内容正文:
2024-2025学年八年级物理(人教版)下学期期末复习
《第九章 压强》常考题型及技巧专项突破
类型1.固体压强直柱体
类型2.固体压强切割体(一)
类型3.固体压强切割体(二)
类型4.液体压强试管问题
类型5.液体压强烧杯问题
类型6.固液压力压强计算
类型7.液体压强形杯问题
类型8.大气压强气压计
类型9.流体压强与流速
类型1.固体压强直柱体
标识:出现长方体、正方体、圆柱体求压强。
技巧:
p ∝ ρ,p ∝ h
【例题】如图所示,三个材料相同,但粗细、长短都不相同的均匀实心铁质圆柱体竖直放在水平地面上,对地面的压强最小的是( )
A.甲铁柱 B.乙铁柱 C.丙铁柱 D.一样小
【答案】A
它们对地面的压强为:
故材料相同的圆柱体,高度越高,对地面的压强越大。
因此从图中可知,乙铁柱对地面的压强最大,甲铁柱对地面的压强最小。
故选A。
【变式】甲、乙、丙三种相同材料制成的实心圆柱体,高度相同,质量分别8kg、4kg和2kg,把它们竖直放在水平桌面上,对桌面产生的压强p甲、p乙、p丙之比为( )
A.4∶2∶1 B.1∶2∶4 C.1∶1∶1 D.2∶4∶1
【答案】C
【解析】由于甲、乙、丙三个为相同材料制造,则ρ甲=ρ乙=ρ丙,高度h相同
因此,由于密度与高度相同,对桌面产生的压强也相同
故压强比为1∶1∶1
所以选C。
类型2.固体压强切割体(一)
标识:出现竖直切割。
技巧:①p=ρgh ⇒ p′=p
②F↓=pS↓ ⇒ F′<F ⇒ G′<G ⇒ m′<m
(
S
)
【例题】如图所示,实心均匀正方体放在水平桌面上,从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块,则两块对水平桌面的压强的大小关系是p甲______p乙(选填“>”、“=”或“<”)。若甲、乙的底面积比为3∶1,则甲、乙的质量比m甲∶m乙=_______。
【答案】=;3∶1
【解析】因为正方体是实心均匀的,并且放置在水平桌面上,将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块后,两块的高度h是相同的,它们对桌面的压强为:
因为甲、乙密度相同,高度相同,所以对水平桌面的压强相同,即p甲=p乙。
根据F=pS得压力之比为:
因为在水平面上压力等于其自身的重力,
所以,
由G=mg可知,甲、乙的质量比为:
故答案为:=;3∶1
【变式】有一个密度均匀的长方体铜块,被截成A、B两块,如图所示,已知LA∶LB=3∶2,则它们对水平桌面的压力和压强之比为( )
A.FA∶FB=2∶3,pA∶pB=3∶1 B.FA∶FB=3∶2,pA∶pB=2∶3
C.FA∶FB=2∶3,pA∶pB=1∶1 D.FA∶FB=3∶2,pA∶pB=1∶1
【答案】D
【解析】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,密度均匀的长方体铜块对水平桌面的压强:
由图可知,A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即:
pA∶pB=1∶1
由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,即:
SA∶SB=LA∶LB=3∶2
由p=FS可得,它们对水平桌面的压力:
FA∶FB=pSA∶pSB=SA∶SB=3∶2
类型3.固体压强切割体(二)
标识:出现斜向切割。
技巧:
【例题】如图所示,一个质量均匀的缺了一个角的长方体木块放在水平地面上,现在沿虚线方向将木块竖直切成A和B两部分,它们对地面的压强分别为pA和pB,则pA_______pB。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】>
【解析】放在水平地面上的均匀实心长方体对地面的压强:
把B补成一个柱体,则A、B对地面的压强相等。
如图所示,B少了一部分,相当于受力面积不变,压力减小,压强也就比原来小,也就比A产生的压强小,所以pA>pB。
故答案为:>。
【变式】三个完全相同的长方体木块,竖直在水平面上,若将图中的阴影部分切去后,剩余部分对水平面的压强依次为pA、pB、pC,则( )
A.pA>pB>pC B.pA<pB<pC C.pC>pA>pC D.pB>pA>pC
【解析】根据:
