专题10 压 强-备战2026年中考物理真题探密(全国通用)
2025-11-14
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2份
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88页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.48 MB |
| 发布时间 | 2025-11-14 |
| 更新时间 | 2025-11-21 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54856072.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题10 压 强
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
热点题型精析:近年热点题型真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
知识点易错点速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
1. 固体压强计算连续三年均涉及柱体压力与压强公式(P=F/S)的应用,考题常通过切割、叠加等场景考察压力变化与压强关系。例如2024年重庆卷通过切割高度与压强图像结合,要求反推密度与高度参数。
2. 液体压强公式(P=ρgh)为核心考点,2022年湖北卷通过三种容器(柱形、口大底小、口小底大)对比液体密度、深度与压强关系,强调容器形状对压力的影响。2024年呼伦贝尔卷以矿泉水瓶倒立为情境,考察瓶盖与瓶底压强差异,结合液体压强与固体压强的转换。
3. 压力与压强综合2023年北京卷出现“水平切去部分物体后剩余压强变化”的经典题型,要求通过压力与底面积双重变化判断压强趋势。
2026年中考命题趋势与难点
1. 图像与数据结合:近年考题中,压强与高度、切割深度的图像题占比上升(如2024年重庆卷),需通过函数关系反推物理量,对数学建模能力要求提高。
2. 跨知识点综合:液体压强与固体压强的综合题成为主流,例如2023年达州卷同时涉及浮力、压强与容器形状的关联分析,需多公式联动解题。
3. 实验与理论结合:2022年湖北卷通过三种容器对比液体压力与重力的关系,打破“压力等于重力”的惯性思维,强调容器形状对压力分布的影响。
考向一 固体压强
2025·山东滨州第6题
2025·四川宜宾第14题
2025·云南第4题
2025·福建第6题
2025·江苏常州第4题
2025·辽宁第6题
2025·广西第18题
考向二 液体压强
2025·重庆第18题
2025·四川乐山第11题
2025·江苏盐城第10题
2025·江苏扬州第6题
2025·山东济宁第15题
2025·江苏南京第25题
考向三 大气压强
2025·广西第8题
2025·四川南充第3题
2025·江苏徐州第5题
2025·山东济南第10题
考向四 流体压强与流速的关系
2025·山东滨州第16题
2025·辽宁第14题
2025·江苏常州第19题
2025·云南第2题
考向五 压强的综合计算
2025·四川第26题
2025·四川广元第24题
2025·江西第15题
热点01 固体压强及其计算
【典题1】(2025•新疆中考)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为( )
A.1920Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
【仿照题1】(2025•湖北武汉江汉区模拟)如图所示,质量为50kg的小明背着书包双脚站立在每小格边长是2cm的方格纸上。他对地面的压强为2×104Pa。整个鞋印范围都与地面接触,经测算,共占据方格纸34格。根据以上数据计算书包的质量为( )
A.1.1kg B.4.4kg C.8.6kg D.13.6kg
热点02 固体压强的切割与叠加问题
【典题1】(2025•广西中考)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为1.5ρ和ρ,则A与B所受重力之比为 。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在A的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是 (用文字说明)。
【仿照题1】(2025•江苏盐城模拟)如图甲所示,A、B两个质量分布均匀的正方体放置在水平地面上,此时A、B对地面的压强之比为4:5。若将A沿水平方向切去高为L的部分,并将切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA。pA、pB与L的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.B的底面积为200cm2 B.A的密度为5×103kg/m3
C.未切之前,GA:GB=1:5 D.当L=6cm时,pA:pB=3:7
【典题2】(2025•黑龙江绥化中考)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为5:1。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3:1,则A、B的体积之比为 ;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1:p2= 。
【仿照题2】(2025•广西模拟)如图甲所示,放在水平面上的实心长方体A、B由不同材料制成,B的密度是A的,它们的高度相同,A的质量是B的,则A、B的底面积之比SA:SB= ;如图乙所示,若在A沿竖直方向截取厚度a放置在B上、B上沿水平方向截去b放置在A上,并将所截去的部分均叠放到对方剩余部分上表面的中央,恰能使叠放后的截取物体A、B对地面的压强增加量相等,则质量ma:mb= 。
热点03 液体压强的比较
【典题1】(2025•四川乐山中考)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
【仿照题1】(2025•山东滨州滨城区二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积大小相同分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙 B.两种液体对容器底部的压强pa=pb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙 D.两种液体对容器底压力的大小关系是Fa>Fb
【典题2】(2025•江苏扬州中考)今年1﹣5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期( )
A.深度不变 B.深度变大 C.压强变小 D.压强不变
【仿照题2】(2025•北京平谷区一模)如图所示,底面积不同但质量相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上,分别装甲、乙两种液体,此时液体对各自容器底部的压强为pA和pB,压力为FA和FB;容器对桌面的压强为pA′和pB′,压力为FA′和FB′。若从两容器中分别倒出相同体积的液体后,两容器中所剩液体质量相等,且液面相平。则下列判断正确的是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA′<pB′,FA′>FB′
C.pA>pB,FA=FB D.pA′>pB′,FA′>FB′
热点04 液体压强的相关计算
【典题1】(2025•山东济宁中考)两个相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,一个装有4kg的水,另一个装有某种液体。分别从两容器中抽出相同体积的水和该液体,抽出前后水和该液体对容器底的压强如表所示。则该液体抽出前的质量为 kg,该液体的密度为 kg/m3。
容器底受到的压强
抽出前
抽出后
p水
2000Pa
1000Pa
p液
2000Pa
1200Pa
【仿照题1】(2025•江苏盐城模拟)如图甲,A是密度小于水、高为70cm的均匀柱体(不吸水),B是重为15N、底面积为300cm2的薄壁柱形容器,装有10cm深的水,此时B底部受到水的压强为 Pa。将A沿水平方向切去高为h的部分竖直放入B中(水未溢出),水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。当h=30cm时,容器B对桌面的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【典题2】(2024•湖南长沙中考)有一个质量为4kg,底面积为500cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上。g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示。向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为3ℎ0时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为3h0时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
【仿照题2】(2025•重庆九龙坡区一模)“物理探秘生活添趣”重庆实验外国语学校科技节上,物理兴趣小组的同学们展示了他们自主设计并制作的“创新水压秤”。如图甲所示,薄膜式压强传感器(体积忽略不计)在空气中校零后,被安装在足够高的长方体容器的底部,用来测量容器底受到的液体压强。小组同学往容器内注入适量水后,将底面积为0.1m2的木块M放入容器,然后在木块上逐个放置完全相同的合金块,测得容器底受到水的压强p与所加合金块个数n的关系如图乙所示。已知合金块底面积都和木块相同,且每块合金块的厚度均为1cm。(ρ木=0.6×103kg/m3)求:
(1)木块M上未放置合金块时,水的深度;
(2)长方体容器的底面积;
(3)当放入3块合金块时,木块M对传感器的压强。
热点05 大气压强及其测量
【典题1】(2024•福建中考)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
【仿照题1】(2025•北京模拟)图所示的现象利用大气压的是( )
A.给肌肉注射 B.高压锅煮饭
C.钢笔吸墨水 D.汽车天窗换气
【典题2】(2025•四川南充中考)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
【仿照题2】(2025•湖北宜城模拟)如图所示,在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。将整个装置放在电梯中进行实验,电梯从2楼上升到12楼,细管中水面变化了3cm。已知这个过程中每升高10m,大气压减小100Pa,不计瓶内气压的变化。下列说法不正确的是( )
A.这个过程中,细管中的水面会升高 B.这个过程中,瓶外气压减小了300Pa
C.到达12楼时,瓶内气压比瓶外气压大300Pa D.若每层楼的高度相同,则每层楼高3m
热点06 流体压强与流速的关系
【典题1】(2024•四川乐山中考)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.C. D.
【仿照题1】(2025•北京西城区二模)某科技小组学习了流体压强与流速的关系后,为了解决“H”形地下过街通道的通风问题,设计了图中所示的四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,其中有效的是( )
A. B. C. D.
热点07 压强的综合计算
【典题1】(2025•四川广元中考)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
【仿照题1】(2025•重庆二模)鲁巴初中物理兴趣小组为社区设计了一个雨水收集平衡装置模型,如图甲所示。杠杆OAB始终水平平衡,O为支点,OB=3OA。细杆a的上端通过压力传感器连接支架,下端固定在杠杆的A点,细杆b两端分别与杠杆和底面积为50cm2的圆柱形塑料配重块M连接。雨水收集箱质量为0.8kg,底面积为100cm2,杠杆、细杆及连接处重力忽略不计,传感器可显示细杆a的受力情况,图乙为传感器示数随收集箱中雨水质量变化的图像。求:
(1)当雨水深度达到10cm时,收集箱底部受到的液体压强;
(2)塑料配重块M的密度;
(3)为确保雨季结构安全,当收集箱中雨水总质量为2kg时,停止收集,将配重块M两侧沿竖直方向各切除总体积的后重新安装,求此时收集箱对地面的压强。
考向一 固体压强
1.(2025•山东滨州中考)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
2.(2025•辽宁中考)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
3.(2025•四川巴中中考)如图所示,书包有宽宽的背带,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
4.(2025•云南中考)如图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A.安全锤的锤头做得很尖 B.背包的背带做得较宽
C.眼镜架上装有鼻托 D.铁轨铺在枕木上
5.(2025•福建中考)如图为搭乘“天舟八号”前往中国空间站的月壤砖的模型,该模型等同于由四个相同正方体组合而成。将其放在地球水平桌面上,如图,对桌面压强最小的是( )
A. B. C. D.
6.(2025•江苏常州中考)如图所示为女性常用来夹头发的鲨鱼夹,由坚硬的材料制成齿状。由于发生多起因不慎向后摔倒,鲨鱼夹硬齿刺伤后脑的事件,鲨鱼夹被认为有安全隐患。下列事例中,与鲨鱼夹硬齿伤人的主要原理相同的是( )
A.压路机的碾子很重 B.轻装过冰面
C.斧头的刃很薄 D.骆驼的脚掌很宽大
7.(2025•四川广安中考)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度h甲=h乙<h丙,底面积S甲<S乙=S丙,下列判断正确的是( )
A.物体对水平面的压强:p甲<p乙=p丙 B.物体对水平面的压力:F甲<F乙=F丙
C.物体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.物体的质量:m甲<m乙<m丙
8.(2025•四川宜宾中考)(多选)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是( )
A.物体B的高度为10cm B.物体B的重力为10N
C.物体A的重力为24N D.物体A的密度为1.2×103kg/m3
9.(2025•四川广安中考)如图所示,水平面上放一个质量为400kg,底面积为2m2的物体,物体受到的重力为 N,物体对水平面的压强为 Pa。(g取10N/kg)
10.(2025•甘肃中考)救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了 (选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
考向二 液体压强
11.(2025•四川成都中考)三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一。轮船过大坝要经过五级船闸,船闸应用了连通器原理,下列器具利用了该原理的是( )
A.茶壶 B.密度计
C.高压锅 D.液体温度计
12.(2025•江苏盐城中考)小明利用如图所示的装置,探究液体压强与深度的关系。下列操作可行的是( )
A.向水里加盐 B.改变金属盒的朝向
C.将金属盒沿竖直方向移动 D.将金属盒和烧杯一同向上移动
13.(2025•江苏南京中考)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否 。
(2)比较甲、乙两图,可以探究液体压强大小与 的关系。
(3)比较 两图,可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,可以得到:在深度相同时, 越大,液体压强越大。
14.(2025•山东青岛中考)小明用如图所示的装置研究“液体内部压强”。
(1)如图甲所示,使用液体压强计前,先用手指轻压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面的高度差变化明显,说明压强计的 良好,可以正常使用。
(2)比较图乙和图丙可知,液体内部压强随深度的增加而 。因此拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)若将液体压强计的探头放入图丁的液体a中,发现丙、丁两次实验中U形管两侧液面高度差相等,则液体a的密度为 kg/m3。
(4)相同情况下,U形管中液体的密度越 ,两侧液面的高度差变化越明显。
15.(2025•湖北中考)小凯对图甲中新闻报道划线的内容产生了好奇,通过实验研究液体内部的压强。
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,画出图乙中盐水内部压强随深度变化的图线,盐水内部压强随深度增大而 ;用酒精重复上述实验,画出图乙中酒精内部压强随深度变化的图线。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精 ;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越 。
(2)由盐水的图线可推知一万米深处海水产生的压强约为 Pa,对大拇指盖的压力约为 N。
16.(2025•甘肃兰州中考)小亮游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。
为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图1甲所示,小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度,然后改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(4)接着,小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置,把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。
17.(2025•广东中考)在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图1甲,应重新安装橡胶管使两侧液面 。
(2)调好器材后,探究猜想①和②,比较图乙、丙可知:同种液体, ,压强越大;已知ρ水>ρ酒精,比较图丙、 可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在 (选填“a”“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图2,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是 。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是 。
考向三 大气压强
18.(2025•广西中考)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜
C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
19.(2025•江苏徐州中考)如图所示,在瓶内装满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,纸不会掉下来,主要是由于纸受到( )
A.大气压力 B.水的压力 C.分子引力 D.重力
20.(2025•山东烟台中考)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,下列关于玻璃瓶的小实验解释正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置,能改变声音的音调
B.乙图:用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,是因为细管发生了微小形变
C.丙图:将瓶子从一楼拿到十楼,细管中液面上升,说明大气压强随高度升高而增大
D.丁图:用吸管吸水时,水会沿着吸管进入嘴里,是因为大气压强的作用
21.(2025•山东济宁中考)如图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。
小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
22.(2025•山东济南中考)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度ρ液。U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为p,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.p大于管外大气压, B.p小于管外大气压,
C.p大于管外大气压, D.p小于管外大气压,
23.(2024•甘肃兰州中考)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
24.(2025•黑龙江哈尔滨中考)如图所示,塑料吸盘被 挤压在墙上;其所挂的物体越重(吸盘不掉落),吸盘所受摩擦力越 。
25.(2025•山东淄博中考)淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成 ,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在 的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受 而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
26.(2025•四川乐山中考)如图所示,在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有 的支持;把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差 。
考向四 流体压强与流速的关系
27.(2025•黑龙江绥化中考)下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.口吹硬币跳越木块 B.用吸管吸饮料
C.铁轨下铺枕木 D.茶壶中水面相平
28.(2025•四川宜宾中考)下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是( )
A.生活中常用吸管喝牛奶 B.机翼表面设计成上凸下平
C.高压锅容易把食物煮熟 D.拦河大坝设计成上窄下宽
29.(2025•山东中考)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B.
