专题10 第九章压强问题科学思维类作业（25道）2024-2025学年人教版八年级下册暑假物理核心素养作业

2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题10 第九章压强问题科学思维类作业（25道） 1. 如图所示，将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中，金属盒面的朝向不同，但U形管液面的高度差相等，要观察到这样的实验现象，需要控制的实验条件是（　　） A. 同一个人操作 B. 液体质量相等 C. 操作时间相等 D. 金属盒面的中心在液体中的深度相等 2.下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（　　） ①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积 ②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少 ③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压 ④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律 A. ①和④ B. ②和③ C. ①和③ D. ②和④ 3. 图所示的事例中，属于连通器应用的是（　　） A. 候车时不要越过安全线 B. 用水封堵“回水管” C. 用注射器吸取药液 D. 用高压锅煮食物 4. 下列装置与船闸工作原理相同的是（　　） A. 拦河大坝 B. 活塞式抽水机 C. 液体压强计 D. 锅炉水位计 5. 小聪参加完初中体育学业水平测试后，回到三楼教室休息时，他对自己及身边一些相关物理量进行了估测，其中最合理的是（　　） A. 自己的体重约为6000N B. 自己站在水平操场上，对操场的压强约为 C. 提起一瓶500mL的矿泉水所需的力约为50N D. 自己从一楼爬到三楼爬楼的功率约为1000W 6. 估测在实际生活中的应用十分广泛，其中最接近实际的是（　　） A. 一枚一元硬币的重力约为5N B. 中学生正常步行上学的速度约为1km/h C. 中学生在水平地面静止站立时对地面的压强约为500Pa D. 中学生质量约为50kg 7. 用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图），下列问题中可以用该装置探究的是（　　） ①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强． A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 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的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m，下列判断正确的是（ ） A. 长木板的底面积为0.25m2 B. 当时，木板对桌面的压强为37.5Pa C. 当时，木板对桌面的压力为9N D. 移动过程中，木板对桌面的压力先不变后增大 9. A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分，把切去部分叠放在B上，B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示。切割后，A剩余部分对地的压强为，则以下分析正确的是（　　） A. B的重力是50N B. L=2.5cm时， C. B的底面积为 D. A切去一半后， 10. 下列数据中最接近实际的是（　　） A. 托起一个鸡蛋所用的力约为10N B. 一瓶矿泉水的重力约为100N C. 成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa D. 一支普通圆珠笔重约为2N 11. 下列估测最接近实际的是（　　） A. 人手的一个指甲盖所受大气压力约为10N B. 一名中学生的重力约为60N C. 中学生站在水平地面上对地面压强约1×103Pa D. 一个鸡蛋质量约为500g 12. 如图所示的四个碗中盛满水，用力的示意图表示了碗壁上所受的水的压力，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 13. 如图1，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb。水面下c、d处水的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（　　） A. pc> pd B. pa> pb C. pa0>pa D. pb0=pb 14. 如图所示，是a、b两种物质的关系图像，若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地面上，a、b的密度之比为________，甲、乙两个正方体对地面的压强之比为________。 15. 位于陕西泾阳的郑国渠，是我国古代三大水利工程之一、如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图，两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个___________；当水不流动时，水对A点的压强___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）水对B点的压强。 16. 