内容正文:
主题二 力
专题10 压强(解析版)
目 录
2
8
8
通关01 探究影响压力作用效果的因素 8
通关02 压强公式的应用和计算 9
通关03 计算柱状固体的压强 11
通关04 叠加体、固体切割的压强计算 12
通关05 改变压强的方法和应用 15
通关06 探究液体内部压强的特点 16
通关07 液体压强的特点及应用 18
通关08 液体压强的定性比较 20
通关09 液体压强和固体压强的对比计算 22
通关10 连通器 23
通关11 大气压的测量 25
通关12 大气压的存在及应用 27
通关13 制作简易活塞式抽水机 28
通关14 流体压强与流速的关系及现象解释 30
通关15 飞机的升力及应用 31
31
40
40
1.【考查连通器原理、生活中的连通器】某中学生设计了一种U形酸菜坛,如图所示,采用一端放另一端取,达到先入先出的效果。晓畅的妈妈从左侧放入要腌制的原材料,从右侧取出腌好的酸菜,这时U形酸菜坛左右两侧液面 (选填“相平”“左高右低”或“左低右高”),该酸菜坛实质上是一个 。
【答案】 相平 连通器
【详解】[1][2]由图可知,酸菜坛是一个上端开口、下端连通的容器,因此该泡菜坛实际上是一个连通器,根据连通器原理,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是相平的。从右侧取出腌好的酸菜后,若液体不再流动,左右两侧液面相平。
2.【考查压强公式的简单应用】某同学想知道大气给人体表面的压力大小,于是查找了气压与海拔高度的关系,如图所示。已知人体表面积约为200dm2,当所处高度和海平面相同时,人体表面受到的大气压力为 N。
【答案】
【详解】由图可知,海平面处大气压
人体表面积
则人体表面受到的大气压力
3.【考查大气压的应用、流体压强与流速的关系】如图甲为屋顶的无动力风帽,它可借助风力帮助室内换气。如图乙,当室外的自然风吹过风帽时,风帽会转动起来,其周围空气流速变大,压强变 ,室内的气体压强 (填“大于”“小于”或“等于”)室外的气体压强,可迅速将室内的污浊气体排出。
【答案】 小 大于
【详解】[1][2]流体流速越大的位置,压强越小。当室外的自然风吹过风帽时,风帽转动,其周围空气流速变大,所以压强变小。此时,室内的气体压强大于室外的气体压强,在压强差的作用下,室内的污浊气体就会被迅速排出。
4.【考查大气压的应用、流体压强与流速的关系】如图所示是活塞式抽水机的抽水示意图,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。由图可知此时作用在摇杆A点的力方向 (选填“向上”或“向下”),活塞下方圆筒内空间增大,在 的作用下,地下水被压入抽水机圆筒内。
【答案】 向下 大气压
【详解】[1]由图可知,此时要使活塞向上运动,根据杠杆原理,作用在摇杆A点的力方向向下。
[2]活塞下方圆筒内空间增大,根据气体压强与体积的关系,体积增大,气压减小。因为活塞下方气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,地下水被压入抽水机圆筒内。
5.【考查压强公式的简单应用】小红站在水平放置的体重计上测体重,测出的结果如图所示,测量时她的两只脚与体重计接触的总面积为,取,则她对体重计的压强为 。她在体重计上快速下蹲时,体重计的示数变小,说明此时她对体重计的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
【答案】 小于
【详解】[1]由图可知,小红的质量为,她对体重计的压力为
则她对体重计的压强为
[2]体重计的示数反映了人对体重计的压力大小,她在体重计上快速下蹲时,体重计的示数变小,说明此时她对体重计的压力变小,重力保持不变,故此时她对体重计的压力小于重力。
6.【考查压强公式的简单应用、增大压强的方法】篆刻是一种传统的艺术形式。某同学进行篆刻时的情景如图所示。若篆刻刀对石料的压力为10N,与石料的接触面积为,则篆刻刀对石料的压强为 Pa,该同学发现用同一把篆刻刀刻字时,用的力越大,刻出的痕迹越深,这说明 。
【答案】 在受力面积一定时,压力越大,压强越大
【详解】[1]篆刻刀对石料的压强为
[2]用同一把篆刻刀刻字时,根据公式可知,在受力面积一定时,压力越大,压强越大,刻出的痕迹越深。
7.【考查压强公式和液体压强公式的简单应用、液体压力的比较】如下列图片所示,将三瓶质量相同的矿泉水,分别全部倒入三个质量和底面积相同、形状不同的平底玻璃杯中,水没有溢出,则( )
A.图甲中电子秤的示数最小 B.三幅图中电子秤的示数相同
C.图丙中水对杯底的压力最小 D.三幅图中水对杯底的压强相同
【答案】B
【详解】AB.三个杯子的质量相同,水的质量相同,所以三幅图中电子秤的示数相同,故A不符合题意,B符合题意;
C.图丙中水的深度最大,水对杯底的压强最大,根据可知,水对杯底的压力最大,故C不符合题意;
D.水的体积相同,图丙中水的深度最大,根据压强公式可知,图丙中水对杯底的压强最大,故D不符合题意。
故选B。
8.【考查增大压强的方法】顿钻也称冲击钻,利用钻头自由下落的冲击,击碎岩石,使井不断加深,被誉为“中国文化中最壮观的应用”。后来顿钻传到西方与蒸汽机技术结合,在世界范围的矿产勘探活动中得到广泛的应用。如下图所示,下列措施中有利于顿钻碎石的是( )
①增大加重杆的重量 ②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度 ④尽量让钻从低的地方下落
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
【答案】D
【详解】顿钻碎石需要增大对碎石的压强或者使杆具有更大的能量。所以可以通过增大压力减小受力面积的方式去增大压强。①增大加重杆的重量可以增大压力,③增加钻头的锋利程度可以减小受力面积增大压强。除此之外也可以通过将杆从高的地方下落去增大钻的重力势能,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.【考查压强公式和液体压强公式的简单应用、液体压力的比较】如图,两只完全相同的饮料杯放在水平桌面上,两饮料杯内装有体积相同的两种饮料(未满),此时两饮料对杯底的压强大小相等,下列说法正确的是( )
A.甲杯对水平桌面的压强一定大于乙杯对水平桌面的压强
B.乙杯对水平桌面的压强一定大于甲杯对水平桌面的压强
C.甲杯内饮料对杯底的压力大于乙杯内饮料对杯底的压力
D.乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力
【答案】D
【详解】AB.由图可知,甲杯中饮料的深度较大,h甲>h乙,两饮料对杯底的压强大小相等,即p甲=p乙,根据p=ρgh可知ρ甲<ρ乙
根据G=mg=ρgV可知G甲<G乙
由于水平桌面放置两个完全相同的饮料杯,则压力F=G液+G杯,所以桌面受到的压力F甲<F乙
由于饮料杯的底面积S甲<S乙,根据可知:甲、乙两杯对桌面的压强大小关系不确定。故AB错误;
CD.两饮料对杯底的压强大小相等,即p甲=p乙,饮料杯的底面积S甲<S乙,根据可知:乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力。故C错误,D正确。
故选D。
10.【考查液体压强公式的应用】甲、乙、丙为底部扎有橡皮膜的玻璃管插入水槽中,如图所示。甲、乙、丙管内分别装有与水槽水面相平的煤油、盐水和水,请画出橡皮膜的大致形状。(盐水>水>煤油)
【答案】
【详解】甲管装煤油,,g相同、深度h相同,根据公式,则,所以橡皮膜向上凸;
乙管装盐水, ,g相同、深度h相同,根据公式,则,所以橡皮膜向下凸;
丙管装水,管内水的密度与水槽中水的密度相同,g相同,深度h相同,根据公式,则,所以橡皮膜保持平整。如图所示:
11.【考查压强公式、液体压强公式的简单应用】小明在网上购买了一个耐高温平底玻璃壶,产品的参数信息如表所示。在倒入质量为1.2kg的水后,壶内液面恰好达到警戒水位,随后小明将其放在水平电陶炉上加热。
产品外观
具体参数
质量
0.6kg
壶身高度
14cm
加水警戒线
10cm
壶内底面积
外部底面积
(1)水对壶底的压强p水。
(2)壶对电陶炉的压强p壶。
【答案】(1)1×103Pa
(2)2000Pa
【详解】(1)根据题意,壶内水深为警戒线高度。
水深
水对壶底的压强
(2)壶对电陶炉的压力等于壶和水的总重力。
壶的总质量
壶和水的总重力
因为壶放在水平电陶炉上,所以壶对电陶炉的压力
壶对电陶炉的压强
通关01 探究影响压力作用效果的因素
1.(2025·湖南衡阳·二模)实验小组利用木板、海绵及肥皂探究影响压力作用效果的因素。
(1)图甲的实验中通过 反映压力作用效果的大小。
(2)如图甲所示,将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,把小块肥皂拿走后,剩余的肥皂对海绵的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若将小块肥皂叠放在大块肥皂上,与图甲中肥皂切前的实验现象对比,可以探究压力作用效果与 是否有关。
(3)图甲中整块肥皂对海绵的压强为p1,当将海绵换成图乙中的木板时,整块肥皂对木板的压强为p2,则p1 p2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2) 不变 受力面积
(3)=
【详解】(1)在图甲的实验中,通过海绵的凹陷程度反映压力作用效果的大小,这是转换法的应用,海绵凹陷程度越大,说明压力作用效果越明显。
(2)[1]将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,把小块肥皂拿走后,剩余肥皂对海绵的压力和受力面积都变为原来的一部分,且压力与受力面积的比值不变(根据,F和S同比例减小),所以剩余的肥皂对海绵的压强不变。
[2]若将小块肥皂叠放在大块肥皂上,与图甲中肥皂切前相比,压力不变,受力面积减小,所以可以探究压力作用效果与受力面积是否有关。
(3)根据,整块肥皂对海绵和木板的压力F相同,受力面积S也相同,所以压强p1=p2。
2.(2025·山东菏泽·模拟预测)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲至如图丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵 来体现的,我们 (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)比较图甲和图乙所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,可以得出结论: 。通过比较图 (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。请列举一生活实例: ;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系,p p′(填“>”“<”或“=”);
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
【答案】(1) 凹陷程度 可以
(2) 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 乙 书包的背带做得很宽
(3)=
(4)没有控制压力大小相等
【详解】(1)[1][2]根据转化法,实验中,通过海绵的凹陷程度来判断压力的作用效果,海绵的凹陷程度越大,压力作用效果越明显,即压力的作用效果是通过比较海绵的凹陷程度来反映的;实验中,我们一般选择海绵、泡沫塑料、沙子等较易形变的材料的形变程度来判断压力的作用效果,因此如果用沙子代替海绵做此实验,则仍然可以完成本次实验。
(2)[1]由图甲和图乙可知,受力面积相同,而压力不同,压力越大,海绵的形变越大,压力的作用效果越明显,故可得到的结论是:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[2][3]根据控制变量法,要想探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压力一定,只改变受力面积,因此应比较图乙和图丙,由图乙和图丙可知,压力相同而受力面积不同,受力面积越小,海绵形变越大,力的作用效果越明显,由此可知:压力相同,受力面积越小,压力的作用效果越明显。在生活中,书包的背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
(3)由图丁和丙可知木板和海绵上所放的物体相同,即木板和海绵所受的压力相同,同时受力面积也相同,故所受压强相同,即p=p′。
(4)根据控制变量法,在探究压力的作用效果与受力面积的关系时,应控制压力一定,只改变受力面积,而将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,此时这两块砖对海绵的压力和受力面积都不同,因此得出的结论,压力作用效果与受力面积无关是错误的,原因是没有控制压力的大小相等。
通关02 压强公式的应用和计算
3.(2025·山东泰安·三模)如图,物体与墙的接触面积为,某人用500N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 N,物体对墙的压强为 Pa.物体受到墙对它的摩擦力为 N。
【答案】 500 2500/ 300
【解析】【小题1】[1]根据题意,人施加的500N力为水平方向,物体对墙的压力
[2]压力 ,接触面积 。根据压强公式
[3]物体处于静止状态,说明在竖直方向上受力平衡。竖直向下的力为重力 ,竖直向上的力是墙对物体的摩擦力 ,根据二力平衡,