C. D.
30.(2025•山东日照中考)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
31.(2025•辽宁中考)如图,若某同学往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升。由于吹气,使吸管A上方空气流速变 ,压强变 。
32.(2025•山东滨州中考)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料上升是因为 的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强 的缘故。
33.(2025•安徽中考)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
34.(2025•江西中考)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
35.(2025•四川广安中考)慢跑是一种有益于健康的运动项目。在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路,其中一个原因是车辆通过时,车道空气流速变大,压强 ,容易发生危险。此外我们在跑步过程中,要调节好自己的呼吸频率,吸气时空气在 的作用下进入人的肺部。
36.(2025•四川宿迁中考)运﹣20是我国研究制造的新一代军用大型运输机,如图甲所示。图乙是机翼的横截面的大致形状,机翼这种特殊形状,使得其上方气体流速较 ,下方气体流速较 ,因而机翼下方气体的压强较 。
37.(2025•四川中考)我国自主研发生产的战斗机歼﹣20在空中水平飞行时,其机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,机翼上方的空气压强 下方的空气压强(选填“大于”或“小于”),这个压强差就使“飞机获得了 (选填“升力”或“动力”)。
考向五 压强的综合计算
38.(2025•四川中考)小航及家人驾驶一辆质量为2.4×103kg的越野车从马尔康到成都,途经长8.8km的鹧鸪山隧道时,以80km/h的速度匀速通过;他们到服务区下车休息时,越野车轮胎与水平地面的总接触面积为0.12m2,g取10N/kg。求:
(1)越野车通过鹧鸪山隧道的时间。
(2)下车休息时,越野车对地面的压强。
39.(2025•吉林中考)如图是为了纪念老红军谢宝金携带一台较重的发电机完成长征而立的铜像。若谢宝金和发电机的总质量是132kg,站立时与地面接触的总面积为0.04m2。求:
(1)谢宝金和发电机的总重力(g取10N/kg);
(2)谢宝金携带发电机站立时对地面的压强。
40.(2025•江西中考)某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室,并整齐紧密叠放在水平桌面上。这摞作业本与桌面的接触面积S为4.8×10﹣2m2,总质量m为4.8kg,总体积V为6.0×10﹣3m3,g取10N/kg。假设作业本每张纸密度相同。求:
(1)这摞作业本所受的重力G;
(2)这摞作业本对桌面的压强p;
(3)这摞作业本纸张的密度ρ。
知识点、易错点速记
一、误认为压力就是重力
只将物体放在水平地面,物体的重力与地面对物体的支持力为一对平衡力,而地面对物体的支持力与物体对地面的压力为相互作用力,此时,物体的重力与物体对地面的压力相等,但压力本身和重力间没有必然联系,注意对压力的判断。
二、计算压强时随意套用公式及单位换算出错
P= 是定义式,适用于各种情况;p=ρgh一般用于柱状均匀固体。计算时,要先明确物体条件,再选公式带入计算。在计算过程中要注意物理量的单位是否对应,压强计算时应统一化做国际单位。
三、复杂情况及叠加体压强计算
需要结合物体实际情况分析物体间的压力大小,常用整体与隔离思想,如叠放在一起的物体,将它们视为整体,对地面的压力就等于它们的总重。分析它们间相互的压力时,再将物体隔离,单独分析力的作用。受力面积指的是物体间真正接触重叠的面积。
四、液体压强的深度理解易错
深度是指从液体中某点到自由液面(和空气接触的水面)的竖直距离。像底部为斜面的容器,计算液体压强,深度不是液面到容器底部的斜线长度,也不是某点到容器底部的竖直距离。
五、认为液体对容器底压力等于液体重力而忽略了容器形状
计算液体对容器底部压力,先通过p=ρgh计算液体压强,再用公式F=PS计算压力。只有柱状容器,液体对底部压力才等于液体重力;上宽下窄容器,压力小于重力;上窄下宽容器,压力大于重力。
六、大气压强
1. 大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
2. 大气压强产生原因与液体压强产生原因相同:(1)气体受重力作用(2)气体具有流动性。3. 明大气压存在的实验:马德堡半球实验;测量大气压值的实验:托里拆利实验。
1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
4. 大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
5液体沸点会随着压强的减小而减小,故海拔越高,大气压越低,沸点越低。
七、大气压强
1. 大流体:液体和气体统称流体。
2. 液体压强与流速的关系:在液体和气体中,流速越大的位置压强越小
3. 飞机升力产生的原因:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状,机翼上方空气流速更快,压强更小,机翼的上下表面形成压力差,就是飞机的升力。
中考模拟探源
1.(2025•贵州贵阳一模)如图所示是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.增大压力 B.增大摩擦力
C.增大受力面积 D.增大压强
2.(2025•北京东城区一模)如图所示的实例中,是为了减小压强的是( )
A.吸管一端做成尖形 B.压路机的碾子很重
C.书包带做得较宽 D.盲道上有凸起的圆点
3.(2025•陕西西安一模)下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A.①②⑤ B.①④⑤ C.①⑤ D.①②④⑤
4.(2025•湖南长沙二模)同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A.洗手池的下水管 B.茶壶
C.小鸡饮水器 D.锅炉水位计
5.(2025•上海嘉定区二模)在如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A.吸盘 B.船闸
C.液体密度计 D.热气球
6.(2025•上海黄浦区一模)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p甲、p乙。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度Δh甲、Δh乙,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.Δh甲>Δh乙,p甲<p乙 B.Δh甲>Δh乙,p甲>p乙
C.Δh甲<Δh乙,p甲<p乙 D.Δh甲<Δh乙,p甲>p乙
7.(2025•山东东营一模)不可以直接说明大气压强存在的事实是( )
A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上 B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
C.用塑料管吸取饮料瓶中的饮料 D.使用注射器注射药液
8.(2025•北京门头沟区二模)穿高跟鞋时,鞋跟与地面的接触面积很小;穿平底鞋时,鞋底与地面的接触面积较大。当同一个人分别穿不同的鞋子时,下列说法正确的是( )
A.高跟鞋受力面积小,压强大 B.平底鞋受力面积大,压强大
C.高跟鞋受力面积大,压强小 D.平底鞋受力面积小,压强小
9.(2025•江苏南通模拟)如图所示,仅进行以下操作,能让U形管两侧液面高度差变大的是( )
A.转动压强计的金属盒 B.缓慢向上提起金属盒
C.在水中加入盐并搅拌 D.换用更细的U形管
10.(2025•四川广安区模拟)如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强是p甲<p乙<p丙
B.容器底部所受液体的压力是F甲>F乙>F丙
C.容器对桌面的压强是p甲'<p乙'<p丙'
D.容器对桌面的压力是F甲'>F乙'>F丙'
11.(2025•上海徐汇区校级模拟)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为△p甲、△p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则△p甲>△p乙 B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则△p甲>△p乙 D.若n1=n2则F甲>F乙
12.(2025•江苏苏州模拟)如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,桌面受到压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,桌面受到压强为pb,则( )
A.Fa<Fb、pa=pb B.Fa=Fb、pa<pb
C.Fa>Fb、pa<pb D.Fa>Fb、pa>pb
13.(2025•甘肃兰州模拟)某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在图甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在图乙左、右两侧分别倒入水和A液体后,橡皮膜相平。下列说法不正确的是( )(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.甲实验可探究液体压强与深度的关系
B.乙实验中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
C.乙实验中左右分别装入等质量且没过橡皮膜的水和A液体,橡皮膜相平
D.若乙实验右侧液体是酒精,则左、右液面到橡皮膜的深度之比为4:5
14.(2025•福建福州一模)为比较甲、乙两种新型材料的某些性能,小明通过实验绘制了它们的质量和体积关系图像,如图所示。然后用甲、乙两种材料分别制成了大小完全相同的圆柱体A和B。当把圆柱体A和B分别竖放在水平地面上时,圆柱体A和B对地面的压强之比为( )
A.1:2 B.4:3 C.4:1 D.8:1
15.(2025•江苏扬州模拟)如图甲所示。水平地面上有A、B两个质地均匀的实心长方体,高度之比hA:hB=1:2,底面积之比SA:SB=2:1,长方体A对地面产生的压强为pA,如图乙所示将A叠放在B上方时B对地面产生的压强为pB,已知pA:pB=2:9,则长方体A和B的密度之比ρA:ρB为( )
A.2:5 B.3:4 C.4:5 D.2:9
16.(2025•江苏南京鼓楼区模拟)如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量关系是m甲<m乙
C.两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙
D.两容器对水平桌面的压强关系是p甲<p乙
17.(2025•重庆渝中区一模)如图所示是测量大气压强的实验。则下列说法正确的是( )
A.若把玻璃管由竖直变成倾斜且管上方仍为真空时,则测得大气压强数值不准确
B.将玻璃管换更细且长度相同的管,则管内水银的高度不变
C.由图可知,此时大气压强等于760mm水银柱的压强
D.将该装置从山脚带到山顶,则玻璃管内水银柱的高度将增大
18.(2025•湖北模拟)科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机的上方空气( )
A.流速大,压强小 B.流速大,压强大
C.流速小,压强小 D.流速小,压强大
19.(2025•四川成都模拟)下列教材中的图片展示的现象中,不是利用流体压强与流速关系的是( )
A.自动喂水装置 B.自制喷雾器
C.犬鼠洞穴通风 D.冷热水混合淋浴器
20.(2025•河北石家庄模拟)利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因。压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机从模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差,则( )
A.模型上方空气流速大,压强小 B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大 D.模型下方空气流速大,压强小
21.(2025•广东广州越秀区二模)U形管两端的液面原来相平,小红向粗细不一的管子吹气时,液面变成如图所示情形,以下分析正确的是( )
A.吹气时,A处的气体压强比B处的小 B.吹气时,B处的气体流速比A处的小
C.吹气时,A、B处气体压强相等 D.停止吹气后,U形管两端的液面会恢复相平
22.(2025•云南巧家县模拟)浏阳产茶在清代开始盛行,浏阳河茶业生产的名优茶“浏阳河银峰”连续三次获湖南省“湘茶杯”金奖及第八届中国国际农产品交易会金奖。“围炉煮茶”时,用的茶壶的壶盖有一小孔(如图),这是利用 的作用,使壶中的水容易倒出;茶壶内的液面与茶壶嘴的液面相平,这是运用了 原理。
23.(2025•湖北潜江模拟)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为3.6×103Pa,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。
24.(2025•山东济南模拟)如图甲所示的“自动给水装置”:是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于 的作用。图乙中是一艘载满货物的巨轮从重庆开往广州过程中从长江上游顺流而下通过船闸的示意图,其中闸室与 (选填“上游”或“下游”)构成了连通器。
25.(2025•湖北襄阳襄城县二模)如图所示,小丽同学利用托里拆利实验装置测量出的大气压强为 Pa(水银的密度为13.6×103kg/m3,g取10N/kg)。若将玻璃管向上提起(管口未离开水银槽中的水银面),则玻璃管中与水银槽中水银面的高度差会 ;如果实验时管中不慎进入少量空气,管中水银柱高度将 。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
26.(2025•四川模拟)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
27.(2025•甘肃武威三模)如图所示,放在水平桌面上的圆柱形容器重为5N,底面积为100cm2,装满某种液体后,容器中A点处压强为5.4×103Pa,则液体对容器底的压强为 Pa,容器对水平桌面的压强为 Pa。
28.(2025•广西贵港港北区三模)如图所示,A、B为两个实心均匀的长方体,将它们放置在水平地面上,A、B的底面积之比为3:4,高度之比为2:3,对水平地面的压强之比为2:1,则A、B的重力之比GA:GB= ,如果将A、B分别沿水平方向切去一定高度,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,则A、B被截取的高度之比ΔhA:ΔhB= 。
29.(2025•广西三模)如图,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为2×103kg/m3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p0= Pa,x1= m。
30.(2025•山东泰安模拟)在一容器内加入适量的水,利用压强计等器材探究液体压强与哪些因素有关,部分实验过程如图所示。
(1)比较甲、乙、丙三次实验可知:同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都 。
(2)比较甲、丁两次实验可知:液体的压强与液体的 有关。
(3)探究液体的压强与液体密度的关系时,要将压强计的探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的 与图丁相同,观察比较U形管两侧液面高度差。
(4)丁图中压强计探头的橡皮膜在水中的深度为10cm,则探头的橡皮膜受到水的压强为 Pa。g取10N/kg,。
32.(2025•重庆模拟)小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生 ,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受 的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而 增大 ;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小 。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向 移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的 有关。
(4)如图丁,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进为双探头,将左侧探头始终固定在水下h1=8.8cm深处,调节右侧探头在盐水(ρ盐水=1.1g/cm3)中的位置,使U形管左右液面再次相平,读出深度h2=8cm,通过计算发现ρ水h1 ρ盐水h2(选填“>”“=”或“<”);小渝将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度h液=11cm,通过进一步分析可以计算该液体密度为 g/cm3。
33.(2025•河北邯郸模拟)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上。容器甲的底面积为3×10﹣2m2,内盛有0.2m深的水;圆柱体乙的底面积为1×10﹣2m2、高0.5m,密度为3×103kg/m3。
①求容器中水的质量m水。
②求水对容器甲底部的压强p水。
