计了如图所示的装置,该装置利用了 原理。
20.(2024·宁夏银川·二模)如图为某游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时吃水深度为3m。三峡船闸利用了 原理;该游轮满载时底部受到水的压强为 Pa(g取,)。
21.(2024·山西晋中·模拟预测)图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置,探头在水面下10cm的深度时,它受到的压强为 Pa。(g取10N/kg)
22.(2024·云南·模拟预测)如图为利用实验测量大气压值,若当地气压为一标准大气压,则图中h0= mm。实验过程中,若玻璃管的底部突然开了一个小孔,则管内水银柱的液面将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
23.(2024·上海宝山·一模)意大利物理学家 最先测得了大气压强的值,最初的电池是19世纪初意大利物理学家 发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V= mV。
24.(2024·海南海口·模拟预测)如图所示是厨房中常用的吸盘挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于 的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。海拔越高的地方,大气压强越 。
25.(2024·安徽·二模)如图所示是一个盆景自动供水装置,瓶中的水不会一次性全部流掉,会有部分保留在瓶中,这个装置之所以能实现自动供水,是利用了 。
26.(2024·河南·二模)很多日常生活情境常蕴含丰富的物理知识,请你仿照示例写出一个生活事例,并写出其蕴含的物理知识。
示例:
生活事例:刀刃常常磨得锋利。
蕴含的物理知识:压力一定时,受力面积越小,压强越大。
生活事例: ;
蕴含的物理知识: 。
27.(2024·湖南张家界·一模)如图所示,小亮给家里的盆景设计了一个自动供水装置,他将一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没。一段时间后,盆景中的水会蒸发而变少,瓶内的水会流出一部分,瓶口又被浸没后,瓶中的水不再流出,是由于 的作用。如果在瓶壁A处打一个小孔,水 (选填“会”或“不会”)从小孔向外喷出。
28.(2024·甘肃定西·一模)机翼截面示意图如图所示,在飞机飞行时,机翼上方的气流速度比下方的气流速度大,机翼上方的空气压强比下方的空气压强 ,这样机翼上、下方就有向 的压力差,这就是产生升力的原因。
29.(2024·河北·模拟预测)“运20”是中国自主研发设计的一款具有洲际飞行能力的运输机,最大航程15000公里。飞机飞行过程中,驾驶员与地面航管人员利用 传递信息。机翼上方的空气流速比下方的空气流速大,因此空气对机翼上表面的压强比对下表面的压强 。
30.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)假期小江和爸爸乘坐地铁旅行,发现站台上画一条安全线,爸爸告诉他:当地铁开过时,人越过这条线就会有危险。这是因为地铁开动时,靠近地铁的地方气体流速 ,压强 (选填“大”或“小”)。
31.(2024·安徽·模拟预测)下雨天,小洁打着伞走在回家的路上,突然一阵大风将雨伞向上“掀起”,如图所示。造成这个现象的原因是:伞的下表面空气流速较 。
三、实验题
32.(2024·宁夏银川·一模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图一所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明:液体有向 的压强(选填“上”或“下”)。由图二可知,液体内部压强与液体的 和 有关;
(2)图三中橡皮膜放在水中某一深度时,U形管中水位高度差为10cm,如果将U形管中的水换成酒精进行实验时,两侧酒精的液面高度差为 cm()。
33.(2024·江苏无锡·一模)如图甲所示是小明同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前,小明检查实验装置。若这套实验装置漏气,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (选填“明显”或“不明显”);
(2)比较图乙和图丙,得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论,你认为小明的判断是 的(选填“合理”或“不合理”);
(3)实验中小明发现,当探头在不同液体中的相同深度处,U形管两边液面的高度差不明显,于是他做了一些改进,下列操作不合理的是___________。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换密度更小的液体
C.烧杯中换密度更大的盐水
34.(2024·广东清远·一模)如图所示,这是用压强计做“探究影响液体内部压强的因素”的实验。
(1)使用U形管压强计之前应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”)。实验过程中通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小,这是利用了 的思想方法;
(2)比较图甲和图 ,可初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随 的增加而增大;
(3)比较图乙和图丙,能初步得出的结论是:深度相同时,液体的 越大,压强越大。
四、计算题
35.(2024·江苏徐州·三模)如图所示,某运动员在滑冰场上快速滑行,在30s内滑行240m,运动员和冰刀的总质量为45kg,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2,g取 10N/kg。 求:
(1)运动员滑行的平均速度;
(2)运动员双脚站立在冰面上时,对冰面的压强。
36.(2024·广东茂名·一模)如图所示是国产首款倒三轮电动车,其自身重力为1000N。该车某次载着司机和乘客在水平公路上匀速直线行驶了3600m,受到的阻力是50N。求:
(1)该车匀速行驶时,牵引力做的功是多少?