将B沿虚线补上一块,才等于A对水平面的压强,故pA>pB;将C沿虚线割去一块,才等于A对水平面的压强,故pC>pA。
所以,pC>pA>pB
故选C。
类型4.液体压强试管问题
标识:出现旋转试管。
技巧:
【例题】盛有水的试管竖直放置,以试管为轴顺时针转动一定角度,旋转后试管底部受到的压强( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】C
【解析】在试管倾斜时,水的总量不变,水的深度逐渐减小,根据公式p=ρgh可知,水对试管底部的压强逐渐减小。
故选C。
【变式】如图所示,甲、乙两只完全相同的试管内装有相同高度的水,甲试管竖直放置,乙试管倾斜放置,两试管液面相平。把乙试管扶到竖直位置,扶正后的乙试管与甲试管底所受压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
【答案】C
【解析】根据液体压强公式为p=ρgh,h为液面到容器底的竖直距离——深度。两支试管虽然放置方式不同(甲竖直、乙倾斜),但由于液面相平,说明两试管中水的竖直高度h相同,故p甲=p乙。
现把乙试管扶到竖直位置,此时水的竖直高度h变大,故扶正后的乙试管与甲试管底所受压强相比变大。
所以答案选A。
类型5.液体压强烧杯问题
标识:比较烧杯底部或某点压强大小。
技巧:
【例题】已知总压强,求某点压强。甲、乙两容器中盛不同液体,如图所示。若容器底部的压强关系:p甲=p乙,则甲、乙两容器内同一水平线上的点A、B的压强关系:pA_______pB。
【答案】>
【解析】极限法:hB′min=0,hA′min>0
故pA>pB。
【变式】已知某点压强,求总压强。甲、乙两容器中盛不同液体,如图所示。若甲、乙两容器同一水平线上的点A、B的压强关系:pA=pB,则容器底部的压强关系:p甲_______p乙。
【答案】<
【解析】根据p=ρgh有:pA=ρAghA,pB=ρBghB
∵ pA=pB,hA>hB ∴ ρA<ρB
A、B点以下至底部的压强:pA′=ρAgh,pB′=ρBgh
故pA′>pB′
于是容器底部的压强:p甲= pA+ pA′,p乙= pB+ pB′
∴ p甲<p乙
【点评】已知总压强,求某点压强,可以用极限法;已知某点压强,求总压强,不能用极限法!!
类型6.固液压力压强计算
标识:液体对容器底、容器对桌面的压力、压强。
技巧:①液体:先算压强p=ρgh,再算压力F=pS。
②固体:先算压力F=G总,再算压强。
【例题】如图所示,一个重为5N的容器,底面积100cm2,内装有400ml的酒精,则容器对桌面的压力为_______N,容器对桌面的压强为________Pa。(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】8.2;820
【解析】酒精的质量:
m酒=ρ酒V=0.8g/cm3×400cm3=320g=0.32kg
容器放在水平桌面上时,对桌面的压力和自身的重力相等,
故容器对桌面的压力:
F=G容器+G酒精= G容器+m酒g=5N+0.32kg×10N/kg=8.2N
底面积:S=100cm2=0.01m2
容器对桌面的压强:
故答案为:8.2;820。
【变式】平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛有0.6kg的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央,g取10N/kg。求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)4.8N;(2)2.5×103Pa
【解析】(1)水对茶壶底部的压强:
p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
由可得,水对茶壶底部的压力:
F=pS=1200Pa×40×10-4m2=4.8N
(2)茶壶对桌面的压力:
F=mg=(m壶+m水)g=(0.4kg+0.6kg)×10N/kg=10N
壶对桌面的压强:
答:(1)水对茶壶底部的压力是4.8N;(2)茶壶对桌面的压强是2.5×103Pa。
类型7.液体压强形杯问题
标识:出现广口瓶、缩口容器。
技巧:①液体:先算压强p=ρgh,再算压力F=pS。
②固体:先算压力F=G总,再算压强。
③画图找“V”。