4.(2025·江西南昌·二模)如图甲所示,将一块质地均匀的长木板放在水平桌面上。如图乙所示,用水平力F向右缓慢推动长木板使其右端逐渐伸出桌面边缘,在未掉落之前,长木板对桌面的压力 ,压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变大
【详解】[1][2]水平面上物体的压力和自身的重力相等,向右缓慢地推长木板的过程中,长木板对桌面的压力不变;向右缓慢地推长木板的过程中,受力面积变小,根据可知长木板对桌面的压强p变大。
5.(2025·吉林·一模)(多选)淘气堡中小朋友们玩搭积木游戏,将四块完全相同的正方体积木甲、乙、丙、丁摆放在水平地面上如图所示,已知每块积木的质量为m,边长为a,则( )
A.甲对丙的压力为4mg
B.丙对地面的压力为2mg
C.将乙和丁同时拿走,丙对地面的压强为
D.将乙和丁放在甲上,甲对丙的压强为
【答案】BC
【详解】A.如图,丙只受甲的压力,甲对丙的压力为,故A不符合题意;
B.丙对地面的压力等于甲和丙的总重力,丙对地面的压力,故B符合题意;
C.将乙和丁同时拿走,丙对地面的压力不变,仍为2mg,丙对地面的压强为,故C符合题意;
D.将乙和丁放在甲上,有三个正方体积木压着丙,丙受到的压力等于三个积木的重力3mg,甲对丙的压强为,故D不符合题意。
故选BC。
通关03 计算柱状固体的压强
6.(2025·山东菏泽·二模)如图,高度相同的实心铜圆柱体和铝圆柱体,放在水平桌面上。已知,。则它们对桌面的压强之比为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
【答案】B
【详解】实心圆柱体放在水平桌面上,根据可知,实心铜圆柱体和铝圆柱体对桌面的压强之比为
故选B。
7.(2025·广西梧州·二模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度为0.1m,质量为2kg。A的密度 ;若,恰能使A、B对水平面的压强相等,B的密度的取值范围 。
【答案】
【详解】[1]正方体A高度为0.1m,质量为2kg,密度为
[2]由于A与B均为均匀柱体置于水平面上,物体对地面的压强为可用公式。
A、B对水平面压强相等,即
则
因为,则
即
8.(2025·福建福州·模拟预测)同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上时,甲、乙对桌面的压强分别为2p和p,则: ;如图所示,若沿竖直方向把甲分成相等的两部分,此时甲对桌面的压强为 ;若把乙叠放在甲的上面,则甲对桌面的压强为 。
【答案】 8:1 2p
【详解】[1]设甲、乙两个正方体的边长分别为 a、b,因它们由同种材料制成,密度相同,则
由压强公式得甲对桌面的压强
乙对桌面的压强
联立以上两式可知a:b = 2:1
[2]若将甲沿竖直方向分成相等两块,高度不变,根据
可知此时甲对桌面的压强不变,为2p。
[3]若将乙叠放在甲上,甲对桌面的压强为
通关04 叠加体、固体切割的压强计算
9.(2025·广西贺州·二模)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。切割前,A对传感器的压力为 N;当时,剩余样品与切割前的总重之比为 。
【答案】 90 13:15
【详解】[1]由图乙可知切割前圆柱体对传感器的压强为3000Pa,则切割前A对传感器的压力为
[2]由图乙可知,当时,传感器所受压强为0,则A、B的总高度为15cm,则B的高度为
由图乙可知,传感器所受压强随切去高度h变化的函数关系为
当B全部切去时,则时传感器所受压强为
B全部切除后传感器减小的压强为
则B的重力为
A的重力为
AB的总重力
当时,B切去的重力为
此时剩余样品与切割前的总重之比为
10.(2025·广西南宁·三模)如图所示,把质量为、的实心正方体甲和乙分别放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等为,已知甲、乙的密度之比,则甲、乙的质量之比 。若将正方体乙沿竖直方向截取的厚度,并将正方体甲叠放在乙剩余部分上面,此时乙对桌面的压强为,则 。
【答案】 4∶9 5∶3
【详解】[1]正方体甲、乙对桌面的压强相等,根据
得甲、乙高度之比
因为甲、乙为正方体,体积V=h3,根据m=ρV得甲、乙的质量之比
[2]原来正方体对桌面的压强
将正方体乙沿竖直方向截取的厚度,正方体乙剩余部分的长为,剩余部分重力为,原来甲乙的质量关系
由G=mg可知甲乙的重力关系
将正方体甲叠放在乙的剩余部分上,乙对桌面的压强
所以p乙∶p0=5∶3
11.(2025·上海闵行·一模)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等。现将它们沿竖直或水平方向切下质量相同的一部分,并将各自切下部分叠放在对方剩余部分的上表面中央,此时它们对水平地面的压强分别为p甲、p乙。下列说法中正确的是( )
A.若甲竖直切、乙水平切,则p甲一定大于p乙
B.若甲水平切、乙竖直切,则p甲可能等于p乙
C.若甲、乙均水平切,则p甲一定大于p乙
D.若甲、乙均竖直切,则p甲可能等于p乙
【答案】A
【详解】A.实心均匀正方体对地面的压强可表示为
其中h为正方体的边长,则由图可知甲的密度大于乙的密度,根据题意,因为切下质量相同的一部分,并将各自切下部分叠放在对方剩余部分的上表面中央,所以切之后形成的两个新物体的质量是不变的,即各自对地面的压力不变,而甲竖直切,底面积变小,压强变大,乙水平切底面积不变,压强不变,所以p甲一定大于p乙,故A正确;
B.若甲水平切,其底面积不变,压强不变,乙竖直切,底面积变小,压强变大,此时p甲小于p乙,故B错误;
C.甲乙均水平切时,两者底面积不变,压强也都不变,所以p甲等于p乙,故C错误;
D.正方体甲、乙对地面的压强可表示为
它们对地面的压强相等,则它们的质量之比等于它们的底面积之比。将它们沿竖直方向切下质量相同的一部分,并将各自切下部分叠放在对方剩余部分的上表面中央,此时各自的总质量不变,则质量之比不变,切去部分的质量可表示为
正方体甲、乙对地面的压强还可表示为p=ρgh,它们对地面的压强相等,则,结合可知,两物体切去部分的底面积相等,所以,切去且交换放置后,两物体的质量之比不等于它们的底面积之比,它们对地面的压强一定不相等,故D错误。
故选A。
通关05 改变压强的方法和应用
12.(2025·贵州毕节·三模)如图所示是《天工开物》中记录的一种农具“耙”,是将铁钉固定于木架上制成,用于破碎大土块并平整土地,是我国古代劳动人民智慧的结晶,一直沿用至今。铁钉的钉头很尖,这是采用 的方式增大压强,使铁钉能深入土地。
【答案】减小受力面积
【详解】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,铁钉的钉头很尖,是采用了减小受力面积的方式增大压强。
13.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)细心的小鸣同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,请解释其中的原因: 。
【答案】由可知,衣服的重力一定,对衣挂的压力一定,甲衣挂比乙衣挂受力面积大,从而对衣服的压强小
【详解】衣服变形是压力的作用效果即压强,衣服越不容易变形说明压强越小,由可知,衣服的重力一定,对衣挂的压力一定,甲衣挂比乙衣挂受力面积大,从而对衣服的压强小。
14.(2025·陕西·模拟预测)下列选项中是为了增大压强的是( )
A.啄木鸟的尖嘴
B.北极熊匍匐前进
C.书包宽宽的背带
D.铁轨下的枕木
【答案】A
【详解】A.啄木鸟的尖嘴,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.北极熊匍匐前进,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.书包背带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.在铁轨下面铺枕木,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。
通关06 探究液体内部压强的特点
15.(2025·福建福州·一模)在探究液体压强的实验中,小明进行了如图所示的操作:
(1)如图甲所示,压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)正确调好压强计后,进行乙、丙两图的实验操作,由实验现象可得:在同种液体中,随液体深度的 ,压强随之变大;
(3)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是在保持探头的位置不变情况下,向丙图的烧杯中加浓盐水,发现U形管两侧液面高度差变大,于是得出结论:液体密度越大,压强越大。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)小明将U形管压强计改造并调整好后,使U形管两侧液面相平,用于测量未知液体的密度。当左右两侧的探头在液体中的深度分别是h1和h2时,U形管两侧液面再次相平,如图丁所示。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度ρ= (用ρ水、h1、h2表示)。
【答案】(1)不属于
(2)变大
(3) 错误 没有控制深度相同
(4)
【详解】(1)连通器是上端开口,下端连通的,U形管有一端是封闭的,所以不属于连通器。
(2)由图乙丙可知,液体密度相同,丙中探头深度更深,U形管左右两侧液面高度差更大,说明液体压强更大,故可得:在液体密度一定时,液体深度越深,液体压强越大。
(3)[1][2]在保持探头的位置不变情况下,向丙图的烧杯中加浓盐水,在液体密度发生改变的同时,探头深度也在发生变化,没有控制深度相同,故他的结论是错误的。
(4)U形管两侧液面再次相平,说明两侧液体压强相等,即解得。
16.(2025·云南临沧·模拟预测)在“探究液体内部压强特点”的实验中。
(1)首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”)。
(2)若将压强计的金属盒放入待测液体中,通过观察形管的高度差从而确定液体内部压强的大小,这种方法在物理上叫做( )(选填字母)
A.图像法 B.转换法
C.等效替代法 D.控制变量法
(3)若使用调好的压强计,探究水内部压强特点的情景如图、、所示。
a.比较图、图和图,可以得到的结论是: ;
b.在图中把金属盒慢慢下移,同时观察形管两边液面的高度差的变化,从而来探究液体压强与液体 的关系。
(4)如图、所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精(没有标签)。小明采用压强计进行探究:小明把金属盒分别浸入到这两种液体中,发现图中形管两边的液柱高度差较小,小明则认为图烧杯中盛的是密度较小的酒精。他的结论是否可靠? ,理由是: 。
【答案】(1)差
(2)B
(3) 同一液体内部同一深度向各个方向的压强相等 深度
(4) 不可靠 没有控制金属盒在液体中的深度相同
【详解】(1)用手按压几下橡皮膜,U形管中的液柱高度几乎不变,说明该压强计的气密性差,有漏气现象。
(2)将压强计的金属盒放入待测液体中,通过观察U形管的高度差来确定液体内部压强的大小,这种把不易直接测量的压强,转换为容易观察的液柱高度差的方法,在物理上叫做转换法,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[1]比较A图、B图和C图可知,液体密度相同,金属盒深度相同,只是方向不同,而U形管两边液柱的高度差相同,可以得到的结论是:同一液体内部同一深度向各个方向的压强相等。
[2]在B图中把金属盒慢慢下移,金属盒在液体中的深度发生了变化,同时观察U形管两边液面的高度差的变化,这是在探究液体压强与液体深度的关系。
(4)[1][2]要探究液体压强与液体密度的关系,需要控制金属盒在液体中的深度相同。而小明把金属盒分别浸入到这两种液体中时,没有控制金属盒在液体中的深度相同,所以仅根据 U 形管两边的液柱高度差就判断液体密度大小不可靠。
通关07 液体压强的特点及应用
17.(2025·安徽·三模)两根完全相同的两端开口的玻璃管底端用相同橡皮膜扎紧。分别倒入清水和浓盐水,可以观察到橡皮膜向外凸出,如图所示。通过比较发现两管橡皮膜凸出程度相同,则倒入玻璃管中清水体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)浓盐水的体积。
【答案】大于
【详解】两管橡皮膜凸出程度相同,说明橡皮膜受到的水和浓盐水的压强相同,根据液体压强公式分析,因为,,所以。两根玻璃管完全相同(横截面积S相同),根据体积公式,因为,所以倒入玻璃管中清水的体积。
18.(2025·河南商丘·二模)小明把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成如图所示的“喷泉”,继续向下压瓶子,发现“喷泉”高度增加了,这说明液体内部压强的大小与 有关。若一直向下压瓶子,在瓶外水面到达瓶口之前,瓶内的水面 (填“会”“不会”)高于瓶外水面。
【答案】 深度 不会
【详解】[1]由题意可知,继续向下压瓶子,瓶子进入液体深度变大,发现“喷泉”高度增加了,这说明液体内部压强的大小与深度有关。
[2]由于瓶内气体被压缩,瓶内气压大于外界大气压,阻止水进入瓶内,所以瓶内的水面不会等于瓶外水面。
19.(2025·吉林长春·二模)新立城水库是位于长春市南郊伊通河干流上的综合利用水库,此水库的核心工程是全长2630米的拦河大坝。下列大坝的横截面示意图中,设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
根据液体压强的特点可知,在液体密度相同时,深度越深,压强越大,所以要把拦河坝的横截面设计成下宽上窄,即样式,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