(2)若该车车轮与地面的总接触面积为3×10﹣2m2,该车的最大载重是5000N,车胎能承受的最大压强是多大?
2
学科网(北京)股份有限公司
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专题09 压强
本节要点
知识点1
压力、压强
知识点2
液体压强
知识点3
气体压强
知识点4
流体压强
知识精讲
知识点1 压力、压强
一、增大和减小压强的方法及其应用
方法
实例
增大
压强
减小受力面积
刀斧、切削工具的刃都磨得很薄,钉子、针、锯齿等的尖端都加工得很尖,啄木鸟的喙和鹰的爪都很尖锐,都是用减小受力面积的方法来增大压强的
增大压力
刹车时必须用力握住车闸,犁地时为了犁得深些往往找个人站在犁耙上等都是用增大压力的方法来增大压强的
方法
实例
减小
压强
增大受力面积
高楼大厦的墙基很宽、坦克和履带式拖拉机都有宽大的履带、载重汽车装有很多的轮子、铁轨下铺上枕木、滑雪时穿上滑雪板、在烂泥地上铺上木板、骆驼长着大脚掌等都是采用增大受力面积的方法来减小压强的
减小压力
现代建筑中常用的空心砖、车辆限载等均是采用减小压力的方法来减小压强的
二、压力与重力
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
地球的吸引
物体对物体的挤压
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
重力
压力
作用点
物体的重心
在被压物体的表面
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
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
知识点2 液体压强
一、液体压强的产生原因、特点和计算公式
产生原因
①液体受到竖直向下的重力作用,对支撑它的容器底部产生压力和压强
②液体没有固定的形状,能够流动,对限制它流动的容器的侧壁产生压力和压强
③液体内部各相邻部分之间互相挤压,液体内部向各个方向都有压强
特点
液体内部朝各个方向都有压强;在同一深度,液体朝各个方向的压强相等;深度增加,液体的压强增大;液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大
计算公式
p=ρgh
在计算液体对容器底部的压力和压强时,不管容器形状如何,应用公式p=ρgh计算出液体对容器底部的压强,再用公式F=pS(S为容器底面积)计算出液体对容器底部的压力。
二、固体压强与液体压强
固体压强
液体压强
产生原因
固体间接触且相互挤压
液体受到重力作用
传递情况
平衡状态下,通常加在固体上的压力,只能沿力的方向,大小不变地传递,如手压图钉
加在密闭液体上的压强能大小不变地向各个方向传递,如液压千斤顶
影响因素
压力和受力面积的大小
液体的密度和深度
常用公式
p=F/S
p= ρgh
压力、压强
的计算
如果物体自由放置在水平面上,①先根据F=G确定压力;②再根据公式p=F/S计算压强
①先根据公式p=ρgh计算压强;②再根据公式F=pS计算液体产生的压力
三、对放在水平面上装有液体的容器的分析
容器形状
压力
压强
说明
液体对容器底
均匀柱形容器
h为深度
S为底面积
非柱形容器
或
容器对水平面
任何形状
S为底面积
四、对放在水平面上均匀柱状固体的分析
均匀柱状固体包括圆柱体、正方体、长方体等,如图所示。
对水平面的压力
对水平面的压强
知识点3 气体压强
一、大气层与大气压
1.大气层
大气层又叫大气圈,地球就是被这一层很厚的大气层包围着。大气层的空气密度随高度的增加而减小,高度越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1 000 千米,但没有明显的界线。
2.大气压
定义
空气和液体一样,在其内部朝各个方向也都有压强,这个压强叫作大气压强,简称大气压或气压
产生原因
包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
存在证明
①马德堡半球实验 ②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
测量
托里拆利实验
应用
生活中:①钢笔吸墨水 ②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
生产中:①活塞式抽水机 ②离心式水泵
二、大气压的变化规律
具体描述
应用说明
与海拔的关系
海拔越高,气压越小
由于大气压是大气层受到重力作用而产生的,因此离地面越高,空气越稀薄,气压越小
