寒假作业05 压强（巩固培优）八年级科学新教材浙教版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 压强 1．压力与压强 (1)垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力是物体之间由于相互挤压而产生的。压力的特点是：力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直。压力的作用点在被压物体上。 (2)单位面积上受到的压力叫做压强。压强可以定量地描述压力的作用效果。研究压力作用效果跟哪些因素有关时，运用了控制变量法，即保持受力面积不变，研究压力的作用效果与压力大小的关系；保持压力大小不变，研究压力的作用效果与受力面积的关系。 (3)影响压力的作用效果的因素 探究方法 由于压力的作用效果可能与多个因素有关，故在探究时采用控制变量法；实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映，这种研究问题的方法为转换法 探究过程 实验结论 （1）比较甲乙得出：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 （2）比较乙丙得出：在压力_一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 2.压强的计算 （1）计算公式 压强＝ 或 p＝ （2）单位：压强的国际单位制单位是帕斯卡，简称帕，符号Pa。 1帕＝1牛/米2，表示物体每平方米的受力面积上受到1牛的压力。 常用的压强单位还有百帕(102帕)、千帕(103帕)、兆帕(106帕)。 （3）压强的简单计算(注意以下三点) (1)压强p的大小是由压力F和受力面积S两个因素共同决定的。当受力面积S一定时，压强p与压力F成正比；当压力F一定时，压强p与受力面积S成反比。 (2)公式中的F是压力而不是重力。当物体放在水平支承面上静止不动时，物体对支承面的压力大小正好等于物体受到的重力大小。这时，应写明F＝G，再用公式计算。 (3)公式中的S是受力面积，而不是物体的表面积。当两个物体相互接触产生压强时，应以实际接触的面积作为受力面积。 运用p＝F/S公式计算压强时的注意点：S是指受力面积，不是物体的表面积，是施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。 (a)图中甲、乙间的受力面积为S乙； (b)图中甲与地面间的受力面积为S甲，甲对地的压力大小为G甲＋G乙； (c)图中甲、乙间的受力面积为a2。 此公式适用于固、液、气体的压强的计算。 (4)计算时，应注意单位的统一。力的单位一定是牛顿，受力面积的单位必须是米2。如果不是米2，一定要先换算成米2。 3．增大和减小压强的方法 (1)增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。 (2)减小压强的方法：减小压力；增大受力面积。 4．液体压强 （1）液体压强 产生的原因 液体受重力作用，具有流动性 探究影响液体内部压强大小的因素 探究方法：由于液体压强的大小与多个因素有关，故在探究时采用控制变量法；实验中液体压强的大小是通过U形管两边的高度差来反映，这种研究问题的方法为转换法 实验结论：①水和其他液体内部向各个方向都存在着压强，液体对容器底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；②在同种液体同一深度中，液体向各个方向的压强都相等；③液体的压强随深度的增加而增大；④不同液体的压强与液体的密度有关,在同一深度处，液体密度越大压强也越大。 计算 公式 p ＝ρgh，其中ρ表示液体的密度、h表示液体的深度 因此，液体压强只与液体密度和液体深度有关，而与液体的重力、容器的底面积、容器形状均无关．该公式也适用于特殊固体压强（如密度均匀的圆柱体、正方体、长方体等）. 【温馨提示】①液体由于受到重力，因而对容器底部有压强；液体由于具有流动性，因而在液体内部向各个方向都有压强。②由公式可知，液体的压强只跟液体的密度ρ 和液体深度h有关，而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系；③计算液体的压力、压强，一般先用p=ρgh计算压强，再用F=pS计算压力。④静止液体的内部压强跟液体的密度、液体的深度有关，而跟液体的质量、体积以及容器的形状、底面积大小无关。⑤液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系。 （2）测量液体内部压强的仪器是压强计，它的工作原理是：当按住橡皮膜时，U形管两边液面出现高度差，两边高度差表示出压强的大小。 液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力：液体内部压强是由液体的重力产生的，但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力，而等于容器底所受的压强乘以受力面积。处理液体内部压强问题时，先求压强再算压力。容器对支持面的压力和压强，可视为固体问题处理，先分析压力大小，再根据p＝计算压强大小。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．图甲，用手握住一个核桃很难将其捏破；图乙，将A、B两个核桃放在一起捏，A破了，B没破。下列说法正确的是（　　） A．B给A的力大于A给B的力 B．A、B接触处，A受到的压强大于B受到的压强 C．A、B接触处，A受到的压强等于B受到的压强 D．两个核桃放在一起容易捏破，主要是因为增大了压力 【答案】C 【解析】相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在两个物体上；根据增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，增大压力来增大压强来分析此题。 