第二单元专题二固体压强和液体压强-2025-2026学年科学浙教版八年级上册

浙教版八年级上册科学 第二章 力与空间探究 专题二 液体压强和固体压强 01 学习目标 1.理解压力本质 2.掌握压强定义 3.计算与比较 4.理解液体压强特性 5.掌握核心规律 6.分析容器底部压力与液体重力的关系 02 思维导图 03 基础知识 ☀知识点一 压力 1.压力 垂直作用在物体表面上的力叫作压力。 压力是物体相互接触时，接触面之间相互挤压而产生的力。从这个角度上说，压力是物体发生弹性形变时产生的作用力，所以压力也是一种弹力。 2.压力产生的条件 物体间要产生压力必须相互接触并且发生形变。如图甲所示，小球与斜面接触并且相互挤压，所以小球对斜面产生了压力。 【注意】压力的产生是和形变紧密联系的，仅仅是物体与物体接触是不够的。如图乙所示，小球静止在水平面上，只对水平面NP产生压力，而对接触面MN不能产生压力；图丙中小球竖直悬挂，也不会对接触面MN产生压力。 3.压力的方向 垂直于受力物体表面并指向受力物体。 4.压力的作用点 在受力物体表面的中央(如下图所示)。 ☀知识点二 压力的作用效果 压力的直接作用效果是使物体发生形变，而且形变程度越大，压力的作用效果越明显。如下图所示，实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。 由图可知：甲、乙控制的变量是受力面积相同，得出的结论是在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越明显；乙、丙控制的变量是压力大小相同，得出的结论是在压力相同的情况下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有： (1)压力的大小；(2)受力面积的大小。 ☀知识点三 压强 (1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。 (2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。 (3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。 (4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。 【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。 ☀知识点四 增大或减小压强的方法 由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。 (1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。 (2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。 ☀知识点五 液体的压强 （一）科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。 （二）压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。 （三）液体对容器底部和侧壁的压强 大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。 液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。 （四）研究水内部压强的特点 (1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。 ②水的内部压强大小可能与水的深度有关。 (2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。 (3)设计实验方案 实验方法:控制变量法和转换法。 具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。 结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。 （五）液体内部压强的特点 大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。 【能力拓展】 ①所谓深度，与我们平常所说的高度的概念是相反的。它是从液面开始往下计算，而高度是从下往上计算，也就是说越高的地方，深度越浅，越深的地方，位置越低。 ②液体的压强与深度和密度有关。 ③液体压强与液体的质量、体积、容器的形状没有关系。 ④ABC：相同液体，相同高度，相同底面积，底部压强相同(根据液体压强公式：p＝ρgh，密度、深度相同，又由于底面积相同，压强相同)。EF：F底部受到的压强要大(根据p＝ρgh可知，液体密度不变，高度变高，故压强变大)。 （6）液体压强公式的推导 (1)如图所示，圆柱形容器中液体密度为ρ，深度为h，容器底面积为S，则液体体积V＝Sh，质量m＝ρV＝ρSh，重力G＝mg＝ρShg。液体对容器底部的压力F＝G，则容器底部受到的液体的压强 p＝＝＝＝ρgh p＝ρgh即为液体内部的压强公式。 公式中ρ表示液体的密度，单位是kg/m3；h表示液体的深度，即由液面到液体内部研究点的竖直距离，单位是m；g是物理常数，g＝9.8N/kg，粗略计算取10N/kg；p是液体内部的压强，单位是Pa。 (2)由公式p＝ρgh也可以知道，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。 （重点掌握）液体对容器底部的压力并不一定等于液体自身的重力。如图2，只有在甲图的情况下(容器是柱形)，液体对容器底部的压力才等于液体的重力；而乙图中，液体对容器底部的压力小于液体的重力；丙图中，液体对容器底部的压力大于液体的重力。对乙、丙两种情况，要算液体对容器底部的压力，应先利用p＝ρhg算出容器底部所受的压强，再利用公式F＝pS(S是容器的底面积)算出容器底部受到的液体的压力。 04 经典例题 ღ题型一 压力 【例1】我们知道，一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反。如右图所示，重25Ｎ的长方体物块甲放在水平桌面上，另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( ) A.物块乙所受的合力为10N B.物块乙对物块甲的压力为15N C.桌面受到物块甲的压力为15N D.桌面对物块甲的支持力为35N 【例2】如图甲所示，画出物块B对斜面压力的示意图。 答图 ღ题型二 探究压力的作用效果 【例1】如下图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是( ) ①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等 ②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 ③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关 ④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和甲图中的对比 A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④ 【例2】如图所示，小文把同一只装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上。压力作用效果明显的是__________(甲/乙)图，这一现象说明压力作用效果与__________大小有关，将瓶中水倒掉一半后按图甲所示放置，比较前后两次海绵形变的大小，这是探究压力作用效果与__________的关系。 【例3】如下图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。 (1)本实验的科学探究方法是_______和转换法。 (2)小桌对海绵的压力改变了海绵的_______ (填“形状”或“运动状态”)。 (3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力_______ (填“越大”或“越小”)，压力的作用效果越明显。 (4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较_______两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积_______ (填“越大”或“越小”)，压力的作用效果越明显。 ღ题型三 压强 【例1】一根均匀的长方体细长直棒重1.5N，下底面积为20cm2，将它放在水平桌面上，并有的长度露出桌面外，如上图所示，则直棒对桌面的压强为________Pa。 【例2】家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车重1.2×104N。驾驶员及乘客共重3×103N。在水平地面上小轿车对地面的压强是( ) A．3.00×105Pa B．3.75×105Pa C．1.20×106Pa D．1.50×106Pa ღ题型四 增大或减小压强的方法 【例1】如下图所示的四种动物器官，具有减小压强功能的是( ) 【例2】如下图所示的实例中，为了增大压强的是( ) ღ题型五 液体压强的特点 【例1】关于液体压强的下列说法中，正确的是(　　) A.液体对容器底的压强小于对容器侧面的压强 B.在同一液体内，越深的地方液体的压强越大 C.在同一深度，液体向上的压强大于向下的压强 D.液体具有流动性，所以液体内部向上的压强为零 【例2】如图所示，底面积相同的两个容器，放在水平桌面上，分别装有水和酒精。已知水和酒精对容器底的压力相等，水中A点和酒精中B点到各自容器底面的距离也相等，该两点处液体的压强分别用pA、pB表示，则pA、pB的大小关系为(　　) A．pA＞pB B．pA＜pB C．pA=pB D．不能确定 【例3】如图所示，甲、乙两个相同的圆台形容器以不同的方式放在水平桌面上，容器内装有深度相同、质量相同、密度不同的A、B液体，则两液体密度ρA________ρB，两液体对容器底部压强pA________pB，两容器对桌面的压强p甲________p乙．(均选填“＞”、“=”或“＜”) 【例4】如图所示，一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜，当把它按入水中使橡皮膜处于水面下10cm处时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的盐水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的酒精时，橡皮膜____________。(填“上凸”“下凹”或“水平”) ღ题型六 液体压强的探究 【例1】为研究液体内部压强特点，如图甲所示小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。 (1)将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强；将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的_______有关。 (2)接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度_______ (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。 (3)将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向_______方向有压强。 05 强化提升 一、单选题 1．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pB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pA，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100cm2 D．A 切去一半后， 2．质量为m0的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为m1、m2、m3，不计细针体积。下列判断正确的是 （　　） A．甲图中，水对杯底的压力为 B．乙图中，草莓的质量为 C．丙图中，草莓排开水的体积为 D．丙图中，细针对草莓的压力为 3．小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。下列分析不正确的是（　　） A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关 B．探究的方法：控制变量法 C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果 D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关 4．如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水(水不溢出)，三个容器底部受到水的压强（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 5．如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA<hB，与地面的接触面积SA>SB， 对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 6．下图是小坷同学练习艺术体操课时做的几个动作，若她的重力全部由地面承受，其中对地面压强最大的是 () A． B． C． D． 7． 如图甲是探究液体内部压强特点的实验装置。下列说法错误的是 A．比较乙图和丙图可以得到，同一液体内部压强随深度的增加而增加 B．丙图中将橡皮膜绕a顺时针一圈，U形管左右液面高度差不变 C．比较丙图和丁图可以得到，同一深度密度大的液体压强小 D．这个实验采用了转换法和控制变量法 8．如图所示，两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止，下列说法中正确的是（　　） A．左边手指受到的压力较大，两手指受到的压强相同 B．右边手指受到的压力较大，两手指受到的压强相同 C．两手指受到的压力相同，左边手指受到的压强较大 D．两手指受到的压力相同，右边手指受到的压强较大 9． 研究液体内部压强与哪些因素有关，装置如图所示。在容器中间用隔板分成左右两部分，隔板靠近下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器中注入不同密度与深度的液体时，薄膜形状分别如图所示。下列有关说法中正确的是 A．实验中通过橡皮膜形状来判断压强大小 B．图甲说明液体压强与深度无关 C．图乙说明液体压强与液体密度有关 D．图丙说明液体压强与液体密度无关 10．为了研究影响压力作用效果的因素，小科把两个相同的长方体木块静置在坚硬的水平桌面上，如图所示，一个竖放，另一个横放。下列分析中，正确的是(　　) A．两个木块都受到了桌面对它们的摩擦力，且大小相等 B．由于受力面积不同，桌面对这两个木块的支持力不同 C．木块受到的重力与它对桌面的压力是一对相互作用力 D．通过本实验无法得出压力作用效果与受力面积的关系 11．如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等，则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为（　　） A．p甲＜p乙 B．p甲＞p乙 C．p甲=p乙 D．条件不足，无法判断 12．如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B，当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时，则两正方体A、B的质量比为（　　） A．1：64 B．1：16 C．1：8 D．1：4 13．如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，内部装有质量相同深度相同的不同液体，则关于下列说法正确的是（　　） ①液体对容器底的压力Fa<Fb②液体对容器底压强pa>pb ③容器对桌面的压力Fa'=Fb'④容器对桌面的压强pa'>pb' A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．③④ 14．如图，一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没，水对容器底部的（） A．压力不变，压强不变 B．压力变大，压强变大 C．压力不变，压强变大 D．压力变大，压强不变 15．双脚站立在水平地面上的一名初中学生，对地面的压强大约为(　　) A．1250帕 B．2500帕 C．5000帕 D．12500帕 16．匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图。这个容器可能是（　　） A．量杯 B．烧杯 C．锥形瓶 D．量筒 17．如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA＜hB，与地面的接触面积SA>SB，对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 18．如图所示，一个未装满水的水瓶，正立放在桌面上如图甲，瓶子对桌面的压力为F甲，水对瓶底的压强为p甲；倒立放在桌面上如图乙，瓶子对桌面的压力为，水对瓶盖的压强为p乙。则下列关系式正确的是（　　） A．F甲=F乙；p甲=p乙 B．F甲＜F乙；p甲=p乙 C．F甲＞F乙；p甲＜p乙 D．F甲=F乙；p甲＜p乙 二、填空题 19．如图，两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上，杯底与桌面的接触面积之比为1∶2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为 po，将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1　 　(填“>”“=”或“<”)2p0，乙杯对桌面的压强p2　 　(填“>”“=”或“<”) p0。 20．在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的　 　有关。再次拧紧瓶盖，会看到小孔　 　(选填“A”“B”或“A和 B”)立即停止出水，这是因为　 　的存在。 21．为研究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验：测得瓶底面积为40厘米2，瓶盖面积为8厘米2，并将瓶子装满550毫升水，依次正放和倒放于海绵上（如图）。 （1） 正放时水对瓶底的压力为F1，倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1　 　F2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，需要从瓶子中倒出　 　毫升水。 22．如图所示，两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上。若均沿竖直方向截去一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB（均选填“大于” 、“小于”或“等于”）； 若均沿水平方向截去一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB；若均沿图中所示虚线截去上面的一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB。 23．如图，实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同，且，A、 B叠放于水平地面，在水平推力的作用下一起向右匀速直线运动。回答下列问题。 （1）甲、乙两种情况对地面的压强　 　； （2）两种情况下，水平推力　 　。 24．如图1所示，水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米厘米、高40厘米的长方体木块。小金用水平推力把木块向前推动，此过程中，推力和木块前进的速度的大小随时间的变化情况分别如图2甲、乙所示。 （1）木块静止时，对水平地面的压强有多大? （2）在秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有　 　。 （3）请在图2丙中，将秒内木块所受的摩擦力随时间变化的图像补充完整。 25．如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是，两容器底部所受液体压强分别用表示，两容器底部所受液体的压力分别是．请回答下列问题： （1）两容器底部对桌面的压力　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）； （2）两容器底部所受液体的压强　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）； （3）两容器底部所受液体的压力　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）。 26．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1000kg/m3，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表所示。 压强的变化量（Pa） 甲 0 乙 250 （1）甲的质量为　 　千克； （2）甲是沿　 　方向切去的； （3）切掉一半之前，甲对地面的压强为多少帕?　 　 （4）正方体乙的边长为多少厘米?　 　 