与天气、季节的
关系
一般晴天比阴天气压
高,冬天比夏天气压高
空气中水蒸气含量越大,
气压越低
与沸点的关系
一切液体的沸点都随气压减小而降低,随气压增大而升高
在青藏高原上,水的沸点在80℃ 左右,家用压力锅内水的沸点可达120℃
气体压强与体积的关系
温度不变时一定质量的气体,体积越小,压强越大;体积越大,压强越小
打气筒打气、利用压缩空气制动、抽水机
知识点4 流体压强
流体压强与流速的关系
伯努利效应
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大
适用于液体和气体在内的一切流体
随堂练习
一、单选题
1.(2024·福建福州·二模)如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.逃生锤一端较尖 B.滑雪板面积较大
C.推土机履带较宽 D.图钉帽面积较大
【答案】A
【详解】A.逃生锤的锤头很尖,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.滑雪板底板面积较大,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.推土机装有宽大的履带,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.图钉帽面积做得较大,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。
2.(2024·四川雅安·模拟预测)如图所示,A物体叠放在B物体之上并放在水平桌面上,A物体重力为20N,底面积为200cm2,B物体重力为40N,底面积为400cm2,则A对B的压强跟B对桌面的压强之比为( )
A.1︰l B.1︰2 C.2︰l D.2︰3
【答案】D
【详解】A对B的压强为
B对桌面的压强
压强之比为
故选D。
3.(2024·云南德宏·一模)下列是生活中增大和减小压强的实例,其中属于增大压强的是( )
A.火车轨道铺枕木 B.滑雪板有很大面积 C.坦克安装履带 D.打疫苗的针头很尖
【答案】D
【详解】A.火车轨道铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A不符合题意;
B.宽大的滑雪板,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.装有履带的坦克,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.打疫苗的针头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D符合题意。
故选D。
4.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)下列对生活中物理量的估测正确的是( )
A.一个中学生的体重约为50kg
B.一个成年人行走时对水平地面的压强约为30000Pa
C.家用空调正常工作时电功率可达2.5kW·h
D.托起两个鸡蛋的力约为10N
【答案】B
【详解】A.一个中学生的体重约为500N,故A错误;
B.一个成年人行走时对水平地面的压强约为
故B正确;
C.家用空调正常工作时电功率可达1kW,故C错误;
D.托起两个鸡蛋的力约为1N,故D错误。
故选B。
5.(2024·青海西宁·一模)小西学习了重力和压强的知识后,尝试对自己的重力和行走在水平路面上时对地面的压强进行了估测,下列数值中合理的是(g取10N/kg)( )
A.50kg,2.5×103Pa B.500N,2.5×104Pa
C.50N,2.5×103Pa D.500N,2.5×103Pa
【答案】B
【详解】中学生的重力约为500N;中学生双脚与地面的接触面积约为4×10-2m2,行走时单脚着地,则对地面的压强
故选B。
6.(2024·广东阳江·一模)小红用如图所示的水桶提水,提手处设计成弯曲形状,贴合手形是为了( )
A.增大压强 B.减小压强
C.增大摩擦 D.减小摩擦
【答案】B
【详解】水桶的提手处设计成弯曲形状,贴合手形,增大受力面积,从而减小了对手的压强。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.(2024·陕西西安·模拟预测)下列关于压强的说法中不正确的是( )
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增大的原理