A、两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力，大小相等，A核桃被B核桃挤破是因为B核桃比A核桃硬，故A错误； BC、两核桃相互挤压时A给B的力与B给A的力是一对相互作用力，大小相等，而两核桃接触面积相同，根据p可知，A受到的压强等于B受到的压强，故B错误，C正确； D、两个核桃放在一起容易捏破，是因为将两只核桃放在一起，它们之间的受力面积远远小于一只核桃与手的受力面积，根据p可知，当压力一定时，受力面积越小，压强越大，所以两只核桃放在一起时猛烈挤压就能挤碎主要是因为增大了压强，故D错误。 2．如图甲、乙所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上（甲图），第二次瓶口朝下（乙图），两次药瓶在水里的位置相同。则橡皮膜凹陷的情况是（　　） A．甲图凹陷更多 B．两图凹陷程度相同 C．乙图凹陷更多 D．橡皮膜不会向瓶内凹陷 【答案】C 【解析】根据液体压强的特点分析解答，液体压强的特点：①液体内部朝各个方向都有压强，在同一深度，液体向各个方向的压强相等；②液体的压强随深度的增加而增大；③不同液体的压强还跟密度有关，深度一定时，液体的密度越大，压强越大。 液体内部朝各个方向都有压强，所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹；在同种液体中，液体的压强随深度的增加而增大，所以橡皮膜朝下时，浸入液体的深度大，橡皮膜凹的更明显。综上分析可知，两次橡皮膜都向内凹，乙橡皮膜的形变程度更大。故选项ABD错误，C正确。 3．在日常生活生产中，根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是（　　） A．坦克履带 B．压路机钢轮 C．滑雪板 D．背包带 【答案】B 【解析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关； 增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力； 减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。 A、坦克履带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强，故A不符合题意； B、压路机的钢轮的质量大、重力大，对地面的压力大，是在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强，故B符合题意； C、滑雪板，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对地面的压强，故C不符合题意； D、背包带，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小对肩膀的压强，故D不符合题意。 4．如图所示，质量和底面积相同的甲、乙两容器，装有质量相同的不同液体，则它们对容器底部的压力F甲、F乙和容器对桌面的压力F甲′、F乙′的大小关系正确的是（　　） A．F甲＞F乙，F甲′＞F乙′ B．F甲＜F乙，F甲′＝F乙′ C．F甲＝F乙，F甲′＝F乙′ D．F甲＝F乙，F甲′＜F乙′ 【答案】B 【解析】（1）由题意可知，两液体的质量、深度以及容器的底面积相等， 由图可知，甲液体的体积大于乙液体的体积， 由ρ可得，甲液体的密度小于乙液体的密度， 由p＝ρgh可知，甲液体对容器底部的压强小于乙液体对容器底部的压强， 由F＝pS可知，F甲＜F乙，故ACD错误； （2）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且两容器和液体的质量均相等， 所以，由F＝G＝mg可知，两容器对桌面的压力相等，即F甲′＝F乙′，故B正确。 5．学习了液体压强的规律后，某同学针对下列各种操作的有关判断，正确的是（　　） A．将图甲中盛水的密闭容器倒置，则水对容器底部的压强将变小 B．将图甲中盛水的密闭容器倒置，则容器对桌面的压力将变大 C．在图乙中，用细线系着的金属块由水面上方逐渐浸入水中，烧杯底部受到水的压强将一直保持不变 D．在图丙中，把一个铁块放入盛满了水的烧杯中，容器对桌面的压强将增大 【答案】D 【解析】（1）根据容器形状判断倒置后水的深度变化，然后根据液体压强公式判断压强变化；（2）容器无论正放还是倒放，对桌面的压力都等于容器和容器内液体的重力之和；（3）首先判断金属块完全浸没水中前后水的深度变化，然后判断容器底部受到的压强变化；（4）容器对桌面的压力等于容器、容器内水和铁块的重力之和，分析放入铁块前后容器对桌面的压力变化，根据压强公式判断压强变化。 A、由图可知，图甲的容器上细下粗，将图甲中盛水的密闭容器倒置后，水的深度变大，根据p＝ρgh可知，水对容器底部的压强将变大。故A错误； B、将图甲中盛水的密闭容器倒置，则容器对桌面的压力仍然等于容器和水的重力，容器和水的重力，对桌面的压力不变。故B错误； C、用细线系着的金属块由水面上方逐渐浸入水中，在全部浸入水中之前，水的深度不断变大，烧杯底部受到水的压强不断变大，当金属块完全浸没在水中后，水的深度不再变化，烧杯底部受到水的压强不再变化。故C错误； D、容器对的桌面的压力等于容器、容器内水和铁块的重力之和，由丙图可知，铁块沉底，则浮力小于重力，因为浮力等于其排开水的重力，所以，其排开水的重力小于铁块的重力，在图丙中把一个铁块放入盛满了水的烧杯中，容器对的桌面的压力变大，而容器 与桌面的受力面积不变，所以根据p可知，压强将增大。故D正确 6．如图所示，材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上，在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙，对桌面的压强为p甲、p乙，底面积S甲＞S乙．