【例题】如图所示,三个底面积相同但形状不同的容器,装有质量相同、深度相同的不同液体。三个容器中对各容器底受到的压力大小分别是F1、F2、F3,则它们之间的大小关系是( )
A.F1<F2<F3 B.F1=F2=F3 C.F1>F2>F3 D.无法确定
【答案】C
【解析】如图所示,液体深度h、容器底面积S相同,容器形状不同,
液体体积:V甲<V乙<V丙
∵ 三种液体质量相等,
∴ ρ甲>ρ乙>ρ丙
又∵ p=ρgh,h相同
∴ 容器底部受到的液体压强:p甲>p乙>p丙
又∵ F=pS,S相同
∴ 容器底部受到的液体压力:F甲>F乙>F丙
故选C。
【变式】如图所示,密闭容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F甲,容器对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示(铝土矿未画出液体位置),水对容器底的压力为F乙,容器对桌面的压强为p乙,则F甲_______F乙,p甲_______p乙。(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】<;>
【解析】把该容器正放在桌面上,杯中的水柱是上粗下细的,所以容器底受到的压力小于杯中水的重力。
把该容器倒放在该桌面上,杯中的水柱是上细下粗的,所以容器底受到的压力大于杯中水的重力。
所以有F甲<F乙。
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,把该容器倒放在该桌面上,容器对水平桌面的压力不变,
因容器倒放时受力面积变大,所以,由可知,容器对水平桌面的压强变小;即p甲>p乙。
故答案为:<;>。
类型8.大气压强气压计
标识:出现自制气压计。
技巧:山高水高。
p气=ρgh+p0
【例题】如图所示,小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是( )
A.上升,降低 B.下降,升高 C.上升,升高 D.下降,降低
【答案】A
【解析】大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。故BCD不符合题意。
故选:A。
【变式】如图所示,从管口上端吹入少量气体,使瓶内气体压强大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。当拿着从山上到山下,玻璃管内水柱高度将( )
A.升高 B.不变 C.降低 D.无法判断
【答案】C
【解析】由于大气压随着高度的增加而减小,由图可知,玻璃管中的液面高于瓶内液面,因此,瓶内气体压强大于瓶外大气压强。当拿着它从山上到山下时,大气压强变大,所以玻璃管中水柱的高度会降低(即h变小)。
故答案选:C。
类型9.流体压强与流速
标识:出现流动的气体或液体。
技巧:υ↑ → p↓
【例题】如图所示的实验中不能揭示流体压强与流速关系的实验是( )
【答案】B
【解析】A项,吹气时,乒兵球上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,兵兵球不会掉落;
B项,用吸管吸饮料时,管内气压降低,大气压将饮料压人口中;
C项,向前方吹气,纸张上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,纸向上飘;
D项,用水平吸管对着竖直吸管上口吹气时,竖直吸管上方空气流速大压强小,水会向上喷出。
综上,只有用吸管吸饮料是利用大气压,故选B。
答案B。
【变式】龙卷风具有很大的吸吮作用,可把水、物体等吸入其中,具有很大破坏性。龙卷风能吸水是因为其内部形成一股高速向上旋转的气流使( )
A.漩涡内的压强减小,大气压将水压入龙卷风 B.漩涡外的压强减小,大气压将水压入龙卷风
C.漩涡内的压强增大,大气压将水压入龙卷风 D.漩涡外的压强增大,大气压将水压入龙卷风
【答案】A
【解析】在气体中流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。高速旋转的气流,内部气流运动速度大于外部气流运动速度,则内部气体压强小于外部气体压强,所以水在内外大气压的作用下被压入龙卷风。
故应选A。
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