C.在物理学史上,著名的马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在
D.由于飞机翼上表面空气流速小压强大,下表面空气流速大压强小
【答案】D
【详解】A.用久的菜刀要磨一磨,是压力不变时,通过减小菜刀刃部的受力面积来增大压强的,故A正确,不符合题意;
B.液体压强大小随深度增加而增大,因此为了承受更大的压强,拦河坝设计成下宽上窄的形状,故B正确,不符合题意;
C.在物理学史上,著名的马德堡半球实验第一次有力地证明了大气压强的存在,故C正确,不符合题意;
D.由于飞机翼上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,从而获得竖直向上的升力,故D错误,符合题意。
故选D。
8.(2024·河南洛阳·一模)下列现象与解释相对应的是( )
A.人坐在沙发上比坐在木凳上舒服是因为坐沙发时人受到的支持力小
B.飞机获得升力是由于机翼上方的空气流速小,压强大
C.拦河坝上宽下窄是利用了连通器的原理
D.使用吸管喝饮料是利用大气压把饮料压到吸管中的
【答案】D
【详解】A.人坐在沙发上比坐在木凳上舒服是因为坐沙发时受力面积大,人受到的压强小,故A不符合题意;
B.飞机获得升力是由于机翼上方的空气流速大,压强小,故B不符合题意;
C.拦河坝上窄下宽是因为压强随着液体深度的增加而增大的,故C不符合题意;
D.当吸饮料时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里,故D符合题意。
故选D。
9.(2024·云南楚雄·模拟预测)如图所示的情景中,利用了连通器原理的是( )
A.自制温度计 B.洗手池
C.注射疫苗 D.托里拆利实验装置
【答案】B
【详解】A.如图,自制温度计的瓶口是用橡皮塞密封的,不是上端都开口、底部相连通的,故A不符合题意;
B.如图,洗手池的回水管符合上端开口、底部相连通的特点,是利用了连通器原理,故B符合题意;
C.如图,用注射器注射疫苗时,需要先排除针筒内的空气,没有开口,不是利用连通器原理工作的,故C不符合题意;
D.如图,托里拆利实验装置管内水银面不与外界接触,没有开口,不是利用连通器原理,故D不符合题意。
故选B。
10.(2024·河北邢台·一模)对如图所示实验的分析错误的是( )
A.甲:手触摸烧杯外壁发烫,说明浓硫酸溶于水放热
B.乙:a管内液体被喷出,说明流体中流速越大的位置压强越大
C.丙:将自制气压计从山脚下拿到山顶,玻璃管内液柱会升高,说明大气压减小
D.丁:下层蜡烛先熄灭、说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,密度比空气的大
【答案】B
【详解】A.用水稀释浓硫酸时,会放热,所以手触摸烧杯外壁发烫,故A正确,不符合题意;
B.a管内液体被喷出,说明流体中流速越大的位置压强越小,故B错误,符合题意;
C.将自制气压计从山脚下拿到山顶,玻璃管内液柱会升高,说明大气压随高度的增加而减小,故C正确,不符合题意;
D.下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭,说明了CO2密度比空气的大;蜡烛熄灭,说明了二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,故D正确,不符合题意。
故选B。
11.(2024·四川眉山·一模)如图所示是利用水银测量大气压强的实验装置,下列分析正确的是( )
A.此时的大气压相当于765mm高水银柱所产生的压强
B.若玻璃管稍微倾斜,则玻璃管里的水银柱长度将变长
C.若将此装置从山下带到山上,则管内外水银面的高度差将增大
D.若仅将玻璃管内径稍减小,则管内外水银面的高度差将变小
【答案】B
【详解】A.由题图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm,因此,当时的大气压强等于755mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B.若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,又不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变,由于玻璃管倾斜,故水银柱的长度将变长,故B正确;
C.若将此装置从山下带到山上,大气压减小,管内外水银面的高度差将变小,故C错误;
D.若仅将玻璃管内径稍减小,管外大气压不变,大气压能支撑的水银柱高度不变,管内外水银面的高度差将不变,故D错误。