小张同学发现家里茶壶静止不倒水时，壶嘴水面和壶内水面相平，这是利用了__________原理，他还发现壶盖上有一个小孔，这是利用了__________使壶内的茶水能顺利倒出。 17. 如图1所示，物块静止在水平的电梯底部，其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连，且弹簧处于水平伸长状态，当电梯由静止开始竖直向下运动，其速度与时间的关系图像如图2所示。若在0~10s内，物块相对电梯保持静止，则在第5s时，物块对电梯的压力___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）物块重力；在0~10s内，若物块相对于电梯运动，则最可能发生在___________s时间范围内。 18. 著名的“木桶理论”告诉我们：一只木桶能装多少水，并不取决于桶壁上最长的那块木板，而恰恰取决于桶壁上最短的那块，所以又被称为“短板效应”，已知一个从底部向上逐渐变粗的水桶，如图所示。桶壁上最长的木板长为0.5m，最短的木板长为0.2m，桶底内部底面积为4×10-2m2，桶底厚度不计，当桶内装最多水时，桶底受到水的压强为_________Pa，桶底受到水的压力F与桶中水的重力G的大小关系为F________（填“大于”“等于”或“小于”）G。(g取10N/kg） 19. 利用微小压强计可以比较两种未知液体的密度。将微小压强计的探头先、后放入两种液体的同一深度处，实验现象如图所示。请你描述观察到的实验现象，并利用所学知识分析比较两种液体的密度ρ1、ρ2的大小。 20. 在“探究影响压力作用效果的因素”中，实验现象如图所示 （1）过过观察海绵的______来比较压力作用的效果； （2）通过比较______两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越______（选填“明显”或“不明显”）； （3）通过比较______两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关；这种研究问题的方法是______法。 21. 小明和小华在沙滩上玩耍时，留下了大小和深浅不同的脚印，如图甲所示，由此他们产生了疑问：压力的作用效果到底与哪些因素有关呢？实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行a、b、c的实验过程图示。 （1）实验中，通过观察________________来比较压力的作用效果，这里应用到的科学方法是______________，本实验还可以用____________(填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验； （2）由图乙中的_________两次实验可知，压力的作用效果与受力面积有关； （3）为探究压力作用的效果跟___________的关系，可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论； （4）如图丙所示，小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块，将左边部分移开后，发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化，由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论____________； (选填“合理”或“不合理”) （5）为了描述压力的作用效果，物理学当中定义了一个物理量一压强，即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果，根据所学的知识，小华的想法是___________(选填“正确”或“不正确”)的； （6）通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印，可知__________体重较小。 22. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部的压强”，进行了如下的操作。 （1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面存在高度差，接下来的操作是______（选填字母）； A．从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 （2）如图所示，将探头放入水中进行实验，分析图中信息可知： ①根据______两图的实验现象，可得出结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度，向各个方向的压强大小都相等； ②根据乙、丙两图的实验现象，可得出结论：______； ③根据丙、丁两图的实验现象可知：液体内部压强大小与______有关。 （3）以上实验探究过程中，运用的实验探究方法有控制变量法和______； （4）聪明的小红想知道丁图中的盐水密度是多少，于是设计了如图戊所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小红进行了如下操作： a．在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出； b．在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差，请你写出盐水的密度表达式______（用含有h、和的式子表示）。 23. 