通关08 液体压强的定性比较
20.(2025·河南安阳·模拟预测)将两个相同的装满水(瓶内无空气)的饮料瓶放置在水平桌面上,如图所示;甲瓶中水对瓶底的压强为,压力为;乙瓶中水对瓶盖的压强为,压力为,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】两个饮料瓶装满水,瓶内水的深度h相同,水的密度ρ也相同。根据液体压强公式p=ρgh,可知甲瓶中水对瓶底的压强p1和乙瓶中水对瓶盖的压强p2相等,即p1=p2。
对于甲瓶,瓶底的受力面积S1较大,根据,水对瓶底的压力F1=p1S1,且此时F1等于瓶内水的重力(因为瓶底水平,水对瓶底的压力等于水的重力)。
对于乙瓶,瓶盖的受力面积S2较小,水对瓶盖的压力F2=p2S2,由于乙瓶的形状是上细下粗,水对瓶盖的压力小于瓶内水的重力。所以F1>F2。
故选D。
21.(2025·江苏连云港·二模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙 B.容器对桌面的压强p甲<p乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
【答案】D
【详解】A.因两容器的底面积相同,液体深度也相同,则由图可知,甲容器中液体的体积较小,因为两种液体的质量相等,根据可知ρ甲>ρ乙,故A错误;
B.容器对桌面的压力等于容器和液体的总重力,两容器的质量相等,液体的质量相等,根据 F=G总=m总g可知,容器对桌面的压力F甲=F乙;两容器的底面积相同,根据可知,容器对桌面的压强p甲=p乙,故B错误;
CD.两容器中液体的深度相同,且ρ甲>ρ乙,由p=ρ液gh可知,液体对容器底部的压强p甲'>p乙';容器底面积相同,根据可知,液体对容器底部的压力F甲>F乙,故C错误,D正确。
故选D。
22.(2025·黑龙江大庆·三模)如图所示,a、b两个完全相同的容器里分别装有质量相同的水和酒精,水和酒精对容器底部的压强分别为pl和p2,则( )
A.p1>p2 B.p1=p2
C.p1<p2 D.无法比较p1和p2的大小
【答案】C
【详解】图中液体凸出部分液体的体积一样大,水的密度大于酒精的密度,根据知,凸出部分水的质量大于凸出部分酒精的质量,又因为水和酒精的总质量相同,所以剩余部分的水的质量小于酒精的质量,因为剩余部分容器的底部与容器口一样大,压力等于重力,即F=G=mg
所以水对容器底的压力小于酒精对容器底的压力,根据知,水对容器底的压强小于酒精对容器底的压强,即p1<p2,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
23.(2025·山东临沂·二模)如图,饮料杯正放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯内饮料对底部的压强减小 B.杯子对桌面的压力增大
C.杯子对桌面的压强增大 D.杯内饮料对杯子底的压力不变
【答案】C
【详解】A.由题意可知,当饮料杯由正立改为倒置时,杯内饮料的密度不变,深度变大,所以根据可得,该饮料杯倒置后,杯内饮料对底部的压强会增大,故A错误,不符合题意;
B.当饮料杯由正立改为倒置放在桌面上时,饮料与饮料杯的总质量不变,总重力不变,由受力分析可得,杯子对桌面的压力大小也不变,故B错误,不符合题意;
C.已知当饮料杯由正立改为倒置放在桌面上时,杯子对桌面的压力大小不变,受力面积减小,根据公式可得,杯子对桌面的压强增大,故C正确,符合题意;
D.因为饮料杯为锥形,所以根据液体的压力与容器形状的关系可知,饮料杯正立时,饮料对杯底的压力;饮料杯倒置时,饮料对杯底的压力;所以当饮料杯由正立改为倒置时,杯内饮料对杯子底的压力会变小,故D错误,不符合题意。
故选C。
通关09 液体压强和固体压强的对比计算
24.(2025·黑龙江牡丹江·二模)如图所示,重为3N的薄壁容器中装有500g的水,水深10cm,容器的底面积为,水对容器底的压力为 N,容器对桌面的压强为 Pa。
【答案】 4 2000
【详解】[1]先计算水对容器底的压强,根据液体压强公式,水的密度,水深,压强
再根据计算压力:容器底面积,压力
[2]先计算容器对桌面的压力(等于容器与水的总重力),水的质量,水的重力
总重力,即压力
容器对桌面的压强
25.(2025·新疆·一模)一质量为1kg、厚度均匀的圆柱形容器,放在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.01m2。现往容器内注入0.2m深的酒精,此时桌面受到的压强为2.2×103Pa()。求:
(1)桌面受到的压力;
(2)酒精对容器底部的压强;
(3)酒精对容器底部的压力。
【答案】(1)22N
(2)1600Pa
(3)12N
【详解】(1)桌面受到的压力
(2)酒精对容器底部的压强
(3)容器的重力
桌面受到的压力等于容器和酒精的总重力(静止状态),即
酒精的重力
由于容器是圆柱形(规则容器),酒精对容器底部的压力等于酒精的重力,则酒精对容器底部的压力
26.(2025·吉林·二模)如图所示,一盛水的容器放在水平桌面上。容器的底面积为,水的深度为20cm,水的密度是1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)容器底受到水的压强;
(2)容器底受到水的压力。
【答案】(1)2000Pa
(2)20N
【详解】(1)水的深度为,水的密度是1.0×103kg/m3,容器底受到水的压强
(2)容器的底面积为,容器底受到水的压力
通关10 连通器
27.(2025·辽宁大连·模拟预测)我国三峡工程是令世界瞩目的水利工程。三峡大坝的船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成,如图所示。货轮通过闸室的过程中,闸室内的水深约为30米,闸室内水底的压强约为 Pa,船闸利用了 原理。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】 3×105 连通器
【详解】[1]闸室内水底的压强约为
[2]船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成,打开阀门时,船闸的上端开口,底部连通是一个连通器,水静止时水面相平,船顺利通过,所以船闸是利用连通器原理工作的。
28.(2025·陕西延安·一模)如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图,下列有关说法中不正确的是( )
A.存水杯和扣碗组成了连通器
B.扣碗的作用是隔离垃圾进入下水管,防止下水道“异味”进入室内
C.当存水杯装满水时,地面上的水被扣碗挡住不能流进下水道
D.若地面有足够的水进入存水杯,则当水不再流动时,水面能达到的最高高度是位置2
【答案】C
【详解】A.根据地漏的结构图可知,存水杯和扣碗形成的结构上端开口,底部连通,属于连通器,故A正确,不符合题意;
BC.由图中结构可知,当存水杯装满水时,地面上的水可以流入下水管,垃圾会被扣碗阻挡,不能进入下水管,同时,下水道的“异味”也无法进入室内,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.由图中结构可知,当地面有足够的水进入存水杯时,水会流入下水管,则当水不再流动时,水面能到达的最高高度是位置2的高度,故D正确,不符合题意。
故选C。
29.(2025·山东青岛·二模)如图所示,甲、乙两容器间由一斜管相通,中间由阀门控制,容器中装有水,且两容器中水面相平。
(1)当阀门K关闭时,a、b两点水的压强大小关系是pa pb;
(2)请分析打开阀门K后,管中的水将 (选填“流动”或“不流动”),此时,该装置相当于一个 (填写物理专用名称)。
【答案】(1)
(2) 不流动 连通器
【详解】(1)根据图示可知,两容器中水面相平,的深度小于的深度,根据可知,、两点水的压强大小关系为小于。
(2)[1[2]]当阀门打开时,甲和乙的上端开口、底部连通,构成了连通器。由于容器中装同一种液体,并且液面相平,因此打开阀门后,液面仍保持相平,故液体不会流动。
通关11 大气压的测量
30.(2025·广东潮州·二模)用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg。则
(1)大气对吸盘的压力为 N(g取10N/kg);
(2)大气压的测量值为 Pa;
(3)若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
【答案】(1)32
(2)
(3)小
【详解】(1)使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,则大气对吸盘的压力为
(2)大气压的测量值为
(3)如果内部气体没排出,内部气体也有压力,则大气压力等于内部压力加重力,只测重力后,相当于测得的大气压力偏小,故压强会偏小。
31.(2025·四川南充·三模)小华同学利用某种密度较大的液体制作了一个简易气压计,如图。
(1)当大气压为时,管内外液面高度差为h,如图所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(2)将简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”),此时管内外液面高度差为,则山顶的气压为 (用h、、表示)。
【答案】(1)不变
(2) 变小
【详解】(1)管内上方是真空,管内液体产生的压强等于外界大气压。当将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面时,管内液体的压强依然要等于外界大气压,而液体密度不变,根据(h是内外液面高度差),所以管内外液面高度差将不变。
(2)[1]将简易气压计拿到山顶,外界大气压降低,管内外液面高度差将变小。
[2]当大气压为时,管内外液面高度差为h,根据可知,液体的密度为
将简易气压计拿到山顶,管内外液面高度差为,则山顶的气压为
32.(2025·福建泉州·模拟预测)小明学习大气压的知识后,想到如图所示方法,用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗略测出大气压值。主要操作步骤如下:
(1)实验时,先让注射器吸入少量水,然后将活塞推入注射器底端,当注射器的小针管充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小针管小孔。这步操作目的是将小针管内的 排挤出来;
(2)小明水平向右慢慢地拉动注射器针筒,当活塞从针筒底部刚开始滑动时,此时弹簧测力计大小约等于大气对活塞产生的压力。如图弹簧测力计的示数F= N;
(3)实验用的注射器容积是V=5mL,现用刻度尺量出带刻度部分的长度L=10cm。即可算出活塞的横截面积为 cm2;
(4)小明根据测量的数据,计算出大气压强的值为 Pa。他测出大气压的值比当时的实际气压大,主要原因是活塞被拉动时,受活塞与简身内壁间的 影响。
【答案】(1)气体
(2)6
(3)0.5
(4) 1.2×105 摩擦
【详解】(1)将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气,并防止进气。
(2)4到6N之间有5格,每格表示0.4N,故弹簧测力计的分度值是0.4N,此时测力计的示数为6N。
(3)注射器容积是V=5mL=5cm3
现用刻度尺量出带刻度部分的长度L=10cm,则活塞的横截面积
(4)[1]当弹簧测力计的示数到F=6N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力,因此大气压对活塞的压力为6N;此时的大气压强
[2]拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦,会使拉力变大,从而使测出大气压的值比当时的实际气压大。
通关12 大气压的存在及应用
33.(2025·湖南长沙·二模)图甲中,是 使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中;如图乙,自动喂水器中左右液面总是等高,是利用了 的原理。
【答案】 大气压 连通器
【详解】[1]如图甲所示,当塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没时,一开始瓶内水受到向下的重力和向上的大气压力,大气压力大于瓶内水的重力,水不会流出。当盆景中的水位下降使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶内气压增大,水流出,当瓶口又被浸没,瓶内气压与水压之和等于外界大气压,水不再流出,所以是大气压强使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中。
[2]如图乙所示,自动喂水器左右两个容器上端开口,底部连通,符合连通器的特点,根据连通器原理,连通器里装同种液体,当液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,所以自动喂水器中左右液面总是等高,是利用了连通器的原理。
34.(2025·安徽淮北·一模)生活中有很多的“吸”,如图所示,其中与①原理相同的是 (填序号)。
【答案】②
【详解】①拔火罐时,罐内的气压小于罐外的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,利用了大气压的作用;
②用吸管吸饮料时,用力吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压的作用;
③吸尘器在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾吸入,应用的是流体压强和流速的关系。