故选B。
二、填空题
12.(2024·云南昆明·一模)如图甲,饮料瓶盖上有一些竖纹,是通过 来增大摩擦的;如图乙,接种疫苗的注射器针头做得很尖,是通过 来增大压强的。
【答案】 增大接触面的粗糙程度 减小受力面积
【详解】[1]饮料瓶盖上有一些竖纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
[2]注射器针头做得很尖,在压力一定时,通过减小受力面积来增大针头对肌肉的压强。
13.(2024·安徽蚌埠·二模)研究表明,太阳光对被照射的物体具有力的作用,利用这一现象制成的太阳帆可以为太空飞船提供动力。命名为“宇宙一号”的太阳帆面积为,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是 。
【答案】太阳帆每平方米面积上受到光的压力为
【详解】压强是表示压力作用效果的物理量,所以,正对太阳时受到光的压强为,则该压强值表示的物理意义是:太阳帆每平方米面积上受到光的压力为。
14.(2024·江苏扬州·三模)今年初,我市遭遇了连续的雨雪天气。清理道路冰雪用的铲子前端做得比较薄,这是通过减小受力面积来增大 。某长方形屋顶长20m,宽5m,积雪平均厚度6cm,已知雪的密度为0.1g/cm3,g=10N/kg,则屋顶雪重为 N,雪对屋顶的压强为 Pa,这些雪熔化成水后,体积会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 压强 6000 60 变小
【详解】[1]铲子前端比较薄,是在压力一定时,减小受力面积,可以增大压强。
[2] 屋顶的面积
S=20m×5m=100m2
雪的厚度
h=6cm=0.06m
屋顶雪的体积
V雪=Sh=100m2×0.06m=6m3
雪的密度
ρ雪=0.1g/cm3=0.1×103kg/m3
屋顶雪的重力
G雪=m雪g=V雪×ρ雪g=6m3×0.1×103kg/m3×10N/kg=6000N
[3]雪对屋顶的压强
[4]雪的密度小于水的密度,熔化后,质量不变,体积变小。
15.(2024·山西长治·模拟预测)网上曾流传这样一段视频:一对年老的外国夫妇在海边游玩时,由于站立太久而深陷淤泥中。这时,一名中国渔夫发现了他们,这名渔夫先将他们身上的背包和摄影设备拿走,这样可以减小他们对淤泥地的 力,然后渔夫无论是拖、抱、拽都无法使他们脱离淤泥;最后渔夫平趴在淤泥地上,他们撑着渔夫的身体才爬出了淤泥,脱离险境。渔夫平趴在淤泥地的目的是:增大人体与淤泥地的 ,以减小人体对淤泥地的 ;举出一个应用了此物理知识的生活实例 。
【答案】 压 受力面积 压强 书包肩带做得扁而宽
【详解】[1]渔夫将他们身上的背包和摄影设备拿走,减小了他们身上物体的重力,水平面上压力与重力大小相等,则可以减小他们对淤泥地的压力。
[2][3]渔夫平趴在淤泥地上增大人体与淤泥地的受力面积,在压力一定时,可以减小人体对淤泥地的压强。
[4]生活中利用增大受力面积来减小压强的实例:书包肩带做得扁而宽。
16.(2024·广东云浮·一模)近年来我国在科技领域取得辉煌成就.“嫦娥五号”将月壤样品取回地球后,月壤样品的质量 ;“奋斗者号”载人潜水器在下潜过程中受到海水的压强 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”);驻扎在我国空间站的航天员通过 与地面指挥中心进行信息的传递。
【答案】 不变 变大 电磁波
【详解】[1]质量是物体的属性,不随空间位置的改变而改变,所以月壤样品从月球到地球后质量不变。
[2]由液体压强公式可知,在液体密度不变时,深度越大,压强越大。所以载人潜水器在下潜过程中受到海水的压强变大。
[3]由于电磁波的传播不需要介质,真空也能传播,所以空间站的航天员通过电磁波与地面指挥中心进行信息的传递。
17.(2024·安徽安庆·二模)已知矿泉水瓶盖的面积为6cm2,内装有重力为4N 的矿泉水,按照如图所示倒立时,水对瓶盖的压强为 Pa 。()
【答案】1.5×103
【详解】由图得,水对瓶盖的压强为
18.(2024·山东威海·一模)农民常用如图所示的方式引水灌溉农田,这种引水灌溉方式是利用 把水从管道口A压入管道内流向B处,使用时要先将管道中 水。
【答案】 水位差 灌满
【详解】[1][2]先让管道中充满水,则A、B两处存在水位差,在水压作用下,水沿水管从A处流向B处。
19.(2024·安徽池州·三模)长江三峡水电站是世界上最大的水电站,它为我国华中、华东和华南的很多省份供电。为了实现船只的通行,人们设计了如图所示的装置,该装置利用了 原理。