小明采用如图所示的装置，进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验： （1）实验前，小明用手指轻压金属盒橡皮膜，观察U形管中两液面是否出现高度差，若两液面______（选填“有”“没有”）高度差，则说明U形管压强计存在漏气问题； （2）实验中，小明通过观察______来比较液体内部压强的大小，这里应用的科学方法是______； （3）比较______两图，可以研究液体压强与液体深度的关系。 24．某物理小组在“研究液体内部的压强”实验时，想知道液体对容器底部的压强增加量△p液及容器对水平面的压强增加量△p容与哪些因素有关，他们选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直径，且水不溢出），如图所示，测出水对容器底部的压强增加量△p液及容器对水平面的压强增加量△p容，得到的实验数据如表中实验序号1﹣5所示。 液体分类 水（ρ水＝1.0×103kg/m3） 未知液体（ρ液） 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ρ球（×103kg/m3） 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 △p水（帕） 294 392 490 490 490 294 392 490 539 539 △p容（帕） 294 392 490 588 686 294 392 490 588 686 （1）本实验设计所用到的实验方法是下列中的 　　。 A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.理想模型法 （2）分析比较表中实验序号1﹣5中的数据及相关条件可知：当ρ球　　ρ水（选填“＞”、“＜”、“＝”、“≥”、“≤”）时，△p液＝△p容。 （3）分析比较表中实验序号1﹣5中的数据及相关条件可知：△p液与ρ球　　（选填“成正比”、“成反比”或“无关”）。 （4）他们仅改变液体种类，利用上述实验器材重复了实验，得到数据如表中实验序号6﹣10所示。据此可知该液体的密度ρ液＝　 　kg/m3。 25. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。 （1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量______（选填“有关”或“无关”）； （3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的_______有关； （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关； （5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器______有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年人教版8年级下册暑假物理核心素养作业（全国通用） 专题10 第九章压强问题科学思维类作业（25道） 1. 如图所示，将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中，金属盒面的朝向不同，但U形管液面的高度差相等，要观察到这样的实验现象，需要控制的实验条件是（　　） A. 同一个人操作 B. 液体质量相等 C. 操作时间相等 D. 金属盒面的中心在液体中的深度相等 【答案】D 【解析】将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中，金属盒面的朝向不同，但U形管液面的高度差相等，探究同一深度各个方向的压强的关系，所以金属盒面的中心在液体中的深度相等。故选D。 2.下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（　　） ①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积 ②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少 ③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压 ④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律 A. ①和④ B. ②和③ C. ①和③ D. ②和④ 【答案】C 【解析】A．①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；④中采用的是理想实验法，①和④研究方法不同，故A不符合题意； B．②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；③中采用了控制变量法，②和③研究方法不同，故B不符合题意； C．①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；③中也采用了控制变量法，①和③研究方法相同，故C符合题意； D．②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；④中采用的是理想实验法，②和④研究方法不同，故D不符合题意。故选C。 3. 图所示的事例中，属于连通器应用的是（　　） A. 候车时不要越过安全线 B. 用水封堵“回水管” C. 用注射器吸取药液 D. 用高压锅煮食物 【答案】B 【解析】A．候车时不要越过安全线，这是防止因空气流速大的位置压强小，而产生向内的压强差对人造成危险，与连通器无关，故A不符合题意； B．用水封堵“回水管”来阻隔臭气是利用连通器原理，故B符合题意； C．用注射器吸取药液时，活塞往后拉，注射器内气压减小，外界大气压压着药液从针头进入注射器内，与连通器无关，故C不符合题意； D．