三、实验探究题 27．在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验，小科进行了如图所示的操作。 （1）如图 1 所示为压强计的各部分结构，它是通过比较　 　反映被测液体压强大小的。 （2）当金属盒在空气中时，U 形管两边的液面应当相平，而小科同学却观察到如图 1所示的情景，此时正确的做法是____。 A．无需调节，可以直接进行实验 B．需要调节，取下软管重新安装 C．需要调节，将右边支管中高出的液体倒出 （3）压强计调节正常后，小科将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水，另一杯为盐水，且液面等高)，如图2甲、乙所示，由此可以确定图　 　(填“甲”或“乙”)杯中盛的是水。 28．课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动：如图甲所示，在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约1/3处，观察橡皮膜的形状变化，再将水注入管内约2/3处，再次观察橡皮膜的形状变化，两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题： （1）小金直观看到，水深度在增加，橡皮膜向下凹陷程度在　 　（选填“增加”“减小”或“不变”），说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。 （2）小敏则提出了质疑，在上述操作过程中，水的质量也在增加，那为什么不说是液体质量对液体压强产生影响呢?老师肯定了小敏的想法，并指导小敏设计了如图乙所示实验装置，用隔板将容器分成左右两侧，隔板中部有一圆孔用薄皮膜封闭。 ①往装置乙两侧加入　 　至橡皮膜上方，可以解答小敏的质疑。 ②往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示。小敏根据皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，请推测他所看到的现象并说明原因。　 　。 29．下图是“研究影响液体内部压强”的实验。 （1）压强计是通过观察U型管的两端液面的　 　来显示像皮膜所受压强大小。 （2）比较图甲和图二 可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体　 　的增加而增大。 （3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择　 　进行比较。 30．小明利用压强计验证液体内部压强的特点。压强计的U形管装有一定量的水，用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验（烧杯中的液体均未溢出）。 （1）组装好压强计，发现金属盒未浸入水中时，U形管内水面就有高度差，这时应该怎么操作：　 　； （2）调试好压强计后，完成图甲实验过程中，金属盒浸入水中的深度逐渐增加时，U形管内水面高度差会　 　； （3）用该压强计继续完成图乙和图丙实验，根据图乙和图丙两金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得　 　（选填“<”、“>”或“=”）； （4）若减小U形管内液体的密度重复做图甲实验，金属盒放置深度与原甲实验相同，则U形管内液面高度差将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 31．小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。 （1）该实验是通过观察U形管两侧液面的　 　来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）小科发现当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，此时正确的做法是　 　； （3）调节好压强计后，小科进行了图乙所示的两次实验，可得到的结论是　 　； （4）小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度：在左侧加入适量液体A，再向右侧加入液体B，直到橡皮膜刚好相平，隔板两侧液面高度如图丙所示，由此可知液体A的密度　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）液体B。 四、解答题 32．如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求： 水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积 20升 10升/小时 500牛 200厘米2 （1）机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程； （2）机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强； （3）机器人在消毒一段时间后，对水平地面的压强减小了2×103帕，该过程所消耗消毒液的质量。 33．随着外出旅行人数增多，电动车和行李箱结合的行李箱代步车在网络平台的销量也快速提升。下表是某品牌行李箱代步车的部分参数。 部分参数 最大速度 12km/h 整车质量 9.4kg 最大载重 110kg 所有轮子与地面的总接触面积 9cm2 箱体材质 铝合金+ABS （1）此代步车以最大速度骑行5分钟通过的路程为多少米? （2）在此行李箱中装入10.9千克的物品，质量为40千克的旅客坐在此行李箱代步车上，轮子对水平地面的压强为多少? 34．某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，创新了无人机服务（如图），该公司无人机相关信息如表： 无人机自重（含电池）G 100N 最大升力F 200N 最大飞行速度v 24km/h 一只脚架与水平地面接触面积S 0.5×10﹣2m2 根据以上信息完成： （1）无人机送货时最大能装载多少千克的货物？ （2）若无人机以最大速度飞行，电池可供电飞行67.5min，则无人机能将货物运到多远处（只考虑水平方向）？ （3）当无人机载着6kg货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？ 35．假期，爸爸、妈妈带小孙一起自驾旅游。小孙爸爸驾车在杭甬高速公路上以100kmh的速度匀速行驶。已知：小孙与爸爸、妈妈及小轿车的总质量为1500kg，匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍，每个车轮与地面的接触面积是150cm2。求：（g取10N/kg） （1）小轿车以100km/h的匀速行驶时汽车受到的牵引力； （2）小轿车在路上行驶时对地面的压强。 36．为响应“节能减排，低碳生活”的号召，质量为48千克的小金同学坚持每天骑自行车上学。他所骑自行车相关数据见下表： 车架材料 合金 车架体积/ 1200 整车质量 12 单轮触地面积/ 20 （1）若小金匀速骑行600米，所用时间为2分钟，求在此期间自行车行驶的速度； （2）小金同学骑车时，自行车对地面的压强为多少? （3）若在水平路面上匀速骑行时，自行车所受阻力为总重力的0.02倍，求自行车受到的水平牵引力。 37．医院运用5G智能机器人进行红外智能测温和消毒，如图所示。当机器人感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。其部分参数如下表所示。 项目 净重（kg） 水箱容积（L） 每条履带与地面的接触面面积（cm2） 参数 102 20 150 （1）通过遥控器发出的　 　（选填“超声波”或“红外线”）来远程控制机器人的前进和后退。 （2）当机器人减速时，机器人的运动状态　 　（选填“改变”或“不变”）。 （3）机器人安装履带代替车轮是为了　 　。 （4）机器人装满密度为0.9×103千克/米3的消毒液停在水平地面上，对水平地面的压强是多少？ 38．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1000kg/m3，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表所示。 压强的变化量（Pa） 甲 0 乙 250 （1）甲的质量为　 　千克。 （2）甲是沿　 　方向切去的。 （3）切掉一半之前，甲对地面的压强为多少帕? （4）正方体乙的边长为多少厘米? 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙教版八年级上册科学 第二章 力与空间探究 专题二 液体压强和固体压强 01 学习目标 1.理解压力本质 2.掌握压强定义 3.计算与比较 4.理解液体压强特性 5.掌握核心规律 6.分析容器底部压力与液体重力的关系 02 思维导图 03 基础知识 ☀知识点一 压力 1.压力 垂直作用在物体表面上的力叫作压力。 压力是物体相互接触时，接触面之间相互挤压而产生的力。从这个角度上说，压力是物体发生弹性形变时产生的作用力，所以压力也是一种弹力。 2.压力产生的条件 物体间要产生压力必须相互接触并且发生形变。如图甲所示，小球与斜面接触并且相互挤压，所以小球对斜面产生了压力。 【注意】压力的产生是和形变紧密联系的，仅仅是物体与物体接触是不够的。如图乙所示，小球静止在水平面上，只对水平面NP产生压力，而对接触面MN不能产生压力；图丙中小球竖直悬挂，也不会对接触面MN产生压力。 3.压力的方向 垂直于受力物体表面并指向受力物体。 4.压力的作用点 在受力物体表面的中央(如下图所示)。 ☀知识点二 压力的作用效果 压力的直接作用效果是使物体发生形变，而且形变程度越大，压力的作用效果越明显。如下图所示，实验中我们可以用小凳子陷入海绵的深度来反映压力的作用效果。 由图可知：甲、乙控制的变量是受力面积相同，得出的结论是在受力面积相同的情况下，压力越大，压力的作用效果越明显；乙、丙控制的变量是压力大小相同，得出的结论是在压力相同的情况下，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 根据该实验我们可以得出影响压力作用效果的因素有： (1)压力的大小；(2)受力面积的大小。 ☀知识点三 压强 (1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。 (2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。 (3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。 (4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。 【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。 ☀知识点四 增大或减小压强的方法 由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。 (1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。 (2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。 ☀知识点五 液体的压强 （一）科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。 （二）压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。 （三）液体对容器底部和侧壁的压强 大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。 液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。 （四）研究水内部压强的特点 (1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。 ②水的内部压强大小可能与水的深度有关。 (2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。 (3)设计实验方案 实验方法:控制变量法和转换法。 具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。 结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。 （五）液体内部压强的特点 大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大；在同一深度，液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。 【能力拓展】 ①所谓深度，与我们平常所说的高度的概念是相反的。它是从液面开始往下计算，而高度是从下往上计算，也就是说越高的地方，深度越浅，越深的地方，位置越低。 ②液体的压强与深度和密度有关。 ③液体压强与液体的质量、体积、容器的形状没有关系。 ④ABC：相同液体，相同高度，相同底面积，底部压强相同(根据液体压强公式：p＝ρgh，密度、深度相同，又由于底面积相同，压强相同)。EF：F底部受到的压强要大(根据p＝ρgh可知，液体密度不变，高度变高，故压强变大)。 （6）液体压强公式的推导 (1)如图所示，圆柱形容器中液体密度为ρ，深度为h，容器底面积为S，则液体体积V＝Sh，质量m＝ρV＝ρSh，重力G＝mg＝ρShg。液体对容器底部的压力F＝G，则容器底部受到的液体的压强 p＝＝＝＝ρgh p＝ρgh即为液体内部的压强公式。 公式中ρ表示液体的密度，单位是kg/m3；h表示液体的深度，即由液面到液体内部研究点的竖直距离，单位是m；g是物理常数，g＝9.8N/kg，粗略计算取10N/kg；p是液体内部的压强，单位是Pa。 (2)由公式p＝ρgh也可以知道，液体内部的压强只跟液体的密度和深度有关，而跟液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积等无关。 （重点掌握）液体对容器底部的压力并不一定等于液体自身的重力。如图2，只有在甲图的情况下(容器是柱形)，液体对容器底部的压力才等于液体的重力；而乙图中，液体对容器底部的压力小于液体的重力；丙图中，液体对容器底部的压力大于液体的重力。对乙、丙两种情况，要算液体对容器底部的压力，应先利用p＝ρhg算出容器底部所受的压强，再利用公式F＝pS(S是容器的底面积)算出容器底部受到的液体的压力。 04 经典例题 ღ题型一 压力 【例1】我们知道，一对作用力与反作用力总是大小相等，方向相反。如右图所示，重25Ｎ的长方体物块甲放在水平桌面上，另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上。则下列说法正确的是( ) A.物块乙所受的合力为10N B.物块乙对物块甲的压力为15N C.桌面受到物块甲的压力为15N D.桌面对物块甲的支持力为35N 【答案】D 【解析】物块乙静止，处于平衡状态，受到平衡力的作用，故所受的合力为ON，故Ａ错误；物块乙对物块甲的压力等于物块乙的重力，为10N，故Ｂ错误；桌面受到物块甲的压力等于物块甲、乙的重力之和，即25N+10N=35N，故C错误；由C知，桌面受到物块甲的压力为35N，而桌面对物块甲的支持力与桌面受到物块甲的压力是一对相互作用力，故大小为35N，故D正确。 【例2】如图甲所示，画出物块B对斜面压力的示意图。 答图 【答案】如图乙所示。 【解析】物块B对斜面压力的作用点在斜面上，从作用点起，垂直斜面画线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向。 ღ题型二 探究压力的作用效果 【例1】如下图所示，在“探究影响压力作用效果的因素”的实验中，下列说法正确的是( ) ①甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等 ②甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显 ③甲、乙两次实验，说明压力作用的效果跟压力的大小有关 ④为了完成整个实验，可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和甲图中的对比 A.①② B.①②④ C.①③④ D.②③④ 【答案】A 【解析】实验中，物体对受压面的压力等于物体的重力，则甲、乙两次实验中，小桌对海绵压力的大小相等，故①正确；根据转换法，甲图中小桌对海绵压力作用的效果比乙图中的明显，故②正确；甲、乙两次实验，受力面积不同而压力相同，故说明压力作用的效果跟受力面积的大小有关，故③错误；为了完成整个实验，还要研究压力作用效果与压力大小有关，要控制受力面积相同，故可以将乙图中的砝码取下来，并将看到的实验现象和乙图中的对比，故④错误。 【例2】如图所示，小文把同一只装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上。压力作用效果明显的是__________(甲/乙)图，这一现象说明压力作用效果与__________大小有关，将瓶中水倒掉一半后按图甲所示放置，比较前后两次海绵形变的大小，这是探究压力作用效果与__________的关系。 【答案】乙；受力面积；压力大小。 【解析】小文把同一只装满水的矿泉水瓶用两种方式放在同一块海绵上，在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显，故压力作用效果明显的是乙；这一现象说明压力作用效果与受力面积大小有关；将瓶中水倒掉一半后按图甲所示放置，此时受力面积相同，压力是不同的，比较前后两次海绵形变的大小，这是探究压力作用效果与压力大小的关系。 【例3】如下图所示，某同学利用小桌、海绵和砝码等器材进行“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。 (1)本实验的科学探究方法是_______和转换法。 (2)小桌对海绵的压力改变了海绵的_______ (填“形状”或“运动状态”)。 (3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力_______ (填“越大”或“越小”)，压力的作用效果越明显。 (4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，应比较_______两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积_______ (填“越大”或“越小”)，压力的作用效果越明显。 【答案】(1)控制变量法 (2)形状 (3)越大 (4)乙、丙 越小 【解析】[审题]当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 本题是探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验，主要考查控制变量法及转换法的应用，体现了对过程和方法的考查。 [解答](1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果，采用了转换法。压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关，实验时应采用控制变量法；(2)根据转换法，小桌对海绵的压力改变了海绵的形状；(3)为了探究压力的作用效果与压力大小的关系，应比较图甲和图乙的实验，可知受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；(4)为了探究压力的作用效果与受力面积大小的关系，要控制压力相同，故应比较乙、丙两图的实验，可知压力大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 ღ题型三 压强 【例1】一根均匀的长方体细长直棒重1.5N，下底面积为20cm2，将它放在水平桌面上，并有的长度露出桌面外，如上图所示，则直棒对桌面的压强为________Pa。 【答案】1000 【解析】直棒对桌面的压力：F压=G=1.5N；有的长度露出桌面外，直棒对桌面的压强：p=F压/S=。 【例2】家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2，车重1.2×104N。驾驶员及乘客共重3×103N。在水平地面上小轿车对地面的压强是( ) A．3.00×105Pa B．3.75×105Pa C．1.20×106Pa D．1.50×106Pa 【答案】B 【解析】汽车、驾驶员及乘客共重：G＝1.2×104N+3×103N＝1.5×104N；汽车静止在水平地面上时对地面的压力：F压＝G＝1.5×104N；地面的受力面积：S＝4×0.01m2＝0.04m2；汽车对水平地面的压强：p=𝐹/𝑆=1.5×104𝑁/0.04𝑚2 =3.75×105Pa；故选：B。 ღ题型四 增大或减小压强的方法 【例1】如下图所示的四种动物器官，具有减小压强功能的是( ) 【答案】B 【解析】啄木鸟的喙很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故Ａ不符合题意；骆驼的脚掌很大，是在压力一定时.，通过增大受力面积来减小压强，便于骆驼在沙漠中行走，故B符合题意；鳄鱼的牙齿很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故C不符合题意；蚊子的口器尖细，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故D不符合题意。 【例2】如下图所示的实例中，为了增大压强的是( ) 【答案】1000 ②③ 【解析】[审题] 压强的大小跟压力大小和受力面积大小有关，要利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题。 [解答]安全锤一端做成锥形，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；坦克的履带非常宽大，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；铁轨下铺放很多轨枕，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；滑雪板的面积比较大，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。 ღ题型五 液体压强的特点 【例1】关于液体压强的下列说法中，正确的是(　　) A.液体对容器底的压强小于对容器侧面的压强 B.在同一液体内，越深的地方液体的压强越大 C.在同一深度，液体向上的压强大于向下的压强 D.液体具有流动性，所以液体内部向上的压强为零 【答案】B 【解析】A、液体压强随深度的增加而增大，所以液体对容器底的压强大于对容器侧面的压强，故A错误；B、在同一液体内，越深的地方液体的压强越大，故B正确；C、同一深度处液体向各个方向的压强相等，故C错误；D、因为液体内部向各个方向都有压强，故D错误。 【例2】如图所示，底面积相同的两个容器，放在水平桌面上，分别装有水和酒精。已知水和酒精对容器底的压力相等，水中A点和酒精中B点到各自容器底面的距离也相等，该两点处液体的压强分别用pA、pB表示，则pA、pB的大小关系为(　　) A．pA＞pB B．pA＜pB C．pA=pB D．不能确定 【答案】B 【解析】由题意知，两个容器底部所受压力相同，又容器的底面积相同，根据p=F/S，则所受压强相同即p甲=p乙；由p=ρgh，A、B两点等高，即hA下=hB下，pA下＞pB下；又因为A、B两点压强为pA=p甲-pA下，pB=p乙-pB下，所以pA＜pB。故选：B。 【例3】如图所示，甲、乙两个相同的圆台形容器以不同的方式放在水平桌面上，容器内装有深度相同、质量相同、密度不同的A、B液体，则两液体密度ρA________ρB，两液体对容器底部压强pA________pB，两容器对桌面的压强p甲________p乙．(均选填“＞”、“=”或“＜”) 【答案】＞；＞；＞。 【解析】(1)水平桌面上，甲乙两容器中两种液体质量相同，由图可知A液体的体积小于B液体的体积，由ρ=m/V可知，两液体的密度ρA＞ρB；(2)两容器中液体的深度相同，ρA＞ρB，由p=ρgh可知，两液体对容器底部压强pA＞pB；(3)水平桌面上，甲乙两个相同容器中两种液体质量相等，则甲乙的总重力相等，故对桌面的压力F甲=F乙，由图知S甲＜S乙，由p＝F/S可知两容器对桌面的压强p甲＞p乙。 【例4】如图所示，一个两端开口的玻璃管下端扎有橡皮膜，当把它按入水中使橡皮膜处于水面下10cm处时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的盐水时，橡皮膜____________；当在管内注入10cm的酒精时，橡皮膜____________。(填“上凸”“下凹”或“水平”) 【答案】上凸；水平；下凹；上凸。 【解析】当把两端开口、下端扎一橡皮膜的玻璃管插入盛水的杯内，使橡皮膜处于水面下10cm处时，此时橡皮膜受到水向上的压强，所以橡皮膜将上凸；当往玻璃管中注入水至10cm处时，橡皮膜上下表面受到水的压强相等，所以橡皮膜将水平；当往管内注入盐水至10cm时，由于盐水密度较大，所以橡皮膜受到盐水向下的压强大于水向上的压强，故橡皮膜将下凹。当往管内注入酒精至10cm时，由于酒精密度较小，所以橡皮膜受到酒精向下的压强小于水向上的压强，故橡皮膜将上凸。 ღ题型六 液体压强的探究 【例1】为研究液体内部压强特点，如图甲所示小华将透明塑料瓶底部剪去，蒙上橡皮膜并扎紧。 (1)将瓶压入水中，橡皮膜向内凹，如乙图所示，说明水对橡皮膜有压强；将瓶向下压，橡皮膜内凹的程度变大，说明液体内部压强与液体的_______有关。 (2)接着将某液体缓慢倒入瓶中，当内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，如丙图所示，说明倒入液体的密度_______ (填“大于”“等于”或“小于”)水的密度。 (3)将甲图中装置倒置，然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管，并灌注红墨水，如丁图所示。使胶管内液面高于橡皮膜，将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向_______方向有压强。 【答案】 (1)深度 (2)小于 (3) 各个 【解析】(1)将瓶向下压，深度越深，压强越大，橡皮膜内凹的程度越大，说明液体内部的压强随深度的增加而增加；(2)在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；液体压强的大小是通过橡皮膜的凹陷程度表现出来的，当塑料瓶内外液面相平时，橡皮膜仍向内凹，说明向上的水的压强大，故倒入液体的密度小于水的密度；(3)液体压强的大小是通过橡皮膜的凹陷程度表现出来的，所以将塑料瓶橡皮膜的一端朝各个方向放置，橡皮膜都向外凸，说明液体内部向各个方向都有压强。 05 强化提升 一、单选题 1．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pB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pA，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100cm2 D．A 切去一半后， 【答案】B 【解析】【分析】根据图乙求得A和B的边长，根据压强公式计算出A和B的重力。 【解答】AC、由图可知，L最大值为10cm，可知a的边长为10cm，则b的边长为20cm，只有B时，压强为，可得B的重力为，故AC错误； B、L等于10cm时，A全放在B上，压强为，可知A和B的总重力为，可知A的重力为40N。当L=2.5cm时，A对地面的压强为B对地面的压强为，压强之比为，故B正确； D、A切去一半后，对地面的压强为，故D错误。 2．质量为m0的杯子，装入适量的水后放在水平的电子秤上，如图甲；接着把草莓轻放入水中，草莓漂浮，如图乙；然后用细针将草莓轻压入水中，如图丙；水均未溢出，电子秤示数依次为m1、m2、m3，不计细针体积。下列判断正确的是 （　　） A．甲图中，水对杯底的压力为 B．乙图中，草莓的质量为 C．丙图中，草莓排开水的体积为 D．丙图中，细针对草莓的压力为 【答案】C 【解析】【分析】物体浸没时，排开液体的体积等于物体的体积。 【解答】A、杯子上下不同宽，液体对容器底部的压力不等于重力，故A错误； B、草莓的质量等于乙中物体的总质量减去水和杯子的质量，可知草莓的质量为，故B错误； C、由阿基米德原理可知，草莓受到的浮力为，可知排开液体的体积为，故C正确； D、草莓静止，受力平衡，压力等于浮力减重力，可知压力为，故D错误。 3．小敏利用海绵、桌子和砝码进行了如图的探究实验。下列分析不正确的是（　　） A．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关 B．探究的方法：控制变量法 C．探究过程分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断受力效果 D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关 【答案】C 【解析】【分析】根据探究压力作用效果因素的实验过程、现象和结论分析判断。 【解答】实验甲和乙中，桌子与海绵的接触面积相同，乙中压力大，海绵的凹陷程度越大，那么得到结论：压力的作用效果与压力大小有关。在实验乙和丙中，压力大小相等，乙与海绵的接触面积小，而海绵的凹陷程度大，那么得到结论：压力的作用效果与接触面积大小有关。 A.探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关，故A正确不合题意； B.探究的方法：控制变量法，故B正确不合题意； C.探究过程分析：通过观察海绵凹陷程度的大小判断受力效果，故C错误符合题意； D.探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积大小有关，故D正确不合题意。 4．如图，甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水(水不溢出)，三个容器底部受到水的压强（　　） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 【答案】A 【解析】【分析】甲容器为下大上小的容器、乙为柱形容器、丙为下小上大的容器，装入等质量的水后，甲容器内水的深度最大，再根据p=ρgh分析容器底部受到水的压强的大小关系。 【解答】甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器，若容器中都装入等量的水，由容器的形状可知，三个容器内水的深度关系为h甲＞h乙＞h丙，由p=ρgh可知，三个容器底部受到水的压强关系为p甲＞p乙＞p丙。 故答案为：A。 5．如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA<hB，与地面的接触面积SA>SB， 对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 【答案】A 【解析】【分析】 水平面上规则物体对地面的压强计算公式可变形为； 已知A、B对地面的压强相等，根据A、B的高度即可比较密度大小； 已知A、B对地面的压强相等，根据A、B与地面的接触面积即可比较其质量大小。利用V=Sh比较体积大小。 【解答】根据题意可知，pA=pB，hA＜hB， 由p=ρgh得到：ρA＞ρB，故A正确，B错误； 又因为pA=pB，SA＞SB 由G=F=pS得到：GA＞GB，即mA＞mB，故D错误； 已知hA＜hB，SA＞SB， 由V=Sh不能确定A的体积一定大于B的体积，故C错误。 6．下图是小坷同学练习艺术体操课时做的几个动作，若她的重力全部由地面承受，其中对地面压强最大的是 () A． B． C． D． 【答案】C 【解析】【分析】压力始终等于自身的重力，即压力保持不变。压力相等时，受力面积最小，则地面受到的压强最大。 【解答】人站到地面上，对地面的压力等于人自身的重力，即这几个动作中压力的大小相同，由p=F/S可知，受力面积越小，则压强越大，故C符合题意，ABD不符合题意。 7． 如图甲是探究液体内部压强特点的实验装置。下列说法错误的是 A．比较乙图和丙图可以得到，同一液体内部压强随深度的增加而增加 B．丙图中将橡皮膜绕a顺时针一圈，U形管左右液面高度差不变 C．比较丙图和丁图可以得到，同一深度密度大的液体压强小 D．这个实验采用了转换法和控制变量法 【答案】C 【解答】A、在乙图和丙图中，液体是相同的（都是水），丙图中探头的深度比乙图深。观察 U 形管压强计可以发现，丙图中 U 形管左右液面高度差比乙图大。根据液体压强公式，当液体密度相同，深度增加时，压强增大。所以通过比较乙图和丙图可以得到，同一液体内部压强随深度的增加而增加。正确。 B、丙图中将橡皮膜绕顺时针旋转一圈，橡皮膜所处的深度不变，液体密度也不变。