【答案】连通器
【详解】船闸两边开口,中间相连通,利用了连通器的原理。
20.(2024·宁夏银川·二模)如图为某游轮过三峡船闸的情景,该游轮满载时吃水深度为3m。三峡船闸利用了 原理;该游轮满载时底部受到水的压强为 Pa(g取,)。
【答案】 连通器
【详解】[1]闸室与上游(下游)底部连通,上端开口,是连通器,三峡船闸利用了连通器原理工作的。
[2]该游轮满载时底部受到水的压强为
21.(2024·山西晋中·模拟预测)图是“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置,探头在水面下10cm的深度时,它受到的压强为 Pa。(g取10N/kg)
【答案】
【详解】探头在水面下10cm的深度时,它受到的压强为
22.(2024·云南·模拟预测)如图为利用实验测量大气压值,若当地气压为一标准大气压,则图中h0= mm。实验过程中,若玻璃管的底部突然开了一个小孔,则管内水银柱的液面将 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】 760 下降
【详解】[1]当地气压为一标准大气压,一个标准大气压等于760mm高的水银柱产生的压强,故此时玻璃管内水银柱高度h0=760mm。
[2]若玻璃管的底部突然开了一个小孔,管内的水银与外界的大气相通,此时,管内气压等于外界大气压,管内外水银液面将相平,故管内水银柱的液面将下降。
23.(2024·上海宝山·一模)意大利物理学家 最先测得了大气压强的值,最初的电池是19世纪初意大利物理学家 发明的,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位,现在手机使用的锂电池电压是3.7V= mV。
【答案】 托里拆利 伏特 3.7×103
【详解】[1]1643年,意大利物理学家托里拆利最先测得了大气压强的数值,这个实验也叫托里拆利实验。
[2]最初的电池是19世纪初意大利物理学家伏特发明的,因此这个电池叫伏特电池,为了纪念他在电学方面做出的伟大贡献而将他的名字命名为电压的单位。
[3]现在手机使用的锂电池电压是
24.(2024·海南海口·模拟预测)如图所示是厨房中常用的吸盘挂钩,使用时将吸盘用力按压到瓷砖上,由于 的作用,挂钩将“吸”在瓷砖表面。海拔越高的地方,大气压强越 。
【答案】 大气压 低
【详解】[1]将吸盘用力按压到瓷砖上时,吸盘内的空气被排出,内部气压小于外界大气压,在大气压强的作用下吸盘被压在瓷砖上。
[2]影响大气压强大小的因素有海拔高度、天气情况、气体体积等。大气压随着海拔高度的增加而降低,海拔越高,大气压强越低。
25.(2024·安徽·二模)如图所示是一个盆景自动供水装置,瓶中的水不会一次性全部流掉,会有部分保留在瓶中,这个装置之所以能实现自动供水,是利用了 。
【答案】大气压/大气压强
【详解】由托里拆利实验可知,当盆中水面高于瓶口时,由于大气压作用在盆景中的水面上,导致塑料瓶中的水不会立刻全部流掉,当盆中水减少低于瓶口时,塑料瓶内的水将流出,水面高于瓶口后,再次被大气压作用停止流出,由此可以达到自动供水的作用,故该装置是利用了大气压(大气压强)。
26.(2024·河南·二模)很多日常生活情境常蕴含丰富的物理知识,请你仿照示例写出一个生活事例,并写出其蕴含的物理知识。
示例:
生活事例:刀刃常常磨得锋利。
蕴含的物理知识:压力一定时,受力面积越小,压强越大。
生活事例: ;
蕴含的物理知识: 。
【答案】 用压力锅烹饪食物熟得快 气压越高液体的沸点越高
【详解】[1][2]气压越高,液体的沸点也就越高,利用高压锅可以通过增加锅内气压的方式来提高锅内水的沸点,使食物熟的更快。
27.(2024·湖南张家界·一模)如图所示,小亮给家里的盆景设计了一个自动供水装置,他将一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没。一段时间后,盆景中的水会蒸发而变少,瓶内的水会流出一部分,瓶口又被浸没后,瓶中的水不再流出,是由于 的作用。如果在瓶壁A处打一个小孔,水 (选填“会”或“不会”)从小孔向外喷出。
【答案】 大气压 不会
【详解】[1]盆景中的水由液态变成气态,发生了蒸发现象,所以水会因为汽化而变少;由于水会汽化和被植物吸收,所以盆景中水会下降,瓶口会露出水面,因为重力作用,瓶中水会流出,外界空气会进入,当瓶口再次被水淹没,外界大气压与瓶内空气的压强与瓶内水的压强平衡,水不再流出,即水不再流出是由于大气压的作用。
[2]A点在水面下方,所以不会有空气进入,瓶内气体压强与A点上方水的压强之和小于大气压,因此水不会向外喷出。