③现从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度Δh,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,求乙切去厚度Δh的范围。
34.(2026•上海模拟)如图所示,置于水平地面的轻质薄壁柱形容器,高为0.3米,底面积为2×10﹣2米2。容器内盛有4×10﹣3米3的水。
(1)求容器中水的质量m水。
(2)求容器对水平地面的压强p。
(3)现有甲、乙、丙三个质量均为6千克的实心球,它们的密度见表。现将它们分别浸没在容器的水中,使水对容器底部的压强及容器对水平地面的压强均能达到最大,请判断应选择的实心球并说明理由;计算出容器中水对容器底部的最大压强p'水。
实心球
密度(千克/米3)
甲
6×103
乙
3×103
丙
1.5×103
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专题10 压 强
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
热点题型精析:近年热点题型真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
知识点易错点速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
1. 固体压强计算连续三年均涉及柱体压力与压强公式(P=F/S)的应用,考题常通过切割、叠加等场景考察压力变化与压强关系。例如2024年重庆卷通过切割高度与压强图像结合,要求反推密度与高度参数。
2. 液体压强公式(P=ρgh)为核心考点,2022年湖北卷通过三种容器(柱形、口大底小、口小底大)对比液体密度、深度与压强关系,强调容器形状对压力的影响。2024年呼伦贝尔卷以矿泉水瓶倒立为情境,考察瓶盖与瓶底压强差异,结合液体压强与固体压强的转换。
3. 压力与压强综合2023年北京卷出现“水平切去部分物体后剩余压强变化”的经典题型,要求通过压力与底面积双重变化判断压强趋势。
2026年中考命题趋势与难点
1. 图像与数据结合:近年考题中,压强与高度、切割深度的图像题占比上升(如2024年重庆卷),需通过函数关系反推物理量,对数学建模能力要求提高。
2. 跨知识点综合:液体压强与固体压强的综合题成为主流,例如2023年达州卷同时涉及浮力、压强与容器形状的关联分析,需多公式联动解题。
3. 实验与理论结合:2022年湖北卷通过三种容器对比液体压力与重力的关系,打破“压力等于重力”的惯性思维,强调容器形状对压力分布的影响。
考向一 固体压强
2025·山东滨州第6题
2025·四川宜宾第14题
2025·云南第4题
2025·福建第6题
2025·江苏常州第4题
2025·辽宁第6题
2025·广西第18题
考向二 液体压强
2025·重庆第18题
2025·四川乐山第11题
2025·江苏盐城第10题
2025·江苏扬州第6题
2025·山东济宁第15题
2025·江苏南京第25题
考向三 大气压强
2025·广西第8题
2025·四川南充第3题
2025·江苏徐州第5题
2025·山东济南第10题
考向四 流体压强与流速的关系
2025·山东滨州第16题
2025·辽宁第14题
2025·江苏常州第19题
2025·云南第2题
考向五 压强的综合计算
2025·四川第26题
2025·四川广元第24题
2025·江西第15题
热点01 固体压强及其计算
【典题1】(2025•新疆中考)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为( )
A.1920Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
【答案】B
【解析】图甲中木材对地面的压力等于其重力F甲=G=pS=4500Pa×(0.4m)2=720N,
现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,每一部分的质量m12kg,
每一部分的体积V2.4×10﹣2m3;
截去部分是一个高为0.4m的棱柱,棱柱的底面积S6×10﹣2m2,
截去棱柱底面直角三角形另一直角边的长:0.3m
底面直角三角形斜边的长L0.5m,
图乙中剩余部分的受力面积S′=0.5m×0.4m=0.2m2,
图乙中剩余的压力等于其重力F′=G′=G﹣2mg=720N﹣2×12kg×10N/kg=480N
图乙中木材对水平面的压强2400Pa。故选:B。
◆一句话点评:本题考查了固体的压力、压强,密度公式的应用,如何根据截去图形,求出剩余后的底面积是解题的关键。
【仿照题1】(2025•湖北武汉江汉区模拟)如图所示,质量为50kg的小明背着书包双脚站立在每小格边长是2cm的方格纸上。他对地面的压强为2×104Pa。整个鞋印范围都与地面接触,经测算,共占据方格纸34格。根据以上数据计算书包的质量为( )
A.1.1kg B.4.4kg C.8.6kg D.13.6kg
【答案】B
【解析】每小格边长是2cm的方格,共占据方格纸34格的受力面积为S=2×34×(2cm)2=272cm2=0.0272m2;压力F=ps=2×104Pa×0.0272m2=544N,
根水平面上的压力等于重力和G=mg知,故544N=(50kg+m)×10N/kg;解得m=4.4kg。故选:B。
热点02 固体压强的切割与叠加问题
【典题1】(2025•广西中考)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为1.5ρ和ρ,则A与B所受重力之比为 。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在A的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是 (用文字说明)。
【答案】6:1;先增大后减小再不变。
【解析】(1)A和B所受的重力之比为:。
(2)根据可知:当0<x≤0.5a时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但受力面积减小得更快,所以压强变大;
当0.5a<x<1.5a时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但压力减小得更快,所以压强变小;
当1.5a≤x<2a时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,且等比例减小,所以压强不变。所以若从左到右、竖直向下切割双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是先增大后减小再不变。
【仿照题1】(2025•江苏盐城模拟)如图甲所示,A、B两个质量分布均匀的正方体放置在水平地面上,此时A、B对地面的压强之比为4:5。若将A沿水平方向切去高为L的部分,并将切去部分叠放在B上,B对地面的压强为pB,A剩余部分对地面的压强为pA。pA、pB与L的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.B的底面积为200cm2 B.A的密度为5×103kg/m3
C.未切之前,GA:GB=1:5 D.当L=6cm时,pA:pB=3:7
【答案】C
【解析】由“将A沿水平方向切去高为L的部分,把切去部分叠放在B上”可知,A剩余部分对地的压强减小,B对地的压强增大,由图乙可知,下面的图线反映了pA与L的变化关系,上面的图线反映了pB与L的变化关系;由图乙中pA的图线可知,当切去部分的高度为10cm时,A剩余部分对地面的压强为0,即此时A全部被切去,因此A的边长为10cm;
由图乙可知,当切去上面的图线部分的高度为0cm,即A还没有被切去时,B对地的压强为pB=5×103Pa,当切去部分的高度为10cm时,即此时A全部被叠放在B上,B对地的压强为pB′=6×103Pa,因此:
由A、B对地面的压强之比为4:5可得:;A对地的压强为pA=4×103Pa;
正方体A的边长为10cm,SA=10cm×10cm=100cm2=0.01m2;VA=10cm×10cm×10cm=1000cm3=0.001m3;水平地面A的重力等于压力GA=FA=pSA=4×103Pa×0.01m2=40N;
A的质量:m;A的密度:4×103kg/m3;
将A叠放在B上前:pB5×103Pa……①
将A叠放在B上后:pB′6×103Pa……②
解得:SB=0.04m2=400cm2,GB=200N;所以A.B的底面积为400cm2,故A错误;B.A的密度为4×103kg/m3,故B错误;C.未切之前,GA:GB=40N:200N=1:5,故C正确;D.当L=6cm=0.06m时,A的高为hA=10cm﹣6cm=4cm=0.04m,对地面的压强为:pA′400Pa;B对地面的压力FB=GB+GA′=200N+4×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.06m=224N;
B对地面的压强pB″5600Pa;
压强比:pA′:pB″=400Pa:5600Pa=1:14,故D错误。故选:C。
【典题2】(2025•黑龙江绥化中考)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为5:1。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3:1,则A、B的体积之比为 ;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1:p2= 。
【答案】2:1;5:3。
【解析】设圆柱体A、B的横截面积分别为SA、SB,高分别为hA、hB,
则圆柱体A、B的重力分别为:GA=ρgSAhA、GB=ρgSBhB,
在甲图中:A对桌面面的压强为:pA,B对A的压强为:pB,
因pA:pB=3:1,hA:hB=5:1,所以:,即:,解得:SA:SB=2:5,
A、B的体积之比为:;
在乙图中:A对B的压强为:p1,B对地面的压强为:p2,
则A对B的压强与B对桌面的压强之比为:
。
【仿照题2】(2025•广西模拟)如图甲所示,放在水平面上的实心长方体A、B由不同材料制成,B的密度是A的,它们的高度相同,A的质量是B的,则A、B的底面积之比SA:SB= ;如图乙所示,若在A沿竖直方向截取厚度a放置在B上、B上沿水平方向截去b放置在A上,并将所截去的部分均叠放到对方剩余部分上表面的中央,恰能使叠放后的截取物体A、B对地面的压强增加量相等,则质量ma:mb= 。
【答案】1:8;32:3。
【解析】(1)已知实心圆柱体B的密度是A的,则密度之比为ρA:ρB=2:1,即ρA=2ρB,
由题知A的质量是B的,则质量之比为mA:mB=1:4,
它们的高度相同,根据ρ和V=SH可得圆柱体的底面积:S,
则A、B的底面积之比为::;
(2)使叠放后的截取物体A、B对地面的压强增加量相等,增大的压强p;假设A底面积为S,若在A沿竖直方向截取厚度a放置在B上,截去后为S;B的底面积不变是8S;
则;解得ma:mb=32:3。
热点03 液体压强的比较
【典题1】(2025•四川乐山中考)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A.ρ甲>ρ乙 B.ρ甲<ρ乙 C.ρ甲=ρ乙 D.无法判断
【答案】B
【解析】由图可知A、B两点处液体的深度关系为hA>hB,已知A、B两点处液体的压强相等,根据p=ρgh可得:ρ,由此可知,甲、乙液体的密度关系为ρ甲<ρ乙,故B正确。故选:B。
【仿照题1】(2025•山东滨州滨城区二模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器底面积大小相同分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面高度相同。下列说法正确的是( )
A.桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲>F乙
B.两种液体对容器底部的压强pa=pb
C.两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙
D.两种液体对容器底压力的大小关系是Fa>Fb
【答案】C
【解析】A、甲、乙容器的质量相同,液体的质量相同,则甲装置的总质量与乙装置的总质量相同,根据G=mg可知,总重力相同,所以桌面对两个容器支持力的大小关系是F甲=F乙,故A错误;
B、液体的质量相同,根据图示可知,甲中液体的体积大于乙中液体的体积,根据ρ可知,a的密度小于b的密度,液面深度相同,根据p=ρgh可知,两种液体对容器底部的压强pa<pb,故B错误;
C、甲、乙装置的总重力相同,对桌面的压力相同,受力面积相同,根据p可知,两个容器对桌面压强的大小关系是p甲=p乙,故C正确;
D、容器的底面积相同,根据F=pS可知,两种液体对容器底压力的大小关系是Fa<Fb,故D错误。
故选:C。
【典题2】(2025•江苏扬州中考)今年1﹣5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低。如图,水位尺上P点较去年同期( )
A.深度不变 B.深度变大 C.压强变小 D.压强不变
【答案】C
【解析】今年1﹣5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低,水位尺上P点的深度较去年同期浅,由p=ρgh知水位尺上P点的压强较去年同期小,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【仿照题2】(2025•北京平谷区一模)如图所示,底面积不同但质量相同的圆柱形容器A和B放在水平桌面上,分别装甲、乙两种液体,此时液体对各自容器底部的压强为pA和pB,压力为FA和FB;容器对桌面的压强为pA′和pB′,压力为FA′和FB′。若从两容器中分别倒出相同体积的液体后,两容器中所剩液体质量相等,且液面相平。则下列判断正确的是( )
A.pA<pB,FA=FB B.pA′<pB′,FA′>FB′
C.pA>pB,FA=FB D.pA′>pB′,FA′>FB′
【答案】D
【解析】AC、由题意可知,倒出部分相同体积的液体后,两容器中所剩液体质量相等,且液面相平,
由图可知,A容器中所剩甲液体的体积小于B容器中所剩乙液体的体积,
根据ρ可知甲液体的密度大于乙液体的密度,由m=ρV可知,倒出的甲液体的质量大于倒出的乙液体的质量,则容器中原有的甲液体的质量大于容器中原有的乙液体的质量,根据G=mg可知原有甲液体的重力大于原有乙液体的重力,液体对圆柱形容器底部的压力等于液体的重力,由此可知液体对两容器底部的压力关系为FA>FB,由图可知A的底面积小于B的底面积,根据p可知,液体对各自容器底部的压强关系为pA>pB,故AC错误;BD、两容器的质量相同,根据G=mg可知它们的重力相同,
则A容器和液体甲的总重力大于B容器和液体乙的总重力,容器对水平桌面的压力等于液体与容器的总重力,由此可知两容器对桌面的压力关系为FA′>FB′,根据p可知容器对桌面的压强关系为pA′>pB′,故B错误、D正确。故选:D。
热点04 液体压强的相关计算
【典题1】(2025•山东济宁中考)两个相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,一个装有4kg的水,另一个装有某种液体。分别从两容器中抽出相同体积的水和该液体,抽出前后水和该液体对容器底的压强如表所示。则该液体抽出前的质量为 kg,该液体的密度为 kg/m3。
容器底受到的压强
抽出前
抽出后
p水
2000Pa
1000Pa
p液
2000Pa
1200Pa
【答案】4;0.8×103。
【解析】(1)由表格数据可知,抽出水和某种液体前它们对容器底部的压强相等,且相同容器的底面积相等,
由p变形式F=pS可知,原来水和某种液体对容器底部的压力相等,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
由F=G=mg可知,液体和水的质量相等,即m液=m水=4kg;
(2)由表格数据可知,抽出前后水对容器底部的压强分别为p水=2000Pa,p水′=100Pa,
由p=ρgh可得,抽出前后容器内水的深度分别为:h水0.2m,
h′水0.1m,
则抽取水的深度:Δh=h水﹣h′水=0.2m﹣0.1m=0.1m,
因两个薄壁圆柱形容器的底面积相同,且两容器中抽取水和液体的体积相同,
所以,容器内液体深度的变化量和水深度的变化量相等,
由表格数据可知,抽出前后液体对容器底部的压强分别为p液=2000Pa,p′液=1200Pa,
则抽出前后液体对容器底部的压强变化量:Δp液=p液﹣p′液=2000Pa﹣1200Pa=800Pa,
由Δp=ρgΔh可得,液体的密度:ρ液0.8×103kg/m3。
【仿照题1】(2025•江苏盐城模拟)如图甲,A是密度小于水、高为70cm的均匀柱体(不吸水),B是重为15N、底面积为300cm2的薄壁柱形容器,装有10cm深的水,此时B底部受到水的压强为 Pa。将A沿水平方向切去高为h的部分竖直放入B中(水未溢出),水的深度h水随切取高度h的变化关系如图乙所示。当h=30cm时,容器B对桌面的压强为 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】1.0×103;2×103。
【解析】(1)根据p=ρgh可得,水对容器底的压强为
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa;
(2)由图乙可知,将A水平切去高度为h1=30cm时,放入水中时恰好漂浮,浸在水中深度为
h水=15cm,设A的底面积为SA,A的密度为ρA,由物体的沉浮条件得:G1=F浮1SAh1ρAg=SAh水ρ水g,
解得ρA0.5×103kg/m3;
当h1=30cm时物体恰好漂浮,所以物体A的底面积
SA100cm2=0.01m2;
切去部分的重力G1=ρAgSAh1=0.5×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.3m=15N,
薄壁柱形容器中水的重力G水=m水g=ρ水SBhg=1.0×103kg/m3×300×10﹣4m2×0.1m×10N/kg=30N;
当h=30cm时,容器B对桌面的压强为p2×103Pa。
【典题2】(2024•湖南长沙中考)有一个质量为4kg,底面积为500cm2的足够高的薄壁柱形容器放在水平地面上。g取10N/kg。
(1)容器受到的重力是多大?
(2)容器对水平地面的压强是多大?