根据液体压强公式，此时液体压强不变，所以 U 形管左右液面高度差不变。因为 U 形管压强计是通过左右液面高度差来反映液体压强大小的，压强不变，高度差自然不变。正确。 C、比较丙图（水）和丁图（盐水），在深度相同的情况下，丁图中 U 形管左右液面高度差比丙图大，这说明盐水的压强比水大。根据液体压强公式，当深度相同，液体密度越大，压强越大。所以比较丙图和丁图应该得到，同一深度密度大的液体压强大，而不是压强小。错误。 D、这个实验采用了转换法和控制变量法。转换法体现在用 U 形管左右液面高度差来反映液体内部压强的大小，因为液体压强不容易直接测量，通过这种方式将压强的大小转换为可以直观观察的液面高度差。控制变量法体现在研究液体压强与深度的关系时（如乙图和丙图比较），控制液体密度不变；研究液体压强与液体密度的关系时（如丙图和丁图比较），控制深度不变。这样可以逐一探究各个因素对液体压强的影响。正确。 8．如图所示，两手指用力压住铅笔的两端使它保持静止，下列说法中正确的是（　　） A．左边手指受到的压力较大，两手指受到的压强相同 B．右边手指受到的压力较大，两手指受到的压强相同 C．两手指受到的压力相同，左边手指受到的压强较大 D．两手指受到的压力相同，右边手指受到的压强较大 【答案】D 【解析】【解答】 铅笔处于静止状态，受到两手指的压力是一对平衡力，所以两手指对铅笔的压力相等；手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对作用力与反作用力，所以两手指受到的压力相等。由此可知：两手指受到的铅笔的压力相同。由于铅笔的两端的受力相同，右边的受力面积小，由 可知右边手指受到的压强较大。 9． 研究液体内部压强与哪些因素有关，装置如图所示。在容器中间用隔板分成左右两部分，隔板靠近下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。当在容器中注入不同密度与深度的液体时，薄膜形状分别如图所示。下列有关说法中正确的是 A．实验中通过橡皮膜形状来判断压强大小 B．图甲说明液体压强与深度无关 C．图乙说明液体压强与液体密度有关 D．图丙说明液体压强与液体密度无关 【答案】A 【解答】A.在实验时，如果橡皮膜保持竖直状态，那么左右液体压强相等，且橡皮膜向哪测凸起，说明哪测液体压强小，故A正确； B.图甲中，要探究液体压强和深度的关系，就必须改变深度，保持液体密度相同，因此甲图不能说明液体压强和深度的关系，故B错误； C.图乙中，左侧液体深度小，橡皮膜向左凸起，说明左侧液体压强小，没有控制深度相同，无法得到液体压强和液体密度的关系，故C错误； D.丙图中，液体深度相同，橡皮膜向左凸起，说明左侧液体压强小，则左侧液体密度小，故D错误。 10．为了研究影响压力作用效果的因素，小科把两个相同的长方体木块静置在坚硬的水平桌面上，如图所示，一个竖放，另一个横放。下列分析中，正确的是(　　) A．两个木块都受到了桌面对它们的摩擦力，且大小相等 B．由于受力面积不同，桌面对这两个木块的支持力不同 C．木块受到的重力与它对桌面的压力是一对相互作用力 D．通过本实验无法得出压力作用效果与受力面积的关系 【答案】D 【解答】A两个木块静止在桌面上，没有相对运动的趋势，因此不受摩擦力，故A错误； B.木块保持静止状态，则它受到的重力和支持力相互平衡，即二者大小相等，那么支持力相同，故B错误； C. 木块受到的重力与它对桌面的压力都是竖直向下的，二者方向相同，不是相互作用力，故C错误； D.根据题意可知，桌面是坚硬的，因此无法反应压力作用效果的大小，故D正确。 11．如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中，距离杯底同一高度处有A、B两点，已知A、B两点压强相等，则烧杯甲、乙对桌面的压强p甲、p乙大小关系为（　　） A．p甲＜p乙 B．p甲＞p乙 C．p甲=p乙 D．条件不足，无法判断 【答案】A 【解答】观察图片可知，A、B两点的深度：， 根据公式可知，当两点压强p相等时，甲液体的密度； 设A、B两点到烧杯底部的距离为h'， 那么甲液体对烧杯底部的压强：； 那么乙液体对烧杯底部的压强：； 因为A、B两点压强相等，且， 所以：； 因为容器底面积相等，根据公式得到，它们对容器底部的压力； 因为液体对容器底部的压力等于重力，所以它们的重力； 根据公式得到，两个烧杯对桌面的压力：； 根据公式可知，当容器的底面积相同时，甲、乙对桌面的压强：。 12．如图是甲、乙两种物质的质量和体积关系。现用甲、乙两种物质分别制成均匀实心正方体A、B，当它们平放在水平地面上且对水平地面的压强相等时，则两正方体A、B的质量比为（　　） A．1：64 B．1：16 C．1：8 D．1：4 【答案】A 【解答】根据图像可知，当甲的质量为8g时，体积为1cm3， 则甲的密度为， 当乙的质量为4g时，体积为4cm3， 则乙的密度为， 那么二者的密度之比为。 二者的压强相等，即p甲：p乙=1：1； 根据公式得到，两正方体的边长之比； 两正方体的体积之比； 则两正方体的质量之比。 13．如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，内部装有质量相同深度相同的不同液体，则关于下列说法正确的是（　　） ①液体对容器底的压力Fa<Fb②液体对容器底压强pa>pb ③容器对桌面的压力Fa'=Fb'④容器对桌面的压强pa'>pb' A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．③④ 【答案】A 【解答】 由题意可知，两容器内液体的质量m相同，液体深度h相同， 由图可知，容器a内液体的体积较小， 由可知，两液体的密度关系为ρa＞ρb， 由p=ρgh可知，液体对容器底压强pa＞pb； 故②正确； 由p=ρgh和F=pS可得，液体对容器底部的压力：F=pS=ρghS； 因a容器内液体的体积Va＞Sah，b容器内液体的体积Vb＜Sbh， 所以，Fa=ρaghSa＜ρagVa=mag=mg，Fb=ρbghSb＞ρbgVb=mbg=mg， 则Fa＜Fb； 故①正确； 因为a容器内液体的质量等于b容器内液体的质量，容器的质量也相同，由G=mg可知，容器和液体的总重力相等，又因为容器对水平桌面的压力等于重力， 所以容器对桌面的压力：Fa'=Fb'， 故③正确； 由图知Sa＜Sb，根据可知，容器对桌面的压强p'a＞p'b； 故④正确。 综上所述，①②③④正确。 14．如图，一木块静止在盛满水的容器中。现将木块缓慢下压至浸没，水对容器底部的（） A．压力不变，压强不变 B．压力变大，压强变大 C．压力不变，压强变大 D．压力变大，压强不变 【答案】A 【解析】【分析】根据判断压强变化情况，再由判断压力大小变化，注意水溢出时，水面高度始终不变。【解答】因为容器中盛满水，所以木块下压过程中，液体深度不变，由公式 可知深度不变，液体密度不变，因此液体对容器底的压强不变，由公式可知液体对容器底的压强不变，受力面积不变，所以水对容器底部压力不变。 15．双脚站立在水平地面上的一名初中学生，对地面的压强大约为(　　) A．1250帕 B．2500帕 C．5000帕 D．12500帕 【答案】D 【解析】【分析】要估测学生对地面的压强，根据可知需要先估测中学生的体重和中学生双脚的面积。 【解答】中学生平均体重约为500N，两脚的总面积约为0.04m2， 则他对地面的压强为：，故D正确、ABC错误。 16．匀速地向某容器内注满水，容器底所受水的压强与注水时间的关系如图。这个容器可能是（　　） A．量杯 B．烧杯 C．锥形瓶 D．量筒 【答案】A 【解析】【分析】根据图像中压强随时间的变化规律，结合液体压强公式p=ρ液gh分析容器形状的变化即可。 【解答】根据图像可知，容器底所受水的压强随注水单位时间增加量越来越慢，说明水面上升的速度越来越慢。而相同时间内注入水的体积相同，则说明容器的横截面积越来越大，故A正确，BCD错误，故选A。 17．如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B，已知高度hA＜hB，与地面的接触面积SA>SB，对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是（　　） A．A的密度一定大于B的密度 B．A的密度可能小于B的密度 C．A的体积一定大于B的体积 D．A的质量可能等于B的质量 【答案】A 【解答】因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，物体对水平桌面的压强 AB．根据题意知道 pA=pB hA＜hB 由p=ρgh知道 ρA>ρB 故A正确，B错误； D．又因为 pA=pB SA>SB 且 所以 GA>GB 即 mA>mB 故D错误； C．由于hA＜hB，SA>SB，所以，由V=Sh不能确定A的体积一定大于B的体积，故C错误。 故答案为：A。 18．如图所示，一个未装满水的水瓶，正立放在桌面上如图甲，瓶子对桌面的压力为F甲，水对瓶底的压强为p甲；倒立放在桌面上如图乙，瓶子对桌面的压力为，水对瓶盖的压强为p乙。则下列关系式正确的是（　　） A．F甲=F乙；p甲=p乙 B．F甲＜F乙；p甲=p乙 C．F甲＞F乙；p甲＜p乙 D．F甲=F乙；p甲＜p乙 【答案】D 【解析】【分析】水平桌面受到的压力等于上面物体的总重力，根据液体压强公式比较液体对瓶底或瓶盖的压强大小。 【解答】根据题意可知，瓶子正立或倒立时，对桌面的压力大小始终等于自身重力，因此压力大F甲=F乙； 乙图中液体的深度深，由液体压强公式可知，乙图的液体对容器底部的压强大，故D正确，ABC错误。 二、填空题 19．如图，两个质量相等的圆柱形杯子甲、乙放置于水平桌面上，杯底与桌面的接触面积之比为1∶2。装入一定量的水后杯子对桌面的压强均为 po，将乙杯中水全部倒入甲杯中放到原处后。甲杯对桌面的压强p1　 　(填“>”“=”或“<”)2p0，乙杯对桌面的压强p2　 　(填“>”“=”或“<”) p0。 【答案】>；< 【解答】甲和乙的接触面积之比为1：2，加入水后压强相同，由可知，乙的压力等于甲压力的两倍。即，将乙中的水倒入甲后，甲对水平桌面的压力为，乙对水平桌面的压力为，甲对水平桌面的压强为 乙对水平桌面的压强为。 20．在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔，取下瓶盖，观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示，此现象表明：同种液体内部压强的大小与液体的　 　有关。再次拧紧瓶盖，会看到小孔　 　(选填“A”“B”或“A和 B”)立即停止出水，这是因为　 　的存在。 【答案】深度；A；大气压 【解答】由图可知，A和B液体密度相同而深度不同，水喷出后距离不同，可知图中液体的压强与液体的深度有关。 拧紧瓶盖，B点的压强大于外界大气压，所以B点仍可以出水，A点压强小于外界大气压，不再有水流出。 21．为研究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验：测得瓶底面积为40厘米2，瓶盖面积为8厘米2，并将瓶子装满550毫升水，依次正放和倒放于海绵上（如图）。 （1） 正放时水对瓶底的压力为F1，倒放时水对瓶盖的压力为F2。