28.(2024·甘肃定西·一模)机翼截面示意图如图所示,在飞机飞行时,机翼上方的气流速度比下方的气流速度大,机翼上方的空气压强比下方的空气压强 ,这样机翼上、下方就有向 的压力差,这就是产生升力的原因。
【答案】 小 上
【详解】[1]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。在飞机飞行时,机翼上方的气流速度比下方的气流速度大,因此机翼上方的空气压强会比下方的空气压强小。
[2]由于机翼上方的空气压强小,下方的空气压强大,机翼上、下方就形成了一个向上的压力差。
29.(2024·河北·模拟预测)“运20”是中国自主研发设计的一款具有洲际飞行能力的运输机,最大航程15000公里。飞机飞行过程中,驾驶员与地面航管人员利用 传递信息。机翼上方的空气流速比下方的空气流速大,因此空气对机翼上表面的压强比对下表面的压强 。
【答案】 电磁波 小
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,飞机飞行过程中,驾驶员与地面航管人员利用电磁波传递信息。
[2]飞机采用上表面凸起、下表面扁平的固定机翼,空气流过机翼时,上表面的速度大,下表面的流速小,所以上表面空气产生的压强小,下表面产生的压强大,因此空气对机翼上表面的压强比对下表面的压强小,从而对机翼产生向上的升力。
30.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)假期小江和爸爸乘坐地铁旅行,发现站台上画一条安全线,爸爸告诉他:当地铁开过时,人越过这条线就会有危险。这是因为地铁开动时,靠近地铁的地方气体流速 ,压强 (选填“大”或“小”)。
【答案】 大 小
【详解】[1][2]人离火车太近,火车开动时,使人和火车之间的空气流动速度变大,压强变小,离站台远的地方气体相对流速较小,压强较大,人在内外压强差的作用下,被强大的气流压向列车,容易发生危险。
31.(2024·安徽·模拟预测)下雨天,小洁打着伞走在回家的路上,突然一阵大风将雨伞向上“掀起”,如图所示。造成这个现象的原因是:伞的下表面空气流速较 。
【答案】小
【详解】伞的形状是上方凸起的,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,气体流速越大的位置压强越小,流速慢的位置压强大,所以向上的压强大于向下的压强;所以一阵大风吹来,导致伞可能会被向上掀翻,伞面严重变形。
三、实验题
32.(2024·宁夏银川·一模)在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)如图一所示,将有橡皮膜的薄壁玻璃管竖直插入水槽中,发现橡皮膜向内部凹陷,此现象说明:液体有向 的压强(选填“上”或“下”)。由图二可知,液体内部压强与液体的 和 有关;
(2)图三中橡皮膜放在水中某一深度时,U形管中水位高度差为10cm,如果将U形管中的水换成酒精进行实验时,两侧酒精的液面高度差为 cm()。
【答案】(1) 上 密度 深度
(2)12.5
【详解】(1)[1]图一中,将扎有橡皮膜的一端竖直插入水槽中,橡皮膜向玻璃管内部凹陷,说明水对橡皮膜有向上的压力,说明水对橡皮膜有向上的压强。
[2][3]比较图二可知,液体的密度相同,深度越大,U形管液面的高度差越大,说明液体内部压强与液体的深度有关;液体的深度相同,液体的密度越大,U形管液面的高度差越大,说明液体内部压强与液体的密度有关,故液体内部压强与液体的深度和密度有关。
(2)图三中橡皮膜放在水中某一深度时,U形管中水位高度差为10cm,此时U形管两边的压强差与金属盒受到的压强相等,由液体压强公式可知,此时橡皮膜的深度为10cm。当U形管内装水时
当U形管内装酒精时
由上述两式可得
解得
33.(2024·江苏无锡·一模)如图甲所示是小明同学用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)实验前,小明检查实验装置。若这套实验装置漏气,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化 (选填“明显”或“不明显”);
(2)比较图乙和图丙,得出“液体密度越大,液体的压强越大”的结论,你认为小明的判断是 的(选填“合理”或“不合理”);
(3)实验中小明发现,当探头在不同液体中的相同深度处,U形管两边液面的高度差不明显,于是他做了一些改进,下列操作不合理的是___________。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换密度更小的液体