(3)科技小组利用这个容器来研究物体的浮沉,他们将同种材料制成的不吸水的正方体A和长方体B放在容器中,如图甲所示。向容器内缓慢加水,A、B始终保持竖直,水深h与加水体积V的关系如图乙所示。当水深为3ℎ0时,取出其中一个物体,水面下降2cm。当水深为3h0时,水对容器底部的压强是多少帕?(不考虑取出物体的过程中带出的水,ρ水=1.0×103kg/m3)
【解析】(1)容器受到的重力:G=mg=4kg×10N/kg=40N;
(2)容器对水平地面的压力等于其重力,即F=G=40N,底面积S=500cm2=0.05m2,
容器对水平地面的压强:p===800Pa;
(3)由题意及图像可知,A、B浸没或漂浮时均有hB=2hA,注水体积由0~3V0的过程中,(S容﹣SA﹣SB)h0=3V0……①;
注水体积由3V0~7V0的过程中,(S容﹣SB)h0=7V0﹣3V0……②;
注水体积由7V0~12V0的过程中,S容h0=12V0﹣7V0……③;
联立①②③解得:SA=SB=S容=100cm2,
由此可知正方体A边长l=10cm;
取出其中一个物体时,ΔV排=S容•Δh=500cm2×2cm=1000cm3=VA=VB;
①若ρ物≥ρ水,则A、B浸没,由ΔV排=VA可知,取出的物体为A,h0为A的高度,h0=l=10cm,
水对容器底部的压强为:
p=ρ水g•3h0=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×0.1m=3000Pa;
②若ρ物<ρ水,则A、B漂浮,由ΔV排=VA=VB可知,取出的物体为B,
由图可知A浸入水中的深度为h0',B浸入水中的深度为2h0',
由于ΔV排=SB•2h0',即1000cm3=100cm2×2h0',
解得:h0'=5cm,水对容器底部的压强为:
p=ρ水g•3h0'=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×0.05m=1500Pa。
答:(1)容器受到的重力是40N;
(2)容器对水平地面的压强是800Pa;
(3)当水深为3h0时,水对容器底部的压强是3000Pa或1500Pa。
【仿照题2】(2025•重庆九龙坡区一模)“物理探秘生活添趣”重庆实验外国语学校科技节上,物理兴趣小组的同学们展示了他们自主设计并制作的“创新水压秤”。如图甲所示,薄膜式压强传感器(体积忽略不计)在空气中校零后,被安装在足够高的长方体容器的底部,用来测量容器底受到的液体压强。小组同学往容器内注入适量水后,将底面积为0.1m2的木块M放入容器,然后在木块上逐个放置完全相同的合金块,测得容器底受到水的压强p与所加合金块个数n的关系如图乙所示。已知合金块底面积都和木块相同,且每块合金块的厚度均为1cm。(ρ木=0.6×103kg/m3)求:
(1)木块M上未放置合金块时,水的深度;
(2)长方体容器的底面积;
(3)当放入3块合金块时,木块M对传感器的压强。
【解析】(1)放入前的压强是2000Pa,根据p=ρgh有:2000Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×H;
解得水的深度:H=0.2m;
(2)根据图像拐点知,后2个是浸没后放入的,增大的压强为p'=2120Pa﹣2080Pa=40Pa;
增大的深度为40Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h;h=0.004m=0.4cm;
根据金属块的体积等于液面升高增大的体积,故0.1m2×2×1cm=S×0.4cm;
解得容器的底面积S=0.5m2;
(3)木块的密度ρ木=0.6×103kg/m3;漂浮时浮力等于重力;F浮=ρ水gV排=G=mg=ρVg;
1.0×103kg/m3×10N/kg×S'×(h'﹣h露)=0.6×103kg/m3×10N/kg×S'×h';
解得h露=0.4h';2个金属放入增大的压强为p''=2080Pa﹣2000Pa=80Pa;
根据液体压强公式知,80Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h'';h''=0.008m=0.8cm;
根据露出的体积与2个金属块的体积之和等于升高的液面的体积,故有0.1m2×2×1cm+0.1m2×0.4h'=0.5m2×0.8cm;解得h'=5cm;
当2个金属块放上去,悬浮,则总重力等于总浮力,根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排和G=mg=ρVg知;
1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×(5cm+2cm)=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.1m2×5cm+ρ金×10N/kg×0.1m2×2cm;解得ρ金=2×103kg/m3;根据悬浮时浮力等于重力,放第3个的压力等于重力减去浮力,则压强p(ρ金﹣ρ水)gh=(2×103kg/m3﹣1×103kg/m3)×10N/kg×0.01m=100Pa。
热点05 大气压强及其测量
【典题1】(2024•福建中考)如图所示的生产生活实例,利用大气压强的是( )
A.吸盘 B.连通器
C.重垂线 D.书包带
【答案】A
【解析】A、塑料吸盘被压在光滑的墙上,是将吸盘内空气挤出使得内部压强减小,在大气压的作用下压在墙壁上,故A正确;
B、上端开口、底部相连通的容器叫连通器,当内装同种液体且不流动时,各容器的液面相平,不是利用大气压,故B不合题意;
C、重垂线利用了重力的方向是竖直向下的,不是利用大气压,故C不合题意;
D、书包带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,也不是利用大气压;D不合题意;故选:A。
【仿照题1】(2025•北京模拟)图所示的现象利用大气压的是( )
A.给肌肉注射 B.高压锅煮饭
C.钢笔吸墨水 D.汽车天窗换气
【答案】C
【解析】A、给肌肉注射,是用外力将药液推入病人肌肉中,与大气压无关,故A不符合题意;
B、高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅不是利用大气压,故B不符合题意;
C、钢笔吸墨水时,需先把胶头中的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进滴管中,利用了大气压强,故C符合题意;
D、根据流体的压强特点:流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。天窗上面的气体流速快,压强小,车内的气体流速慢,压强大,产生一个向上压强差将车内气体排出,与大气压无关,故D不符合题意;故选:C。
【典题2】(2025•四川南充中考)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是( )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
【答案】D
【解析】A.因高度升高大气压变小,胎压正常的车轮胎,行驶到高原,胎内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
B.因高度升高大气压变小,正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来,是因为袋内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
C.地面释放的氢气球,飞到高空中,因为球内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来,是因为酵母菌在制作馒头在发酵的过程中产生了二氧化碳使面团疏松多孔。故选:D。
【仿照题2】(2025•湖北宜城模拟)如图所示,在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。将整个装置放在电梯中进行实验,电梯从2楼上升到12楼,细管中水面变化了3cm。已知这个过程中每升高10m,大气压减小100Pa,不计瓶内气压的变化。下列说法不正确的是( )
A.这个过程中,细管中的水面会升高 B.这个过程中,瓶外气压减小了300Pa
C.到达12楼时,瓶内气压比瓶外气压大300Pa D.若每层楼的高度相同,则每层楼高3m
【答案】C
【解析】A、大气压随高度的增加而减小,电梯从2楼上升到12楼,大气压减小,水气压计细管中的水面会升高,故A正确,不符合题意;
B、细管中水面变化了3cm,减小的压强为:,故B正确,不符合题意;
C、该装置的内外压强关系为:p内=p外+ρ水gh,到达12楼时,因为不知道细管中水柱的高度,所以无法确定瓶内气压比瓶外气压大多少,故C错误,符合题意;
D、由每升高10m大气压减小100Pa可知,大气压减小了300Pa高度应该升了30m,2楼至12楼总共为10个层高,所以每层楼高3m,故D正确,不符合题意。故选:C。
热点06 流体压强与流速的关系
【典题1】(2024•四川乐山中考)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】飞机获得升力靠飞机机翼上凸下平的形状,使得机翼上面流速大,压强小,下方流速慢,压强大,从而产生一个向上的压力差,使得飞机飞起来,故应选择B选项中的形状。故选:B。
【仿照题1】(2025•北京西城区二模)某科技小组学习了流体压强与流速的关系后,为了解决“H”形地下过街通道的通风问题,设计了图中所示的四种方案,图中黑色部分为墙面凸出部分,其中有效的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】要想让风经过过道,过道左右两端的气压应该不同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度不同。AD、过道左右两端的通风道相同,所以过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,故AD不符合题意;B、过道两侧的墙面凸起相同,过道左右两端的通风道中的空气流动速度相同,故B不符合题意;C、过道右端的通风道有凸起,所以相同时间风经过过道右端的通风道时的路程长,则风速较快,所以过道右端的气压小于左端的气压,所以空气会从过道的左端流向右端,过道中有风通过,故C符合题意。故选:C。
热点07 压强的综合计算
【典题1】(2025•四川广元中考)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
【解析】(1)砖块的体积为:V=20cm×10cm×5cm=1000cm3=10﹣3m3,
则砖块的密度为:ρ2×103kg/m3;
(2)砖块平放时受力面积为:S1=20cm×10cm=200cm2=0.02m2,该砖块对电子秤秤盘表面的压力为:F=G=mg=2kg×10N/kg=20N,则砖块对电子秤秤盘表面的压强为:p1000Pa;
(3)设图丁中砖块的高度为h丁,则图丁中砖块的重力为:G丁G,
则图丁中砖块的对地面的压强为:p丁,
图丙中,砖块对地面的压力为:F丙=2G﹣G丁=2GG,
则图丙中砖块对地面的压强为:p丙,
已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,即p丙=p丁,则有:,
代入数据解得:h丁=8cm,所以图丁中砖块的重力为:G丁G20N=8N。
【仿照题1】(2025•重庆二模)鲁巴初中物理兴趣小组为社区设计了一个雨水收集平衡装置模型,如图甲所示。杠杆OAB始终水平平衡,O为支点,OB=3OA。细杆a的上端通过压力传感器连接支架,下端固定在杠杆的A点,细杆b两端分别与杠杆和底面积为50cm2的圆柱形塑料配重块M连接。雨水收集箱质量为0.8kg,底面积为100cm2,杠杆、细杆及连接处重力忽略不计,传感器可显示细杆a的受力情况,图乙为传感器示数随收集箱中雨水质量变化的图像。求:
(1)当雨水深度达到10cm时,收集箱底部受到的液体压强;
(2)塑料配重块M的密度;
(3)为确保雨季结构安全,当收集箱中雨水总质量为2kg时,停止收集,将配重块M两侧沿竖直方向各切除总体积的后重新安装,求此时收集箱对地面的压强。
【解析】(1)当雨水深度h0=10cm时,收集箱底部受到的液体压强:
p0=ρ水gh0=1×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=103Pa;
(2)由乙图可知当m小于1kg时,细杆a上的力F1=6N,此时雨水未接触到M,即根据杠杆平衡条件可得:F1×OA=GM×OB,代入数据即可得出:6N×OA=GM×OB,即可解得GM=2N,即mM0.2kg;由乙图可知当m大于2kg时,细杆a上的力F2=24N,此时雨水浸没M,即根据杠杆平衡条件可得:F2×OA=(F浮﹣GM)×OB,代入数据即可得出:24N×OA=(F浮﹣2N)×OB,
即可解得F浮=10N,即VM=V排10﹣3m3=1000cm3;
根据,计算出M的密度ρM0.2×103kg/m3;
(3)由乙图可知当雨水质量m1=1kg时,说明此时雨水的体积V110﹣3m3=1000cm3,此时雨水刚接触到M,此时水深h110cm,
将配重块M两侧沿竖直方向各切除总体积的后重新安装,此时M的体积变为原来的,底面积也变为原来的,故现在底面积S3S250cm2=20cm2,
由乙图可知当雨水质量m2=2kg时,说明此时雨水的体积V22×10﹣3m3=1000cm3,因配重块M沿竖直方向各切除,配重块距离收集箱底部距离仍然为h1=10cm,
此时配重块下方雨水的体积仍为V1=1000cm3,浸没配重块部分雨水的体积V3=V2﹣V1=1000cm3,
此时浸没配重块部分的深度h212.5cm,
此时雨水收集箱中雨水的深度h3=h1+h2=10cm+12.5cm=22.5cm,
此时雨水对收集箱底的压强p1=ρ水gh3=1×103kg/m3×10N/kg×22.5×10﹣2m=2250Pa;
雨水收集箱质量m3=0.8kg,雨水收集箱的重力G=0.8kg×10N/kg=8N,
雨水收集箱对地面的压强p2800Pa;
故当收集箱中雨水总质量为2kg时,停止收集,将配重块M两侧沿竖直方向各切除总体积的后重新安装,此时收集箱对地面的压强p3=p1+p2=2250Pa+800Pa=3050Pa;
考向一 固体压强
1.(2025•山东滨州中考)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】C
【解析】盲人走路对地面的压力一定,盲道上凸起的圆点是在压力一定时,减小受力面积来增大路面对脚的压强,故ABD错误,C正确。故选:C。
2.(2025•辽宁中考)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是( )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
【答案】B
【解析】北极熊趴在冰面上爬过薄冰,是在压力大小一定时,增大受力面积来减小压强,这样避免了冰面被压破,故B正确。故选:B。
3.(2025•四川巴中中考)如图所示,书包有宽宽的背带,这样设计的目的是( )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】D
【解析】书包的背带做得扁而宽大,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,这样背起来舒服些,所以这样做的目的是减小压强。
故选:D。
4.(2025•云南中考)如图所示的情景中,为了增大压强的是( )
A.安全锤的锤头做得很尖 B.背包的背带做得较宽
C.眼镜架上装有鼻托 D.铁轨铺在枕木上
【答案】A
【解析】A、安全锤的锤头做得很尖,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、背包的背带做得较宽,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、眼镜架上装有鼻托,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、铁轨铺在枕木上,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。
5.(2025•福建中考)如图为搭乘“天舟八号”前往中国空间站的月壤砖的模型,该模型等同于由四个相同正方体组合而成。将其放在地球水平桌面上,如图,对桌面压强最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图所示,同一物体对桌面的压力等于自身的重力,所以四种情况下物体对桌面的压力相同,由图可知,D图与桌面的接触面积最大,由p知,D图对桌面的压强最小,故D符合题意。故选:D。
6.(2025•江苏常州中考)如图所示为女性常用来夹头发的鲨鱼夹,由坚硬的材料制成齿状。由于发生多起因不慎向后摔倒,鲨鱼夹硬齿刺伤后脑的事件,鲨鱼夹被认为有安全隐患。下列事例中,与鲨鱼夹硬齿伤人的主要原理相同的是( )
A.压路机的碾子很重 B.轻装过冰面
C.斧头的刃很薄 D.骆驼的脚掌很宽大
【答案】C
【解析】鲨鱼夹硬齿伤人的原因是压力相同的情况下,受力面积较小,压强较大;
A、压路机的碾子很重是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故A不符合题意;
B、轻装过冰面是在受力面积一定时,通过减小压力来减小压强,故B不符合题意;