用高压锅煮食物，是利用气压越高，液体沸点越高的原理，与连通器无关，故D不符合题意。 故选B。 4. 下列装置与船闸工作原理相同的是（　　） A. 拦河大坝 B. 活塞式抽水机 C. 液体压强计 D. 锅炉水位计 【答案】D 【解析】船闸是一个连通器。 A．拦河大坝上窄下宽是因为液态的压强随着深度的加深而增大，故A不符合题意； B．活塞式抽水机抽水是通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小，水在外界大气压的作用下被压上来，利用的是大气压，故B不符合题意； C．液体压强计有一端是封闭的，不属于连通器，故C不符合题意； D．锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，故D符合题意。 故选D。 5. 小聪参加完初中体育学业水平测试后，回到三楼教室休息时，他对自己及身边一些相关物理量进行了估测，其中最合理的是（　　） A. 自己的体重约为6000N B. 自己站在水平操场上，对操场的压强约为 C. 提起一瓶500mL的矿泉水所需的力约为50N D. 自己从一楼爬到三楼爬楼的功率约为1000W 【答案】B 【解析】A．中学生重力约为500N，故A不符合题意； B．中学生重力约为500N，双脚与地面接触面积约为，则站在水平操场上，对操场的压强约为 故B符合题意； C．一瓶500mL的矿泉水质量约为500g，重力约为 所以提起一瓶500mL的矿泉水所需的力约为5N，故C不符合题意； D．从一楼爬到三楼上升的高度约为6m，则做功约为 所需时间约为60s，则爬楼的功率约为 故D不符合题意。 故选B。 6. 估测在实际生活中的应用十分广泛，其中最接近实际的是（　　） A. 一枚一元硬币的重力约为5N B. 中学生正常步行上学的速度约为1km/h C. 中学生在水平地面静止站立时对地面的压强约为500Pa D. 中学生质量约为50kg 【答案】D 【解析】A．一枚一元硬币的质量约为6g＝0.006kg，其重力约为 G＝mg＝0.006kg×10N/kg＝0.06N 故A不符合题意； B．中学生正常步行上学的速度约为1m/s＝3.6km/h，故B不符合题意； C．一个中学生对地面压力 F＝G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N 双脚与地面的接触面积约400cm2，双脚站立时对地面的压强约为 故C不符合题意； D．一个中学生质量约为50kg，故D符合题意。 故选D。 7. 用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭（如图），下列问题中可以用该装置探究的是（　　） ①液体压强是否与液体的深度有关 ②液体压强是否与液体的密度有关 ③液体是否对容器的底部产生压强 ④液体是否对容器的侧壁产生压强． A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【答案】B 【解析】要探究“液体压强跟深度的关系”，则应使液体密度相同，液体深度不同。 ①在容器两侧倒入深度不同的同种液体，观察橡皮膜产生的现象；可以探究“液体压强跟深度的关系”； ②在容器两边分别装入深度相同，密度不同的甲、乙两种液体，就可以开展探究。 ③此时的橡皮膜没有处于容器的底部，所以该现象不能验证液体对容器底部有压强； ④此装置可以在一侧倒入液体，如果橡皮膜凸出，则表明液体对容器的侧壁有压强，若不凸出，则表明液体对侧壁没有压强；可以探究液体是否对容器的侧壁产生压强． 故选B． 点评：此题是探究液体压强与深度和密度的关系，考查了对控制变量法的应用，在实验中注意怎样控制变量和改变变量． 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的关系图象如图乙所示。已知木板宽为0.25m，下列判断正确的是（ ） A. 长木板的底面积为0.25m2 B. 当时，木板对桌面的压强为37.5Pa C. 当时，木板对桌面的压力为9N D. 移动过程中，木板对桌面的压力先不变后增大 【答案】B 【解析】A．木板的长度伸出桌面时停止运动，由图乙可知，木板伸长的长度为 0.30m-0.10m=0.20m 木板的长度 l=0.20m×4=0.80m 长木板的底面积为 S=0.80m×0.25m=0.2m2 故A错误； B．由图乙可知，木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa，木板对桌面的压力 F=pS=30Pa×0.2m2=6N 当时，受力面积为 S1=(0.80m-0.26m+0.10m)×0.25m=0.16m2 木板对桌面的压强为 故B正确； CD．移动过程中，木板对桌面的压力等于重力，重力不变，压力不变，当时，木板对桌面的压力不变，压力大小是6N，故CD错误。故选B。 9. A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上如图甲所示，B的边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分，把切去部分叠放在B上，B对地面的压强与L的变化关系如图乙所示。切割后，A剩余部分对地的压强为，则以下分析正确的是（　　） A. B的重力是50N B. L=2.5cm时， C. B的底面积为 D. A切去一半后， 【答案】B 【解析】AC．由图乙可知，L的长度最大为10cm，根据题意可得，物体A的边长为10cm，所以物体B的边长为20cm，可求出B的底面积为400cm2，当L=0时，物体A还没有被切割，此时 根据压强公式可得 因为B放在水平地面上，可得B的重力为 故AC错误； B．