则下列关系正确的是（　　） 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】A 【解析】（1）匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和摩擦力大小相等。滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力不变。（2）物体对地面的压强跟压力大小和受力面积有关，在压力一定时，受力面积越大，压强越小；在受力面积一定时，压力越大，压强越大。 解：（1）甲、乙质量相同，重力相同，甲乙放在水平地面上，甲乙对水平地面的压力相同，接触面粗糙程度相同，所以甲、乙受到的滑动摩擦力相同； 甲、乙都匀速直线运动，甲、乙水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，滑动摩擦力相同，拉力相同，所以F甲＝F乙。 （2）甲、乙对地面的压力相同，由题S甲＞S乙，所以甲对地面的压强小，即p甲＜p乙．BCD错误，A正确。 7．（多选）小科将三本完全相同的书分别按甲、乙两种方式放在水平桌面上（如图所示）。下列分析正确的是（　　） A．两种方式中书对桌面的压强相等 B．甲方式中取走一本书，剩余书对桌面的压强将变小 C．乙方式中取走一本书，剩余书对桌面的压强将变小 D．甲、乙对比，可以探究压力的作用效果与受力面积的关系 【解析】A、甲、乙两种放置方法对书架的压力相等，甲图中书架的受力面积小于乙图中书架的受力面积，由p知，乙图中对书架的压强要小，故A错误； B、根据pρgh知图甲中取走1本书后，密度不变，高度不变，剩余书对桌面的压强不变，故B错误； C、乙方式中取走一本书，剩余书对桌面的压力变小，受力面积不变，根据p知剩余书对桌面的压强将变小，故C正确； D、甲、乙对比，压力大小相同，受力面积不同，可以探究压力的作用效果与受力面积的关系，故D正确。 故选：CD。 8．如图所示，在两个完全相同的容器中，盛有质量相等的水和酒精（ρ酒精＜ρ水），下列说法正确的是（　　） A．甲盛的是酒精，乙盛的是水 B．在距各自液面相同深度的A、B两点压强相等 C．甲容器比乙容器底部受到的压力小 D．甲、乙两容器底部受到的压强相等 【答案】D 【解析】（1）由图可知乙杯液体体积大，甲杯液体体积小，而质量相同，根据密度公式判断哪个是水，哪个是酒精；（2）对于直壁容器，液体对容器底部的压力等于液体的重力，根据压强定义式确定液体对容器底部的压强关系；（3）在不同液体的同一深度，密度大的液体产生的压强大。 A、已知甲乙容器中液体的质量相等，又因为酒精的密度小于水的密度，根据V可知体积多的液体为酒精，故甲为水，乙为酒精，故A错误； B、两容器距各自液面的深度相同，即A、B两点所处的深度相同，而液体的密度不同，所以根据液体压强公式可知A、B两点的压强不相等，故B错误； CD、对于直壁容器，液体对容器底压力等于液体的重力，液体的质量相同、重力相同、压力相同，故甲容器与乙容器底部受到的压力相同，且容器的底面积相同，由p知，甲、乙两容器底部受到的压强相等，故D正确、C错误。 9．如图，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有不同液体。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，则两液体的密度ρ甲、ρ乙和桌面受到的压强p甲、p乙大小关系为（　　） A．ρ甲＜ρ乙，p甲＝p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙 C．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＝p乙 【答案】C 【解析】由图知，A、B所处的深度hA＞hB，而A、B两点压强相等，即pA＝pB，由p＝ρgh可知液体密度ρ甲＜ρ乙； 由题知，A、B两点距离杯底的高度相同，设该高度为h0， 则两烧杯底部受到的液体压强分别为：p甲底＝pA+ρ甲gh0，p乙底＝pB+ρ乙gh0， 因为pA＝pB，ρ甲＜ρ乙，所以可知p甲底＜p乙底， 由题意可知两烧杯的质量相同、底面积也相同，则由F＝pS可知两烧杯底部受到液体压力的关系为F甲底＜F乙底， 因为烧杯为柱形容器，所以杯底受到的液体压力等于液体的重力，则两液体的重力关系为G甲＜G乙，且两烧杯的重力相同，则乙烧杯和杯内液体的总重力较大， 因烧杯对水平桌面的压力等于杯和液体的总重，则F甲＜F乙，受力面积相同，根据p可知烧杯甲、乙对桌面的压强p甲＜p乙。 10．如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB，容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则关于它们的大小关系的叙述中，正确的是（　　） ①若两种液体的质量相同：pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 ②若两种液体的质量相同：pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 ③若两种液体的密度相同：pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 ④若两种液体的密度相同：pA＝pB，FA＝FB；p甲＜p乙，F甲＜F乙 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 【答案】C 【解析】①②由题意可知，A、B两容器内液体的深度和质量相等， 由图可知，A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积， 由ρ可知，两容器内液体的密度关系为ρA＜ρB， 由p＝ρgh可知，液体对容器底部的压强关系为pA＜pB， 因两容器的底面积相等，所以，由p的变形式F＝pS可知，液体对容器底部的压力关系为FA＜FB； 又因水平面上物体的压力和自身的重力相等，且两容器的质量和液体的质量相等，由G＝mg知总重力相等，对桌面的压力也相等，即F甲＝F乙； 所以，由p知，容器对桌面的压强p甲＝p乙，故①错误、②正确。 ③④若两种液体的密度相同，液体的深度相同，由p＝ρgh知液体对容器底部的压强关系为pA＝pB，容器的底面积相同，根据p知液体对容器底部的压力FA＝FB； A容器内液体的体积大于B容器内液体的体积，由ρ可知，A液体的质量大于B液体的质量，由G＝mg知A液体的重力大于B液体的重力，甲对桌面的压力大于乙对桌面的压力，即F甲＞F乙； 所以，由p知，容器对桌面的压强p甲＞p乙，故④错误、③正确。 11．如图所示，在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b；瓶中注水后，若某时刻水从两个小圆孔喷出分别落到水平地面上c、d两点，其中d离塑料瓶远些，则（　　） A．图中d是从a孔喷出水的落点 B．实验初步说明：水内部压强的大小与水的深度有关 C．实验初步说明：液体内部压强的大小与液体的密度有关 D．在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多 【答案】B 【解析】A、由图可知，a处液体的深度比b处液体的深度小，由液体压强的特点可知，a处液体的压强小于b处液体的压强，因此a孔喷出水的距离小于b孔喷出水的距离，即d是从b孔喷出水的落点，c是从a孔喷出水的落点，故A错误； BC、由图可知，小孔位置越低，水的深度越深，水喷出得越远，表示水的压强越大，说明液体内部压强的大小跟液体的深度有关，故B正确、C错误； D、a孔的位置比b孔的位置高，水的深度小，液体压强小，则水的流速慢，若两孔大小相同，则相同时间内a孔流出水的质量小，故D错误。 12．为研究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用塑料瓶和海绵进行实验：将瓶子装满水，依次正放和倒放于海绵上（如图）。 （1）正放时水对瓶底的压强为p1，倒放时水对瓶盖的压强为p2，则p1_________p2。选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，需要从_________（填“正放”或“倒放”）瓶子中倒出部分水。 （3）倒出半瓶水后，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”）。 【答案】（1）等于；（2）倒放；（3）大于 【解析】（1）由图可知，瓶中装满水，将瓶子竖直倒置，水的密度ρ、深度h不变，由液体压强公式p＝ρgh可知，正放时水对瓶底的压强和倒放时水对瓶盖的压强相等； （2）瓶子正放或倒放时对海绵的压力保持不变，倒放时受力面积小，产生的压强大。要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，根据p，需要从倒放瓶子中倒出部分水。 （3）倒出半瓶水后，正放时，瓶子中的水柱是粗细相同的，瓶子底部受到的压力F1等于瓶中水的重力；倒放时，瓶子中的水柱上面粗，下面细，一部分水压的是瓶子的侧壁，瓶盖受到的压力F2小于瓶中水的重力，即F1大于F2。 13．如图所示，用100牛的力把重为80牛的物体压在竖直的墙壁上并保持静止，物体与墙壁的接触面积为200厘米2，则墙壁受到的压强为_________帕，物体受到的摩擦力是_________牛。 【答案】5000；80。 【解析】因固体可以大小不变的传递压力，因此墙壁受到物体的压力F＝100N，则墙壁受到的压强为：； 因物体被压在竖直墙壁上保持静止，处于平衡状态，竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力，所以，物体受到的摩擦力f＝G＝80N。 14．根据对液体压强公式的理解，物理小组的同学们用一个柱状容器制成了简易的液体密度计，如图甲所示。 （1）先单独向隔板左侧注水，可发现隔板中间的橡皮膜向_________侧凸出； （2）将待测液体缓慢注入右侧，当隔板上橡皮膜变平时，测量出水面及待测液体液面到橡皮膜的距离为h1和h2，已知ρ水，可知ρ液＝_________； （3）如在安装隔板时，柱状容器左右分割不等，如乙图所示，则_________（选填“会”或“不会”）影响测出正确结果。 【答案】（1）右；（2）•ρ水；（3）不会。 【解析】（1）单独向隔板左侧注水，液体对侧壁产生压强，所以隔板中间的橡皮膜向右侧凸出。 （2）将待测液体缓慢注入右侧，当隔板上橡皮膜变平时，两边压强相等，则有ρ水gh1＝ρ液gh2，所以ρ液•ρ水。 （3）因为液体压强只与液体密度和深度有关，所以柱状容器左右分割不等不会对结果有影响； 15．为了研究液体内部压强的特点，小刚将两个完全相同的压强计进行了改进，当两探头置于空气中时，U形管液面相平，现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中，当两探头所处的深度相同时，U形管中的位置如图所示，左侧探头受到液体压强_________右侧探头受到液体压强。此时ρ1_________ρ2，（均选填“＞”“＜”或“＝”），若使U形管中的液面再次相平，应_________（选填“增大”、“减小”）甲容器中的探头在液体中的深度。 【答案】＞；＞；减小。 【解析】读图可知，压强计的探头在两液体中的深度是相同的，而U形管中液面的高度左边小于右边，说明甲中的压强更大，根据p＝ρgh可以判断甲液体的密度更大，即ρ1＞ρ2； 若使U形管中的液面再次相平，应增大乙中的压强或减小甲中的压强，根据p＝ρgh可知，应减小甲容器中的探头在液体中的深度或增大乙容器中的探头在液体中的深度。 16．如图甲所示，在水平桌面上有一个长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌面相齐，若竖直切除该物体右边的阴影部分，剩余部分对桌面的压强_________。图乙在水平力F的作用下，使木板M右端匀速离开桌边，在此过程中M对桌面的压力_________，压强_________，提供的水平力F_________ 。