C、斧头的刃很薄是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意;
D、骆驼有宽大的脚掌是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。故选:C。
7.(2025•四川广安中考)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度h甲=h乙<h丙,底面积S甲<S乙=S丙,下列判断正确的是( )
A.物体对水平面的压强:p甲<p乙=p丙 B.物体对水平面的压力:F甲<F乙=F丙
C.物体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙 D.物体的质量:m甲<m乙<m丙
【答案】D
【解析】A、因为甲、乙、丙三个实心长方体同种材料制成的,故密度相同为ρ,长方体对地面的压强pρgh,由h甲=h乙<h丙,可知p甲=p乙<p丙,故A错误;B、甲、乙、丙对地面的压力F=pS,由p甲=p乙<p丙,S甲<S乙=S丙可知F甲<F乙<F丙,故B错误;C、同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体密度相同,故C错误;D.由B可知物体对水平面的压力F甲<F乙<F丙,即所以甲、乙、丙三个实心长方体重力的关系为G甲<G乙<G丙,由质量m知,m甲<m乙<m丙,故D正确。
8.(2025•四川宜宾中考)(多选)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是( )
A.物体B的高度为10cm
B.物体B的重力为10N
C.物体A的重力为24N
D.物体A的密度为1.2×103kg/m3
【答案】AD
【解析】AB、由图乙得,B没有截取时,B对地面的压强为2×103Pa,B的边长为10cm,即物体B的高度为10cm,则B的底面积为:S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
由p得,B没有截取时,B对地面的压力:FB=pS=2×103Pa×0.01m2=20N,
因B置于水平地面上,因此GB=FB=20N,故A正确,B错误;
CD、将B沿水平方向截取时,其底面积和密度均不变,则根据G=mg=ρShg可知,重力与高度成正比,
所以当B沿水平方向截取高为4cm时的重力为:GB切GB20N=8N;
由图乙可知,当B截取4cm放在A上,A对地面的压强为:p12.6×103Pa……①,
当B截取10cm放在A上,A对地面的压强为:p22.9×103Pa……②,
由①②解得:GA=96N,SA=0.04m2,因A为实心正方体,故A的边长为aA0.2m,
则物体A的密度为:ρ1.2×103kg/m3,故D正确。
故选:AD。
9.(2025•四川广安中考)如图所示,水平面上放一个质量为400kg,底面积为2m2的物体,物体受到的重力为 N,物体对水平面的压强为 Pa。(g取10N/kg)
【答案】4000;2×103。
【解析】质量为400kg物体受到的重力为G=mg=400kg×10N/kg=4000N;
水平面上的压力F=G=4000N;底面积为2m2,压强p2×103Pa。
10.(2025•甘肃中考)救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了 (选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力。
【答案】减小;等于
【解析】救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进是为了在压力一定时,通过增加受力面积从而减小压强。
匍匐前进时救生员对冰面的压力始终等于救生员的重力,重力不变,压力不变。
考向二 液体压强
11.(2025•四川成都中考)三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一。轮船过大坝要经过五级船闸,船闸应用了连通器原理,下列器具利用了该原理的是( )
A.茶壶 B.密度计
C.高压锅 D.液体温度计
【答案】A
【解析】船闸应用了连通器原理。A、茶壶的壶身和壶嘴构成连通器,故A符合题意;
B、密度计是利用物体的漂浮条件来工作的,故B不符合题意;
C、高压锅是利用液体的沸点与气压的关系,故C不符合题意;
D、液体温度计是利用物体的热胀冷缩的原理来工作的,故D不符合题意。故选:A。
12.(2025•江苏盐城中考)小明利用如图所示的装置,探究液体压强与深度的关系。下列操作可行的是( )
A.向水里加盐 B.改变金属盒的朝向
C.将金属盒沿竖直方向移动 D.将金属盒和烧杯一同向上移动
【答案】C
【解析】A、向水罐加盐,改变了液体的密度,没有改变深度,不能探究液体压强与深度的关系,故A不符合题意。
B、改变金属盒的朝向,是探究在同一深度,液体向各个方向的压强关系,不是探究与深度的关系,故B不符合题意。
C、将金属盒竖直方向移动,改变了金属盒在液体中的深度,液体密度不变,能探究液体压强与深度的关系,故C符合题意。
D、将金属盒和针筒一同向上移动,金属盒在液体中的深度不变,不能探究液体压强与深度的关系,故D不符合题意。故选:C。
13.(2025•江苏南京中考)在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中,进行了如图所示的操作。
(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否 。
(2)比较甲、乙两图,可以探究液体压强大小与 的关系。
(3)比较 两图,可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,可以得到:在深度相同时, 越大,液体压强越大。
【答案】(1)相平;(2)深度;(3)乙、丙;(4)液体密度。
【解析】(1)实验前,应观察压强计的U形管两侧液面是否相平;如果两侧液面不相平,说明压强计可能存在问题,需要重新安装;
(2)比较甲、乙两图,同种液体,探头所处深度不同,可以探究液体压强大小与深度的关系;
(3)比较乙、丙两图,探头在水中的深度相同,探头的方向不同,U形管两侧液面的高度差相同,所以液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。
(4)比较甲、丁两图,探头深度相同,盐水密度大于水的密度,探头在盐水中U形管两侧液面高度差大,所以可以得到:在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。
14.(2025•山东青岛中考)小明用如图所示的装置研究“液体内部压强”。
(1)如图甲所示,使用液体压强计前,先用手指轻压探头的橡皮膜,若U形管两侧液面的高度差变化明显,说明压强计的 良好,可以正常使用。
(2)比较图乙和图丙可知,液体内部压强随深度的增加而 。因此拦河大坝应设计成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状。
(3)若将液体压强计的探头放入图丁的液体a中,发现丙、丁两次实验中U形管两侧液面高度差相等,则液体a的密度为 kg/m3。
(4)相同情况下,U形管中液体的密度越 ,两侧液面的高度差变化越明显。
【答案】(1)气密性;(2)增大;上窄下宽;(3)0.8×103;(4)小。
【解析】(1)实验前,用手指轻压探头的橡皮膜,若U形管两边液柱的高度差变化显著,则说明该压强计的气密性良好。
(2)丙图中的深度大,产生压强也大,比较乙、丙两图可知:在液体内部,液体的压强随深度的增加而增大。
因此水电站的拦河大坝应设计成上窄下宽的形状。
(3)发现丙、丁两次实验中U形管两侧液面高度差相等,根据p=ρgh可知,ρ水gh水=ρ液体gh液体,代入数值得1×103kg/m3×10N/kg×8cm=ρ液体×10N/kg×10cm,解得ρ液体=0.8×103kg/m3。
(4)U形管内换成密度较小的液体,根据p=ρgh可知,在液体产生的压强不变的条件下,两侧液面高度差对比更加明显。
15.(2025•湖北中考)小凯对图甲中新闻报道划线的内容产生了好奇,通过实验研究液体内部的压强。
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,画出图乙中盐水内部压强随深度变化的图线,盐水内部压强随深度增大而 ;用酒精重复上述实验,画出图乙中酒精内部压强随深度变化的图线。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精 ;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越 。
(2)由盐水的图线可推知一万米深处海水产生的压强约为 Pa,对大拇指盖的压力约为 N。
【答案】(1)增大;大;大;(2)1×108;1×104。
【解析】(1)由图乙中盐水内部压强随深度变化的图线知,盐水内部随深度的增大而增大;
由图乙知,对比两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精大,由盐水的密度大于酒精的密度,由此可以得出结论:当液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大,即液体的密度越大,内部压强与深度的比值越大;
(2)由图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度的比值一定,说明当液体密度一定时,液体压强与深度成正比;则一万米深处海水产生的压强约为p=10000m1×108Pa;
大拇指盖的面积约为S=1cm2=1×10﹣4m2,
则对大拇指盖的压力约为F=pS=1×108Pa×1×10﹣4m2=1×104N。
16.(2025•甘肃兰州中考)小亮游泳时发现,当他从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:
猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。
为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:
(1)实验前要检查装置的气密性,如图1甲所示,小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明该装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)微小压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
(3)小亮把微小压强计的探头固定在水中某一深度,然后改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明同种液体内部的同一深度,各个方向的压强 。
(4)接着,小亮利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中 两图的现象能解释小亮游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)。
(5)将微小压强计改装成如图3所示的装置,把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明猜想3是 (选填“正确”或“错误”)的。
【答案】(1)不漏气;(2)不属于;(3)相等;(4)乙、丙;D;(5)正确。
【解析】(1)小亮用手轻压探头处橡皮膜,观察到U形管两侧液面出现了明显的高度差,说明微小压强计气密性良好,该装置不漏气;
(2)微小压强计上的U形管一端封闭,一端开口,故从结构来看不属于连通器;
(3)改变探头的方向,发现U形管两侧液面的高度差保持不变,说明压强大小不变,即在同种液体内部的同一深度液体向各个方向的压强相等;
(4)根据实验现象可知小亮呼吸困难的原因是:人从较浅的水域走向较深的水域时,身体受到压强逐渐变大;研究液体压强与深度的关系,要控制液体的密度不变,只改变深度大小,因此乙、丙两幅图的现象能解释小亮游泳时发现的问题;
图2中把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,左右两侧橡皮膜的深度相等,根据p=ρgh可知,左右两侧受到的液体压强相等,所以左右两侧橡皮膜向内凹陷的程度相同,而下方橡皮膜所处的深度大于上方橡皮膜,则下方橡皮膜受到的液体压强大于上方橡皮膜,所以下方橡皮膜向上凹陷的程度较大,而上方橡皮膜向下凹陷的程度较小,故图2中D图正确;
(5)图3中,当两探头位于同一深度时,U形管左右两侧液面的高度差为Δh,说明两探头所受到的液体压强不同,而待测液体的密度不同,说明液体压强与液体的密度有关,故猜想3是正确的。
17.(2025•广东中考)在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关。
(1)实验前,U形管两侧液面如图1甲,应重新安装橡胶管使两侧液面 。
(2)调好器材后,探究猜想①和②,比较图乙、丙可知:同种液体, ,压强越大;已知ρ水>ρ酒精,比较图丙、 可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致。已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在 (选填“a”“b”或“c”)处。
(4)探究猜想③,如图2,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论。此实验设计不合理的地方是 。
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是 。
【答案】(1)相平;(2)深度越深;丁;(3)a;(4)没有控制液体的深度相同; (5)换用不同的液体多次实验。
【解析】(1)若没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差,说明U形管左右两侧液面的气压不相等,需要将软管取下,再重新安装。
(2)比较图乙、丙可知液体的密度相同,深度不同,且深度越深,U形管液面的高度差越大,即同种液体,深度越深,压强越大;
要得出深度相同时,液体密度越大,压强越大,需要控制液体的深度相同,改变液体的密度,比较图丙、丁即可;
(3)将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致,即压强相同。已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置应该小于丙图液面的位置,即可能在a处;
(4)要探究液体压强与容器的形状关系时,需要控制液体的密度和深度相同,而图2中开始时液体的深度相同,由于容器的形状不同,放入相同的金属盒探头,说明上升的高度不同,所以最后液体的深度不同,所以实验中没有控制液体的深度相同;
(5)为了得到普遍规律,应该换用不同的液体多次实验。
考向三 大气压强
18.(2025•广西中考)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A.用吸管吸水 B.用筷子夹菜
C.用细线切豆腐 D.用削笔刀削铅笔
【答案】A
【解析】A.用吸管吸水是大气压的作用,故A符合题意;
B.用筷子夹菜是杠杆原理,故B不符合题意;
C.用细线切豆腐是减小受力面积,增大压强,故C不符合题意;
D.用削笔刀削铅笔是减小受力面积,增大压强,故D不符合题意;故选:A。
19.(2025•江苏徐州中考)如图所示,在瓶内装满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,纸不会掉下来,主要是由于纸受到( )
A.大气压力 B.水的压力 C.分子引力 D.重力
【答案】A
【解析】在瓶内灌满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,瓶中的水和纸所受重力方向是竖直向下的,纸的下方受到大气压的作用,纸的上方受到瓶中水产生压强的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落;故BCD错误。
故选:A。
20.(2025•山东烟台中考)生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,下列关于玻璃瓶的小实验解释正确的是( )
A.甲图:用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置,能改变声音的音调
B.乙图:用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,是因为细管发生了微小形变
C.丙图:将瓶子从一楼拿到十楼,细管中液面上升,说明大气压强随高度升高而增大
D.丁图:用吸管吸水时,水会沿着吸管进入嘴里,是因为大气压强的作用
【答案】D
【解析】A.用大小不同的力敲玻璃瓶同一位置,改变的是声音的响度,不是音调,故A 错误;
B.用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,是因为力使玻璃瓶发生微小形变,不是细管形变,故B 错误;
C.将瓶子从一楼拿到十楼,细管中液面上升,说明大气压随高度升高而减小,外界大气压变小,瓶内气压将液体压入细管,故C 错误;
D.用吸管吸水时,先把吸管内空气吸走,管内气压减小,在外界大气压作用下,水被压入吸管进而进入嘴里,故D 正确。故选:D。