C.烧杯中换密度更大的盐水
【答案】(1)不明显
(2)不合理
(3)A
【详解】(1)若实验装置气密性良好,则按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化明显,而按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化不明显,则说明实验装置漏气。
(2)探究液体压强与密度的关系,需要控制探头在液体中的深度不变,液体的种类不同。图乙和图丁中,探头在液体中的深度不同,液体的种类也不同,不满足控制变量法的要求,因此小亮的判断不合理。
(3)A.液体压强与U形管的横截面积无关,将U形管换成更细的,不会使U形管两侧液面高度差对比更明显,故A符合题意;
B.当探头的深度相同时,U型管中的液体密度越小,则U形管两侧液面高度差越大,故B不符合题意;
C.丁图中换用密度更大的盐水时,同一深度处的液体压强将增大,因此U型管两边液面的高度差对比会更明显,故C不符合题意。
故选A。
34.(2024·广东清远·一模)如图所示,这是用压强计做“探究影响液体内部压强的因素”的实验。
(1)使用U形管压强计之前应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”)。实验过程中通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小,这是利用了 的思想方法;
(2)比较图甲和图 ,可初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随 的增加而增大;
(3)比较图乙和图丙,能初步得出的结论是:深度相同时,液体的 越大,压强越大。
【答案】(1) 不漏气 高度差 转换法
(2) 乙 深度
(3)密度
【详解】(1)[1]使用形管压强计之前应检查装置是否漏气,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,则说明该装置不漏气。
[2][3]由转换法知道,压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,液面高度差越大,液体的压强越大。
(2)[1][2]研究液体压强与深度的关系时,应控制液体密度相同,改变深度,所以,应该比较图甲、乙。探头在液体的深度越深,U形管两边液面的高度差就越大,表示探头处液体的压强越大,故可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而最大。
(3)盐水的密度大于水的密度,图乙和图丙中探头所处深度相同,丙图U形管液面高度差较大,说明探头所受到的液体压强较大,能初步得出的结论是:液体深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
四、计算题
35.(2024·江苏徐州·三模)如图所示,某运动员在滑冰场上快速滑行,在30s内滑行240m,运动员和冰刀的总质量为45kg,每只冰刀与冰面的接触面积为15cm2,g取 10N/kg。 求:
(1)运动员滑行的平均速度;
(2)运动员双脚站立在冰面上时,对冰面的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)运动员滑行的平均速度
(2)运动员和冰刀受到的总重力
G=mg=45kg×10N/kg=450N运动员双脚站立在冰面上时,对冰面的压力大小等于运动员和冰刀的总重力大小,则运动员对冰面的压强
36.(2024·广东茂名·一模)如图所示是国产首款倒三轮电动车,其自身重力为1000N。该车某次载着司机和乘客在水平公路上匀速直线行驶了3600m,受到的阻力是50N。求:
(1)该车匀速行驶时,牵引力做的功是多少?
(2)若该车车轮与地面的总接触面积为3×10﹣2m2,该车的最大载重是5000N,车胎能承受的最大压强是多大?
【答案】(1)1.8×105J;(2)2×105Pa
【详解】解:(1)因为电动车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡力,则有电动车的牵引力
则牵引力做的功
(2)由已知得,车胎能承受的最大压力
则车胎能承受的最大压强是
答:(1)牵引力做的功是 1.8×105J;
(2)车胎能承受的最大压强 2×105Pa。
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