（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】不变；不变；变大；不变。 【解析】物体对水平桌面的压力等于物体的重力，而压强的大小与压力大小和受力面积有关，由题可知压力和接触面积（受力面积）的变化情况，利用压强公式可得压强的变化；影响摩擦力的因素有压力和接触面的粗糙程度，据此可知摩擦力是否改变，匀速运动时物体受到的拉力等于摩擦力。 在水平桌面上有一个长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌面相齐，若竖直切除该物体右边的阴影部分，木板的重力变为原来的一半，对水平桌面的压力变为原来的一半，受力面积变为原来的一半，根据压强公式p可知剩余部分对桌面的压强不变；图乙在水平力F的作用下，使木板M右端匀速离开桌边，木板被拉出的过程中，对桌面的压力等于木板重力，大小不变； 但在这一过程中，受力面积逐渐变小，据压强公式p可知对桌面的压强逐渐变大；木块对水平桌面的压力和桌面的粗糙程度都没有改变，木板受到的摩擦力不变，匀速运动时物体受到的拉力等于摩擦力，所以提供的水平力F不变。 17．将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2。则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为4.5N B．饮料的密度为1.5g/cm3 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为800Pa D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.5×103Pa 【答案】D 【解析】（1）根据图像读出h＝0cm时杯座受到的压力，即为空杯对杯座的压力，再读出h＝10cm即杯子装满饮料时杯对杯座的压力，两者的差值即为装满饮料时杯底受到饮料的压力；（2）根据p求出饮料对杯底的压强，利用p＝ρ液gh求出饮料的密度； （3）（4）知道饮料流出的速度和饮料出口的横截面积，可求饮料持续流入空杯5s后和8s后杯子内饮料的体积，利用m＝ρV求出杯子内饮料的质量，杯对杯座的压力等于空杯对杯座的压力加上饮料的重力，利用p求出杯对杯座的压强。 A、由图可知，当h＝0cm时，F0＝0.9N，即空杯对杯座的压力为：F0＝0.9N， 当h＝10cm即杯子装满饮料时，杯对杯座的压力为：F1＝4.5N， 则杯底受到饮料的压力为：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N，故A错误； B、S2＝30cm2＝3×10﹣3m2， 饮料对杯底的压强为：p1200Pa， 此时饮料的深度为：h＝H＝10cm＝0.1m， 由p＝ρ液gh可得，饮料的密度为：ρ1.2×103kg/m3＝1.2g/cm3，故B错误； C、饮料流出的速度为：v＝50cm/s＝0.5m/s， S1＝0.8cm2＝8×10﹣5m2， 饮料持续流入空杯5s后，杯子内饮料的体积为：V＝S1vt＝8×10﹣5m2×0.5m/s×5s＝2×10﹣4m3， 杯子内饮料的质量为：m＝ρV＝1.2×103kg/m3×2×10﹣4m3＝0.24kg， 杯对杯座的压力为：F′＝F0+mg＝0.9N+0.24kg×10N/kg＝3.3N， 杯对杯座的压强为：p′1100Pa，故C错误； D、饮料持续流入空杯8s后，杯子内饮料的体积为：V′＝S1vt′＝8×10﹣5m2×0.5m/s×8s＝3.2×10﹣4m3， 理论上现在杯子内饮料的质量为：m′＝ρV′＝1.2×103kg/m3×3.2×10﹣4m3＝0.384kg， 实际上杯子最多能盛饮料的质量为：m实＝ρV杯＝ρS2h＝1.2×103kg/m3×3×10﹣3m2×0.1m＝0.36kg， 此时杯对杯座的压力为：F″＝F0+m实g＝0.9N+0.36kg×10N/kg＝4.5N， 杯对杯座的压强为：p″1.5×103Pa，故D正确。 18．如图甲所示，一个长方体木块在水平拉力F作用下，在水平桌面上运动，已知拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力f1等于_________N，它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1_________f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一，则切割前后木块对桌面的压强之比是_________。 【答案】3；＝；1：1。 【解析】（1）由图丙可知：第2～6s时，木块做匀速运动，此时的摩擦力与拉力是平衡力，根据图乙可知：此时摩擦力f＝F＝3N， 滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，与物体运动的速度无关。 所以，第7s时摩擦力f1＝f＝3N，第1s时摩擦力f2＝f＝3N，故f1＝f2； （2）将木块竖直切去， 则前后压强之比p：p'：：1：1。 19．质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，g取10N/kg，求： （1）汽车所受重力的大小。 （2）汽车静止在水平地面上时对地面的压强。 （3）汽车在水平地面上匀速行驶的过程中受到的牵引力。 【解】（1）汽车的重力：G＝mg＝6×103kg×10N/kg＝6×104N； （2）汽车静止在水平地面上时对地面的压力：F＝G＝6×104N； 地面的受力面积：S＝0.05m2×4＝0.2m2； 汽车对水平地面的压强：p3×105Pa； （3）汽车运动时的阻力f＝6×104N×0.08＝4.8×103N， 因为汽车做匀速直线运动，匀速直线运动是一种平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小是相等的，所以牵引力F＝f＝4.8×103N。 答：（1）汽车的重力是6×104N； （2）汽车静止在水平地面上对地面的压强是3×105Pa； （3）汽车在水平地面上匀速行驶的过程中受到的牵引力4.8×103N。 