21.(2025•山东济宁中考)如图是用去掉底部的玻璃瓶制作的一个肺呼吸模型。向下拉橡皮膜,空气经胶管进入气球,完成“吸气”过程;撤去拉力,橡皮膜恢复原状,气球内一部分空气经胶管排出,完成“呼气”过程。
小明分析了该模型,观点如下:①手受到的拉力与手对细绳的拉力是一对平衡力;②向下拉橡皮膜的过程中,橡皮膜的弹性势能逐渐增大;③“吸气”时,瓶内气压大于外部大气压;④“呼气”结束时,气球内气压等于外部大气压。观点都正确的选项是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】D
【解析】观点①.手受到的拉力与手对细绳的拉力,这两个力作用在不同物体上(手和细绳),而平衡力需要作用在同一物体上,所以不是一对平衡力,该观点错误;
观点②.向下拉橡皮膜时,橡皮膜的弹性形变程度逐渐变大,根据弹性势能的影响因素,弹性形变越大,弹性势能越大,所以其弹性势能逐渐增大,该观点正确;
观点③.向下拉橡皮膜,瓶内空气体积变大,压强变小,瓶内气压小于外部大气压,空气经胶管进入气球,完成“吸气”,该观点错误;
观点④.“呼气”结束时,气球内的空气不再排出,此时气球内气压等于外部大气压,该观点正确。
故选:D。
22.(2025•山东济南中考)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度ρ液。U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为p,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.p大于管外大气压, B.p小于管外大气压,
C.p大于管外大气压, D.p小于管外大气压,
【答案】B
【解析】因为左管中的压强为p0=ρ水gh1+p,所以p0>p;
由题意可知左右管内压力处于平衡状态,又由于受力面积相等,所以左管与右管中压强相等;
所以p液=p水;
由此可得:ρ水gh1=ρ液gh2,,故B正确,ACD错误;故选:B。
23.(2024•甘肃兰州中考)小敏利用如图甲所示的高脚玻璃杯做实验,下列说法中不正确的是( )
A.纸片被击打后迅速飞出,鸡蛋却落入杯中,这是因为鸡蛋具有惯性
B.轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,说明声音是由物体振动产生的
C.改变杯内水量,敲击杯子发声时的音调改变,这是由于杯壁的振幅改变引起的
D.用装满水的玻璃杯做如图乙所示的“覆杯实验”,可以证明大气压强的存在
【答案】C
【解析】A、纸片被迅速击打出去后,板上的鸡蛋不随纸板一起飞出的原因是鸡蛋具有惯性,要保持原来的静止状态,用力迅速击打硬纸板,硬纸板飞出去,鸡蛋由于惯性没有一起飞出,在重力的作用下落入杯中,故A正确;
B、轻敲杯口,听到声音的同时看到水面出现波纹,由此可说明声音是由物体振动产生的,故B正确;
C、改变杯内水量,杯子振动的频率变化,音调改变,故C错误;
D、覆杯实验中杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到空气对它向上的压强大于水对它向下的压强,从而说明大气压的存在,故D正确。故选:C。
24.(2025•黑龙江哈尔滨中考)如图所示,塑料吸盘被 挤压在墙上;其所挂的物体越重(吸盘不掉落),吸盘所受摩擦力越 。
【答案】大气压;大。
【解析】(1)软塑料吸盘,把它按在墙上,挤出它里面的空气,吸盘内的气压小于外界大气压,大气压将吸盘压在了墙上;
(2)吸盘静止在墙上受力平衡,即摩擦力等于重力,所以其所挂的物体越重(吸盘不掉落),吸盘所受摩擦力越大。
25.(2025•山东淄博中考)淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成 ,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在 的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受 而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
【答案】连通器;大气压;重力。
【解析】当汲酒器插入酒缸中时,汲酒器和酒缸上端开口、底部连通,构成一个连通器,酒水由底部的圆孔流进汲酒器内,用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,在大气压的作用下酒水不会滴漏;松开手指,内外大气压相互抵消,在重力的作用下酒水便会缓缓流下。
26.(2025•四川乐山中考)如图所示,在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有 的支持;把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差 。
【答案】大气压;不变。
【解析】在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有大气压的支持,原理是p大气=ρ水银gh。
把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差不变。因为在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,液体压强只与液体的密度、深度有关,外界大气压不变,所以能支持的水银柱竖直高度h就不变,玻璃管倾斜只是使水银柱的长度增加,但竖直高度不变。
考向四 流体压强与流速的关系
27.(2025•黑龙江绥化中考)下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.口吹硬币跳越木块 B.用吸管吸饮料
C.铁轨下铺枕木 D.茶壶中水面相平
【答案】A
【解析】A、当用嘴吹硬币上方时,硬币上方空气流速加快,根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,而硬币下方空气流速相对较慢,压强大,这样就产生了向上的压力差,使得硬币能够跳越木块,能用流体压强与流速的关系解释,故A正确。
B、利用了大气压强,当吸气时,吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管进入口中,并非利用流体压强与流速的关系,故B错误。
C、是通过增大受力面积来减小压强,保护铁轨和地面,和流体压强与流速的关系没有关联,故C错误。
D、茶壶是连通器原理的应用,连通器中同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,和流体压强与流速的关系无关,故D错误。故选:A。
28.(2025•四川宜宾中考)下列事例主要用流体压强与流速关系来解释的是( )
A.生活中常用吸管喝牛奶 B.机翼表面设计成上凸下平
C.高压锅容易把食物煮熟 D.拦河大坝设计成上窄下宽
【答案】B
【解析】A、当用口吸吸管时,吸管内气压减小,小于外界大气压,大气压压着牛奶进入吸管,然后进入口中,不能利用流体压强与流速的关系来解释,故A错误;
B、机翼表面设计成上凸下平,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,则机翼受到向上的压强差,即产生了向上的升力,故B正确;
C、高压锅容易把食物煮熟,这是利用气压大、沸点高的特点,不能够说明流体压强与流速关系,故C错误;
D、拦河大坝设计成下宽上窄的形状,是因为液体压强随深度的增加而增大,故D错误。故选:B。
29.(2025•山东中考)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。故选:A。
30.(2025•山东日照中考)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是( )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
【答案】D
【解析】A、向A管上方吹起时,空气流速加快,压强变小,容器中水面上方大气压大于A管上端管口处气压,故A错误;
B、因为A管内外的气压大小不同,所以A管底部内、外同一深度处水的压强不相等,故B错误;
C、吹风后,A管上方气压减小,在上下压强差的作用下,容器对桌面的压力变小,受力面积不变,所以容器对桌面的压强比吹气前小,故C错误;
D、换用吹风机高速挡吹气,气体流速增大,A管内外的压强差变大,支持的水柱高度变大,水可从A管的上端喷出,故D正确。故选:D。
31.(2025•辽宁中考)如图,若某同学往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升。由于吹气,使吸管A上方空气流速变 ,压强变 。
【答案】大;小。
【解析】某同学往吸管B中吹气,可以看到吸管A中的水面上升。由于吹气,使吸管A上方空气流速变大,压强变小。
32.(2025•山东滨州中考)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料上升是因为 的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强 的缘故。
【答案】大气压;小。
【解析】当用吸管喝饮料时,人吸气使吸管内的空气减少,压强变小。而外界大气压不变,在大气压的作用下,饮料就被压入吸管中上升。所以吸管中饮料上升是因为大气压的存在。根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。在乙图中,吸管A上方空气流速大,所以压强小。而吸管A下方的压强不变,在上下压强差的作用下,液面就会上升。
33.(2025•安徽中考)图示为航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼。当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于相对于水翼下方,水翼上方水流的流速 ,压强小。
【答案】大。
【解析】当船在水中高速航行时,由于其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,导致它与船体间的水流速度大,压强小;水翼下表面的水流速度小,压强大,因此在水翼的上、下表面存在向上的压力(压强)差,所以船便获得升力。
34.(2025•江西中考)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强 ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越 。
【答案】大;小。
【解析】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力;大气压随高度的增加而减小,因此,飞机升得越高,受到的大气压越小。
35.(2025•四川广安中考)慢跑是一种有益于健康的运动项目。在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路,其中一个原因是车辆通过时,车道空气流速变大,压强 ,容易发生危险。此外我们在跑步过程中,要调节好自己的呼吸频率,吸气时空气在 的作用下进入人的肺部。
【答案】变小;大气压。
【解析】(1)车辆通过时,车道空气流速变大,压强变小,人的外侧,空气流速慢,压强大,在压强差的作用下,人容易倒向车辆,发生危险,所以在跑步过程中,我们一定要注意交通安全,应远离公路;
(2)吸气时,膈肌收缩,胸腔扩大,肺内气压减小,外界大气压大于肺内气压,外界新鲜空气在大气压的作用下进入肺部。
36.(2025•四川宿迁中考)运﹣20是我国研究制造的新一代军用大型运输机,如图甲所示。图乙是机翼的横截面的大致形状,机翼这种特殊形状,使得其上方气体流速较 ,下方气体流速较 ,因而机翼下方气体的压强较 。
【答案】大;小;大。
【解析】由图乙可知,飞机的机翼形状是上凸下平,飞机飞行时,机翼上方空气流速较大,压强较小,机翼下方空气流速较小,压强较大,形成向上的压强差,产生向上的升力。
37.(2025•四川中考)我国自主研发生产的战斗机歼﹣20在空中水平飞行时,其机翼上方空气的流速比机翼下方的流速大,机翼上方的空气压强 下方的空气压强(选填“大于”或“小于”),这个压强差就使“飞机获得了 (选填“升力”或“动力”)。
【答案】小于;升力。
【解析】(1)根据流体压强与流速的关系:流体流速越大,压强越小;流速越小,压强越大,歼﹣20 机翼上方空气流速比下方大,因此机翼上方的空气压强小于下方的空气压强;
(2)飞机水平飞行时,机翼上方空气压强小于下方空气压强,上下方存在压强差,这个压强差使飞机获得了升力。
考向五 压强的综合计算
38.(2025•四川中考)小航及家人驾驶一辆质量为2.4×103kg的越野车从马尔康到成都,途经长8.8km的鹧鸪山隧道时,以80km/h的速度匀速通过;他们到服务区下车休息时,越野车轮胎与水平地面的总接触面积为0.12m2,g取10N/kg。求:
(1)越野车通过鹧鸪山隧道的时间。
(2)下车休息时,越野车对地面的压强。
【解析】(1)由v可得:越野车通过鹧鸪山隧道的时间为:
t0.11h;
(2)越野车的重力为:
G=mg=2.4×103kg×10N/kg=2.4×104N,
越野车静止时对地面的压力为:
F=G=2.4×104N,
下车休息时,越野车对地面的压强为:
p2×105Pa。
答:(1)越野车通过鹧鸪山隧道的时间为0.11h;
(2)下车休息时,越野车对地面的压强为2×105Pa
39.(2025•吉林中考)如图是为了纪念老红军谢宝金携带一台较重的发电机完成长征而立的铜像。若谢宝金和发电机的总质量是132kg,站立时与地面接触的总面积为0.04m2。求:
(1)谢宝金和发电机的总重力(g取10N/kg);
(2)谢宝金携带发电机站立时对地面的压强。
【解析】(1)谢宝金和发电机的总重力G=mg=132kg×10N/kg=1320N;
(2)谢宝金携带发电机站立时对地面的压强p3.3×104Pa。
答:(1)谢宝金和发电机的总重力为1320N;
(2)谢宝金携带发电机站立时对地面的压强为3.3×104Pa。
40.(2025•江西中考)某同学将40本纸质作业本送交到教师办公室,并整齐紧密叠放在水平桌面上。这摞作业本与桌面的接触面积S为4.8×10﹣2m2,总质量m为4.8kg,总体积V为6.0×10﹣3m3,g取10N/kg。假设作业本每张纸密度相同。求:
(1)这摞作业本所受的重力G;
(2)这摞作业本对桌面的压强p;
(3)这摞作业本纸张的密度ρ。
【解析】(1)这摞作业本的总质量为m=4.8kg,
这摞作业本所受的重力:G=mg=4.8kg×10N/kg=48N;
(2)这摞作业本对水平桌面的压力等于这摞作业本的重力,即:F=G=48N;
桌面的受力面积等于这摞作业本与桌面的接触面积,即:S=4.8×10﹣2m2,
这摞作业本对桌面的压强:p1000Pa;
(3)这摞作业本纸张的密度:ρ0.8×103kg/m3。
知识点、易错点速记
一、误认为压力就是重力
只将物体放在水平地面,物体的重力与地面对物体的支持力为一对平衡力,而地面对物体的支持力与物体对地面的压力为相互作用力,此时,物体的重力与物体对地面的压力相等,但压力本身和重力间没有必然联系,注意对压力的判断。
二、计算压强时随意套用公式及单位换算出错
P= 是定义式,适用于各种情况;p=ρgh一般用于柱状均匀固体。计算时,要先明确物体条件,再选公式带入计算。在计算过程中要注意物理量的单位是否对应,压强计算时应统一化做国际单位。
三、复杂情况及叠加体压强计算
需要结合物体实际情况分析物体间的压力大小,常用整体与隔离思想,如叠放在一起的物体,将它们视为整体,对地面的压力就等于它们的总重。分析它们间相互的压力时,再将物体隔离,单独分析力的作用。受力面积指的是物体间真正接触重叠的面积。
四、液体压强的深度理解易错
深度是指从液体中某点到自由液面(和空气接触的水面)的竖直距离。像底部为斜面的容器,计算液体压强,深度不是液面到容器底部的斜线长度,也不是某点到容器底部的竖直距离。
五、认为液体对容器底压力等于液体重力而忽略了容器形状
计算液体对容器底部压力,先通过p=ρgh计算液体压强,再用公式F=PS计算压力。只有柱状容器,液体对底部压力才等于液体重力;上宽下窄容器,压力小于重力;上窄下宽容器,压力大于重力。
六、大气压强
1. 大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
2. 大气压强产生原因与液体压强产生原因相同:(1)气体受重力作用(2)气体具有流动性。3. 明大气压存在的实验:马德堡半球实验;测量大气压值的实验:托里拆利实验。
1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
4. 大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
5液体沸点会随着压强的减小而减小,故海拔越高,大气压越低,沸点越低。
七、大气压强
1. 大流体:液体和气体统称流体。
2. 液体压强与流速的关系:在液体和气体中,流速越大的位置压强越小
3. 飞机升力产生的原因:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状,机翼上方空气流速更快,压强更小,机翼的上下表面形成压力差,就是飞机的升力。
中考模拟探源
1.(2025•贵州贵阳一模)如图所示是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.增大压力 B.增大摩擦力
C.增大受力面积 D.增大压强
【答案】D