综上分析可知,与①原理相同的是②。
35.(2025·安徽阜阳·模拟预测)中考百日誓师大会活动中,放飞的气球(如图)不断上升,其体积会逐渐增大,原因是外界大气压随着海拔高度的增加而 。(选填“增大”或“减小”)
【答案】减小
【详解】地球周围的大气受重力作用,海拔越高,空气越稀薄,单位面积上受到的大气压力就越小,因此外界大气压会随着海拔高度的增加而减小。气球内部充有气体,内部存在一定的气压。当气球上升时,外界大气压逐渐变小,而气球内部的气压暂时大于外界气压,这个气压差会推动气球的弹性壁向外膨胀,使得气球的体积逐渐变大。
通关13 制作简易活塞式抽水机
36.(2025·湖南怀化·模拟预测)(多选)如图所示是活塞式抽水机的工作原理图。关于活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A.活塞式抽水机是利用液体压强来抽水的
B.在标准大气压下,活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到76m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,抽水功能将受到影响
D.提起活塞时,发现手越靠近压杆的末端越省力,说明力的作用点可以改变力的作用效果
【答案】CD
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,不是利用液体压强,故A错误;
B.标准大气压可以支撑的水的高度约为10m,不能达到76m,故B错误;
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密时,有空气进入,活塞上下气压相同,无法抽水,因此抽水功能将受到影响,故C正确;
D.手靠近压杆末端时,动力臂增大,更省力,体现了力的作用点可以改变力的作用效果,故D正确。
故选CD。
37.(2025·广东广州·三模)小明在学习了图甲活塞式抽水机的原理后,想自己做实验来模拟“向上抽水”的过程,于是准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞,先后进行了如图丙中①②③步骤的实验.已知水的密度为,重力与质量的比值为g。
(1)如图丙①所示,将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置(筒内液面未画出),筒内液面与筒外液面 (选填“相平”或“不相平”);
如图②所示,将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面(活塞与筒壁紧密贴合);
(2)如图③所示,将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止,此时筒内、外液面高度差为h1,筒内液面距筒底高度为h2,A点的液体压强= ,筒外的大气压强= ;
(最后两空:若可计算,请用题目给定符号表示;若条件不足,则填“无法判断”)
【答案】(1)相平
(2) 无法判断
【详解】(1)根据连通器原理,当两端开口的圆筒浸入水中后静止放置时,筒内液面与筒外液面会相平。因为连通器里装同种液体,当液体不流动时,各容器中的液面高度总是相平的。
(2)[1]A点水的深度为处,水的密度为,重力与质量的比值为g,所以A点的液体压强
[2]A点压强为
筒内液面到A点水的深度为,筒内液面在A点产生的压强为
根据液体内部压强特点:液体内部向各个方向都有压强。液体内部同一深度,向各个方向的压强大小相等。
则
则
如图③所示,将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止,此时筒内、外液面高度差为h1,筒内液面距筒底高度为h2,根据深度是从某点到自由液面的距离,A点所处的深度为h=h2-h1;A点的液体压强,根据托里拆利实验,测量大气压时必须液面上方为真空,实验中筒内充满液体,故不能测量大气压,故无法判断筒外的大气压强p0。
通关14 流体压强与流速的关系及现象解释
38.(2025·安徽宿州·模拟预测)如图所示,小明同学将三支蜡烛并排放置并靠近,仅点燃外侧的两支蜡烛,然后向点燃的两支蜡烛中间吹气,发现中间的蜡烛被“吹”燃,这是因为在流体中流速越大的地方压强越 。
【答案】小
【详解】向中间区域吹气时,中间区域的空气流速增大,压强减小,然而外侧区域的压强较大;两侧火焰受到压力差作用而向中间汇聚,导致中间蜡烛被“吹”燃;说明在流体中,流速越大的位置,流体压强越小。
39.(2025·安徽滁州·模拟预测)如图将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置,下端对着乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样从直筒中飞出去,其原因是 。
【答案】流体流速越大,压强越小
【详解】用吹风机沿着塑料筒外侧吹上端开口处,塑料筒上端开口处空气流速增大、压强减小,塑料筒下端开口处空气流速小、压强大,形成向上的压力差,乒乓球在这个压力差的作用下进入塑料筒并上升,所以乒乓球就像“炮弹”一样连续发射出去。
40.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示,两只小纸船浮在水面上,将注射器吸满水,通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水,这时两只纸船向中间靠拢,这是因为两船之间( )
A.空气流速小,压强大 B.空气流速大,压强小
C.空气流速大,压强大 D.空气流速小,压强小
【答案】B
【详解】由流体压强与流速的关系可知。当在水下向两船之间喷水时,两船之间的水流动速度增大,导致该区域的压强减小(可类比为“空气流速大,压强小”)。而两船外侧的水(或空气)流速较小,压强较大。外侧较大的压强将两船推向中间,使它们靠拢,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
通关15 飞机的升力及应用
41.(2025·陕西宝鸡·二模)目前,C919正以每月数架的速度交付客户,国产大飞机的商业化进程正在全面加速。飞机的机翼应采用如图中的 (选填“甲”或“乙”)形状,以提供飞行时所需的升力。
【答案】 甲
【详解】甲图,相同时间内,空气经过机翼上方速度大,压强小,机翼上方的压强小于下方的压强,产生向上的升力,升力把机翼抬起;乙图,相同时间内,空气经过机翼上方速度小,压强大,机翼上方的压强大于下方的压强,难以产生足够升力,机翼不能抬起,所以飞机的机翼应采用如图中的甲形状。
42.(24-25八年级下·福建宁德·期中)2023年5月28日,国产大飞机C919开启全球首次商业载客飞行,如图所示,飞机在升空过程中,机翼 (选填“上”或“下”)方的空气流速较快,压强较 。
【答案】 上 小
【详解】[1][2]飞机的机翼设计为上凸下平的形状。当飞机升空时,空气流过机翼,由于机翼上方的形状更凸,空气要在相同时间内流过机翼上方的路程更长,所以机翼上方的空气流速较快。根据流体压强与流速的关系,流速快的地方压强小,因此机翼上方压强较小。
1.(2025·广东佛山·模拟预测)小明利用注射器做了几个物理实验。如图﹣1所示,注射器针尖做得很尖,是在压力一定时,通过 来增大压强。如图﹣2所示,向放在水平桌面的两只乒乓球中间打气,会看到两只乒乓球 (选填“分开”或“靠近”),原因是流速大的地方,压强 。
【答案】 减小受力面积 靠近 小
【详解】[1]注射器针头做得很尖,减小了受力面积,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积的方式来增大压强。
[2][3]因为流体流速越大的地方压强越小,向两只乒乓球中间打气时,中间气体流速变大,压强变小,内外部气体产生向内的压强差,使两乒乓球靠近。
2.(2025·广东·二模)如图甲所示,若壶中水深10cm,则水对壶底的压强是 Pa。如图乙所示,倒水时,若用手指堵住壶盖上的小孔,则水倒不出来,此时茶壶 (选填“是”或“不是”)连通器,壶内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】 不是 小于
【详解】[1]壶中水深为h=10cm=0.1m,水对壶底的压强是
[2]倒水时,若用手指堵住壶盖上的小孔,此时茶壶的壶身和壶嘴下端连通,壶嘴上端开口,但壶身上端不是开口的,不符合连通器的特点,因此此时茶壶不是连通器。
[3]水倒不出来是因为外界存在大气压强,由图乙可知,此时壶身中水面较高,壶身和壶嘴的液面高度差会产生液体压强,壶中水没有倒出来,处于静止状态,因此壶内气压与液体压强之和等于外界大气压,即壶内气压小于外界大气压。
3.(2025·广西南宁·一模)如图,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的,将其分别平放、侧放、竖放于水平平放侧放竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为、、,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,空心砖的重力为 N,空心砖的材料的密度 。
【答案】 15
【详解】[1]空心砖的重力为
[2]同一个空心砖平放、侧放、竖放对水平面的压力不变,已知
根据可知,接触面积之比为
已知竖放时接触面积为,则侧放接触面积为,平放接触面积为。设空心砖平放时的长为a,宽为b,高为c,则,,
上边三个式子相乘可得
可得空心砖的体积
材料的体积为
空心砖的材料的密度为
4.(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,两容器底部受到液体压强相等。甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。若将A、B液体倒出相同深度后,余下的液体对容器底的压强分别为和,则 , 。
【答案】 > <
【详解】[1][2]由题意知两容器底部受到的液体压强相等,由图知甲容器液体的深度小于乙容器液体的深度,由知,
若将A、B液体倒出相同深度后,根据知,A、B液体对容器底压强的变化量,由于,余下的液体对容器底的压强。
5.(2025·云南昆明·二模)在“小实验、小制作”活动中,小赵利用水、玻璃瓶和细玻璃管制成了一个多功能实验演示器。如图甲所示,玻璃瓶里装有一些红色的水,一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,盖紧瓶塞,向里面吹入适量的空气。关于该装置下列说法不正确的是( )
A.把甲图装置从1楼带至40楼时,发现玻璃管内液面会下降
B.如图乙,取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,发现玻璃管内液面上升
C.如图丙,将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的形状
D.将丙图装置玻璃瓶放入热水中,可观察到吸管中的液面上升
【答案】A
【详解】A.把装置从1楼带至40楼时,大气压随高度增加而减小,瓶内气压不变,会使玻璃管内液面上升,而不是下降,故A错误,符合题意;
B.当向右吹气时,玻璃管口空气流速增大,压强减小,瓶内气压使液体上升,故B正确,不符合题意;
C.挤压瓶子时,瓶内气压增大,将液体压入玻璃管中,同时瓶子发生形变,说明力可以改变物体的形状,故C正确,不符合题意;
D.将装置放入热水中,瓶内液体受热体积膨胀,使吸管中液面上升,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.(2025·黑龙江·模拟预测)如图甲所示,将一个每个面粗糙程度均相同的长方体铁块分别平放、立放在水平桌面上,它对桌面的压强分别是和。如图乙所示,用水平推力推动它在桌面上匀速直线运动时,推力大小分别为和。下列关于压强和推力的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】ABCD.物体两次不同的放置,压力不变,把物体竖放比横放时的受力面积小,由压强公式可知,竖放时产生的压强大,即;压力不变、接触面粗糙程度不变,摩擦力不变,又知物体做匀速直线运动,水平方向的推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
7.(2025·山东济宁·二模)如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,玻璃管长20cm,塑料片距离水面,塑料片的底面积为。向玻璃管内注入某种液体,当塑料片恰好下落时,测出管内液体的深度为。取,水的密度为,则以下说法中正确的是( )
A.注入液体前,塑料片受到水的压强为100Pa
B.注入液体前,塑料片受到水的压力为
C.注入液体后,塑料片受到水的压力为
D.注入液体的密度为
【答案】D
【详解】A.注入液体前,塑料片受到水的压强为
故A错误;
B.注入液体前,塑料片受到水的压力为
故B错误;
C.注入液体后,塑料片恰好下落,塑料片受到水的压力仍为,故C错误;
D.注入液体后,塑料片恰好下落时,管内液体和水对塑料片的压强相等,则此时管内液体对塑料片的压强为
管内液体深度为
则知液体的密度为
故D正确。
故选D。
8.(2024·江苏无锡·一模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,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不同。下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是
B.两个容器对桌面压强的大小关系是
C.两种液体对容器底压强的大小关系是