20．如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”，它由播水壶和受水壶组成，其模型如图乙所示，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。 （1）浮块漂浮在水面，随水位的上升而上升，它所受的浮力是_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）的。 （2）小温想了解漏刻计时的原理，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据： 实验次数 容器横截面积S/cm2 水深h/cm 水流完所需时间t/s 1 100 4 12 2 150 4 18 3 300 4 36 4 300 2 25 5 300 6 43 6 300 8 50 7 ？ 8 60 ①分析_________三次实验数据可知，容器横截面积相同时，水的深度越深，水流完时间越长。 ②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“？”处容器横截面积应为_________cm2。 （3）改进后，小温检测发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图丁所示，依据的科学知识是_____________________________________________。 【答案】（1）不变；（2）①.4、5、6；②.360；（3）水的深度保持不变，出水口的液体压强不变。 【解析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。 （1）浮块漂浮在水面，随水位的上升而上升，它所受的浮力是不变的，都等于物体的重力。 （2）小温想了解漏刻计时的原理，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据，根据控制变量法思想可得： ①分析 4、5、6 三次实验数据可知，容器横截面积相同时，水的深度越深，水流完时间越长。 ②结合上述实验数据可知：当水的深度相同时，容器横截面积与水流完时间成正比，故第七次实验“？”处容器横截面积应为360cm2。 （3）改进后，小温检测发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图丁所示，依据的科学知识是水的深度保持不变，出水口的液体压强不变。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业05 压强 1．压力与压强 (1)垂直压在物体表面上的力叫做压力。压力是物体之间由于相互挤压而产生的。压力的特点是：力作用在受力物体的表面上，力的方向与受力物体的表面垂直。压力的作用点在被压物体上。 (2)单位面积上受到的压力叫做压强。压强可以定量地描述压力的作用效果。研究压力作用效果跟哪些因素有关时，运用了控制变量法，即保持受力面积不变，研究压力的作用效果与压力大小的关系；保持压力大小不变，研究压力的作用效果与受力面积的关系。 (3)影响压力的作用效果的因素 探究方法 由于压力的作用效果可能与多个因素有关，故在探究时采用控制变量法；实验中压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来反映，这种研究问题的方法为转换法 探究过程 实验结论 （1）比较甲乙得出：在受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显 （2）比较乙丙得出：在压力_一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显 2.压强的计算 （1）计算公式 压强＝ 或 p＝ （2）单位：压强的国际单位制单位是帕斯卡，简称帕，符号Pa。 1帕＝1牛/米2，表示物体每平方米的受力面积上受到1牛的压力。 常用的压强单位还有百帕(102帕)、千帕(103帕)、兆帕(106帕)。 （3）压强的简单计算(注意以下三点) (1)压强p的大小是由压力F和受力面积S两个因素共同决定的。当受力面积S一定时，压强p与压力F成正比；当压力F一定时，压强p与受力面积S成反比。 (2)公式中的F是压力而不是重力。当物体放在水平支承面上静止不动时，物体对支承面的压力大小正好等于物体受到的重力大小。这时，应写明F＝G，再用公式计算。 (3)公式中的S是受力面积，而不是物体的表面积。当两个物体相互接触产生压强时，应以实际接触的面积作为受力面积。 运用p＝F/S公式计算压强时的注意点：S是指受力面积，不是物体的表面积，是施力物体与受力物体直接接触的那部分面积。 (a)图中甲、乙间的受力面积为S乙； (b)图中甲与地面间的受力面积为S甲，甲对地的压力大小为G甲＋G乙； (c)图中甲、乙间的受力面积为a2。 此公式适用于固、液、气体的压强的计算。 (4)计算时，应注意单位的统一。力的单位一定是牛顿，受力面积的单位必须是米2。如果不是米2，一定要先换算成米2。 3．增大和减小压强的方法 (1)增大压强的方法：增大压力；减小受力面积。 (2)减小压强的方法：减小压力；增大受力面积。 4．液体压强 （1）液体压强 产生的原因 液体受重力作用，具有流动性 探究影响液体内部压强大小的因素 探究方法：由于液体压强的大小与多个因素有关，故在探究时采用控制变量法；实验中液体压强的大小是通过U形管两边的高度差来反映，这种研究问题的方法为转换法 实验结论：①水和其他液体内部向各个方向都存在着压强，液体对容器底部和侧壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强；②在同种液体同一深度中，液体向各个方向的压强都相等；③液体的压强随深度的增加而增大；④不同液体的压强与液体的密度有关,在同一深度处，液体密度越大压强也越大。 