【解析】曲辕犁的犁铧部分制作得很尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使其更容易切入土壤,提高耕地效率。故选:D。
2.(2025•北京东城区一模)如图所示的实例中,是为了减小压强的是( )
A.吸管一端做成尖形 B.压路机的碾子很重
C.书包带做得较宽 D.盲道上有凸起的圆点
【答案】C
【解析】:A、吸管一端切成斜口,是在压力一定时,减小受力面积来增大吸管的压强,A不符合题意;
B、压路机笨重的碾子,是在受力面积一定时,增大压力来增大对路面的压强,故B不符合题意;
C、书包带做的较宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,故C符合题意;
D、盲道由凸起的圆点组成,是在压力一定时,减小受力面积来增大对地面的压强,故D不符合题意。
故选:C。
3.(2025•陕西西安一模)下列各图中的设计是为了增大压强的是( )
A.①②⑤ B.①④⑤ C.①⑤ D.①②④⑤
【答案】A
【解析】①镌刻刀是通过减小受力面积来增大压强的,故①是增大压强;
②推土机的土铲是通过减小受力面积来增大压强的,故②是增大压强;
③混泥土枕木是通过增大受力面积来减小压强的,故③是减小压强;
④雪橇是通过增大受力面积来减小压强的,故④减小压强;
⑤破窗锤是通过减小受力面积来增大压强的,故⑤是增大压强;
综上所述,为了增大压强的为①②⑤,故A符合题意,BCD不符合题意。故选:A。
4.(2025•湖南长沙二模)同学们在参观某科技馆模拟三峡船闸的展台时,讲解员介绍:船闸利用连通器原理帮助船只通过大坝。下列(如图)没有利用连通器原理的是( )
A.洗手池的下水管 B.茶壶
C.小鸡饮水器 D.锅炉水位计
【答案】C
【解析】ABD、洗手池下水管、茶壶和锅炉水位计,都是上端开口、下端连通,都属于连通器,是利用连通器的原理制成的,故ABD不符合题意;
C、把一个装满水的瓶子倒放在水盆中,并使瓶口没入水中,由于外界大气压的作用,此时瓶内的水不会流出;鸡喝水的过程中,盆中水位下降至瓶口露出水面时,有空气进入瓶中,瓶中水会流入到盆中,直到瓶口再次没入水中,水停止流出,如此反复,利用的是大气压强,不属于连通器,故C符合题意。
故选:C。
5.(2025•上海嘉定区二模)在如图所示的实例中,主要利用连通器原理工作的是( )
A.吸盘 B.船闸
C.液体密度计 D.热气球
【答案】B
【解析】A、首先用力将挂衣钩的吸盘紧压在墙壁上,将塑料吸盘中的空气排出,通过手的挤压排出了吸盘内的气体,使内部气压小于外界大气压,这样外界大气压将挂衣钩压在墙壁上,与连通器无关,故A不合题意;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B符合题意;
C、密度计是利用物体的漂浮条件来工作的,与连通器无关,故C不符合题意;
D、热气球是利用浮力原理升空的,与连通器无关,故D不符合题意。故选:B。
6.(2025•上海黄浦区一模)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p甲、p乙。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度Δh甲、Δh乙,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.Δh甲>Δh乙,p甲<p乙 B.Δh甲>Δh乙,p甲>p乙
C.Δh甲<Δh乙,p甲<p乙 D.Δh甲<Δh乙,p甲>p乙
【答案】A
【解析】根据图中甲的边长小,
AB、Δh甲>Δh乙,切去后甲的高度一定小,而压强相等,根据pρgh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,因而故p甲<p乙是不可能的,故A符合题意,B不符合题意;
CD、Δh甲<Δh乙,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,结合原来的边长关系,原来甲的压强可能大于或小于乙的,故CD有可能,不符合题意。
故选:A。
7.(2025•山东东营一模)不可以直接说明大气压强存在的事实是( )
A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上 B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
C.用塑料管吸取饮料瓶中的饮料 D.使用注射器注射药液
【答案】D
【解析】A、带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上,是大气压把吸盘紧紧的压在玻璃上,能说明大气压强的存在,故A不符合题意;
B、钢笔从墨水瓶中吸取墨水时,挤出笔囊中部分空气,笔囊内气压减小,墨水在外界大气压的作用下,被压入笔囊中,故B不符合题意;
C、用塑料吸管吸取饮料瓶中的饮料时,饮料在大气压的作用下被压入口中,故C不符合题意;
D、医生用注射器把药液注入病人体内,是借助了手的推力,不能表明大气压的存在,故D符合题意。
故选:D。
8.(2025•北京门头沟区二模)穿高跟鞋时,鞋跟与地面的接触面积很小;穿平底鞋时,鞋底与地面的接触面积较大。当同一个人分别穿不同的鞋子时,下列说法正确的是( )
A.高跟鞋受力面积小,压强大 B.平底鞋受力面积大,压强大
C.高跟鞋受力面积大,压强小 D.平底鞋受力面积小,压强小
【答案】A
【解析】根据压强公式p(其中p表示压强,F表示压力,S表示受力面积),同一个人穿不同鞋子时,对地面的压力等于人的重力,压力是不变的。穿高跟鞋时,鞋跟与地面接触面积小,根据公式可知,此时压强较大;穿平底鞋时,鞋底与地面接触面积大,压强则较小。故A正确,BCD 错误。
故选:A。
9.(2025•江苏南通模拟)如图所示,仅进行以下操作,能让U形管两侧液面高度差变大的是( )
A.转动压强计的金属盒 B.缓慢向上提起金属盒
C.在水中加入盐并搅拌 D.换用更细的U形管
【答案】C
【解析】A、液体内部在同一深度不同方向的压强是相等的,转动压强计的金属盒,金属盒的深度不变,压强不变,U形管两边液面的高度差不变,故A错误;
B、缓慢向上提起金属盒,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,U形管两边液面的高度差减小,故B错误;
C、在水中加入盐并搅拌,在探头深度不变的情况下,盐水对探头的压强更大,能让U形管两侧液面高度差变大,故C正确;
D、烧杯内的液体对探头产生的压强一定时,U形管两边的高度差一定,与U形管的粗细无关,故D错误。故选:C。
10.(2025•四川广安区模拟)如图所示,质量相同、底面积也相同且器壁厚度忽略不计的三个容器,分别装有质量相同和深度相等的甲、乙、丙三种不同液体,放在水平桌面上。下列说法正确的是( )
A.容器底部受到液体的压强是p甲<p乙<p丙
B.容器底部所受液体的压力是F甲>F乙>F丙
C.容器对桌面的压强是p甲'<p乙'<p丙'
D.容器对桌面的压力是F甲'>F乙'>F丙'
【答案】A
【解析】A、甲、乙、丙三种不同液体的质量相等,从图中可知甲液体的体积最大,丙液体的体积最小,根据ρ可知三种液体密度关系ρ甲<ρ乙<ρ丙,甲、乙、丙三种不同液体的深度相同,根据p=ρgh可知容器底部所受液体压强的大小关系为p甲<p乙<p丙,故A正确;
B、三个容器的底面积相同,且液体压强的大小关系为p甲<p乙<p丙,根据F=pS可知三种液体对容器底部的压力的大小关系为:F甲<F乙<F丙,故B错误;
CD、由题知,三个容器的质量相等,三种液体的质量也相等,则容器和液体的总质量相等,由重力公式可知容器和液体的总重力相等;因容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力,且总重力相等,所以对桌面的压力相等,三个容器的底面积相同,根据p可知,三个容器对桌面的压强大小相等,即p甲'=p乙'=p丙',F甲'=F乙'=F丙',故CD错误。故选:A。
11.(2025•上海徐汇区校级模拟)如图所示,质量和高度均相同的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,其底面积S甲<S乙。现将甲和乙分别沿水平方向切去比例n1和n2,并将切去部分叠放到对方剩余部分的上方。若叠放后甲、乙对地面的压力为F甲、F乙,对地面的压强变化量为△p甲、△p乙,则一定成立的是( )
A.若n1>n2则△p甲>△p乙 B.若n1>n2则F甲>F乙
C.若n1=n2则△p甲>△p乙 D.若n1=n2则F甲>F乙
【答案】A
【解析】AB.根据题意可知,实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,即甲、乙的高度时,其质量也相同,重力也相同,对水平面的压力也相等;
若n1>n2(甲切去比例更大),则甲切去部分更重,即G甲切>G乙切;
将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,与原来相比,甲对地面的压力变化量等于减少的重力与增加的重力之差,即ΔF甲=G甲切﹣G乙切,同理可得乙对地面的压力变化量ΔF乙=G甲切﹣G乙切,则ΔF甲=ΔF乙,由图可知底面积关系为S甲<S乙,对地面的压强变化量为,所以△p甲>△p乙,故A正确;
因甲切去部分更重,则将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,甲增加的重力小于减少的重力(即甲对地面的压力变小),而乙增加的重力大于减少的重力(即乙对地面的压力变大),所以此时它们对地面的压力关系为F甲<F乙,故B错误;
CD.根据题意可知,实心圆柱体甲、乙质量和高度均相同,若n1=n2,则甲、乙切去部分一样重,所以将切去部分叠放到对方剩余部分的上方后,与原来相比,甲、乙对地面的压力均不变,即ΔF甲=ΔF乙=0,此时对地面的压力关系仍然为F甲=F乙,而对地面的压强变化量为,所以△p甲=△p乙=0,故CD错误。故选:A。
12.(2025•江苏苏州模拟)如图,一个装满水的饮料瓶,正放在水平桌面上时,水对瓶底的压力为Fa,桌面受到压强为pa,倒放在水平桌面上时,水对瓶盖的压力为Fb,桌面受到压强为pb,则( )
A.Fa<Fb、pa=pb B.Fa=Fb、pa<pb
C.Fa>Fb、pa<pb D.Fa>Fb、pa>pb
【答案】C
【解析】饮料瓶装满水,则倒立后水的高度将不变,由p=ρgh得:倒立后对底部压强不变;
由p得:Fa=ρghaSa,Fb=ρghbSb,因瓶为细口,故haSa大于瓶中液体的体积,hbSb小于液体的体积,故haSa>hbSb,则有Fa>Fb。
瓶子放在水平桌面上,对桌面的压力等于瓶子和水的总重力,即F=G,
倒置后容器对桌面的压力不变,受力面积减小,
根据p可知,对桌面的压强增大。
故选:C。
13.(2025•甘肃兰州模拟)某同学在“研究液体内部的压强”的实验中,选择如图所示的器材,容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在图甲的左、右两侧倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸起;在图乙左、右两侧分别倒入水和A液体后,橡皮膜相平。下列说法不正确的是( )(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
A.甲实验可探究液体压强与深度的关系
B.乙实验中左侧水对容器底的压强大于右侧液体对容器底的压强
C.乙实验中左右分别装入等质量且没过橡皮膜的水和A液体,橡皮膜相平
D.若乙实验右侧液体是酒精,则左、右液面到橡皮膜的深度之比为4:5
【答案】C
【解析】A、由图甲知:液体密度相同;右侧高度高,压强大,橡皮膜向左凸出,故可以得出:在同种液体内部,深度越深,压强越大,故A正确;
B、压强的大小通过橡皮膜的凸出程度来表示,图乙中橡皮膜没有变形,说明左右两侧上面的压强相同,根据P=ρgh知,左边液体的密度大于右边液体的密度,下面的液体左边的压强大于右边的压强,故左边总压强大于右边的总压强,故B正确;
C、根据压强的定义式p,橡皮膜若是相平的,则橡皮膜以上部分的液体质量是相等的,而以下部分左右液体体积相同,密度不相同,故质量不相等,故C错误;
D、由图知,橡皮膜是相平的,左右压强相等,ρ酒精gh酒精=ρ水gh水,由ρ酒精=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3可得左、右液面到橡皮膜的深度之比与密度之比成反比,左、右液面到橡皮膜的深度之比为4:5,故D正确;故选:C。
14.(2025•福建福州一模)为比较甲、乙两种新型材料的某些性能,小明通过实验绘制了它们的质量和体积关系图像,如图所示。然后用甲、乙两种材料分别制成了大小完全相同的圆柱体A和B。当把圆柱体A和B分别竖放在水平地面上时,圆柱体A和B对地面的压强之比为( )
A.1:2 B.4:3 C.4:1 D.8:1
【答案】D
【解析】圆柱体A和B的大小完全相同,则两物体与地面的受力面积相同,由可得,受力面积相同,它们对地面的压强之比等于它们对地面的压力之比,两物体对地面的压力等于其重力,对地面的压力之比等于重力之比,也等于两物体的质量之比;
由图可得,乙物质的密度为:,
所以,当体积为1cm3时,乙物体的质量为:m乙=1g/cm3×1cm3=1g,
由图可得,当体积为1cm3时,甲物体的质量为8g;所以两物体的质量之比为8:1,即它们对地面的压强之比为8:1。故ABC不符合题意,D符合题意。故选:D。
15.(2025•江苏扬州模拟)如图甲所示。水平地面上有A、B两个质地均匀的实心长方体,高度之比hA:hB=1:2,底面积之比SA:SB=2:1,长方体A对地面产生的压强为pA,如图乙所示将A叠放在B上方时B对地面产生的压强为pB,已知pA:pB=2:9,则长方体A和B的密度之比ρA:ρB为( )
A.2:5 B.3:4 C.4:5 D.2:9
【答案】C
【解析】物体对水平地面的压力等于物体的重力,根据pρgh可得,
长方体A对地面产生的压强:pA=ρAghA……①
将A叠放在B上方时,B对地面的压力等于A、B的总重力,根据p可得,
长方体B对地面产生的压强:pB=ρBghB②
将hA:hB=1:2、SA:SB=2:1和pA:pB=2:9代入①②可得,
长方体A和B的密度之比ρA:ρB=4:5,故C正确。故选:C。
16.(2025•江苏南京鼓楼区模拟)如图所示,放在水平桌面上完全相同的圆柱形容器中,装有不同的两种液体甲、乙,在两容器中同一高度处分别有A、B两点,若A、B两点的压强相等,则下列说法正确的是( )
A.两种液体的密度关系是ρ甲=ρ乙
B.两种液体的质量关系是m甲<m乙
C.两种液体对容器底的压强关系是p甲>p乙
D.两容器对水平桌面的压强关系是p甲<p乙
【答案】C
【解析】A、由图可知,A、B两点的深度hA<hB,A、B两点的压强相等,根据p=ρgh可知,两种液体的密度关系ρ甲>ρ乙,故A错误;
BC、因为A、B两点到容器底的距离相等,ρ甲>ρ乙,由p=ρgh可知,A、B两点以下的液体对容器底的压强关系p′A>p′B,而两种液体对容器底的压强p甲=pA+p′A,p乙=pB+p′B,A、B两点的压强相等,即pA=pB,所以p甲>p乙;
因两容器完全相同、底面积相同,由知,液体对容器底的压力F甲>F乙,
液体对容器底的压力等于液体的重力,故G甲>G乙,
由可知,两种液体的质量关系是m甲>m乙,故B错误、C正确。
D、两容器对水平桌面的压力等于液体的重力与容器重力之和,因两容器完全相同、重力相同,所以两容器对水平桌面的压力F甲>F乙,由可知两容器对水平桌面的压强关系是p甲>p乙,故D错误。
故选:C。
17.(2025•重庆渝中区一模)如图所示是测量大气压强的实验。则下列说法正确的是( )
A.若把玻璃管由竖直变成倾斜且管上方仍为真空时,则测得大气压强数值不准确
B.将玻璃管换更细且长度相同的管,则管内水银的高度不变
C.由图可知,此时大气压强等于760mm水银柱的压强
D.将该装置从山脚带到山顶,则玻璃管内水银柱的高度将增大
【答案】B
【解析】A.若把玻璃管由竖直变成倾斜且管上方仍为真空,玻璃管中水银柱的长度变短,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,不影响测得大气压强数值的准确性,故A错误,不符合题意;
B.将玻璃管换更细且长度相同的管,管外大气压不变,管内外水银面的高度差将不变,故B正确,符合题意;
C.读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故C错误,不符合题意;
D.将该装置从山脚带到山顶,海拔越高气压越低,大气压减小,则玻璃管内水银柱的高度将变小,故D错误,不符合题意。故选:B。
18.(2025•湖北模拟)科技节,同学们用吹风机和一串气球表演“风火轮”,随着吹风机吹出空气,气球转动并向吹风机上方移动,这是因为吹风机的上方空气( )
A.流速大,压强小 B.流速大,压强大
C.流速小,压强小 D.流速小,压强大
【答案】A
【解析】吹风机在工作时,吹风使气球上方的空气流速大于气球下方的空气流速,下方空气的压强大于上方空气的压强,气球转动并向吹风机上方移动。
故选:A。
19.(2025•四川成都模拟)下列教材中的图片展示的现象中,不是利用流体压强与流速关系的是( )
A.自动喂水装置 B.自制喷雾器
C.犬鼠洞穴通风 D.冷热水混合淋浴器
【答案】A
【解析】A、自动喂水装置是基于水位控制原理,依靠水位控制器或电磁阀控制水流,使水从存储器中流出并进入饮水碗,以供宠物喝水,与流体压强和流速的关系无关,故A符合题意。