D.桌面对两个容器支持力的大小关系是
【答案】C
【详解】A.a、b两种液体质量相同,由图可知,a液体体积较大,根据可知,a液体密度较小,则,故A错误;
B.甲、乙两个薄壁容器质量相同,a、b两种液体质量相同,所以两个容器总质量相同,根据,容器总重力相同,则两个容器对桌面压力相同,两个容器底面积相同,根据,两个容器对桌面压强相同,即,故B错误;
C.甲中液体上下同宽,对底面的压力等于重力,乙中液体上窄下宽,对底面的压力大于重力,所以乙容器底面受到液体的压力更大,两个容器底面积相同,由可知,b液体对容器底的压强更大,即,故C正确;
D.两个容器总重力相同,容器静止在桌面上,根据二力平衡条件,桌面对两个容器支持力等于容器的总重力,因此桌面对两个容器支持力的大小相同,即,故D错误。
故选C。
9.(2025·辽宁大连·一模)课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。
(1)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠 的作用,使水升到高处的。
结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是 (已知标准大气压,时,取;水的密度
(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,会发生的现象是( )
A.水从出水管S流出
B.圆筒内水随活塞继续上升
C.圆筒内水面开始下降
D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降
【项目改进】
(3)大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图丙所示:
①如图丙(a)所示,用洗衣液瓶盖制作活塞,并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A;
②如图丙(b)所示,用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门;
③如图丙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强 (选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。
④再向下压活塞,阀门关闭,阀门打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处。
【项目反思】
(4)大强和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆管内灌入一些水,抽水会更容易,这样做的主要目的是 。
(5)大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色,有的模型设计的非常精巧,有的模型运转的非常流畅,下列不能提高活塞式抽水机效率的是( )
A.减小活塞和管壁之间的摩擦 B.减小圆管的重量 C.减小活塞的重量
【答案】(1) 大气压强 10.13
(2)C
(3)大于
(4)增加装置的气密性
(5)B
【详解】(1)[1]取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,注射器内气压减小,盆里的水在大气压强的作用下,上升到注射器中。
[2]最高的水柱产生的压强与大气压强相等,根据公式可知,理论上抽水机提升水最大高度是
(2)当活塞上升到管口后再继续上升,活塞将离开管口,活塞下水面将直接与大气接触,在大气压力作用下水面会下降,故选C。
(3)分析图甲可知,此时活塞向上提起,阀门A在上方水的作用下关闭,活塞下面的空气变稀薄,其内部气压小于外界大气压(即∶此时阀门B下方的压强大于阀门B上方的压强),则下方的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒中。
(4)在使用该抽水机时先往圆筒里倒一些水,利用水将上面的阀门密封,增强活塞与筒壁间的气密性。
(5)A。减小活塞和管壁之间的摩擦∶这可以减少能量损失,提高抽水机的效率,故A不符合题意
B. 圆管的重量对抽水时做功多少无影响,减小圆管的重量不能提高抽水机效率,故B符合题意;
C.减小活塞的重量∶这可以减少活塞运动的阻力,提高抽水机的效率,故C不符合题意。
故选B。
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图所示,底面积不同、高度相同的A、B圆柱形薄壁容器放置在水平地面上,分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为,A、B容器底面积分别为和。(g取,)
放入前
放入后
水对容器A底部的压力(牛)
30
45
液体乙对容器B底部的压力(牛)
45
(1)若水的质量为,求水的体积;
(2)将质量为的物块先后放入水和液体乙中,均沉底,上表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力;
①求放入物块前,液体乙对容器底部的压力;
②求该物块密度的取值范围。
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)水的体积为
(2)①两容器中水和液体乙的高度相同,因为容器是圆柱形且放在水平地面上,液体对容器底压力大小等于液体重力,放入物体前,水对容器底的压力
同理,液体乙对容器底压力
则有
所以,放入物块前,液体乙对容器底部的压力
②因,
由题意可知,两容器底部增加的压力为
因为容器为圆柱形,所以容器底部的压力等于容器内液体的重力:所以,容器内增加液体(实际由物体排开液体造成)的重力
在容器A中
增加水的体积
在容器B中
容器中增加的液体体积是由浸没的物体排开液体造成的,所以
因此V排的最小值
因为,所以B容器中放入物体后一定有液体溢出;因物体浸没在液体中,所以物体的最小体积为
由密度计算公式可得,物体的最大密度为
又因物块先后放入水和液体乙中,均沉底,所以,则物块密度ρ物的取值范围为。
1.(2025·江苏宿迁)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
【详解】[1][2][3]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,从而产生向上的压力差,产生向上的升力。
2.(2025·山东滨州)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,吸管中饮料吸气上升是因为 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
【详解】[1]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。
[2]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。
3.(2025·河北)图为三峡船闸的示意图。船闸利用 的特点实现轮船逐级通过闸室翻越大坝。在某次检修闸门过程中应用到了定滑轮,使用这种滑轮 (选填“可以”或“不可以”)改变力的方向。
【答案】 连通器 可以
【详解】[1]船闸是根据连通器原理修建的。船闸和上游阀门打开时,上游与闸室组成连通器,使水面相平,方便船只出入;若下游阀门打开时,闸室和下游构成连通器,使水面相平,方便船只出入。
[2]在某次检修闸门过程中应用到了定滑轮,轴固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,但能改变动力的方向。
4.(2025·四川凉山)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa。()
【答案】 小于 1.02×105
【详解】[1]据图可知,大气压能够支撑750mm高的水银柱产生的压强,因此水银对玻璃管中A点的压强小于水银槽上方的大气压强。
[2]该地的大气压强为
5.(2025·山东济宁)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。(g=10N/kg)
容器底受到的压强
抽出前
抽出后
【答案】 4
【详解】[1]已知水的质量是4kg,则水的重力为
由于容器是圆柱体,水对容器底部的压力与水的重力大小相等,即
抽出水前水对容器底部的压强为2000Pa,可得容器的底面积为
容器中装入某种液体,抽出液体前液体对容器底部的压强为2000Pa,可得液体的重力为
液体的质量为
[2]据表格可知,抽出水后,水对容器底部的压强变为1000Pa,抽出水的重力为
抽出水的体积为
由于抽出相同体积的水和该液体,则抽出液体的体积为
据表格可知,抽出液体后,液体对容器底部的压强变为1200Pa,抽出液体的重力为
可得液体的密度为
6.(2025·黑龙江绥化)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。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,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 。
【答案】
【详解】[1]设材料的密度为,甲的底面积为,乙的底面积为,乙的高度为h,则甲的高度为5h,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
解得
A、B的体积之比为
[2]倒放后,则A对B的压强与B对桌面的压强之比
7.(2025·山东日照)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
【详解】A.往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,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.A管内、外水面位置不同,A管底部同一深度处管内、外水的实际深度不同,压强不相等,故B错误;
C.吹气时,容器上方空气流速变大,压强变小,小于下方气压,形成向上的压力差,所以,容器对桌面的压力比吹气前小,受力面积不变,则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,吸管A上方空气的流速更大,压强更小,管内外水面上方的气压差更大,水在气压差的作用下可从A管的上端喷出,故D正确。
故选D。
8.(2025·四川广元)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
【答案】B
【详解】A.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,故A错误;
B.活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,A阀门关闭,活塞下圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C.向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强小,两纸中间的气压小于两纸外侧的大气压,大气压将两纸压向中间靠拢,故C错误;
D.人坐船,用力推船,能够把船推开,由于物体间力的作用是相互的,所以另一只船也会给他一个反作用力,则船也会运动,所以两船都会运动,且运动方向相反,故D错误。
故选B。
9.(2025·新疆)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
【详解】木材对水平面的压强为4500Pa,木材与桌面的接触面积为
则木材对桌面的压力为
木材的重力为
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,则剩余部分的重力为
剩余部分对桌面的压力为
切去部分的体积为
切去的两部分拼在一起,即得到一个新的长方体,该长方体的底面积即为图甲中红杉木与水平面接触的底面积,即边长为0.4m的正方形,高度为切除部分的高度h,如图所示,
则切除部分的高度为
由勾股定理可得
则切除虚线部分后,即图乙中,剩余部分与水平面的接触面为边长分别为0.4m和0.5m的长方形,该长方形的面积为
则此时木材对水平面的压强为
故B符合题意,ACD不符合题意。
选B。
10.(2025·山东济南)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,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,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.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
【答案】B
【详解】左管中液体静止时,管内气压p和液体产生的压强p液之和与外界大气压p0相等,则有p0=ρ水gh1+p,所以p0>p; 由题意可知左右管内气压相等,管外大气压相等,则两管中液柱产生的压强相等。 即p液=p水; 由此可得ρ液gh2=ρ水gh1,则待测液体的密度。故B正确,ACD错误。
故选B。
11.(2025·青海)“问天”兴趣小组在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,进行了如图所示的操作。
实验序号
探头浸入水中的深度(h/cm)
探头朝向
U形管两侧液面高度差(H/cm)
①
10
向上
8
②
15
向上
12
③
15
向下
12
④
15
向左
12
⑤
20
向上
16
结合以上信息,请思考:
(1)为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选 (选填“薄”或“厚”)一些较好,实验前用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置的气密性 。
(2)实验中通过观察U形管 ,显示液体内部压强大小。
(3)比较表2中的 (填序号)三次实验可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(4)比较表2中的①②⑤三次实验可知:探头浸入液体中的深度越大,液体的压强 。
(5)通过此实验,在图装置的基础上再提供足量的盐水。请设计一个探究“液体压强与液体密度有关”的实验方案。 。
【答案】(1) 薄 好
(2)液面高度差
(3)②③④
(4)越大
(5)见解析
【详解】(1)[1]为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选较薄的,较薄的橡皮膜比较容易发生形变。
[2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,实验前,用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气,气密性好。
(2)实验中通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的,如果U形管中液面的高度差较大,说明液体内部压强较大。
(3)要得到在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等,保持探头在同种液体的同一深度,探头的朝向不同,比较表2中的②③④三次实验。
(4)比较表2中的①②⑤三次实验,探头的朝向相同,探头浸入液体中的深度越大,U形管两侧液面高度差越大,可以得到深度越大,液体的压强越大。
(5)探究“液体压强与液体密度有关”,保持深度相同,改变液体的密度,将探头放在水和盐水的同一深度,观察U形管的液面高度差。
12.(2025·陕西)实验小组用如图所示装置“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)轻轻按压-1探头上的橡皮膜,U形管中液面变化明显,说明装置气密性较 (选填“好”或“差”);
(2)比较图-2中 (填字母)三图的实验现象,可以说明在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)比较C、D两图的实验现象,可初步得出结论:在深度相同时, 越大,液体的压强越大;
(4)实验结束后,有同学认为:在研究不同方向上的液体压强时,上下方向转动金属盒、橡皮膜上下部分在液体中的深度会发生变化,似乎没有控制橡皮膜的深度不变,得出的结论可能不可靠。于是同学们进行了如下推理:
①如图-3是橡皮膜的示意图,是过橡皮膜圆心的转轴,在橡皮膜上取两个关于对称的点a和、这两个点受到的液体压强分别为和;则两个点受到液体压强的平均值为 (用字母表示);
②由于橡皮膜始终关于轴对称,由此推理可得:当橡皮膜绕轴转动时,橡皮膜两个半圆受到的液体压强的平均值 (选填“大于”“小于”或“等于”)轴所处深度的液体压强。所以上述同学认为“没有控制橡皮膜的深度不变,得出的结论可能不可靠”的想法是 (选填“正确”或“错误”)的;
③为了验证上述的推理,同学们将圆形的金属盒换成上下不对称的三角形金属盒,如图-4所示。若上述推理过程正确,则当三角形金属盒在水中同一深度绕图中的虚线轴转动时,会观察到 。
【答案】(1)好
(2)ABC
(3)液体密度
(4) 等于 错误 U形管液面高度差会变化
【详解】(1)使用前应检查装置是否漏气,用手指轻按金属盒上的橡皮膜,如果U形管中液面升降灵活,说明装置不漏气,装置气密性较好。
(2)探究同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强的关系,金属盒在同种液体的相同深度处,金属盒朝着各个方向,比较图-2中A、B、C三图。
(3)比较C、D两图的实验现象,探头的深度相同,盐水的密度较大,U形管液面的高度差较大,液体压强较大,可以得到在深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大。
(4)①[1]两个点受到液体压强的平均值为
②[2][3]轴所处深度的液体压强pAB=ρgh
两个点受到液体压强的平均值为p=ρgh
所以当橡皮膜绕轴转动时,橡皮膜两个半圆受到的液体压强的平均值等于轴所处深度的液体压强,上述同学认为“没有控制橡皮膜的深度不变,得出的结论可能不可靠”的想法是错误的。
③[4]非对称金属盒绕中间轴转动时,上下部分深度变化仍相等,但受力面积不相等,所以单位深度变化上受到的液体压力不能相互抵消,导致橡皮膜所受平均压力不再恒定,从而使得平均压强也不再恒定,U形管液面高度差会变化。
13.(2025·四川广元)“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?
【答案】(1)2×103kg/m3
(2)1×103Pa
(3)8N
【详解】(1)砖块的体积V=0.2m×0.1m×0.05m=0.001m3
电子秤示数为2.0kg,砖块的质量是2.0kg,该砖块的密度
(2)该砖块的重力G=mg=2.0kg×10N/kg=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压力F=G=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压强
(3)将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,设上半部分的高度为h,上半部分的质量
将上部分放在平放砖块上,图丙中对地面的压强
图丁中砖块对地面的压强
图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,所以
得到,下半部分的质量
图丁中砖块的重力大小G2=m2g=0.8kg×10N/kg=8N
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$
主题二 力
专题10 压强(原卷版)
目 录
2
5
5
通关01 探究影响压力作用效果的因素 5
通关02 压强公式的应用和计算 6
通关03 计算柱状固体的压强 7
通关04 叠加体、固体切割的压强计算 8
通关05 改变压强的方法和应用 9
通关06 探究液体内部压强的特点 10
通关07 液体压强的特点及应用 11
通关08 液体压强的定性比较 12
通关09 液体压强和固体压强的对比计算 13
通关10 连通器 14
通关11 大气压的测量 14
通关12 大气压的存在及应用 16
通关13 制作简易活塞式抽水机 16
通关14 流体压强与流速的关系及现象解释 17
通关15 飞机的升力及应用 18
18
23
23
1.【考查连通器原理、生活中的连通器】某中学生设计了一种U形酸菜坛,如图所示,采用一端放另一端取,达到先入先出的效果。晓畅的妈妈从左侧放入要腌制的原材料,从右侧取出腌好的酸菜,这时U形酸菜坛左右两侧液面 (选填“相平”“左高右低”或“左低右高”),该酸菜坛实质上是一个 。
2.【考查压强公式的简单应用】某同学想知道大气给人体表面的压力大小,于是查找了气压与海拔高度的关系,如图所示。已知人体表面积约为200dm2,当所处高度和海平面相同时,人体表面受到的大气压力为 N。
3.【考查大气压的应用、流体压强与流速的关系】如图甲为屋顶的无动力风帽,它可借助风力帮助室内换气。如图乙,当室外的自然风吹过风帽时,风帽会转动起来,其周围空气流速变大,压强变 ,室内的气体压强 (填“大于”“小于”或“等于”)室外的气体压强,可迅速将室内的污浊气体排出。
4.【考查大气压的应用、流体压强与流速的关系】如图所示是活塞式抽水机的抽水示意图,活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动,A、B是只能向上开启的阀门。由图可知此时作用在摇杆A点的力方向 (选填“向上”或“向下”),活塞下方圆筒内空间增大,在 的作用下,地下水被压入抽水机圆筒内。
5.【考查压强公式的简单应用】小红站在水平放置的体重计上测体重,测出的结果如图所示,测量时她的两只脚与体重计接触的总面积为,取,则她对体重计的压强为 。她在体重计上快速下蹲时,体重计的示数变小,说明此时她对体重计的压力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力。
6.【考查压强公式的简单应用、增大压强的方法】篆刻是一种传统的艺术形式。某同学进行篆刻时的情景如图所示。若篆刻刀对石料的压力为10N,与石料的接触面积为,则篆刻刀对石料的压强为 Pa,该同学发现用同一把篆刻刀刻字时,用的力越大,刻出的痕迹越深,这说明 。
7.【考查压强公式和液体压强公式的简单应用、液体压力的比较】如下列图片所示,将三瓶质量相同的矿泉水,分别全部倒入三个质量和底面积相同、形状不同的平底玻璃杯中,水没有溢出,则( )
A.图甲中电子秤的示数最小 B.三幅图中电子秤的示数相同
C.图丙中水对杯底的压力最小 D.三幅图中水对杯底的压强相同
8.【考查增大压强的方法】顿钻也称冲击钻,利用钻头自由下落的冲击,击碎岩石,使井不断加深,被誉为“中国文化中最壮观的应用”。后来顿钻传到西方与蒸汽机技术结合,在世界范围的矿产勘探活动中得到广泛的应用。如下图所示,下列措施中有利于顿钻碎石的是( )
①增大加重杆的重量 ②减小加重杆的重量 ③增加钻头的锋利程度 ④尽量让钻从低的地方下落
A.①② B.②③ C.③④ D.①③
9.【考查压强公式和液体压强公式的简单应用、液体压力的比较】如图,两只完全相同的饮料杯放在水平桌面上,两饮料杯内装有体积相同的两种饮料(未满),此时两饮料对杯底的压强大小相等,下列说法正确的是( )
A.甲杯对水平桌面的压强一定大于乙杯对水平桌面的压强
B.乙杯对水平桌面的压强一定大于甲杯对水平桌面的压强
C.甲杯内饮料对杯底的压力大于乙杯内饮料对杯底的压力
D.乙杯内饮料对杯底的压力大于甲杯内饮料对杯底的压力
10.【考查液体压强公式的应用】甲、乙、丙为底部扎有橡皮膜的玻璃管插入水槽中,如图所示。甲、乙、丙管内分别装有与水槽水面相平的煤油、盐水和水,请画出橡皮膜的大致形状。(盐水>水>煤油)
11.【考查压强公式、液体压强公式的简单应用】小明在网上购买了一个耐高温平底玻璃壶,产品的参数信息如表所示。在倒入质量为1.2kg的水后,壶内液面恰好达到警戒水位,随后小明将其放在水平电陶炉上加热。
产品外观
具体参数
质量
0.6kg
壶身高度
14cm
加水警戒线
10cm
壶内底面积
外部底面积
(1)水对壶底的压强p水。
(2)壶对电陶炉的压强p壶。
通关01 探究影响压力作用效果的因素
1.(2025·湖南衡阳·二模)实验小组利用木板、海绵及肥皂探究影响压力作用效果的因素。
(1)图甲的实验中通过 反映压力作用效果的大小。
(2)如图甲所示,将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,把小块肥皂拿走后,剩余的肥皂对海绵的压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。若将小块肥皂叠放在大块肥皂上,与图甲中肥皂切前的实验现象对比,可以探究压力作用效果与 是否有关。
(3)图甲中整块肥皂对海绵的压强为p1,当将海绵换成图乙中的木板时,整块肥皂对木板的压强为p2,则p1 p2(选填“>”、“<”或“=”)。
2.(2025·山东菏泽·模拟预测)利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素,如图甲至如图丙所示。
(1)图中压力的作用效果是通过海绵 来体现的,我们 (填“可以”或“不可以”)用沙子代替海绵来完成实验;
(2)比较图甲和图乙所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,可以得出结论: 。通过比较图 (填序号)和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。请列举一生活实例: ;
(3)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系,p p′(填“>”“<”或“=”);
(4)实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示。小明发现它们对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
通关02 压强公式的应用和计算
3.(2025·山东泰安·三模)如图,物体与墙的接触面积为,某人用500N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为 N,物体对墙的压强为 Pa.物体受到墙对它的摩擦力为 N。
4.(2025·江西南昌·二模)如图甲所示,将一块质地均匀的长木板放在水平桌面上。如图乙所示,用水平力F向右缓慢推动长木板使其右端逐渐伸出桌面边缘,在未掉落之前,长木板对桌面的压力 ,压强 (均选填“变大”“变小”或“不变”)
5.(2025·吉林·一模)(多选)淘气堡中小朋友们玩搭积木游戏,将四块完全相同的正方体积木甲、乙、丙、丁摆放在水平地面上如图所示,已知每块积木的质量为m,边长为a,则( )
A.甲对丙的压力为4mg
B.丙对地面的压力为2mg
C.将乙和丁同时拿走,丙对地面的压强为
D.将乙和丁放在甲上,甲对丙的压强为
通关03 计算柱状固体的压强
6.(2025·山东菏泽·二模)如图,高度相同的实心铜圆柱体和铝圆柱体,放在水平桌面上。已知,。则它们对桌面的压强之比为( )