由图乙可知，当L=10cm时，说明A全部叠放在B上，此时B对地面的压强为 根据压强公式可得 因为B放在水平地面上且，可求出A的重力为 当L=2.5cm时，根据压强公式，可求出物体B对地面的压强 此时物体A对地面的压强 可得 故B正确； D．A切去一半后，即L=5cm时，根据压强公式，可求出物体A对地面的压强 故D错误。故选B。 10. 下列数据中最接近实际的是（　　） A. 托起一个鸡蛋所用的力约为10N B. 一瓶矿泉水的重力约为100N C. 成年人站立时对地面的压强约1.5×104Pa D. 一支普通圆珠笔重约为2N 【答案】C 【解析】A．托起两个鸡蛋所用的力约为1N，那么托起一个鸡蛋需要的力为0.5N，故A不符合题意； B．一瓶矿泉水的质量约为500g，则其重力 G水=m水g=0.5kg×10N/kg=5N 故B不符合题意； C．成年人的质量约为50kg，则站立时对地面的压力 F=G人=m人g=50kg×10N/kg=500N 两脚站立时，受力面积约为400cm3，则对地面的压强 故C符合题意； D．一支普通圆珠笔的质量约为0.04kg，则其重力 G笔=m笔g=0.04kg×10N/kg=0.4N 故D不符合题意。 故选C。 11. 下列估测最接近实际的是（　　） A. 人手的一个指甲盖所受大气压力约为10N B. 一名中学生的重力约为60N C. 中学生站在水平地面上对地面压强约1×103Pa D. 一个鸡蛋质量约为500g 【答案】A 【解析】A．大气压约为，人手的一个指甲盖面积约为，则人手的一个指甲盖所受大气压力约为 故A符合题意； B．一名中学生的重力约为500N，故B不符合题意； C．一名中学生的重力约为500N，双脚与地面的接触面积约为，则站在水平地面上对地面压强约为 故C不符合题意； D．一个鸡蛋质量约50g，故D不符合题意。 故选A。 12. 如图所示的四个碗中盛满水，用力的示意图表示了碗壁上所受的水的压力，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】压力是指垂直作用在物体表面的力，其方向总垂直于被压物体的表面． 根据压力的概念：垂直作用在物体表面的力．其方向总垂直于被压物体的表面可知水对碗壁的压力应与碗壁垂直，又因为液体的压强随深度增加而增加，所以靠近碗底部分的压力应大于碗边的压力，故C正确． 故选C． 13. 如图1，连通器中的水静止，此时水面上方a、b处的气压为pa0、pb0。在b上方持续水平吹气，水面稳定后如图2所示，此时a、b处的气压为pa、pb。水面下c、d处水的压强为pc、pd，若大气压保持不变，则（　　） A. pc> pd B. pa> pb C. pa0>pa D. pb0=pb 【答案】B 【解析】A．在b上方持续水平吹气，因为b处流速大，压强小，a处流速小，压强大，形成气压差，在气压差的作用下，b处液面升高，水面稳定后如图2所示，但c、d处深度相同，则根据可知，，故A不符合题意； B．在b上方持续水平吹气，因为b处流速大，压强小，a处流速小，压强大，形成气压差，此时a、b处的气压为pa、pb，则可知，故B符合题意； C．因为大气压保持不变，此时水面上方a处的气压为大气压，保持不变，则可知，故C不符合题意； D．在b上方持续水平吹气，因为b处流速变大，压强变小，则可知，故D不符合题意。故选B。 14. 如图所示，是a、b两种物质的关系图像，若用质量相等的a、b两种物质分别制成两个实心正方体甲、乙，将甲、乙放在水平地面上，a、b的密度之比为________，甲、乙两个正方体对地面的压强之比为________。 【答案】 8∶1 4∶1 【解析】由图可知，当a、b质量相等都为80g时，a的体积为5cm3，b的体积为40cm3。则a、b的密度之比为 甲、乙两物体质量相等，由可知，两物体的重力相等，则两物体对地面的压力相等。由可知，两物体的体积之比为 它们是正方体，则它们的高度比为 甲乙两物体与地面的接触面积之比为 甲乙两物体对地面的压力相等，则由可知，甲、乙两个正方体对地面的压强之比为 15. 位于陕西泾阳的郑国渠，是我国古代三大水利工程之一、如图是郑国渠跨路面两侧的截面示意图，两侧水渠和中间的涵洞可以看作是一个___________；当水不流动时，水对A点的压强___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）水对B点的压强。 【答案】 连通器 小于 【解析】跨路面两侧的水渠是上上端开口、下端连通的，当液体不流动时，液面总保持相平，因此两侧水渠和中间的涵洞可看作一个连通器； 由图可知，A点到液面的深度要小于B点到液面的深度，即hA<hB，则由液体压强公式p=ρgh可知，当水不流动时，水对A点的压强小于水对B点的压强。 16. 小张同学发现家里茶壶静止不倒水时，壶嘴水面和壶内水面相平，这是利用了__________原理，他还发现壶盖上有一个小孔，这是利用了__________使壶内的茶水能顺利倒出。 【答案】 连通器 大气压强 【解析】茶壶静止不倒水时，壶嘴和壶身构成了一个连通器，当里面的水不流动时，壶嘴的水面和壶身的水面保持相平，这是利用了连通器原理。 茶壶壶盖上有一个小孔，是为了让茶壶内部与外界大气压相通，在外界大气压的作用下，将壶内的水倒出来。 17. 如图1所示，物块静止在水平的电梯底部，其右侧通过轻质弹簧与电梯壁相连，且弹簧处于水平伸长状态，当电梯由静止开始竖直向下运动，其速度与时间的关系图像如图2所示。若在0~10s内，物块相对电梯保持静止，则在第5s时，物块对电梯的压力___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）物块重力；在0~10s内，若物块相对于电梯运动，则最可能发生在___________s时间范围内。 【答案】 等于 【解析】物块相对电梯保持静止，第5s时，电梯匀速运动，处于平衡态，受力平衡，重力大小等于支持力，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，则物体的压力等于物块重力。 