计算 公式 p ＝ρgh，其中ρ表示液体的密度、h表示液体的深度 因此，液体压强只与液体密度和液体深度有关，而与液体的重力、容器的底面积、容器形状均无关．该公式也适用于特殊固体压强（如密度均匀的圆柱体、正方体、长方体等）. 【温馨提示】①液体由于受到重力，因而对容器底部有压强；液体由于具有流动性，因而在液体内部向各个方向都有压强。②由公式可知，液体的压强只跟液体的密度ρ 和液体深度h有关，而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系；③计算液体的压力、压强，一般先用p=ρgh计算压强，再用F=pS计算压力。④静止液体的内部压强跟液体的密度、液体的深度有关，而跟液体的质量、体积以及容器的形状、底面积大小无关。⑤液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系。 （2）测量液体内部压强的仪器是压强计，它的工作原理是：当按住橡皮膜时，U形管两边液面出现高度差，两边高度差表示出压强的大小。 液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力：液体内部压强是由液体的重力产生的，但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力，而等于容器底所受的压强乘以受力面积。处理液体内部压强问题时，先求压强再算压力。容器对支持面的压力和压强，可视为固体问题处理，先分析压力大小，再根据p＝计算压强大小。 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．图甲，用手握住一个核桃很难将其捏破；图乙，将A、B两个核桃放在一起捏，A破了，B没破。下列说法正确的是（　　） A．B给A的力大于A给B的力 B．A、B接触处，A受到的压强大于B受到的压强 C．A、B接触处，A受到的压强等于B受到的压强 D．两个核桃放在一起容易捏破，主要是因为增大了压力 2．如图甲、乙所示，一个空的塑料药瓶，瓶口扎上橡皮膜，竖直浸入水中，第一次瓶口朝上（甲图），第二次瓶口朝下（乙图），两次药瓶在水里的位置相同。则橡皮膜凹陷的情况是（　　） A．甲图凹陷更多 B．两图凹陷程度相同 C．乙图凹陷更多 D．橡皮膜不会向瓶内凹陷 3．在日常生活生产中，根据需要常常要考虑受力面上的压强大小。下列事例中能增大压强的是（　　） A．坦克履带 B．压路机钢轮 C．滑雪板 D．背包带 4．如图所示，质量和底面积相同的甲、乙两容器，装有质量相同的不同液体，则它们对容器底部的压力F甲、F乙和容器对桌面的压力F甲′、F乙′的大小关系正确的是（　　） A．F甲＞F乙，F甲′＞F乙′ B．F甲＜F乙，F甲′＝F乙′ C．F甲＝F乙，F甲′＝F乙′ D．F甲＝F乙，F甲′＜F乙′ 5．学习了液体压强的规律后，某同学针对下列各种操作的有关判断，正确的是（　　） A．将图甲中盛水的密闭容器倒置，则水对容器底部的压强将变小 B．将图甲中盛水的密闭容器倒置，则容器对桌面的压力将变大 C．在图乙中，用细线系着的金属块由水面上方逐渐浸入水中，烧杯底部受到水的压强将一直保持不变 D．在图丙中，把一个铁块放入盛满了水的烧杯中，容器对桌面的压强将增大 6．如图所示，材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上，在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙，对桌面的压强为p甲、p乙，底面积S甲＞S乙．则下列关系正确的是（　　） 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 7．（多选）小科将三本完全相同的书分别按甲、乙两种方式放在水平桌面上（如图所示）。下列分析正确的是（　　） A．两种方式中书对桌面的压强相等 B．甲方式中取走一本书，剩余书对桌面的压强将变小 C．乙方式中取走一本书，剩余书对桌面的压强将变小 D．甲、乙对比，可以探究压力的作用效果与受力面积的关系 8．如图所示，在两个完全相同的容器中，盛有质量相等的水和酒精（ρ酒精＜ρ水），下列说法正确的是（　　） A．甲盛的是酒精，乙盛的是水 B．在距各自液面相同深度的A、B两点压强相等 C．甲容器比乙容器底部受到的压力小 D．甲、乙两容器底部受到的压强相等 9．如图，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有不同液体。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，则两液体的密度ρ甲、ρ乙和桌面受到的压强p甲、p乙大小关系为（　　） A．ρ甲＜ρ乙，p甲＝p乙 B．ρ甲＜ρ乙，p甲＞p乙 C．ρ甲＜ρ乙，p甲＜p乙 D．ρ甲＞ρ乙，p甲＝p乙 10．如图所示，底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器（容器厚度不计），装有A、B两种液体，放在水平桌面上，液面高度相同，若液体对容器底部的压强分别为pA、pB，液体对容器底部的压力分别为FA、FB，容器对桌面的压强分别为p甲、p乙，容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则关于它们的大小关系的叙述中，正确的是（　　） ①若两种液体的质量相同：pA＞pB，FA＞FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 ②若两种液体的质量相同：pA＜pB，FA＜FB；p甲＝p乙，F甲＝F乙 ③若两种液体的密度相同：pA＝pB，FA＝FB；p甲＞p乙，F甲＞F乙 ④若两种液体的密度相同：pA＝pB，FA＝FB；p甲＜p乙，F甲＜F乙 A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 11．如图所示，在敞口塑料瓶侧壁钻两个大小相同的小圆孔a、b；瓶中注水后，若某时刻水从两个小圆孔喷出分别落到水平地面上c、d两点，其中d离塑料瓶远些，则（　　） A．图中d是从a孔喷出水的落点 B．