A. B.
C. D.条件不足,无法确定
7.(2025·广西梧州·二模)如图所示,均匀正方体A、B置水平面上,A的高度为0.1m,质量为2kg。A的密度 ;若,恰能使A、B对水平面的压强相等,B的密度的取值范围 。
8.(2025·福建福州·模拟预测)同种材料制成的甲、乙两个正方体放在水平桌面上时,甲、乙对桌面的压强分别为2p和p,则: ;如图所示,若沿竖直方向把甲分成相等的两部分,此时甲对桌面的压强为 ;若把乙叠放在甲的上面,则甲对桌面的压强为 。
通关04 叠加体、固体切割的压强计算
9.(2025·广西贺州·二模)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为和的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。切割前,A对传感器的压力为 N;当时,剩余样品与切割前的总重之比为 。
10.(2025·广西南宁·三模)如图所示,把质量为、的实心正方体甲和乙分别放在水平桌面上,它们对桌面的压强相等为,已知甲、乙的密度之比,则甲、乙的质量之比 。若将正方体乙沿竖直方向截取的厚度,并将正方体甲叠放在乙剩余部分上面,此时乙对桌面的压强为,则 。
11.(2025·上海闵行·一模)如图所示,实心均匀正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相等。现将它们沿竖直或水平方向切下质量相同的一部分,并将各自切下部分叠放在对方剩余部分的上表面中央,此时它们对水平地面的压强分别为p甲、p乙。下列说法中正确的是( )
A.若甲竖直切、乙水平切,则p甲一定大于p乙
B.若甲水平切、乙竖直切,则p甲可能等于p乙
C.若甲、乙均水平切,则p甲一定大于p乙
D.若甲、乙均竖直切,则p甲可能等于p乙
通关05 改变压强的方法和应用
12.(2025·贵州毕节·三模)如图所示是《天工开物》中记录的一种农具“耙”,是将铁钉固定于木架上制成,用于破碎大土块并平整土地,是我国古代劳动人民智慧的结晶,一直沿用至今。铁钉的钉头很尖,这是采用 的方式增大压强,使铁钉能深入土地。
13.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)细心的小鸣同学发现,较重的衣服挂在图中甲衣挂上时更不容易变形,请解释其中的原因: 。
14.(2025·陕西·模拟预测)下列选项中是为了增大压强的是( )
A.啄木鸟的尖嘴
B.北极熊匍匐前进
C.书包宽宽的背带
D.铁轨下的枕木
通关06 探究液体内部压强的特点
15.(2025·福建福州·一模)在探究液体压强的实验中,小明进行了如图所示的操作:
(1)如图甲所示,压强计上的U形管 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)正确调好压强计后,进行乙、丙两图的实验操作,由实验现象可得:在同种液体中,随液体深度的 ,压强随之变大;
(3)小明还想研究液体内部压强与液体密度的关系,于是在保持探头的位置不变情况下,向丙图的烧杯中加浓盐水,发现U形管两侧液面高度差变大,于是得出结论:液体密度越大,压强越大。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 ;
(4)小明将U形管压强计改造并调整好后,使U形管两侧液面相平,用于测量未知液体的密度。当左右两侧的探头在液体中的深度分别是h1和h2时,U形管两侧液面再次相平,如图丁所示。已知水的密度为ρ水,则待测液体密度ρ= (用ρ水、h1、h2表示)。
16.(2025·云南临沧·模拟预测)在“探究液体内部压强特点”的实验中。
(1)首先必须检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现形管两边液柱的高度差变化都很小,则说明该压强计的气密性 (选填“好”或“差”)。
(2)若将压强计的金属盒放入待测液体中,通过观察形管的高度差从而确定液体内部压强的大小,这种方法在物理上叫做( )(选填字母)
A.图像法 B.转换法
C.等效替代法 D.控制变量法
(3)若使用调好的压强计,探究水内部压强特点的情景如图、、所示。
a.比较图、图和图,可以得到的结论是: ;
b.在图中把金属盒慢慢下移,同时观察形管两边液面的高度差的变化,从而来探究液体压强与液体 的关系。
(4)如图、所示,有两只相同的烧杯,分别盛有体积相同的水和酒精(没有标签)。小明采用压强计进行探究:小明把金属盒分别浸入到这两种液体中,发现图中形管两边的液柱高度差较小,小明则认为图烧杯中盛的是密度较小的酒精。他的结论是否可靠? ,理由是: 。
通关07 液体压强的特点及应用
17.(2025·安徽·三模)两根完全相同的两端开口的玻璃管底端用相同橡皮膜扎紧。分别倒入清水和浓盐水,可以观察到橡皮膜向外凸出,如图所示。通过比较发现两管橡皮膜凸出程度相同,则倒入玻璃管中清水体积 (选填“大于”“小于”或“等于”)浓盐水的体积。
18.(2025·河南商丘·二模)小明把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成如图所示的“喷泉”,继续向下压瓶子,发现“喷泉”高度增加了,这说明液体内部压强的大小与 有关。若一直向下压瓶子,在瓶外水面到达瓶口之前,瓶内的水面 (填“会”“不会”)高于瓶外水面。
19.(2025·吉林长春·二模)新立城水库是位于长春市南郊伊通河干流上的综合利用水库,此水库的核心工程是全长2630米的拦河大坝。下列大坝的横截面示意图中,设计最合理的是( )
A. B.
C. D.
通关08 液体压强的定性比较
20.(2025·河南安阳·模拟预测)将两个相同的装满水(瓶内无空气)的饮料瓶放置在水平桌面上,如图所示;甲瓶中水对瓶底的压强为,压力为;乙瓶中水对瓶盖的压强为,压力为,则( )
A.
B.
C.
D.
21.(2025·江苏连云港·二模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体,下列说法正确的是( )
A.液体的密度ρ甲<ρ乙 B.容器对桌面的压强p甲<p乙
C.液体对容器底部的压强p甲=p乙 D.液体对容器底部的压力F甲>F乙
22.(2025·黑龙江大庆·三模)如图所示,a、b两个完全相同的容器里分别装有质量相同的水和酒精,水和酒精对容器底部的压强分别为pl和p2,则( )
A.p1>p2 B.p1=p2
C.p1<p2 D.无法比较p1和p2的大小
23.(2025·山东临沂·二模)如图,饮料杯正放在水平桌面上,若将该饮料倒置过来放在桌面上,则( )
A.杯内饮料对底部的压强减小 B.杯子对桌面的压力增大
C.杯子对桌面的压强增大 D.杯内饮料对杯子底的压力不变
通关09 液体压强和固体压强的对比计算
24.(2025·黑龙江牡丹江·二模)如图所示,重为3N的薄壁容器中装有500g的水,水深10cm,容器的底面积为,水对容器底的压力为 N,容器对桌面的压强为 Pa。
25.(2025·新疆·一模)一质量为1kg、厚度均匀的圆柱形容器,放在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.01m2。现往容器内注入0.2m深的酒精,此时桌面受到的压强为2.2×103Pa()。求:
(1)桌面受到的压力;
(2)酒精对容器底部的压强;
(3)酒精对容器底部的压力。
26.(2025·吉林·二模)如图所示,一盛水的容器放在水平桌面上。容器的底面积为,水的深度为20cm,水的密度是1.0×103kg/m3,g=10N/kg。求:
(1)容器底受到水的压强;
(2)容器底受到水的压力。
通关10 连通器
27.(2025·辽宁大连·模拟预测)我国三峡工程是令世界瞩目的水利工程。三峡大坝的船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成,如图所示。货轮通过闸室的过程中,闸室内的水深约为30米,闸室内水底的压强约为 Pa,船闸利用了 原理。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
28.(2025·陕西延安·一模)如图是一种嵌于厨房或卫生间地面的地漏及其结构示意图,下列有关说法中不正确的是( )
A.存水杯和扣碗组成了连通器
B.扣碗的作用是隔离垃圾进入下水管,防止下水道“异味”进入室内
C.当存水杯装满水时,地面上的水被扣碗挡住不能流进下水道
D.若地面有足够的水进入存水杯,则当水不再流动时,水面能达到的最高高度是位置2
29.(2025·山东青岛·二模)如图所示,甲、乙两容器间由一斜管相通,中间由阀门控制,容器中装有水,且两容器中水面相平。
(1)当阀门K关闭时,a、b两点水的压强大小关系是pa pb;
(2)请分析打开阀门K后,管中的水将 (选填“流动”或“不流动”),此时,该装置相当于一个 (填写物理专用名称)。
通关11 大气压的测量
30.(2025·广东潮州·二模)用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为。轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg。则
(1)大气对吸盘的压力为 N(g取10N/kg);
(2)大气压的测量值为 Pa;
(3)若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
31.(2025·四川南充·三模)小华同学利用某种密度较大的液体制作了一个简易气压计,如图。
(1)当大气压为时,管内外液面高度差为h,如图所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”);
(2)将简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差将 (填“变大”“不变”或“变小”),此时管内外液面高度差为,则山顶的气压为 (用h、、表示)。
32.(2025·福建泉州·模拟预测)小明学习大气压的知识后,想到如图所示方法,用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗略测出大气压值。主要操作步骤如下:
(1)实验时,先让注射器吸入少量水,然后将活塞推入注射器底端,当注射器的小针管充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小针管小孔。这步操作目的是将小针管内的 排挤出来;
(2)小明水平向右慢慢地拉动注射器针筒,当活塞从针筒底部刚开始滑动时,此时弹簧测力计大小约等于大气对活塞产生的压力。如图弹簧测力计的示数F= N;
(3)实验用的注射器容积是V=5mL,现用刻度尺量出带刻度部分的长度L=10cm。即可算出活塞的横截面积为 cm2;
(4)小明根据测量的数据,计算出大气压强的值为 Pa。他测出大气压的值比当时的实际气压大,主要原因是活塞被拉动时,受活塞与简身内壁间的 影响。
通关12 大气压的存在及应用
33.(2025·湖南长沙·二模)图甲中,是 使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中;如图乙,自动喂水器中左右液面总是等高,是利用了 的原理。
34.(2025·安徽淮北·一模)生活中有很多的“吸”,如图所示,其中与①原理相同的是 (填序号)。
35.(2025·安徽阜阳·模拟预测)中考百日誓师大会活动中,放飞的气球(如图)不断上升,其体积会逐渐增大,原因是外界大气压随着海拔高度的增加而 。(选填“增大”或“减小”)
通关13 制作简易活塞式抽水机
36.(2025·湖南怀化·模拟预测)(多选)如图所示是活塞式抽水机的工作原理图。关于活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
A.活塞式抽水机是利用液体压强来抽水的
B.在标准大气压下,活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到76m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,抽水功能将受到影响
D.提起活塞时,发现手越靠近压杆的末端越省力,说明力的作用点可以改变力的作用效果
37.(2025·广东广州·三模)小明在学习了图甲活塞式抽水机的原理后,想自己做实验来模拟“向上抽水”的过程,于是准备了图乙一个空心圆筒和一个带开口的活塞,先后进行了如图丙中①②③步骤的实验.已知水的密度为,重力与质量的比值为g。
(1)如图丙①所示,将两端开口的圆筒浸入水中后静止放置(筒内液面未画出),筒内液面与筒外液面 (选填“相平”或“不相平”);
如图②所示,将开有圆形开口的活塞向下压至接触筒内液面(活塞与筒壁紧密贴合);
(2)如图③所示,将活塞开口封闭后上提至一定高度后静止,此时筒内、外液面高度差为h1,筒内液面距筒底高度为h2,A点的液体压强= ,筒外的大气压强= ;
(最后两空:若可计算,请用题目给定符号表示;若条件不足,则填“无法判断”)
通关14 流体压强与流速的关系及现象解释
38.(2025·安徽宿州·模拟预测)如图所示,小明同学将三支蜡烛并排放置并靠近,仅点燃外侧的两支蜡烛,然后向点燃的两支蜡烛中间吹气,发现中间的蜡烛被“吹”燃,这是因为在流体中流速越大的地方压强越 。