因为在物块向下做加速运动，根据力与运动的关系，物体合外力方向和运动方向相同，则重力大于支持力，且支持力与压力是一对相互作用力，大小相等，则物块对电梯的压力小于物块重力，此时对电梯的压力最小，摩擦力最小，因而弹力最有可能大于摩擦力，物块最可能发生运动。 18. 著名的“木桶理论”告诉我们：一只木桶能装多少水，并不取决于桶壁上最长的那块木板，而恰恰取决于桶壁上最短的那块，所以又被称为“短板效应”，已知一个从底部向上逐渐变粗的水桶，如图所示。桶壁上最长的木板长为0.5m，最短的木板长为0.2m，桶底内部底面积为4×10-2m2，桶底厚度不计，当桶内装最多水时，桶底受到水的压强为_________Pa，桶底受到水的压力F与桶中水的重力G的大小关系为F________（填“大于”“等于”或“小于”）G。(g取10N/kg） 【答案】 2000 小于 【解析】当桶内装最多水时，水面高度为h=0.2m，根据液体压强公式p=ρgh可得，桶底受到水的压强为 若木桶是圆柱形容器，容器内的水全部压在容器底，则水对容器底的压力等于水自身的重力；对于图示的水桶，最短的木板到桶底这部分形状是上宽下窄，一部分水压在了水桶的侧壁上，因此压在水桶底上的水只是桶中水的一部分，所以桶底受到水的压力小于桶中水的重力。 19. 利用微小压强计可以比较两种未知液体的密度。将微小压强计的探头先、后放入两种液体的同一深度处，实验现象如图所示。请你描述观察到的实验现象，并利用所学知识分析比较两种液体的密度ρ1、ρ2的大小。 【答案】见解析 【解析】实验现象：甲图中的微小压强计U形管左右液面高度差更大。由于压强计依靠观察U形管中液面的高度差来判断压强的大小，当液体深度相同时，液体的密度越大，压强会越大。由现象可知，微小压强计的探头在两种液体中受到的压强p1>p2，根据公式p=ρ液gh，因为h1=h2，g为常量，所以ρ1>ρ2。 20. 在“探究影响压力作用效果的因素”中，实验现象如图所示 （1）过过观察海绵的______来比较压力作用的效果； （2）通过比较______两次实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力作用的效果越______（选填“明显”或“不明显”）； （3）通过比较______两次实验，可知压力作用的效果跟受力面积有关；这种研究问题的方法是______法。 【答案】 （1）凹陷程度 （2）甲、乙 明显 （3）乙、丙 控制变量 【解析】（1）海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显，故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。 （2）实验研究当受力面积相同时，压力的作用效果与压力的关系，故需要改变压力，受力面积相同，故选择比较甲、乙两次实验；从实验现象可知看出，压力越大，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显。 （3）探究压力作用的效果跟受力面积关系，需要控制压力相同，受力面积不同，故需要改变受力面积，故选择乙、丙两次实验；由于有两个因素影响压力的作用效果，故需要采用控制变量法，保证每一次实验只有一个变量。 21. 小明和小华在沙滩上玩耍时，留下了大小和深浅不同的脚印，如图甲所示，由此他们产生了疑问：压力的作用效果到底与哪些因素有关呢？实验中选用海绵等器材及在水平桌面上进行a、b、c的实验过程图示。 （1）实验中，通过观察________________来比较压力的作用效果，这里应用到的科学方法是______________，本实验还可以用____________(填“硬木块”或“沙子”)代替海绵来完成实验； （2）由图乙中的_________两次实验可知，压力的作用效果与受力面积有关； （3）为探究压力作用的效果跟___________的关系，可通过图乙中a、b两次实验进行比较得出结论； （4）如图丙所示，小华同学将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块，将左边部分移开后，发现剩余部分对泡沫的压力作用效果没有发生变化，由此他得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为他的结论____________； (选填“合理”或“不合理”) （5）为了描述压力的作用效果，物理学当中定义了一个物理量一压强，即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果，根据所学的知识，小华的想法是___________(选填“正确”或“不正确”)的； （6）通过图甲中文字说明及以上实验分析沙滩上的脚印，可知__________体重较小。 【答案】（1） 海绵的凹陷程度 转换法 沙子 （2）b、c （3） 压力大小（4） 不合理（5） 正确 （6）小华 【解析】（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，这种方法叫做转换法。 探究压力的作用效果与哪些因素有关时，一般选择较易发生形变的材料来显示压力的作用效果，硬木块与沙子比较，沙子更容易产生形变，所以用沙子代替海绵。 （2）b、c两次实验压力相同，受力面积不同，海绵的凹陷程度不同，则说明压力的作用效果与受力面积有关。 （3）a、b两图受力面积相同，压力大小不同，海绵的凹陷程度不同，可以用来探究压力作用的效果跟压力大小的关系。 （4）小华的结论不合理，因为没有遵循单一变量原则，将物块B沿竖直方向切成大小不同的两块后，两部分对泡沫的压力和与泡沫的接触面积都发生了变化，没有控制变量，所以不能比较压力作用效果与受力面积的关系，故得出的结论不合理。 （5）正确；压力的作用效果即压强是表示单位面积上压力的大小的；虽然用受力面积与压力的比值来表示压强的话，当实际压强大的时候，这个数值会很小，不容易看出差别。我们通常采用我们认为最优的方式定义，但不能说其余方式不正确 。 （6）小明的脚印较深说明产生的压强较大，脚印较大说明受力面积较大，由压强公式得压力可知，小明对沙滩的压力较大，因此小明的体重较大，小华的体重较小。 22. 物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部的压强”，进行了如下的操作。 （1）实验前，用手指按压橡皮膜，发现U形管中的液面升降灵活，说明该装置______（选填“漏气”或“不漏气”）。没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面存在高度差，接下来的操作是______（选填字母）； A．从U形管内向外倒出适量水 B．拆除软管重新安装 C．向U形管内添加适量水 （2）如图所示，将探头放入水中进行实验，分析图中信息可知： ①根据______两图的实验现象，可得出结论：液体内部向各个方向都有压强，同种液体在同一深度，向各个方向的压强大小都相等； ②根据乙、丙两图的实验现象，可得出结论：______； ③根据丙、丁两图的实验现象可知：液体内部压强大小与______有关。 （3）以上实验探究过程中，运用的实验探究方法有控制变量法和______； （4）聪明的小红想知道丁图中的盐水密度是多少，于是设计了如图戊所示的实验装置。内外两个容器紧密粘合在一起，内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。小红进行了如下操作： a．在内部小容器内装入适量待测盐水，发现橡皮膜向下突出； b．在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，测出盐水深度h以及清水与盐水的液面高度差，请你写出盐水的密度表达式______（用含有h、和的式子表示）。 【答案】 （1） 不漏气 B （2） 甲乙 同种液体中，深度越深，压强越大 密度（3） 转换法 （4） 【解析】（1）实验前要检查装置的气密性，当用手指按压橡皮膜，如果发现U形管中的液面升降灵活，则说明该装置不漏气。 若没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差，需要将软管取下，让U形管左端液面和大气相通，再重新安装，使U形管中的液面相平；从U形管内向外倒出适量水或向U形管内添加适量水，不能改变左侧橡胶管内的气压，U形管两侧液面高度不能相平，故选B。 （2）根据甲、乙两图的实验现象，将压强计的探头放在水中的同一深度处，使橡皮膜朝向不同，会观察到U形管内液面高度差相同，这说明液体内部向各个方向都有压强，同种液体同一深度，液体向各个方向的压强大小相等。 根据乙、丙两图可知，液体相同，探头在液体中的深度不同，U行管液面的高度差不同，分析可得，同种液体内部，深度越深，压强越大。 根据丙、丁两图可知，液体的密度不同，探头在液体中的深度相同，U形管液面的高度差不同，可得出结论：不同的液体，产生的压强大小与液体的密度有关，在同一深度，密度越大，液体的压强越大。 （3）液体压强跟液体密度和液体的深度有关，探究液体压强大小跟液体深度关系时，控制液体密度不变；探究液体压强大小跟液体密度关系时，控制液体深度不变，这是控制变量法；用U形管两侧液体高度差反映产生液体压强的大小，这是转换法；故在本实验中，用到了控制变量法和转换法。 （4）如图，在外部大容器内装入清水，直到橡皮膜变平，说明橡皮膜以上的盐水产生的压强等于橡皮膜所在深度处的水产生的压强，即 则盐水的密度为 23. 小明采用如图所示的装置，进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验： （1）实验前，小明用手指轻压金属盒橡皮膜，观察U形管中两液面是否出现高度差，若两液面______（选填“有”“没有”）高度差，则说明U形管压强计存在漏气问题； （2）实验中，小明通过观察______来比较液体内部压强的大小，这里应用的科学方法是______； （3）比较______两图，可以研究液体压强与液体深度的关系。 【答案】 （1）没有 （2） U形管内液面的高度差 转换法 （3）乙、丙 【解析】（1）实验前，要先检查气密性，用手指轻压金属盒橡皮膜，观察U形管中两液面是否出现高度差，若两液面出现高度差，说明压强计不漏气，若两液面没有高度差，则说明U形管压强计存在漏气问题。 （2）实验中，通过观察U型管内液面的高度差来比较液体内部压强的大小，高度差越大表示压强越大，这里应用的科学方法是转换法。 （3）比较乙、丙两图，液体的密度相同，深度不同，压强不同，可以研究液体压强与液体深度的关系。 24．某物理小组在“研究液体内部的压强”实验时，想知道液体对容器底部的压强增加量△p液及容器对水平面的压强增加量△p容与哪些因素有关，他们选取了体积相同、密度不同的若干小球放入水中（水深大于小球直径，且水不溢出），如图所示，测出水对容器底部的压强增加量△p液及容器对水平面的压强增加量△p容，得到的实验数据如表中实验序号1﹣5所示。 液体分类 水（ρ水＝1.0×103kg/m3） 未知液体（ρ液） 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ρ球（×103kg/m3） 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 △p水（帕） 294 392 490 490 490 294 392 490 539 539 △p容（帕） 294 392 490 588 686 294 392 490 588 686 （1）本实验设计所用到的实验方法是下列中的 　　。 