B自制喷雾器是利用了流体动力学原理,通过压缩气体产生足够的压力,当气体从喷嘴快速释放时,其内部压力大于外部环境压力,从而驱动液体流出,形成喷雾,利用了流体流速大的地方压强小的原理,故B不符合题意。
C犬鼠洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆。当地面上有空气流动时,隆起土堆的洞口气流速度大,压强减小,在此洞内外产生压强差,使气体朝此隆起土堆的洞口流出,同时洞内气压逐渐降低,另一洞口上方气压较高,气体又会从这一洞口流进,利用了流体压强与流速的关系,故C不符合题意。
D冷热水混合淋浴器在混合水的过程中,利用了流体流速与压强的关系。当冷水和热水分别以不同的速度流动时,它们之间会形成一定的压强差,从而使冷水和热水能够混合均匀。例如,在一些淋浴器设计中,通过调节冷水和热水的流速,来控制它们在混合腔中的混合比例和流出的水温,故D不符合题意。
故选:A。
20.(2025•河北石家庄模拟)利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因。压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机从模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差,则( )
A.模型上方空气流速大,压强小 B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大 D.模型下方空气流速大,压强小
【答案】A
【解析】由于模型做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过模型的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大。模型下方压强大于上方压强,模型在压强差下产生向上的升力,故A符合题意,BCD不符合题意。故选:A。
21.(2025•广东广州越秀区二模)U形管两端的液面原来相平,小红向粗细不一的管子吹气时,液面变成如图所示情形,以下分析正确的是( )
A.吹气时,A处的气体压强比B处的小 B.吹气时,B处的气体流速比A处的小
C.吹气时,A、B处气体压强相等 D.停止吹气后,U形管两端的液面会恢复相平
【答案】D
【解析】ABC、如果在左端往装置里急吹气,由于A处比B处粗,导致A处气流速度小于B的气流速度,根据流体压强和流速的关系可知,A处气流压强大于B的气流压强,在左右压强差的作用下A管水面下降,B管水面升高,故ABC错误;
D、如图所示,该容器上端开口底部互相连通,构成连通器,根据连通器原理可知,停止吹气后,U形管两端的液面将保持相平,故D正确。
故选:D。
22.(2025•云南巧家县模拟)浏阳产茶在清代开始盛行,浏阳河茶业生产的名优茶“浏阳河银峰”连续三次获湖南省“湘茶杯”金奖及第八届中国国际农产品交易会金奖。“围炉煮茶”时,用的茶壶的壶盖有一小孔(如图),这是利用 的作用,使壶中的水容易倒出;茶壶内的液面与茶壶嘴的液面相平,这是运用了 原理。
【答案】大气压;连通器。
【解析】(1)茶壶的壶盖上有小孔和外界大气相通,壶内的水在大气压(大气压强)的作用下,使壶中的水容易倒出。
(2)茶壶上端的小孔和壶嘴开口,下端连通,这是运用了连通器的原理,使茶壶内的液面与茶壶嘴的液面相平。
23.(2025•湖北潜江模拟)如图所示,容器中装有一定量的液体,若B点的液体压强为3.6×103Pa,则液体的密度是 kg/m3;A点液体的压强为 Pa。
【答案】1.2×103;1200
【解析】由图可知,B的深度为:hB=30cm=0.3m;
由p=ρgh得液体的密度为:ρ1.2×103kg/m3;
A点的深度为:hA=30cm﹣20cm=10cm=0.1m;
A点的压强为:pA=ρghA=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1200Pa。
24.(2025•山东济南模拟)如图甲所示的“自动给水装置”:是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中,瓶口刚好被水浸没,瓶中水面能高于盆内水面,主要是由于 的作用。图乙中是一艘载满货物的巨轮从重庆开往广州过程中从长江上游顺流而下通过船闸的示意图,其中闸室与 (选填“上游”或“下游”)构成了连通器。
【答案】大气压;上游。
【解析】(1)在一个标准大气压下,大气压可以支持约10.3m高的水柱;瓶中水面能高于盆内水面不会流出来,是因为盆景中的水与大气接触,是大气压支持着瓶内的水不会流出来;
(2)船在闸室内,所有的阀门与闸门中,只有阀门A是打开的,此时闸室与上游组成连通器,当闸室水面和上游水面相平后,船就可以由上游水道驶入闸室。
25.(2025•湖北襄阳襄城县二模)如图所示,小丽同学利用托里拆利实验装置测量出的大气压强为 Pa(水银的密度为13.6×103kg/m3,g取10N/kg)。若将玻璃管向上提起(管口未离开水银槽中的水银面),则玻璃管中与水银槽中水银面的高度差会 ;如果实验时管中不慎进入少量空气,管中水银柱高度将 。(后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】1.02×105;不变;减小。
【解析】小丽同学利用托里拆利实验装置测量出的大气压强为p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×750×10﹣3m=1.02×105Pa;
大气压等于水银面上方水银柱产生的压强,若将玻璃管向上提起(管口未离开水银槽中的水银面),则玻璃管中与水银槽中水银面的高度差会不变。
如果实验时管中不慎进入少量空气,管内的空气会对管内水银柱产生向下的压强,管中水银柱高度将减小。
26.(2025•四川模拟)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
【答案】小;惯性。
【解析】飞机模型在飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速大,压强小,则下方空气的压强大于上方空气的压强,产生向上的压强差、压力差,形成升力;
飞机模型向前运动,是因为具有惯性。
27.(2025•甘肃武威三模)如图所示,放在水平桌面上的圆柱形容器重为5N,底面积为100cm2,装满某种液体后,容器中A点处压强为5.4×103Pa,则液体对容器底的压强为 Pa,容器对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】7.2×103;7.7×103。
【解析】由图可知,A点的深度为hA=h﹣h′=40cm﹣10cm=30cm=0.3m
液体的密度为
液体对容器底的压强为p=ρgh=1800kg/m3×10N/kg×0.4m=7.2×103Pa
容器内液体的重力为,容器对桌面的压力为F=G液+G容=72N+5N=77N
容器对桌面的压强为
28.(2025•广西贵港港北区三模)如图所示,A、B为两个实心均匀的长方体,将它们放置在水平地面上,A、B的底面积之比为3:4,高度之比为2:3,对水平地面的压强之比为2:1,则A、B的重力之比GA:GB= ,如果将A、B分别沿水平方向切去一定高度,并将切去部分叠放在对方剩余部分上,叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,则A、B被截取的高度之比ΔhA:ΔhB= 。
【答案】3:2;4:9。
【解析】(1)由题意知SA:SB=3:4,pA:pB=2:1,根据p知A、B的重力之比:
3:2;
(2)AB的体积之比为:1:2,已知GA:GB=3:2,由G=mg知mA:mB=3:2,由ρ知A、B的密度之比为:3:1;
由题意知叠放后使A、B对地面的压强之比保持不变,由于A、B的底面积不变,所以A、B对地面的压力之比不变、总质量之比不变(仍然为3:2),所以A截取部分的质量等于B截取部分的质量,由V知A截取部分的体积与B截取部分体积关系为:1:3;
由V=Sh知A、B被截取的高度之比:
ΔhA:ΔhB::4:9。
29.(2025•广西三模)如图,甲、乙两个实心物体静止在水平地面上,其中甲为底面积为0.25m2、高2m的均匀柱状体,乙为边长为1m,密度为2×103kg/m3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p0= Pa,x1= m。
【答案】2×104;0.8。
【解析】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上时,
甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由p可知,甲对地面压强减小,
由图丙可知,b代表甲的压强随截取的长度x的变化,则a代表乙的压强随截取的长度x的变化;
p0为初始时乙对地面的压强,为
初始时,甲对地面的压强为2p0,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p甲1=ρ甲gh1=ρ甲g(h甲﹣x)
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x1时,甲、乙对地面的压强相等,
即 解得x1=0.8m。
30.(2025•山东泰安模拟)在一容器内加入适量的水,利用压强计等器材探究液体压强与哪些因素有关,部分实验过程如图所示。
(1)比较甲、乙、丙三次实验可知:同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强都 。
(2)比较甲、丁两次实验可知:液体的压强与液体的 有关。
(3)探究液体的压强与液体密度的关系时,要将压强计的探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的 与图丁相同,观察比较U形管两侧液面高度差。
(4)丁图中压强计探头的橡皮膜在水中的深度为10cm,则探头的橡皮膜受到水的压强为 Pa。g取10N/kg,。
【答案】(1)相等;(2)深度;(3)深度;(4)1×103。
【解析】(1)观察甲、乙、丙三次实验的,可以看到探头在同种液体的同一深度,只是朝向不同,而U形管两侧液面的高度差相同。这表明在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强相等。
(2)对比甲、丁两次实验的,发现探头的深度相同,液体种类不同,U形管两侧液面的高度差不同。这就说明液体的压强与液体的密度有关。
(3)在探究液体的压强与液体密度的关系时,根据控制变量法,需要控制其他因素相同,只改变液体密度。所以要将压强计的探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的深度与图丁相同,然后比较U形管两侧液面高度差。
(4)已知探头在水中的深度h=10cm=0.1m,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,根据液体压强公式p=ρgh,可得探头受到水的压强p=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m = 1000Pa。
32.(2025•重庆模拟)小渝用图甲所示仪器探究液体压强与哪些因素有关。
(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生 ,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受 的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而 增大 ;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小 。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向 移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的 有关。
(4)如图丁,为了便于测量探头所处的深度,小渝在探头支架上以橡皮膜平面所在位置作为起点标刻度,并将仪器改进为双探头,将左侧探头始终固定在水下h1=8.8cm深处,调节右侧探头在盐水(ρ盐水=1.1g/cm3)中的位置,使U形管左右液面再次相平,读出深度h2=8cm,通过计算发现ρ水h1 ρ盐水h2(选填“>”“=”或“<”);小渝将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度h液=11cm,通过进一步分析可以计算该液体密度为 g/cm3。
【答案】(1)形变;压强;(2)增大;相等;(3)下;密度;(4)=;0.8。
【解析】(1)该仪器探头由空金属盒蒙上橡皮膜构成,探头通过橡胶管连在U形管上,将探头放在液体里橡皮膜就会发生形变,U形管左右液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小。
(2)小渝将支架固定在透明桶上,向桶中缓慢加水至如图乙所示位置,观察到U形管左右液面高度差逐渐变大,分析表明,同种液体内部压强随深度的增加而增大;只改变图乙中探头方向,观察到U形管左右液面高度差不变,说明同种液体内部同一深度,向各个方向的压强大小相等。
(3)观察图乙、丙,为保持探头所处深度相同,应将图丙中探头向下移动,移动后发现U形管左右液面的高度差比图乙大,可初步得出液体内部压强与液体的密度有关。
(4)根据液体压强公式p=ρgh,当U形管左右液面再次相平,说明左右两侧液体对探头的压强相等,即ρ水gh1=ρ液gh2,则ρ水h1=ρ液h2;
将右侧盐水换成另一液体,当U形管左右液面再次相平时,右侧探头所处深度h液=11cm,由ρ水gh1=ρ液gh液可得:1.0×103kg/m3×10N/kg×0.088m=ρ液×10N/kg×0.11m,解得:ρ液=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。
33.(2025•河北邯郸模拟)如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲和实心均匀圆柱体乙置于水平地面上。容器甲的底面积为3×10﹣2m2,内盛有0.2m深的水;圆柱体乙的底面积为1×10﹣2m2、高0.5m,密度为3×103kg/m3。
①求容器中水的质量m水。
②求水对容器甲底部的压强p水。
③现从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度Δh,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,求乙切去厚度Δh的范围。
【解析】①容器甲中水的体积为:V=S容h=3×10﹣2m2×0.2m=6×10﹣3m3,
根据密度公式得,容器中水的质量m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg;
②水对容器甲底部的压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
③由题知,从乙的上方沿水平方向切去一定的厚度Δh,竖直放入甲内水中,当水对容器甲底部的压强最大时,设圆柱体乙切去最大厚度后剩余厚度为h',此时圆柱体的上表面刚好与水平面相平,
厚度为h'的圆柱体的体积为:V'=S柱h',
水面升高的高度为:h'',则h''+h水=h',即h水=h',
代入数据,0.2m=h',解得,h'=0.3m,
要想水压强最大,乙至少切0.3米才能保证,所以乙切掉的范围应该在0.3m~0.5m。
答:①容器中水的质量m水为6kg;
②水对容器甲底部的压强p水为2000Pa;
③乙切去厚度Δh的范围为0.3m~0.5m。
34.(2026•上海模拟)如图所示,置于水平地面的轻质薄壁柱形容器,高为0.3米,底面积为2×10﹣2米2。容器内盛有4×10﹣3米3的水。
(1)求容器中水的质量m水。
(2)求容器对水平地面的压强p。
(3)现有甲、乙、丙三个质量均为6千克的实心球,它们的密度见表。现将它们分别浸没在容器的水中,使水对容器底部的压强及容器对水平地面的压强均能达到最大,请判断应选择的实心球并说明理由;计算出容器中水对容器底部的最大压强p'水。
实心球
密度(千克/米3)
甲
6×103
乙
3×103
丙
1.5×103
【解析】(1)由ρ知容器中水的质量为:
m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3=4kg;
(2)容器对水平地面的压强为:
p2×103Pa;
(3)浸没在容器的水中,要使水对容器底部的压强及容器对水平地面的压强均能达到最大,需要使容器中液面最高且放入物体后没有水溢出,则物体的体积为V物=Sh﹣V水=2×10﹣2m2×0.3m﹣4×10﹣3m3=2×10﹣3m3;
由表格数据知甲实心球的体积为:
V甲1×10﹣3m3;
乙实心球的体积为:
V乙2×10﹣3m3;
丙实心球的体积为:
V丙4×10﹣3m3;
由于V乙=V物,所以将乙实心球放入水中后水刚好不溢出,
容器中水对容器底部的最大压强为:
p'水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa。
答:(1)容器中水的质量m水为4kg;
(2)容器对水平地面的压强p为2×103Pa;
(3)将乙实心球浸没在容器的水中,水对容器底部的压强及容器对水平地面的压强均能达到最大,容器中水对容器底部的最大压强p'水为3000Pa。
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