39.(2025·安徽滁州·模拟预测)如图将一个两端开口的塑料直筒倾斜放置,下端对着乒乓球,用吹风机沿着塑料筒外侧上端开口处吹气,乒乓球就像“炮弹”一样从直筒中飞出去,其原因是 。
40.(2025·山东聊城·模拟预测)如图所示,两只小纸船浮在水面上,将注射器吸满水,通过塑料管在水面下向两纸船之间喷水,这时两只纸船向中间靠拢,这是因为两船之间( )
A.空气流速小,压强大 B.空气流速大,压强小
C.空气流速大,压强大 D.空气流速小,压强小
通关15 飞机的升力及应用
41.(2025·陕西宝鸡·二模)目前,C919正以每月数架的速度交付客户,国产大飞机的商业化进程正在全面加速。飞机的机翼应采用如图中的 (选填“甲”或“乙”)形状,以提供飞行时所需的升力。
42.(24-25八年级下·福建宁德·期中)2023年5月28日,国产大飞机C919开启全球首次商业载客飞行,如图所示,飞机在升空过程中,机翼 (选填“上”或“下”)方的空气流速较快,压强较 。
1.(2025·广东佛山·模拟预测)小明利用注射器做了几个物理实验。如图﹣1所示,注射器针尖做得很尖,是在压力一定时,通过 来增大压强。如图﹣2所示,向放在水平桌面的两只乒乓球中间打气,会看到两只乒乓球 (选填“分开”或“靠近”),原因是流速大的地方,压强 。
2.(2025·广东·二模)如图甲所示,若壶中水深10cm,则水对壶底的压强是 Pa。如图乙所示,倒水时,若用手指堵住壶盖上的小孔,则水倒不出来,此时茶壶 (选填“是”或“不是”)连通器,壶内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
3.(2025·广西南宁·一模)如图,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的,将其分别平放、侧放、竖放于水平平放侧放竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为、、,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,空心砖的重力为 N,空心砖的材料的密度 。
4.(2025·福建福州·模拟预测)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,两容器底部受到液体压强相等。甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。若将A、B液体倒出相同深度后,余下的液体对容器底的压强分别为和,则 , 。
5.(2025·云南昆明·二模)在“小实验、小制作”活动中,小赵利用水、玻璃瓶和细玻璃管制成了一个多功能实验演示器。如图甲所示,玻璃瓶里装有一些红色的水,一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中,盖紧瓶塞,向里面吹入适量的空气。关于该装置下列说法不正确的是( )
A.把甲图装置从1楼带至40楼时,发现玻璃管内液面会下降
B.如图乙,取一吸管,靠近玻璃管口,通过吸管向右吹气,发现玻璃管内液面上升
C.如图丙,将瓶内灌满水,塞紧塞子,用力挤压瓶子,玻璃管内液面上升,说明力可以改变物体的形状
D.将丙图装置玻璃瓶放入热水中,可观察到吸管中的液面上升
6.(2025·黑龙江·模拟预测)如图甲所示,将一个每个面粗糙程度均相同的长方体铁块分别平放、立放在水平桌面上,它对桌面的压强分别是和。如图乙所示,用水平推力推动它在桌面上匀速直线运动时,推力大小分别为和。下列关于压强和推力的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·山东济宁·二模)如图所示,将下口盖有轻质薄塑料片的两端开口的玻璃管竖直插入水中,玻璃管长20cm,塑料片距离水面,塑料片的底面积为。向玻璃管内注入某种液体,当塑料片恰好下落时,测出管内液体的深度为。取,水的密度为,则以下说法中正确的是( )
A.注入液体前,塑料片受到水的压强为100Pa
B.注入液体前,塑料片受到水的压力为
C.注入液体后,塑料片受到水的压力为
D.注入液体的密度为
8.(2024·江苏无锡·一模)如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,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不同。下列说法正确的是( )
A.两种液体密度的大小关系是
B.两个容器对桌面压强的大小关系是
C.两种液体对容器底压强的大小关系是
D.桌面对两个容器支持力的大小关系是
9.(2025·辽宁大连·一模)课外学习小组开展了“制作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,下面是小组同学们交流的实践过程,请帮助完成下列内容:
【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。
(1)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠 的作用,使水升到高处的。
结合托里拆利实验,同学们想到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是 (已知标准大气压,时,取;水的密度
(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图甲所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出水管S后继续上升,会发生的现象是( )
A.水从出水管S流出
B.圆筒内水随活塞继续上升
C.圆筒内水面开始下降
D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降
【项目改进】
(3)大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图丙所示:
①如图丙(a)所示,用洗衣液瓶盖制作活塞,并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A;
②如图丙(b)所示,用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门;
③如图丙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强 (选填“大于”或“小于”)阀门B上方的压强,阀门B下方的水推开阀门B进入圆管中。
④再向下压活塞,阀门关闭,阀门打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处。
【项目反思】
(4)大强和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆管内灌入一些水,抽水会更容易,这样做的主要目的是 。
(5)大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色,有的模型设计的非常精巧,有的模型运转的非常流畅,下列不能提高活塞式抽水机效率的是( )
A.减小活塞和管壁之间的摩擦 B.减小圆管的重量 C.减小活塞的重量
10.(2025·湖南长沙·模拟预测)如图所示,底面积不同、高度相同的A、B圆柱形薄壁容器放置在水平地面上,分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为,A、B容器底面积分别为和。(g取,)
放入前
放入后
水对容器A底部的压力(牛)
30
45
液体乙对容器B底部的压力(牛)
45
(1)若水的质量为,求水的体积;
(2)将质量为的物块先后放入水和液体乙中,均沉底,上表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力;
①求放入物块前,液体乙对容器底部的压力;
②求该物块密度的取值范围。
1.(2025·江苏宿迁)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 。
2.(2025·山东滨州)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,吸管中饮料吸气上升是因为 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。
3.(2025·河北)图为三峡船闸的示意图。船闸利用 的特点实现轮船逐级通过闸室翻越大坝。在某次检修闸门过程中应用到了定滑轮,使用这种滑轮 (选填“可以”或“不可以”)改变力的方向。
4.(2025·四川凉山)如图所示,该实验是托里拆利第一次测出大气压强值的实验,水银对玻璃管中A点的压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)水银槽上方的大气压强。利用图中数据可计算出该地的大气压强为 Pa。()
5.(2025·山东济宁)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。(g=10N/kg)
容器底受到的压强
抽出前
抽出后
6.(2025·黑龙江绥化)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。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,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 。
7.(2025·山东日照)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
8.(2025·四川广元)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
9.(2025·新疆)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
10.(2025·山东济南)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,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,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.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
11.(2025·青海)“问天”兴趣小组在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,进行了如图所示的操作。
实验序号
探头浸入水中的深度(h/cm)
探头朝向
U形管两侧液面高度差(H/cm)
①
10
向上
8
②
15
向上
12
③
15
向下
12
④
15
向左
12
⑤
20
向上
16
结合以上信息,请思考:
(1)为了使实验现象更明显,压强计探头上的橡皮膜应选 (选填“薄”或“厚”)一些较好,实验前用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置的气密性 。
(2)实验中通过观察U形管 ,显示液体内部压强大小。
(3)比较表2中的 (填序号)三次实验可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。
(4)比较表2中的①②⑤三次实验可知:探头浸入液体中的深度越大,液体的压强 。
(5)通过此实验,在图装置的基础上再提供足量的盐水。请设计一个探究“液体压强与液体密度有关”的实验方案。 。
12.(2025·陕西)实验小组用如图所示装置“探究液体压强与哪些因素有关”。
(1)轻轻按压-1探头上的橡皮膜,U形管中液面变化明显,说明装置气密性较 (选填“好”或“差”);
(2)比较图-2中 (填字母)三图的实验现象,可以说明在同种液体内部的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(3)比较C、D两图的实验现象,可初步得出结论:在深度相同时, 越大,液体的压强越大;
(4)实验结束后,有同学认为:在研究不同方向上的液体压强时,上下方向转动金属盒、橡皮膜上下部分在液体中的深度会发生变化,似乎没有控制橡皮膜的深度不变,得出的结论可能不可靠。于是同学们进行了如下推理:
①如图-3是橡皮膜的示意图,是过橡皮膜圆心的转轴,在橡皮膜上取两个关于对称的点a和、这两个点受到的液体压强分别为和;则两个点受到液体压强的平均值为 (用字母表示);
②由于橡皮膜始终关于轴对称,由此推理可得:当橡皮膜绕轴转动时,橡皮膜两个半圆受到的液体压强的平均值 (选填“大于”“小于”或“等于”)轴所处深度的液体压强。所以上述同学认为“没有控制橡皮膜的深度不变,得出的结论可能不可靠”的想法是 (选填“正确”或“错误”)的;
③为了验证上述的推理,同学们将圆形的金属盒换成上下不对称的三角形金属盒,如图-4所示。若上述推理过程正确,则当三角形金属盒在水中同一深度绕图中的虚线轴转动时,会观察到 。
13.(2025·四川广元)“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?
17 / 18
学科网(北京)股份有限公司
$