A.控制变量法 B.转换法 C.等效替代法 D.理想模型法 （2）分析比较表中实验序号1﹣5中的数据及相关条件可知：当ρ球　　ρ水（选填“＞”、“＜”、“＝”、“≥”、“≤”）时，△p液＝△p容。 （3）分析比较表中实验序号1﹣5中的数据及相关条件可知：△p液与ρ球　　（选填“成正比”、“成反比”或“无关”）。 （4）他们仅改变液体种类，利用上述实验器材重复了实验，得到数据如表中实验序号6﹣10所示。据此可知该液体的密度ρ液＝　 　kg/m3。 【答案】（1）A；（2）≤；（3）无关；（4）1.1×103kg/m3。 【解析】（1）实验中控制小球的体积、液体密度和容器不变，探究压强的增加量与什么因素有关，这种探究方法叫做控制变量法； （2）由1、2、3次实验数据可知，当球的密度小于或等于水的密度时，△p液与△p容的关系； （3）由3、4、5次实验数据可知，选用密度不同的小球实验时，△p水保持不变，即：△p液与ρ球无关； （4）当ρ球＞ρ液时，小球在浸没在液体中沉底，小球排开水的体积等于小球的体积，由公式F浮＝ρ液gV排可知，体积相同密度不同的小球在同种液体中所受浮力相同，根据力的作用是相互的原理可知，液体对规则容器底的压力增加量ΔF＝F浮，由压强公式可知，在容器底面积一定时，液体对容器底的压强增加量相等。 同时由压强公式可得：F浮＝ΔF＝△p液S容，取第5和第10次实验数据可求得未知液体的密度。 解：（1）实验中控制小球的体积、液体密度和容器不变，改变小球密度，探究压强的增加量与什么因素有关，这种探究方法叫做控制变量法； （2）由1、2、3次实验数据可知，当ρ球≤ρ水的密度时，△p液＝△p容； （3）由3、4、5次实验数据可知，选用密度不同的小球实验时，△p水保持不变； （4）当ρ球＞ρ液时，小球在浸没在液体中沉底，小球排开水的体积等于小球的体积，由公式F浮＝ρ液gV排可知，体积相同密度不同的小球在同种液体中所受浮力相同，根据力的作用是相互的原理可知，液体对规则容器底的压力增加量ΔF＝F浮，由压强公式可知，在容器底面积一定时，液体对容器底的压强增加量相等。 同时由压强公式可得：F浮＝ΔF＝△p液S容，在第5和第10次实验中，△p水＝490Pa，△p液＝539Pa，则有： F浮水＝△p水S容＝490Pa×S容，即：ρ水gV球＝490Pa×S容……① F浮液＝△p液S容＝539Pa×S容，即：ρ液gV球＝539Pa×S容……② 由①②可得：ρ液＝1.1×103kg/m3。 【点评】本题考查科学探究方法控制变量法在实验探究中的应用，以及压强、阿基米德原理的应用，培养学生的分析综合能力，难度较大。 25. 在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中，小亮同学取四只瓶嘴大小相同的塑料瓶去底（其中B、C、D三个粗细相同），在瓶嘴上扎橡皮膜，将其倒置，如图所示向A、B、C瓶中装入水，D瓶中装入盐水。 （1）瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度可反映液体压强的大小，此研究方法是______（选填“控制变量法”或“转换法”）； （2）根据A、B两瓶子橡皮膜鼓起的程度相同，可知：液体的压强与液体的质量______（选填“有关”或“无关”）； （3）根据B、C两瓶子橡皮膜鼓起的程度不同，可知：液体的压强与液体的_______有关； （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，要通过比较______两个瓶子橡皮膜鼓起的程度，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关； （5）实验后，该同学自制如图E装置继续探究，已知隔板在容器的中央。他向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，这说明液体对容器______有压强（选填“底部”或“侧壁”）。他再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图F所示，则此液体密度______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。 【答案】 （1）转换法 （2）无关 （3）深度 （4）C、D （5）侧壁 小于 【解析】（1）由于实验过程中液体压强大小不易于直接比较，因此在实验中，通过瓶嘴下方橡皮膜鼓起的程度来反映压力作用效果，这种研究方法是转换法。 （2）由题意可知，A、B两瓶子所装的都是水，由图可知，A瓶子所装水的体积大于B瓶子所装水的体积，则A瓶子水的质量大于B瓶子水的质量，两瓶子所装水的质量不同，深度相同，但橡皮膜鼓起的程度相同，即液体的压强相同，因此说明液体的压强与液体的质量无关。 （3）由题意可知，B、C两瓶子所装的都是水，且两瓶子粗细相同，由图可知，C瓶子所装水的深度大于B瓶子所装水的深度，两瓶子水的深度不同，橡皮膜鼓起的程度不同，即液体的压强不同，因此说明液体的压强与液体的深度有关。 （4）为了探究液体压强与液体密度的关系，根据控制变量法可知，需控制液体的密度不同，液体的深度相同，由题图可知，C、D两瓶子符合题意。C、D两瓶子液体的密度不同，液体深度相同，橡皮膜鼓起的程度不同，得出的结论是：液体压强与液体的密度有关。 （5）如图E所示，隔板左侧倒水，橡皮膜在侧壁上，发现橡皮膜向右凸起，表明橡皮膜所在的位置有压强，这说明液体对容器的侧壁有压强。 在图F中，水对橡皮膜有向右的压强，右侧液体对橡皮膜有向左的压强，橡皮膜恢复原状，不再凸起，说明橡皮膜左右两侧压强相等，则有 因为h液>h水，所以ρ液<ρ水。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$