则F1　 　F2（选填“大于”“小于”或“等于”）； （2）要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同，需要从瓶子中倒出　 　毫升水。 【答案】大于；440 【解答】 （1）瓶中装满水，将瓶子竖直倒置，水的密度ρ、水的深度h不变， 由液体压强公式p=ρgh可知，瓶子正放时对海绵的压强与瓶子倒放时对海绵的压强相等， 所以p1=p2； 由于S1＞S2，由F=pS可知，F1＞F2； （2）根据题意可知，塑料瓶压力为 ； 塑料瓶正立时对海绵的压强为； 则倒立时对海绵的压力为； 需要倒出水的重力为； 瓶子中倒出水的体积为 。 22．如图所示，两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上。若均沿竖直方向截去一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB（均选填“大于” 、“小于”或“等于”）； 若均沿水平方向截去一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB；若均沿图中所示虚线截去上面的一半，则剩余部分对水平地面的压强pA　 　pB。 【答案】大于；大于；大于 【解答】 若均沿竖直方向截去一半，A、B对地面的压力分别变为FA、FB，则对地面的压力仍相等，受力面积变为SA、SB，已知SA＜SB，根据可知，剩余部分对水平地面的压强pA＞pB； 若均沿水平方向截去一半，A、B对地面的压力分别变为FA、FB，则对地面的压力仍相等，受力面积不变，仍为SA＜SB，根据可知，剩余部分对水平地面的压强pA＞pB； 若均沿图中所示虚线截去上面的一半，A、B对地面的压力变为FA、FB，则对地面的压力仍相等，受力面积不变，仍为SA＜SB，根据可知，剩余部分对水平地面的压强pA＞pB。 23．如图，实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同，且，A、 B叠放于水平地面，在水平推力的作用下一起向右匀速直线运动。回答下列问题。 （1）甲、乙两种情况对地面的压强　 　； （2）两种情况下，水平推力　 　。 【答案】（1）4：1 （2）1：1 【解答】（1）因实心正方体A、B的材质相同，即密度相同，所以，由m＝ρV＝ρL3可得，它们的边长之比：====，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，甲、乙两种情况对地面的压强之比：======； （2）因两种情况下整体对地面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，所以，整体受到的滑动摩擦力f相同，因物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，所以，F甲＝F乙＝f，即F甲：F乙＝1：1。 24．如图1所示，水平地面上有一块质量为100千克、底边为40厘米厘米、高40厘米的长方体木块。小金用水平推力把木块向前推动，此过程中，推力和木块前进的速度的大小随时间的变化情况分别如图2甲、乙所示。 （1）木块静止时，对水平地面的压强有多大? （2）在秒范围内，木块的运动状态没有发生改变的时间段有　 　。 （3）请在图2丙中，将秒内木块所受的摩擦力随时间变化的图像补充完整。 【答案】（1）5000帕 （2）0～1s、3s～5s （3）​​​​​​​ 【解答】（1）木块对水平地面的压力：F=G=mg=100kg×10N/kg=1000N，受力面积S=40cm×50cm=2000cm2 =0.2m2，对水平地面压强：由p=F/S=1000N/0.2m2=5000Pa； （2）由图乙可知，木块在0～1s静止，在3s～5s匀速直线运动，可见运动状态不变的时间段是0～1s、3s～5s； （3）由图丙可知，用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力，摩擦力等于推力等于200N。木块在1～3s内做加速运动，木块在3～5s内减速运动，受到的摩擦力都为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，接触面粗糙程度与压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～6s木块受到的摩擦力大小为200N，图象如下图： 25．如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是，两容器底部所受液体压强分别用表示，两容器底部所受液体的压力分别是．请回答下列问题： （1）两容器底部对桌面的压力　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）； （2）两容器底部所受液体的压强　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）； （3）两容器底部所受液体的压力　 　（选填“＜”、“＞”或“=”）。 【答案】＞；=；= 【解答】（1）根据图片可知，两容器中同种液体的体积 根据G=mg=ρVg可知，两容器中液体的重力 容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力，即； 所以两容器对桌面的压力 （2）根据图片可知，两容器中同种液体的深度相同，由可知，两容器底部所受液体的压强； （3）两容器底部所受液体的压强，切两容器的底面积相同。由F=pS可知，两容器底部所受液体的压力 26．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1000kg/m3，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表所示。 压强的变化量（Pa） 甲 0 乙 250 （1）甲的质量为　 　千克； （2）甲是沿　 　方向切去的； （3）切掉一半之前，甲对地面的压强为多少帕?　 　 （4）正方体乙的边长为多少厘米?　 　 【答案】1；水平；1000Pa；20cm 【解答】（1）根据题意可知，甲的体积为V=L3=（0.1m）3=0.001m3， 则甲的质量为。 答：甲的质量为1千克。 （2）根据表格数据可知，甲对地面压强的变化量是零，即甲对地面的压强不变不变。根据可知，甲对地面的压力不变，甲的底面积不变，那么应该是乙切掉的部分叠放在甲上面，所以沿水平方向切甲。 答：甲是沿水平方向切去的。 （3）上下粗细一致的柱体，对水平地面的压强， 切掉一半之前，甲为正方体，则 甲对地面的压强为。 答：切掉一半之前，甲对地面的压强为1000Pa。 （4）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， 由前面解答可知，甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等， 所以原来 甲、乙的质量相等，即 切割前乙对地面的压力，受力面积为S乙 ， 将乙沿竖直方向切去一半的体积，并将甲切去的一半叠放在乙剩余部分的上方， 此时乙对地面压力为； 受力面积为，由表中数据可知，乙的压强的变化量是250Pa， 由压强的公式可得乙压强的变化量为； 则原来乙的底面积为， 正方体乙的边长为。 答：正方体乙的边长为20cm。 三、实验探究题 27．在探究“影响液体内部压强大小的因素”的实验，小科进行了如图所示的操作。 （1）如图 1 所示为压强计的各部分结构，它是通过比较　 　反映被测液体压强大小的。 （2）当金属盒在空气中时，U 形管两边的液面应当相平，而小科同学却观察到如图 1所示的情景，此时正确的做法是____。 A．无需调节，可以直接进行实验 B．需要调节，取下软管重新安装 C．需要调节，将右边支管中高出的液体倒出 （3）压强计调节正常后，小科将金属盒先后浸入到两杯液体中(已知其中一杯为水，另一杯为盐水，且液面等高)，如图2甲、乙所示，由此可以确定图　 　(填“甲”或“乙”)杯中盛的是水。 【答案】（1）U形管中两侧液面的高度差 （2）B （3）甲 【解答】 （1）压强计是通过U形管中两侧液面的高度差来反映被测压强大小的； （2）由图1知，左边的液面较低，说明左边液面受到的压强大于右边液面受到的大气压；此时应该将软管卸下来，使管内压强和大气压相等，然后再接上，故选B； （3）观察图甲和图乙可知，在甲中金属盒浸入液体中较深，但两侧液面高度差小，压强小，由p=ρ液gh可知，判断出甲中液体的密度小于乙中液体密度，故图甲杯子中盛的是水。 28．课本中关于“液体对容器底部产生压强”有这样一个活动：如图甲所示，在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约1/3处，观察橡皮膜的形状变化，再将水注入管内约2/3处，再次观察橡皮膜的形状变化，两次变化比较后得出相应结论。请回答下列问题： （1）小金直观看到，水深度在增加，橡皮膜向下凹陷程度在　 　（选填“增加”“减小”或“不变”），说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。 （2）小敏则提出了质疑，在上述操作过程中，水的质量也在增加，那为什么不说是液体质量对液体压强产生影响呢?老师肯定了小敏的想法，并指导小敏设计了如图乙所示实验装置，用隔板将容器分成左右两侧，隔板中部有一圆孔用薄皮膜封闭。 ①往装置乙两侧加入　 　至橡皮膜上方，可以解答小敏的质疑。 ②往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示。小敏根据皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，请推测他所看到的现象并说明原因。　 　。 【答案】（1）增加 （2）深度相同的水；橡皮膜没有形变，说明左右压强相等，而橡皮膜在左侧的深度较小，根据p=pgh知，左侧液体密度较大 【解答】(1)在一段粗管的下端蒙上橡皮膜，并将水注入管内约三分之一处，再将水注入管内约三分之二处，水深度在增加，液体越深，橡皮膜向下凹陷程度在增加， 说明液体深度是影响液体对容器底部压强大小的因素。 (2) ① 研究与质量关系，必须控制深度和液体密度相同， 往装置乙两侧加入深度相同的水可以解答小敏的质疑。 ②往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示，此时橡皮膜没有形变，说明左右压强相等，根据p=ρgh知 ρ1一定大于ρ2 。 29．下图是“研究影响液体内部压强”的实验。 （1）压强计是通过观察U型管的两端液面的　 　来显示像皮膜所受压强大小。 （2）比较图甲和图二 可以初步得出结论：在同种液体中，液体内部压强随液体　 　的增加而增大。 （3）如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关，应选择　 　进行比较。 【答案】（1）高度差 （2）深度 （3）乙和丙 【解答】（1）压强计是通过观察U型管的两端液面的高度差反应像皮膜所受压强大小。 （2）根据图片可知，图甲和图乙中只有橡皮膜的深度不同，那么得到：在同种液体中，液体内部压强随液体深度的增加而增大。 （3） 如果我们要讨论液体内部压强是否与液体密度有关， 需要控制橡皮膜的深度相同，只改变液体的密度，故选乙和丙。 30．小明利用压强计验证液体内部压强的特点。压强计的U形管装有一定量的水，用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验（烧杯中的液体均未溢出）。 （1）组装好压强计，发现金属盒未浸入水中时，U形管内水面就有高度差，这时应该怎么操作：　 　； （2）调试好压强计后，完成图甲实验过程中，金属盒浸入水中的深度逐渐增加时，U形管内水面高度差会　 　； （3）用该压强计继续完成图乙和图丙实验，根据图乙和图丙两金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得　 　（选填“<”、“>”或“=”）； （4）若减小U形管内液体的密度重复做图甲实验，金属盒放置深度与原甲实验相同，则U形管内液面高度差将　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】拔出橡皮管重新组装；逐渐增加；<；增大 【解答】（1） 组装好压强计， U形管内水面就有高度差，说明U形管中两管上方的气体压强不相等，此时的操作为：应拔出橡皮管重新组装。 （2）金属盒浸入水中的深度逐渐增加时，金属盒受到的液体压强会增大。根据p=ρ液gh可知，U形管内水面高度差会变大。 （3）根据图片可知，压强计在盐水中的深度更小，但是U形管中液面高度差却大，说明盐水中压强大于液体中的压强。根据可知，盐水密度大于液体密度。 （4）根据题意可知，金属盒放置深度与原甲实验相同，则说明产生的液体压强不变。由可知，U形管液体的密度变小时，则U形管内液面高度差将变大。 31．小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。 （1）该实验是通过观察U形管两侧液面的　 　来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）小科发现当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，此时正确的做法是　 　； （3）调节好压强计后，小科进行了图乙所示的两次实验，可得到的结论是　 　； （4）小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度：在左侧加入适量液体A，再向右侧加入液体B，直到橡皮膜刚好相平，隔板两侧液面高度如图丙所示，由此可知液体A的密度　 　（选填“大于”、“等于”或“小于”）液体B。 【答案】高度差；是取下橡胶管重新新安装；同种液体中，深度越深，液体产生的压强越大；小于 【解答】（1）根据题意可知，实验中通过液体压强计U形管两侧液面高度差来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小； （2）当金属盒还未放入液体中时，U形管两侧液面并不相平，正确的做法是：取下橡胶管重新安装。 （3）根据乙图可知，容器中液体的密度相同，②图中压强计金属盒的深度大，且U形管两侧液面的高度差不同，可得结论：同种液体中，深度越深，液体产生的压强越大。 （4）根据图片可知，观察到橡皮膜相平时，则左右液体产生的压强相同，到橡皮膜的深度，由液体压强公式可知，液体密度，即液体A的密度小于液体B。 四、解答题 32．如图所示，5G智能机器人安装有超声波雾化器自动喷枪，工作时，将消毒液均匀雾化到空气中进行消毒。下表为智能机器人的部分参数，其中额定雾化量是指雾化器工作1小时能够雾化消毒液的体积。求： 水箱容积 额定雾化量 自身重力 履带总触地面积 20升 10升/小时 500牛 200厘米2 （1）机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程； （2）机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强； （3）机器人在消毒一段时间后，对水平地面的压强减小了2×103帕，该过程所消耗消毒液的质量。 【答案】（1）由可知，机器人在水平地面以0.5米/秒速度匀速行驶10分钟通过的路程：； （2）由表格数据可知，机器人未装消毒液时的重力， 机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压力：， 机器人未装消毒液且静止时，对水平地面的压强：； （3）由可知，机器人在消毒一段时间后，对水平地面的压力的减小量：， 该过程所消耗消毒液的重力：， 由可知，该过程所消耗消毒液的质量：。 33．随着外出旅行人数增多，电动车和行李箱结合的行李箱代步车在网络平台的销量也快速提升。下表是某品牌行李箱代步车的部分参数。 部分参数 最大速度 12km/h 整车质量 9.4kg 最大载重 110kg 所有轮子与地面的总接触面积 9cm2 箱体材质 铝合金+ABS （1）此代步车以最大速度骑行5分钟通过的路程为多少米? （2）在此行李箱中装入10.9千克的物品，质量为40千克的旅客坐在此行李箱代步车上，轮子对水平地面的压强为多少? 【答案】（1） （2） 34．某快递公司为了更加方便、快捷、环保地服务于广大客户，创新了无人机服务（如图），该公司无人机相关信息如表： 无人机自重（含电池）G 100N 最大升力F 200N 最大飞行速度v 24km/h 一只脚架与水平地面接触面积S 0.5×10﹣2m2 根据以上信息完成： （1）无人机送货时最大能装载多少千克的货物？ （2）若无人机以最大速度飞行，电池可供电飞行67.5min，则无人机能将货物运到多远处（只考虑水平方向）？ （3）当无人机载着6kg货物降落在水平地面上时，对地面产生的压强是多大？ 【答案】（1）无人机能够装载的货物的最大重力为： G=F升-G机=200N-100N=100N， 则能够装载的货物的最大质量为：； （2）电池可供飞行的时间t=67.5min=1.125h， 则无人机能够飞行的距离为：s=vt=24km/h×1.125h=27km； （3）无人机载着6kg的货物降落在水平地面上时，对地面产生的压力为： F=G总=G机+G货=G机+m货g=100N+6kg×10N/kg=160N， 则对地面产生的压强 35．假期，爸爸、妈妈带小孙一起自驾旅游。小孙爸爸驾车在杭甬高速公路上以100kmh的速度匀速行驶。已知：小孙与爸爸、妈妈及小轿车的总质量为1500kg，匀速行驶时所受阻力为总重力的0.15倍，每个车轮与地面的接触面积是150cm2。求：（g取10N/kg） （1）小轿车以100km/h的匀速行驶时汽车受到的牵引力； （2）小轿车在路上行驶时对地面的压强。 【答案】解：（1）根据题意可知，小轿车与车内所乘人员总重力G=mg=1500kg×10N/kg=15000N； 那么它匀速行驶时所受阻力f=0.15G=0.15×15000N=2250N； 当轿车做匀速直线运动时，它所受牵引力和阻力一对平衡力， 即F牵=f=2250N。 答：小轿车以100km/h的匀速行驶时汽车受到的牵引力2250N。 （2）根据题意可知，车对水平面的压力等于重力，即F=G=15000N； 小轿车四个轮的总面积为； 小轿车路上行驶时对地面的压强为。 答：小轿车在路上行驶时对地面的压强2.5105Pa。 36．为响应“节能减排，低碳生活”的号召，质量为48千克的小金同学坚持每天骑自行车上学。他所骑自行车相关数据见下表： 车架材料 合金 车架体积/ 1200 整车质量 12 单轮触地面积/ 20 （1）若小金匀速骑行600米，所用时间为2分钟，求在此期间自行车行驶的速度； （2）小金同学骑车时，自行车对地面的压强为多少? （3）若在水平路面上匀速骑行时，自行车所受阻力为总重力的0.02倍，求自行车受到的水平牵引力。 【答案】（1）车架材料的密度 （2）安琪匀速骑行时自行车对水平路面的压力 F=G总=(m车+m人)=(12kg+48kg)×10N/kg=600N 自行车对水平路面的压强 （3）在某路段匀速骑行时，自行车处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，牵引力力的大小F=f=0.02G总=0.02×600N=12N 37．医院运用5G智能机器人进行红外智能测温和消毒，如图所示。当机器人感知到前方障碍物时，机器人依靠减速器进行减速，并重新规划行驶路线。其部分参数如下表所示。 项目 净重（kg） 水箱容积（L） 每条履带与地面的接触面面积（cm2） 参数 102 20 150 （1）通过遥控器发出的　 　（选填“超声波”或“红外线”）来远程控制机器人的前进和后退。 （2）当机器人减速时，机器人的运动状态　 　（选填“改变”或“不变”）。 （3）机器人安装履带代替车轮是为了　 　。 （4）机器人装满密度为0.9×103千克/米3的消毒液停在水平地面上，对水平地面的压强是多少？ 【答案】（1）红外线 （2）改变 （3）减小压强 （4）解：m液=ρ液V液=0.9×103千克/米3×20×10-3米3=18千克 F=G总=（m+m液）g=（102千克+18千克）×10牛/千克=1200牛 S=150厘米2×2=300厘米2=0.03米2 ∴p=F/S=1200牛/0.03米2=4×104帕 答：机器人对水平地面的压强是4×104帕。 【解析】【分析】（1）根据红外线的特点和应用解答； （2）运动状态的改变包括：速度大小改变或运动方向改变； （3）减小压强的方法：减小压力或增大受力面积。 （4）首先根据m液=ρ液V液计算液体的质量，再根据F=G总=（m+m液）g计算机器人对地面的压力， 接下来根据S=150厘米2×2计算接触面积，最后根据计算对地面的压强。 38．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1000kg/m3，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表所示。 压强的变化量（Pa） 甲 0 乙 250 （1）甲的质量为　 　千克。 （2）甲是沿　 　方向切去的。 （3）切掉一半之前，甲对地面的压强为多少帕? （4）正方体乙的边长为多少厘米? 【答案】（1）1 （2）水平 （3）因为放在水平面上的物体对地面的压力等于自身的重力，则甲对地面的压力为F甲=G甲， 所以甲对地面的压强为； （4）由前面解答可知，甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等，所以原来甲、乙的质量相等，即m乙=m甲=1kg， 切割前乙对地面的压力F乙=m乙g，受力面积为S乙， 将乙沿竖直方向切去一半的体积，并将甲切去的一半叠放在乙剩余部分的上方， 此时乙对地面压力：，受力面积为S乙， 由表中数据可知，乙的压强的变化量是250Pa， 由压强的公式可得乙压强的变化量：， 则原来乙的底面积：， 正方体乙的边长：。 【解答】 （1）根据题意可知，甲的体积V甲=（0.1m）3=1×10-3m3， 甲的质量为m甲=ρ甲V甲=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg； （2）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。 学科网（北京）股份有限公司 $$