实验初步说明：水内部压强的大小与水的深度有关 C．实验初步说明：液体内部压强的大小与液体的密度有关 D．在相同的时间内a孔喷出水的质量比b孔喷出水的质量多 12．为研究“影响压力作用效果的因素”，小科在家中用塑料瓶和海绵进行实验：将瓶子装满水，依次正放和倒放于海绵上（如图）。 （1）正放时水对瓶底的压强为p1，倒放时水对瓶盖的压强为p2，则p1_________p2。选填“大于”“小于”或“等于”）。 （2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，需要从_________（填“正放”或“倒放”）瓶子中倒出部分水。 （3）倒出半瓶水后，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”）。 13．如图所示，用100牛的力把重为80牛的物体压在竖直的墙壁上并保持静止，物体与墙壁的接触面积为200厘米2，则墙壁受到的压强为_________帕，物体受到的摩擦力是_________牛。 14．根据对液体压强公式的理解，物理小组的同学们用一个柱状容器制成了简易的液体密度计，如图甲所示。 （1）先单独向隔板左侧注水，可发现隔板中间的橡皮膜向_________侧凸出； （2）将待测液体缓慢注入右侧，当隔板上橡皮膜变平时，测量出水面及待测液体液面到橡皮膜的距离为h1和h2，已知ρ水，可知ρ液＝_________； （3）如在安装隔板时，柱状容器左右分割不等，如乙图所示，则_________（选填“会”或“不会”）影响测出正确结果。 15．为了研究液体内部压强的特点，小刚将两个完全相同的压强计进行了改进，当两探头置于空气中时，U形管液面相平，现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1和ρ2的两种液体中，当两探头所处的深度相同时，U形管中的位置如图所示，左侧探头受到液体压强_________右侧探头受到液体压强。此时ρ1_________ρ2，（均选填“＞”“＜”或“＝”），若使U形管中的液面再次相平，应_________（选填“增大”、“减小”）甲容器中的探头在液体中的深度。 16．如图甲所示，在水平桌面上有一个长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌面相齐，若竖直切除该物体右边的阴影部分，剩余部分对桌面的压强_________。图乙在水平力F的作用下，使木板M右端匀速离开桌边，在此过程中M对桌面的压力_________，压强_________，提供的水平力F_________ 。（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。 17．将平底薄壁直圆筒状的空杯放在饮料机的水平杯座上接饮料，杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图象如图所示。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2。则下列说法中正确的是（　　） A．装满饮料时，杯底受到饮料的压力为4.5N B．饮料的密度为1.5g/cm3 C．饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为800Pa D．饮料持续流入空杯8s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.5×103Pa 18．如图甲所示，一个长方体木块在水平拉力F作用下，在水平桌面上运动，已知拉力随时间变化的图像如图乙所示，木块的速度随时间变化的图像如图丙所示，则木块在第7s时的摩擦力f1等于_________N，它与木块在第1s时的摩擦力f2大小关系是f1_________f2（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如果将静止在水平桌面上的木块沿竖直方向切割掉三分之一，则切割前后木块对桌面的压强之比是_________。 19．质量为6×103kg的四轮汽车在平直的公路上以10m/s的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.08倍，每个轮胎与地面的接触面积为0.05m2，g取10N/kg，求： （1）汽车所受重力的大小。 （2）汽车静止在水平地面上时对地面的压强。 （3）汽车在水平地面上匀速行驶的过程中受到的牵引力。 20．如图甲是古代一种滴水计时的工具——“漏刻”，它由播水壶和受水壶组成，其模型如图乙所示，播水壶不断滴水，受水壶内由标尺与浮块组成的浮箭上升后，通过指针指向浮箭上标尺的刻度即可读取时间。 （1）浮块漂浮在水面，随水位的上升而上升，它所受的浮力是_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）的。 （2）小温想了解漏刻计时的原理，他找来三个横截面积不同的长方形塑料盒，分别在底部中央开一个大小相同的圆孔如图丙所示，探究长方形容器中水从圆孔流完所需时间与容器横截面积及水深的关系。通过实验得到如表数据： 实验次数 容器横截面积S/cm2 水深h/cm 水流完所需时间t/s 1 100 4 12 2 150 4 18 3 300 4 36 4 300 2 25 5 300 6 43 6 300 8 50 7 ？ 8 60 ①分析_________三次实验数据可知，容器横截面积相同时，水的深度越深，水流完时间越长。 ②请结合上述实验数据及结论分析第七次实验“？”处容器横截面积应为_________cm2。 （3）改进后，小温检测发现随着播水壶内水量减少，滴水间隔时间越来越长。为使滴水间隔时间相同，小组讨论后，将滴水壶装置改进成如图丁所示，依据的科学知识是_____________________________________________。 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $