2026年中考物理一轮复习压强专题
2026-03-22
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内容正文:
中考物理压强专题复习
核心知识点
一、 压力
- 定义:垂直作用在物体表面上的力
- 方向:垂直于接触面指向被压物体
- 大小:水平放置时F=G;斜放/叠加/提拉时需受力分析
- 与重力区别:重力竖直向下,压力垂直接触面,大小不一定相等
二、固体压强
- 定义:物体所受压力与受力面积之比
- 物理意义:表示压力作用效果的强弱
- 公式:
- 单位:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m²
- 推导公式:F=pS、S
1. 影响因素
- 压力大小:受力面积相同时,压力越大,压强越大
- 受力面积:压力相同时,受力面积越小,压强越大
2. 增大/减小压强
- 增大:增大压力、减小受力面积(如刀刃、钉子、图钉)
- 减小:减小压力、增大受力面积(如书包带、铁轨铺枕木、坦克履带)
3. 柱体压强(常考)
- 规则均匀柱体(圆柱、长方体、正方体)水平放置:p=ρgh
- 适用条件:密度均匀、竖直柱体、水平支撑
三、液体压强
1. 产生原因
- 液体受重力、具有流动性
2. 特点
- 液体内部向各个方向都有压强
- 同一深度,各方向压强相等
- 深度越深,压强越大
- 深度相同,液体密度越大,压强越大
3. 公式;p=gh
- ρ液:液体的密度
- h:深度(从液面到该点的垂直距离)
4. 连通器
- 定义:上端开口、底部相连通的容器
- 原理:静止时各液面保持相平
- 应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、地漏
四、大气压强
1. 存在证明
- 马德堡半球实验、覆杯实验、吸管吸饮料、吸盘挂钩
2. 测量
- 托里拆利实验:标准大气压p0=1.013×105Pa,对应76cm水银柱
3. 变化规律
- 海拔高度越高,气压越低
- 气压越低,沸点越低(高原煮饭难)
4. 应用
- 活塞式抽水机、离心式水泵、高压锅
五、流体压强与流速
- 规律:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大
- 应用:飞机升力、火车站安全线、喷雾器、香蕉球
六、常考易错点
1. 压力≠重力,只有水平放置且无其他力时F=G
2. 受力面积是实际接触面积,不是物体总面积
3. 液体深度h从液面算,不是从底部算
4. p=ρgh用在求固体压强上,只适用于均匀的规则柱体
5. 大气压随高度升高而减小,沸点随气压减小而降低
七、解题步骤(通用)
1. 判断是固体/液体压强
2. 固体:先求压力F,再用
3. 液体:先用p=ρgh求压强,再用F=pS求压力
习题巩固
一.选择题(共22小题)
1.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,以下说法中正确的是( )
A.木板受到的压力就是足球的重力
B.足球受到的支持力不是弹力
C.足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变
D.木板受到的压力与足球受到的支持力是一对平衡力
2. 巴黎奥运会中,中国选手李雯雯在举重项目女子81公斤以上级比赛中获得冠军,夺得第40金。下列说法正确的是( )
A.杠铃被举到最高点时没有惯性
B.杠铃对李雯雯的压力就是杠铃的重力
C.李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
D.李雯雯对地面的压力和地面对她的支持力是一对相互作用力
3.关于压力,下列说法正确的是( )
A.压力和重力是同一个力
B.压力的方向总是竖直向下
C.物体受到压力后会发生形变
D.压力的大小等于重力的大小
4.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=4N,GB=5N。A用细线悬挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻质弹簧的弹力大小为F=2N,则细线对物体A的拉力和物体B对地面的压力分别是( )
A.一定是2N和7N B.一定是5N和7N
C.可能是6N和3N D.可能是2N和3N
5.电子秤工作时通过感应被测物体施加的压力,再经过一系列处理转换为相应的质量数值。水平桌面上有三个同一规格且已调零的电子秤,把甲、乙、丙三个质量均为200g的容器分别放在电子秤上,并倒入适量的水,使电子秤的示数均为300g,如图所示。则容器中所装的水的质量是100g的是( )
A.只有甲容器
B.只有乙容器
C.只有丙容器
D.甲、乙、丙三个容器都是
6.压力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向下
C.水平向右 D.垂直并指向受力面
7.下列关于重力和压力的关系,说法正确的是( )
A.重力就是压力 B.重力的大小可能等于压力的大小
C.重力可以变成压力 D.重力和压力的方向一样,都是竖直向下的
8.如图所示,放在水平地面上的实心长方体A、B高度相同,底面积SA>SB。若在两物体上部沿水平方向分别切去一定的体积、高度或质量(均未切完),以下方法可以使A、B剩余部分对地面的压强相等的是( )
A.若密度ρA>ρB,切去相同质量
B.若质量mA=mB,切去相同质量
C.若密度ρA<ρB,切去相同高度
D.若质量mA<mB,切去相同体积
9.有A、B两个均匀实心长方体,由同种材料制成。A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N;B的底面积SB=60cm2,高hB=10cm。现按如图所示方式叠放在水平桌面上,B对A、A对桌面的压强分别为p1、p2,下列判断正确的是( )
A.材料密度为2×103kg/m3
B.p1=3×103Pa,p2=7.5×103Pa
C.若将AB整体倒置,倒置后A对B的压强小于p2
D.若将B取下放在桌面,则取下后B对桌面的压强大于p1
10.小席将质量分布均匀的立方体沿下图中不同虚线方向将其分割成体积相等的a和b两部分,并取走a部分,剩下的b部分对应的压强为p甲、p乙、p丙、p丁(b均未倾倒),它们之间的大小关系正确的是( )
A.p甲=p乙<p丙<p丁 B.p甲<p乙<p丙<p丁
C.p甲<p乙=p丙<p丁 D.p甲>p乙=p丙>p丁
11.水平面上有两个完全相同的长方体a、b,按图所示甲、乙、丙、丁四种方式将a叠放在b上。四种方式中b对地面的压强大小关系是( )
A.p丁<p丙<p乙<p甲 B.p甲<p丁=p丙<p乙
C.p甲<p丙<p丁<p乙 D.p甲<p乙<p丙<p丁
12.如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )
A.p1不变,p2变小 B.p1变大,p2变大
C.p1变小,p2变小 D.p1不变,p2变大
13.如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的木块M,在水平力F的作用下,匀速将它推到桌子中央。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力不变,压强不变
B.M对桌面的压力不变,压强变小
C.M对桌面的压力变小,压强不变
D.M对桌面的压力变大,压强变大
14.如图所示,将试管由竖直方向逐渐倾斜的过程中,试管中的液体对试管底部的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
15.如图所示,一个空的玻璃药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A.第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B.第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C.两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D.两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
16.三峡大坝船闸利用连通器原理让轮船平稳通行,图中船处于平衡状态,则( )
A.甲、乙图中M处的液体压强不等
B.甲图中的M、N点处的液体压强相等
C.阀门两边的液体不是同一种类
D.甲图中阀门打开后,两边液面高度保持不变
17.如图所示容器中装的是水,当阀门A和阀门B打开后,水不流动时( )
A.左管中水面最高 B.右管中水面最高
C.中间容器中水面最高 D.三容器中的水面一样高
18.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.小东同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
B.若把此装置顶部开一个小洞,水银会向上喷出
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
20.下列现象中不是利用大气压强的是( )
A.用活塞式抽水机抽水 B.吸盘贴在光滑的墙面上
C.用吸管从瓶中吸饮料 D.拦河坝上窄下宽
21.如图所示的是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B.在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C.将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变大
D.换用密度比水银小的液体做实验,管内外液面的高度差会变小
22.自制气压计静置在一楼,如图甲所示。它在一楼和三十楼(假设温度不变)静置时,有不同情形。所有合理的情形是( )
A.乙、丙 B.丁、戊 C.乙、丙、戊 D.丙、丁、戊
二.填空题(共6小题)
23.如图所示,一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着500N的重物A和150N的重物B。一个体重600N的人站在地上,当人对B施加一定大小的力时,A处于静止状态。此时,弹簧测力计的示数是 N,人对地面的压力是 N。(不计绳的重力以及绳和滑轮间的摩擦)
24.如图所示,物体A和B的重力分别为12N和8N,不计弹簧测力计和细线的重力和一切摩擦,且物体A和B都保持静止,则弹簧测力计的读数为 N,物体A对地面的压力为 N。
25.如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.9m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.1×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为 N。(g取10N/kg)
26.某物理课外小组制作如图所示的实验装置,大缸内的水足够多,打开A阀门,关闭B阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 b管液面高度。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
27.3月2日,济南市商河县迎来一场大雪,甲、乙两人在雪地里行走,留下深浅相同、大小不同的脚印如图所示。则甲对雪地压强 乙对雪地的压强,甲的重力 乙的重力(均填“大于”、“等于”或“小于”)。
28.如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 。
三.实验探究题(共3小题)
29.同学们用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图1发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与 有关;
(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图2所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的 来比较压力作用效果;
(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是: 一定时, 越小,压力作用效果越明显;
(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较 和 两图(均选填序号“甲”“乙”“丙”或“丁”),还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系;
(5)下列生活实例中运用到第(3)问中结论的是 (选填字母)。
A.汽车不能超载
B.菜刀钝了要磨一磨
30.如图是小李用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管中液面的 来反映;实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。其调节的方法是 (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出;
B.取下软管重新安装;
(3)比较图乙和图丙,可以得到结论:液体密度相同时 ,液体产生的压强越大;
(4)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 (选填“不变”或“改变”);
(5)若保持丙图中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。
小李由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大,你认为他的结论是否可靠? 。原因是 。
(6)实验结束后,小李猜想:液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验,实验现象如图戊所示。由此可知,小李的猜想是 (选填“正确”或“错误”)的。
31.小丁使用如图甲所示的装置进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板中有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
(1)如图乙所示,在容器的左右两侧分别倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸出,说明同种液体内部, 越大,压强越大;
(2)如图丙所示,在容器的左侧倒入水后,若水面到橡皮膜中心的距离为0.2m,则橡皮膜受到水的压强大小是 Pa;
(3)在丙图中,若往容器的右侧倒入一定量的酒精,使橡皮膜恢复平整,则此时左右容器底部受到液体压强的大小关系p水' p酒精'。[已知ρ酒精<ρ水]
A.大于
B.等于
C.小于
四.解答题(共1小题)
32.小红用U形管、适量的水、刻度尺来测花生油的密度(已知花生油的密度比水的密度小)。
(1)先将U形管开口沿竖直向上放置,往一侧管中注入适量的水,两管中水面相平。再从管的另一侧缓慢注入适当高度的花生油,使管内液体保持静止(如图),管的 侧液柱是花生油(填“左”或“右”)。
(2)用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,若水的密度为ρ,则油的密度ρx= 。(用已知量的字母表示)
五.计算题(共4小题)
33.如题图所示,将底面积为100cm2,质量为0.5kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重为45N,深为40cm的水,g取10N/kg。问:
(1)A处液体的压强p1;
(2)水对容器底的压力F1;
(3)容器对水平桌面的压强p2。
34.如图所示,水平桌面上放置一个重5N、底面积为100cm2的容器,容器左上端封闭,右上端开口,内部盛满酒精,酒精的重力是14N,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)A点受到酒精的压强;
(2)酒精对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
35.如图甲所示,一个薄瓶子里装有5N的水,此时水面高度为10cm。已知瓶底面积为50cm2,瓶盖面积为20cm2。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中的水对瓶底的压力和压强;
(2)若将瓶子倒置后放在水平桌面上,水面高度由10cm变为13cm,图乙所示,则正放时水对瓶底的压力与倒置时水对瓶盖的压力的差值。
36.航天梦的实现离不开材料的自主研制,“天问一号”探测器应用了目前世界上最轻的金属结构材料——我国自主研制的新型镁锂合金,其密度仅比塑料略高。如图标有中国牌号LA103Z镁锂合金块静止放置在水平地面上,其质量为3kg,与地面接触面积为0.004m2。(g取10N/kg)求:
(1)该镁锂合金块受到的重力。
(2)该镁锂合金块对水平地面的压强。
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中考物理压强专题复习
核心知识点
一、 压力
- 定义:垂直作用在物体表面上的力
- 方向:垂直于接触面指向被压物体
- 大小:水平放置时F=G;斜放/叠加/提拉时需受力分析
- 与重力区别:重力竖直向下,压力垂直接触面,大小不一定相等
二、固体压强
- 定义:物体所受压力与受力面积之比
- 物理意义:表示压力作用效果的强弱
- 公式:
- 单位:帕斯卡(Pa),1Pa=1N/m²
- 推导公式:F=pS、S
1. 影响因素
- 压力大小:受力面积相同时,压力越大,压强越大
- 受力面积:压力相同时,受力面积越小,压强越大
2. 增大/减小压强
- 增大:增大压力、减小受力面积(如刀刃、钉子、图钉)
- 减小:减小压力、增大受力面积(如书包带、铁轨铺枕木、坦克履带)
3. 柱体压强(常考)
- 规则均匀柱体(圆柱、长方体、正方体)水平放置:p=ρgh
- 适用条件:密度均匀、竖直柱体、水平支撑
三、液体压强
1. 产生原因
- 液体受重力、具有流动性
2. 特点
- 液体内部向各个方向都有压强
- 同一深度,各方向压强相等
- 深度越深,压强越大
- 深度相同,液体密度越大,压强越大
3. 公式;p=gh
- ρ液:液体的密度
- h:深度(从液面到该点的垂直距离)
4. 连通器
- 定义:上端开口、底部相连通的容器
- 原理:静止时各液面保持相平
- 应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、地漏
四、大气压强
1. 存在证明
- 马德堡半球实验、覆杯实验、吸管吸饮料、吸盘挂钩
2. 测量
- 托里拆利实验:标准大气压p0=1.013×105Pa,对应76cm水银柱
3. 变化规律
- 海拔高度越高,气压越低
- 气压越低,沸点越低(高原煮饭难)
4. 应用
- 活塞式抽水机、离心式水泵、高压锅
五、流体压强与流速
- 规律:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大
- 应用:飞机升力、火车站安全线、喷雾器、香蕉球
六、常考易错点
1. 压力≠重力,只有水平放置且无其他力时F=G
2. 受力面积是实际接触面积,不是物体总面积
3. 液体深度h从液面算,不是从底部算
4. p=ρgh用在求固体压强上,只适用于均匀的规则柱体
5. 大气压随高度升高而减小,沸点随气压减小而降低
七、解题步骤(通用)
1. 判断是固体/液体压强
2. 固体:先求压力F,再用
3. 液体:先用p=ρgh求压强,再用F=pS求压力
习题巩固
一.选择题(共22小题)
1.一个足球放在一块长木板上,如图所示,木板和足球均发生了弹性形变,以下说法中正确的是( )
A.木板受到的压力就是足球的重力
B.足球受到的支持力不是弹力
C.足球受到支持力是因为木板发生了弹性形变
D.木板受到的压力与足球受到的支持力是一对平衡力
【分析】A、木板受到的压力是足球发生弹性形变对木板产生的弹力,其施力物体是足球;而重力是地球对足球的引力,施力物体是地球,二者不是同一个力。
B、根据弹力的定义,发生弹性形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。
C、木板向下发生弹性形变,要向上恢复原状,会对与它接触的足球产生向上的弹力。
D、平衡力的条件,作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反且作用在同一直线上。
【解答】解:A、木板受到的压力是足球发生弹性形变对木板产生的弹力,其施力物体是足球;而重力是地球对足球的引力,施力物体是地球,二者不是同一个力,故A错误。
B、根据弹力的定义,发生弹性形变的物体,要恢复原状,对与它接触的物体会产生力的作用,这种力叫作弹力。足球受到的支持力是木板发生弹性形变后对足球产生的力,属于弹力,故B错误。
C、木板向下发生弹性形变,要向上恢复原状,会对与它接触的足球产生向上的弹力,这个弹力就是足球受到的支持力,故C正确。
D、木板受到的压力,受力物体是木板;足球受到的支持力,受力物体是足球,这两个力作用在两个不同物体上,根据平衡力的条件,作用在同一物体上的两个力,大小相等、方向相反且作用在同一直线上,可知它们不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故D错误。
故选:C。
2.巴黎奥运会中,中国选手李雯雯在举重项目女子81公斤以上级比赛中获得冠军,夺得第40金。下列说法正确的是( )
A.杠铃被举到最高点时没有惯性
B.杠铃对李雯雯的压力就是杠铃的重力
C.李雯雯所受的重力和地面对她的支持力是一对平衡力
D.李雯雯对地面的压力和地面对她的支持力是一对相互作用力
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性;
(2)杠铃受到的重力与杠铃对李雯雯的压力作用点不一样,产生的原因也不一样;
(3)二力平衡的条件:同一个受力物体,两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上;
(4)相互作用力的特点:两个受力物体(相互的),两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解:A、一切物体在任何情况下都有惯性,故杠铃被举到最高点时有惯性,故A错误;
B、运动员受到杠铃对他的压力施力物体为哑铃,杠铃的重力施力物体为地球,不是同一力,故B错误;
C、李雯雯所受的重力和地面对她的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故C错误;
D、李雯雯对地面的压力和地面对她的支持力,两个受力物体(相互的),两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:D。
3.关于压力,下列说法正确的是( )
A.压力和重力是同一个力
B.压力的方向总是竖直向下
C.物体受到压力后会发生形变
D.压力的大小等于重力的大小
【分析】(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,它的施力物体是物体本身,受力物体是物体的表面,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,它的施力物体是地球,受力物体是它本身;
(2)压力的方向总是与接触面垂直;
(3)压力是由于物体的形变而产生的;
(4)只有物体自由放置在水平面上,物体对水平面的压力才等于重力。
【解答】解:A、压力和重力是两个不同性质的力,不能说压力就是重力,故A错误;
B、压力的方向总是与接触面垂直,不总是竖直向下,故B错误;
C、压力是由于物体的形变而产生的,故物体受到压力后会发生形变,故C正确;
D、只有物体自由放置在水平面上,物体对水平面的压力才等于重力,其它情况下,压力的大小不等于重力的大小,故D错误。
故选:C。
4.如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=4N,GB=5N。A用细线悬挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻质弹簧的弹力大小为F=2N,则细线对物体A的拉力和物体B对地面的压力分别是( )
A.一定是2N和7N B.一定是5N和7N
C.可能是6N和3N D.可能是2N和3N
【分析】已知弹簧的弹力大小为2N,而弹簧可能处于伸长状态,也可能处于压缩状态,分两种情况,分别对A、B研究,由平衡条件求出细线对A的拉力和地面对B的支持力。由牛顿第三定律可知,B对地面的压力大小等于地面对B的支持力大小。
【解答】解:当弹簧处于伸长状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力T=GA+F弹=4N+2N=6N;对B研究可得,地面对B的支持力为FN=GB﹣F弹=5N﹣2N=3N,则B对地面的压力大小等于3N,所以C正确。
当弹簧处于压缩状态,以A为研究对象,由平衡条件得到,细线对A的拉力T=GA﹣F弹=4N﹣2N=2N;对B研究可得,地面对B的支持力为FN=GB+F弹=5N+2N=7N,则B对地面的压力大小等于7N,因此ABD错误。
故选:C。
5.电子秤工作时通过感应被测物体施加的压力,再经过一系列处理转换为相应的质量数值。水平桌面上有三个同一规格且已调零的电子秤,把甲、乙、丙三个质量均为200g的容器分别放在电子秤上,并倒入适量的水,使电子秤的示数均为300g,如图所示。则容器中所装的水的质量是100g的是( )
A.只有甲容器
B.只有乙容器
C.只有丙容器
D.甲、乙、丙三个容器都是
【分析】根据电子秤的示数等于杯子加上水的质量之和分析。
【解答】解:电子秤的示数等于杯子加上水的质量之和,杯子都是200g,总质量都是300g,则水的质量都是100g。
故选:D。
6.压力的方向是( )
A.竖直向下 B.垂直向下
C.水平向右 D.垂直并指向受力面
【分析】压力方向垂直于接触面,压力指向被压物体。
【解答】解:垂直作用在物体表面上的力叫压力,压力的方向垂直于受压表面,并指向受力面,故D正确。
故选:D。
7.下列关于重力和压力的关系,说法正确的是( )
A.重力就是压力
B.重力的大小可能等于压力的大小
C.重力可以变成压力
D.重力和压力的方向一样,都是竖直向下的
【分析】压力是垂直压在物体表面上的力,方向是垂直于手里面向下的,作用点在被压物体的表面;
重力是地面附近的物体由于受到地球的吸引而受到的力,方向是竖直向下的,作用点在物体重心上;
压力和重力是两个不同的力,但在有些情况下压力的大小等于重力,如放在水平桌面上的物体在不受其它外力作用时,它对水平桌面的压力就等于它自身的重力(但不能说此时的压力就是重力)。
【解答】解:AC、重力与压力是两个完全不同的力,其施力物体不同,重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,压力是垂直作用在物体表面的力,重力不可以变成压力。故AC错误;
B、将物体放在斜面上、压在墙面上等,压力都不等于重力大小,只有将物体放在水平面上时,压力的大小才等于重力的大小,故B正确;
D、重力的方向是竖直向下的,而压力的方向是垂直于接触面的,不一定是竖直向下,故D错误。
故选:B。
8.如图所示,放在水平地面上的实心长方体A、B高度相同,底面积SA>SB。若在两物体上部沿水平方向分别切去一定的体积、高度或质量(均未切完),以下方法可以使A、B剩余部分对地面的压强相等的是( )
A.若密度ρA>ρB,切去相同质量
B.若质量mA=mB,切去相同质量
C.若密度ρA<ρB,切去相同高度
D.若质量mA<mB,切去相同体积
【分析】静止在水平面上的物体对地面的压力等于其自身重力,对于相同高度,质量分布均匀的物体,若在两物体上部沿水平方向切去一定的体积、高度或质量,剩余部分对地面的压力、所受重力均按比例减小,然后分别利用G=mg和p分析它们的质量和对地面的压强的大小关系即可。
【解答】解:A、切去相同质量,即ΔmA=ΔmB,由可知,当ρA>ρB,切去部分的体积ΔVA<ΔVB,
已知SA>SB,由得切去部分的高度ΔhA<ΔhB,
长方体A剩余部分的高度h'A=hA﹣ΔhA,
长方体B剩余部分的高度h'B=hB﹣ΔhB,
因为hA=hB,所以h'A>h'B,
因为长方体A、B是质量均匀、形状规则的柱体,所以长方体A剩余部分对地面的压强p'A=ρAgh'A,
长方体B剩余部分对地面的压强p'B=ρBgh'B,
则p'A>p'B,故A错误;
B、切去相同质量,即ΔmA=ΔmB,长方体A剩余部分的质量m'A=mA﹣ΔmA,
长方体B剩余部分的质量m'B=mB﹣ΔmB,
已知mA=mB,所以m'A=m'B,即G'A=G'B,
长方体A剩余部分对地面的压强,
长方体B剩余部分对地面的压强,
因为SA>SB,所以p'A<p'B,故B错误;
C、切去相同高度,即ΔhA=ΔhB,长方体A剩余部分的高度h'A=hA﹣ΔhA,
长方体B剩余部分的高度h'B=hB﹣ΔhB,
因为hA=hB,所以h'A=h'B,
由p=ρgh可知,当ρA<ρB,hA'=hB'时,p'A<p'B,故C错误;
D、切去相同体积,即ΔVA=ΔVB,
已知SA>SB,由得切去部分的高度ΔhA<ΔhB,
长方体A剩余部分的高度h'A=hA﹣ΔhA,
长方体B剩余部分的高度h'B=hB﹣ΔhB,
因为hA=hB,所以h'A>h'B,
由V=Sh可知,当SA>SB,hA=hB时,VA>VB,
若质量mA<mB,由可知,当VA>VB时,ρA<ρB,
由p=ρgh可知,当ρA<ρB,h'A>h'B时,存在合适的ρ和ΔV可使p'A=p'B,故D正确。
故选:D。
9.有A、B两个均匀实心长方体,由同种材料制成。A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N;B的底面积SB=60cm2,高hB=10cm。现按如图所示方式叠放在水平桌面上,B对A、A对桌面的压强分别为p1、p2,下列判断正确的是( )
A.材料密度为2×103kg/m3
B.p1=3×103Pa,p2=7.5×103Pa
C.若将AB整体倒置,倒置后A对B的压强小于p2
D.若将B取下放在桌面,则取下后B对桌面的压强大于p1
【分析】(1)根据ρ结合G=mg求出材料的密度;
(2)根据ρ结合G=mg求出B的重力,利用p分别求出p1、p2;
(3)若将AB整体倒置,根据p求出A对B的压强,然后与p2进行比较大小;
(4)根据pρgh求出B对桌面的压强,然后与p1进行比较大小。
【解答】解:A、A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N,则A的密度为:
ρ3×103kg/m3,因A、B由同种材料制成,因此材料的密度为3×103kg/m3,故A错误;
B、B的重力为:
GB=mBg=ρVBg=3×103kg/m3×60×10﹣4m2×10×10﹣2m×10N/kg=18N,
根据p可知,B对A的压强为:
p16×103Pa,
A对桌面的压强为:
p27.5×103Pa,故B错误;
C、若将AB整体倒置,A对B的压强为:
p31.5×103Pa<p2=7.5×103Pa,故C正确;
D、根据pρgh可知,B对桌面的压强为:
p4=ρghB=3×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=3×103Pa<p1=6×103Pa,故D错误。
故选:C。
10.小席将质量分布均匀的立方体沿下图中不同虚线方向将其分割成体积相等的a和b两部分,并取走a部分,剩下的b部分对应的压强为p甲、p乙、p丙、p丁(b均未倾倒),它们之间的大小关系正确的是( )
A.p甲=p乙<p丙<p丁 B.p甲<p乙<p丙<p丁
C.p甲<p乙=p丙<p丁 D.p甲>p乙=p丙>p丁
【分析】物体对水平地面的压力大小等于物体的重力,根据F=G=mg=ρVg可知各图中剩下的b部分对地面压力的大小关系,由图可知此时受力面积与原来受力面积的关系,再根据p分析剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生压强的关系。
【解答】解:当沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分时,根据公式G=mg=ρVg可知,剩下b部分的重力都为原来重力的,由F=G可知剩下b部分对水平地面的压力都为原来压力的,所以,四种分割方法中,剩下的b部分(未倾倒)对水平地面产生的压力相等;
原来的受力面积等于立方体的底面积,设原来的压强为p;由图可知甲、乙两图中剩下b部分的受力面积不变,但对地面的压力都为原来的,根据p可知甲、乙两图中压强变为原来的一半,即p甲=p乙p;
丙图中剩下b部分的受力面积为原来的,且对地面的压力为原来的,根据p可知丙图中压强不变,即p丙=p;
由图可知,丁图中剩下b部分的受力面积小于原来的一半,而对地面的压力为原来的,根据p可知丁图中的压强大于原来的压强,即p丁>p;
综上可知p甲=p乙<p丙<p丁,故A正确。
故选:A。
11.水平面上有两个完全相同的长方体a、b,按图所示甲、乙、丙、丁四种方式将a叠放在b上。四种方式中b对地面的压强大小关系是( )
A.p丁<p丙<p乙<p甲 B.p甲<p丁=p丙<p乙
C.p甲<p丙<p丁<p乙 D.p甲<p乙<p丙<p丁
【分析】长方体放在水平地面上,长方体对水平地面的压力等于长方体自身的重力;根据p 判断出压强的关系。
【解答】解:由图知四种方式中对地面的压力都相等,都等于两块长方体的重力之和,甲图中的受力面积最大,乙图的受力面积最小,丙、丁两图的受力面积相等且都小于甲的受力面积大于乙的受力面积,由压强公式知,甲对地面的压强最小,丙、丁次之,乙对地面的压强最大,即p甲<p丁=p丙<p乙,故B正确。
故选:B。
12.如图,同一个密封的圆台形容器装满水,放在水平桌面上。放置方式由甲变为乙,下列关于水对容器底的压强p1以及整个容器对水平桌面的压强p2,说法正确的是( )
A.p1不变,p2变小 B.p1变大,p2变大
C.p1变小,p2变小 D.p1不变,p2变大
【分析】(1)容器倒置后,液体深度不变,由液体压强公式得出容器底受到液体压强的变化情况;
(2)在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体重,据此判断倒放后容器对水平桌面的压力变化,进而根据压强定义式判断整个容器对水平桌面的压强变化。
【解答】解:(1)由于容器装满水,放置方式由甲变为乙,水的深度不变,根据p=ρgh可知,水对容器底部产生的压强不变,故BC错误;
(1)将容器正放和倒放时,容器对水平桌面的压力都等于水和容器总重,所以F不变;但放置方式由甲变为乙,受力面积越小,根据p可知,整个容器对水平桌面的压强变大,故A错误,D正确。
故选:D。
13.如图所示,水平桌面上有一质量分布均匀的木块M,在水平力F的作用下,匀速将它推到桌子中央。在此过程中,下列说法正确的是( )
A.M对桌面的压力不变,压强不变
B.M对桌面的压力不变,压强变小
C.M对桌面的压力变小,压强不变
D.M对桌面的压力变大,压强变大
【分析】木板对水平桌面的压力大小等于木板的重力,分析木板在水平力F的作用下,匀速将它推到桌子中央的过程中受力面积的变化,利用压强公式p可知压强的变化。
【解答】解:木板在水平力F的作用下,匀速将它推到桌子中央的过程中,M对桌面的压力大小始终等于自身的重力,而木板的重力大小不变,所以此过程中木板M对桌面的压力不变;
但此过程中受力面积逐渐变大,由p可知,木板对桌面的压强逐渐变小,故B正确。
故选:B。
14.如图所示,将试管由竖直方向逐渐倾斜的过程中,试管中的液体对试管底部的压强将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定
【分析】本题需要根据液体压强公式p=ρgh进行分析。判断液体对试管底部的压强变不变,就看h变不变。要清楚h是指液面到试管底部的垂直距离。
【解答】解:当试管从竖直放置到向水平方向不断倾斜的过程中,试管底部到液面的深度在逐渐变小,根据p=ρgh即可得出液体对试管底部的压强在逐渐变小。
故选:B。
15.如图所示,一个空的玻璃药瓶,瓶口扎上橡皮膜,竖直浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,两次药瓶在水里的位置相同,橡皮膜的形变情况是( )
A.第一次向外凸起,第二次向内凹陷
B.第一次向内凹陷,第二次向外凸起
C.两次都向外凸起,第一次凸起程度更大
D.两次都向内凹陷,第二次凹陷程度更大
【分析】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;
据此分析即可解答。
【解答】解: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,受的液体的压强大,橡皮膜凹的更明显,即第二次橡皮膜向瓶内凹陷得更多。
故选:D。
16.三峡大坝船闸利用连通器原理让轮船平稳通行,图中船处于平衡状态,则( )
A.甲、乙图中M处的液体压强不等
B.甲图中的M、N点处的液体压强相等
C.阀门两边的液体不是同一种类
D.甲图中阀门打开后,两边液面高度保持不变
【分析】(1)根据p=ρ液gh判断液体压强的大小;
(2)上端开口、底部相连通的容器叫做连通器;连通器的特点:连通器里的同一种液体不流动时,各容器中的液面保持相平;在流动时,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,即停止流动而静止。
【解答】解:A、甲、乙图中的液体都是水,M点的深度不同,所受液体压强不等,故A正确;
BC、甲图中阀门两边的液体都是水,M、N点处的深度不同,由公式p=ρ水gh可知M、N点处的液体压强不相等,故BC错误;
D、图中,阀门H打开,闸室和上游水道构成连通器,水从上游流向闸室,两边液面高度发生变化,故D错误。
故选:A。
17.如图所示容器中装的是水,当阀门A和阀门B打开后,水不流动时( )
A.左管中水面最高
B.右管中水面最高
C.中间容器中水面最高
D.三容器中的水面一样高
【分析】上端开口,底部连通的容器叫连通器,在连通器中同种液体不流动时,液面总是相平的;据此分析解答即可。
【解答】解:读图可知,当阀门A和阀门B打开后,左右两管和容器的上端均开口,底部连通,构成连通器,因此容器中装满水,当阀门A和阀门B打开后,水不流动时,三容器中的水面一样高。
故选:D。
18.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
【分析】A.用吸管吸水是大气压的作用;
B.用筷子夹菜是杠杆原理;
C.用细线切豆腐是减小受力面积,增大压强;
D.用削笔刀削铅笔是减小受力面积,增大压强;
【解答】解: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.小东同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,如图所示,以下判断正确的是( )
A.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
B.若把此装置顶部开一个小洞,水银会向上喷出
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
【分析】托里拆利实验中,玻璃管的粗细不会影响实验结果。这是因为实验的原理是基于管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,而这个压强仅与管内水银柱的竖直高度有关,与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度等因素无关。
【解答】解:A、在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,与玻璃管的粗细无关。所以玻璃管越细,管内外水银面的高度差也不会改变,故A错误。
B、若在装置顶部开一个小洞,此时管内水银与外界大气相通,托里拆利管和水银槽构成连通器,根据连通器原理,管内外的水银面会趋于水平,水银不会向上喷出,故B错误。
C、若玻璃管内混入少量空气,这些空气会产生一定的压强,从而抵消掉一部分外界大气压,使得水银柱的高度降低,根据p=ρgh可知,所测的大气压值会偏小,故C错误。
D将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,由于大气压不变,能支持的水银柱高度不变,即管内外水银面的高度差不变,在标准大气压下,这个高度差约为 760mm,故D正确。
故选:D。
20.下列现象中不是利用大气压强的是( )
A.用活塞式抽水机抽水
B.吸盘贴在光滑的墙面上
C.用吸管从瓶中吸饮料
D.拦河坝上窄下宽
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解:A、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故A利用了大气压。
B、一压吸盘,排出了吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,故B利用了大气压。
C、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,故C利用了大气压。
D、拦河坝上窄下宽是因为液体的压强随深度的增加而变大,与大气压无关,故D没有利用大气压。
故选:D。
21.如图所示的是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.换用粗玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变
B.在玻璃管的上端扎一个小孔,管内外水银面的高度差不变
C.将此实验移到高山上去做,管内外水银面的高度差会变大
D.换用密度比水银小的液体做实验,管内外液面的高度差会变小
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的,与管的粗细、长短、水银多少无关。
(2)大气压与高度有关,高度越大,气压越小。
【解答】解:A、托里拆利实验测量大气压的原理是大气压能支持一定高的水银柱,只要大气压不变,管内外水银面的高度差就不会发生改变,因此换用更粗的玻璃管做实验时,管内外水银面的高度差不变,故A正确;
B、玻璃管上端扎孔,管内与外界相通,水银柱会下降,高度差变为0,故B错误;
C、大气压随高度的升高而减小,将此实验移到高山上去做,因为气压变小了,所以管内外水银面的高度差会变小,故C错误;
D、根据,大气压p不变,换密度小的液体,h会变大,即管内外液面的高度差会变大,故D错误。
故选:A。
22.自制气压计静置在一楼,如图甲所示。它在一楼和三十楼(假设温度不变)静置时,有不同情形。所有合理的情形是( )
A.乙、丙 B.丁、戊 C.乙、丙、戊 D.丙、丁、戊
【分析】根据流体压强和流速的关系、大气压与高度的关系分析解答。
(1)液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体的流速越大,压强越小;流体的流速越小,压强越大。
(2)大气压随着高度的增加而减小。
【解答】解:由图可知,乙、丙、丁图所在高度与甲图相同,均在1楼,戊图所在高度为30楼。
(1)当气流通过竖管上方时时,细管上方空气流速大压强小,竖管中的液面在瓶内液面上方的大气压的作用下上升。由图可知,乙图液面下降,丁图液面上升,故乙不合理,丁合理;
(2)丙图中向竖管充气,因细管中有液体,则气体无法进入瓶内,但细管上方的气压增大,所以细管中液面会下降,故丙图合理;
(3)当自制气压计由1楼拿到30楼时,所在高度上升,外界大气压减小,竖管中的液面在瓶内液面上方的大气压的作用下上升。由图可知,戊图液面上升了,故戊图合理;
综上分析可知,合理的是丙、丁、戊。
故选:D。
二.填空题(共6小题)
23.如图所示,一轻质弹簧测力计的两端分别通过细绳悬挂着500N的重物A和150N的重物B。一个体重600N的人站在地上,当人对B施加一定大小的力时,A处于静止状态。此时,弹簧测力计的示数是 500 N,人对地面的压力是 250 N。(不计绳的重力以及绳和滑轮间的摩擦)
【分析】(1)重物A处于静止状态,对A进行受力分析,可知弹簧测力计对A的拉力等于A的重力;A对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计对A的拉力,由此得出弹簧测力计的示数;
(2)对B进行受力分析,B处于静止状态,受力平衡,则人对B向下的拉力F人=F﹣GB;根据力的作用是相互的,可得B对人向上的拉力FB;
(3)对人进行受力分析,人处于静止状态,受力平衡,则地面对人的支持力F支=G人﹣FB;人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,大小相等,由此可得人对地面的压力。
【解答】解:重物A处于静止状态,对A进行受力分析,A受到重力和弹簧测力计的拉力,重物A受力平衡,则弹簧测力计对A的拉力等于A的重力F=GA=500N;
根据物体间力的作用是相互的,A对弹簧测力计的拉力等于弹簧测力计对A的拉力,弹簧测力计的示数等于它所受的拉力,因此弹簧测力计的示数为F=500N;
对B进行受力分析,B受到向上的拉力F=500N、自身重力GB=150N,以及人对B向下的拉力F人;B处于静止状态,受力平衡,则有F=GB+F人,人对B向下的拉力F人=F﹣GB=500N﹣150N=350N;
根据力的作用是相互的,B对人向上的拉力FB=F人=350N;
对人进行受力分析,人受到重力G人=600N,B对人的向上的拉力FB=350N,以及地面对人的支持力F支;人处于静止状态,受力平衡,则有G人=F支+FB,地面对人的支持力F支=G人﹣FB=600N﹣350N=250N;
人对地面的压力与地面对人的支持力是一对相互作用力,大小相等,因此人对地面的压力为250N。
故答案为:500;250。
24.如图所示,物体A和B的重力分别为12N和8N,不计弹簧测力计和细线的重力和一切摩擦,且物体A和B都保持静止,则弹簧测力计的读数为 8 N,物体A对地面的压力为 4 N。
【分析】弹簧秤的读数显示弹簧秤受到的拉力;以A为研究对象,分析A受力情况:重力,细线的拉力和地面的支持力而静止;B物体也静止,细线的拉力等于B的重力。弹簧秤的读数等于细线的拉力。
【解答】解:B保持静止,细线的拉力等于B的重力,又弹簧秤的读数等于细线的拉力,所以弹簧秤的读数为8N,以A为研究对象,分析A受力情况:竖直向下的重力,细线对A竖直向上的拉力和地面的支持力,地面对A的支持力为:12N﹣8N=4N,物体A对地面的压力与地面对A的支持力为一对相互作用力,大小相等,所以物体A对地面的压力为4N。
故答案为:8;4。
25.如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=0.9m;其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,容器中的液体密度为1.1×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力为 330 N。(g取10N/kg)
【分析】本题考查液体压强和压力的计算。首先需要明确容器顶部所处的深度,然后根据液体压强公式计算出液体对容器顶部的压强,最后利用压强和面积的关系求出压力。
【解答】解:
容器顶部所处的深度:h=h1﹣h2=0.9m﹣0.6m=0.3m;
液体对容器顶部的压强:p=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3300Pa;
液体对容器顶部的压力:F=pS=3300Pa×0.1m2=330N。
故答案为:330。
26.某物理课外小组制作如图所示的实验装置,大缸内的水足够多,打开A阀门,关闭B阀门,水流入管道,当水稳定后,a管液面高度 等于 b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度 大于 b管液面高度。(均选填“大于”、“小于”或“等于”)
【分析】(1)从连通器的定义和连通器的原理进行分析;
(2)流体压强与流速的关系:流体的流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:(1)打开A阀门,水流入管道,a管、b管、大烧杯组成了连通器,因为连通器中装有同种液体,所以根据连通器原理可知,当水稳定后,a管液面高度等于b管液面高度。
(2)再打开B阀门,粗管和细管中水的流量相同,细管处水的流速大、压强小,支持的水柱低;粗管处水的流速小、压强大,支持的水柱高,所以a管液面高度大于b管液面高度。
故答案为:等于;大于。
27.3月2日,济南市商河县迎来一场大雪,甲、乙两人在雪地里行走,留下深浅相同、大小不同的脚印如图所示。则甲对雪地压强 等于 乙对雪地的压强,甲的重力 大于 乙的重力(均填“大于”、“等于”或“小于”)。
【分析】物理学中用压强来描述压力作用的效果,根据脚印深浅相同,可知二人对雪的压力作用效果(即可知压强的关系);又知道受力面积的关系,根据公式F=pS可知他们对雪地的压力关系,再根据物体对水平面的压力大小等于重力可知两人重力的大小关系。
【解答】解:甲、乙两人站在完全相同的水平雪地上,他们在雪地上留下的脚印深浅相同,说明他们对雪地的压强相等,即p甲=p乙;
由图知S甲>S乙,且p甲=p乙,由F=pS可知甲对雪地的压力较大,即F甲>F乙;由于物体对水平面的压力大小等于重力,所以甲受到的重力较大。
故答案为:等于;大于。
28.如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲、F乙、F丙大小关系是 F甲>F丙>F乙 ,三个容器对桌面的压强p甲、p乙、p丙大小关系是 p甲=p乙=p丙 。
【分析】(1)由已知条件,根据p=ρgh判断底部受到水的压强大小,再根据F=pS确定水对容器底部的压力大小;
(2)根据公式F=G分析容器对水平面的压力的大小关系。
【解答】解:(1)由图可知,容器中水的深度关系为h甲>h丙>h乙,根据p=ρgh知容器底部所受水的压强关系为p甲′>p丙′>p乙′;
因三个容器底面积相同,则根据F=pS可知水对容器底部的压力关系为F甲>F丙>F乙。
(2)由题知,三个容器的质量相同、所装水的质量也相同,所以容器和水的总质量相同,由G=mg可知它们的总重力相同,
因为容器对水平面的压力等于容器和水的总重力,
所以三个容器对水平面的压力相等,
已知三个容器的底面积相同,
所以根据p可知三个容器对水平面的压强相等,即p甲=p乙=p丙。
故答案为:F甲>F丙>F乙;p甲=p乙=p丙。
三.实验探究题(共3小题)
29.同学们用完全相同的长方体物块和海绵探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)首先他们根据生活经验提出了猜想:压力的作用效果可能与压力有关;观察图1发现:两个人对雪地的压力是相近的,但一个陷下去了,另一个却没有,由此又提出压力的作用效果可能与 受力面积 有关;
(2)为验证这两个猜想,他们设计了如图2所示的实验探究:实验中是通过观察海绵的 凹陷程度 来比较压力作用效果;
(3)小梅组通过比较图甲、乙,所得结论是: 压力 一定时, 受力面积 越小,压力作用效果越明显;
(4)小华组通过比较丙、丁两图也得出了与小梅组相同的结论,两组同学在交流时发现,通过比较 甲 和 丙 两图(均选填序号“甲”“乙”“丙”或“丁”),还可以探究压力的作用效果与压力大小的关系;
(5)下列生活实例中运用到第(3)问中结论的是 B (选填字母)。
A.汽车不能超载
B.菜刀钝了要磨一磨
【分析】(1)压力的作用效果跟压力大小和受力面积大小有关。在压力一定时,受力面积越大,压力作用效果越小。在受力面积一定时,压力越小,压力作用效果越小;
(2)通过观察海绵的形变程度来比较压力作用效果的;
(3)(4)(5)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究压力的作用效果与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析。
【解答】解:(1)如图,两个人站在水平雪地上,对雪地的压力等于人的重力,两个人的体重相同,对雪地的压力相等,一个人直接站在雪地上陷下去,压力作用效果大,一个人站在滑雪板上没有陷下去,压力作用效果小,所以,压力作用效果跟受力面积有关;
(2)通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;
(3)通过比较图甲、乙知,压力相同,甲中受力面积小,压力作用效果明显,说明压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;研究作用效果与受力面积大小的关系,要控制压力相同;
(4)故通过比较图甲、丙,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(5)根据(3)中的结论:当压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
A.汽车不能超载,在受力面积相同的情况,减小压力,减小压强,故A不合题意;
B.菜刀钝了要磨一磨,减小受力面积,增大压强,故B符合题意。
故选B。
故答案为:(1)受力面积;(2)凹陷程度;(3)压力;受力面积;(4)甲;丙;(5)B。
30.如图是小李用压强计“探究液体压强与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管中液面的 高度差 来反映;实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用 薄 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲所示。其调节的方法是 B (选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平;
A.将右侧支管中高出的水倒出;
B.取下软管重新安装;
(3)比较图乙和图丙,可以得到结论:液体密度相同时 液体深度越深 ,液体产生的压强越大;
(4)在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差 不变 (选填“不变”或“改变”);
(5)若保持丙图中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,发现U形管两侧液面高度差变大。
小李由此得出结论:在同一深度,液体的密度越大,其内部的压强越大,你认为他的结论是否可靠? 不可靠 。原因是 没有控制液体深度相同 。
(6)实验结束后,小李猜想:液体的压强可能与容器形状有关。然后进行了两次实验,实验现象如图戊所示。由此可知,小李的猜想是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。
【分析】(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管中液面的高度差来反映;橡皮膜越薄,越容易发生形变,装置越灵敏;
(2)如果U形管左右两侧的水面有一定的高度差,需拆除软管重新安装;
(3)液体密度相同,探头在液体中的深度越深,U形管左右液面高度差越大。液体密度相同时,液体越深,产生的压强越大;
(4)在同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等;
(5)没有控制探头在液体中的深度相同,所以他的结论是不可靠的;
(6)探头上的橡皮膜受到的压强相同,说明液体的压强与容器形状无关。
【解答】解:(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管中液面的高度差来反映,高度差越大,表面液体压强越大,这种方法叫转换法;实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用薄一些的较好,因为橡皮膜越薄,越容易发生形变,装置越灵敏;
(2)在使用压强计前,要保证U形管左右两侧的水面相平,如果U形管左右两侧的水面有一定的高度差,需拆除软管重新安装,故B符合题意,A不符合题意;
(3)比较图乙和图丙,液体密度相同,探头在液体中的深度越深,U形管左右液面高度差越大。可以得到结论:液体密度相同时,液体越深,产生的压强越大;
(4)在同一液体的同一深度,液体向各个方向的压强都相等,所以在图乙中,固定探头的橡皮膜在水中的深度不变,使橡皮膜处于向上、向下、向左、向右等方位时,U形管中液面高度差不变;
(5)保持探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体密度变大的同时,探头在液体中的深度也变大了,即没有控制探头在液体中的深度相同,所以他的结论是不可靠的;
(6)如图戊所示,液体密度相同,探头在液体中的深度相同,容器形状不同,U形管两侧液面高度差相同,说明探头上的橡皮膜受到的压强相同,说明液体的压强与容器形状无关。由此可知,小李的猜想是错误的。
故答案为:(1)高度差;薄;(2)B;(3)液体深度越深;(4)不变;(5)不可靠;没有控制液体深度相同;(6)错误。
31.小丁使用如图甲所示的装置进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。容器正中间用隔板分成左右两部分,隔板中有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
(1)如图乙所示,在容器的左右两侧分别倒入深度不同的水后,橡皮膜向左凸出,说明同种液体内部, 深度 越大,压强越大;
(2)如图丙所示,在容器的左侧倒入水后,若水面到橡皮膜中心的距离为0.2m,则橡皮膜受到水的压强大小是 2000 Pa;
(3)在丙图中,若往容器的右侧倒入一定量的酒精,使橡皮膜恢复平整,则此时左右容器底部受到液体压强的大小关系p水' A p酒精'。[已知ρ酒精<ρ水]
A.大于
B.等于
C.小于
【分析】(1)影响液体压强的因素:液体的密度和深度,要探究液体压强与液体深度的关系,则要保证液体密度相同;深度不相同,液体密度越大压强越大;
(2)根据p=ρgh得出橡皮膜受到水的压强;
(3)橡皮膜以下部分的高度相同,根据p=ρgh可知橡皮膜以下部分对容器底部的压强的大小关系,两容器底部受到的液体的压强等于上、下两部分的压强之和,水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh进一步判断两容器底部受到的液体压强大小关系。
【解答】解:(1)由图乙可知,右侧水面到橡皮膜的深度大于左侧水面到橡皮膜的深度,由p=ρgh可知,右侧水对橡皮膜的压强大于左侧水对橡皮膜的压强,使得橡皮膜向左凸起,故由图甲可初步得出结论:同种液体内部,深度越深,压强越大;
(2)橡皮膜受到水的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
(3)若往容器的右侧倒入一定量的酒精,使橡皮膜恢复平整,可知橡皮膜以上部分液体压强相等,橡皮膜以下部分的高度相同,由于水的密度大于酒精的密度,根据p=ρgh可知橡皮膜以下部分右侧水对底部的压强大于左侧橡皮膜以下部分酒精对底部的压强,
两侧容器底部受到的液体的压强等于上、下两部分的压强之和,所以两侧容器底部受到的液体压强大小关系是p水′>p酒精′。
故答案为:(1)深度;(2)2000;(3)A。
四.解答题(共1小题)
32.小红用U形管、适量的水、刻度尺来测花生油的密度(已知花生油的密度比水的密度小)。
(1)先将U形管开口沿竖直向上放置,往一侧管中注入适量的水,两管中水面相平。再从管的另一侧缓慢注入适当高度的花生油,使管内液体保持静止(如图),管的 右 侧液柱是花生油(填“左”或“右”)。
(2)用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,若水的密度为ρ,则油的密度ρx= ρ 。(用已知量的字母表示)
【分析】(1)实验中液柱静止时,水柱和油柱产生的压强相等,即p水=p油,由p=ρgh可知哪一侧是花生油;
(2)当管内液体保持静止时,水柱和油柱产生的压强相等,根据液体压强公式列出等式可得花生油密度的表达式。
【解答】解:(1)管内液体保持静止,水柱和油柱产生的压强相等,即p水=p油,由p=ρgh可得ρ水gh水=ρ油gh油,因为花生油的密度比水的密度小,所以h油>h水,由图可知h1>h2,则管的右侧是花生油;
(2)用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,
若水的密度为ρ,则有ρgh2=ρxgh1,则ρxρ。
故答案为:(1)右;(2)ρ。
五.计算题(共4小题)
33.如题图所示,将底面积为100cm2,质量为0.5kg的容器放在水平桌面上,容器内装有重为45N,深为40cm的水,g取10N/kg。问:
(1)A处液体的压强p1;
(2)水对容器底的压力F1;
(3)容器对水平桌面的压强p2。
【分析】(1)由图可知,A处水的深度,根据p=ρgh求A处液体的压强;
(2)根据p=ρgh求水对容器底的压强,根据p求水对容器底的压力;
(3)根据G=mg求容器的重力,容器对水平桌面的压力等于容器和水的总重力,根据p求容器对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由图可知,A处水的深度为hA=40cm﹣10cm=30cm=0.3m,
A处液体的压强为p1=ρ水ghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(2)容器底处水的深度为h=40cm=0.4m,水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4000Pa,
水对容器底的压力为
F1=pS=4000Pa×100×10﹣4m2=40N;
(3)容器的重力为G容=m容g=0.5kg×10N/kg=5N,
容器对水平桌面的压力为F=G总=G容+G水=5N+45N=50N,
容器对水平桌面的压强为p2。
答:(1)A处液体的压强p1为3000Pa;
(2)水对容器底的压力F1为40N;
(3)容器对水平桌面的压强p2为5000Pa。
34.如图所示,水平桌面上放置一个重5N、底面积为100cm2的容器,容器左上端封闭,右上端开口,内部盛满酒精,酒精的重力是14N,ρ酒精=0.8×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)A点受到酒精的压强;
(2)酒精对容器底部的压力;
(3)容器对水平桌面的压强。
【分析】(1)根据p=ρ水gh得出酒精对A点的压强;
(2)根据p=ρ水gh得出容器内酒精对容器底部的压强,由p可得酒精对容器底部的压力;
(3)容器对桌面的压力等于重力,利用p可求得容器对水平桌面的压强。
【解答】解:(1)由图知A点的深度为:h=20cm=0.2m,
酒精对A点的压强为:
;
(2)由图知容器底的深度为:h底=20cm+10cm=30cm=0.3m,
酒精对容器底部的压强为:
p底=ρ酒精gh底=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.3m=2400Pa,
酒精对容器底部的压力为:
;
(3)容器对水平桌面的压力为:
F=G酒精+G容=14N+5N=19N,
容器对水平桌面的压强为:
。
答:(1)A点受到酒精的压强是1600Pa;
(2)酒精对容器底部的压力是24N;
(3)容器对水平桌面的压强是1900Pa。
35.如图甲所示,一个薄瓶子里装有5N的水,此时水面高度为10cm。已知瓶底面积为50cm2,瓶盖面积为20cm2。(水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)图甲中的水对瓶底的压力和压强;
(2)若将瓶子倒置后放在水平桌面上,水面高度由10cm变为13cm,图乙所示,则正放时水对瓶底的压力与倒置时水对瓶盖的压力的差值。
【分析】(1)根据p杯得出甲图中杯子对水平桌面的压强;
(3)根据p1=ρ水gh得出杯子正放时水对杯底的压强,由p杯的变形式F=pS得出水对杯底的压力;若将杯子倒置后放在水平桌面上后,根据p2=ρ水gh′得出水对杯盖的压强;由p杯的变形式F=pS得出水对杯盖的压力,根据ΔF=F1﹣F2得出水对杯底的压力变化量。
【解答】解:(1)甲图中杯子对水平桌面的压力F杯=G总=5N;
甲图中杯子对水平桌面的压强为:
p杯1000Pa;
(2)杯子正放时,水对杯底的压强:
p1=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa;
由p杯可得,水对杯底的压力:
F1=p1S=1000Pa×50×10﹣4m2=5N;
若将杯子倒置后放在水平桌面上后,水对杯盖的压强p2=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×13×10﹣2m=1300Pa;
由p杯可得,水对杯盖的压力:
F2=p2S=1300Pa×20×10﹣4m2=2.6N;
水对杯底的压力变化量为:
ΔF=F1﹣F2=5N﹣2.6N=2.4N。
答:(1)图甲中的水对瓶底的压力为5N;压强为1000Pa;
(2)正放时水对瓶底的压力与倒置时水对瓶盖的压力的差值为2.4N。
36.航天梦的实现离不开材料的自主研制,“天问一号”探测器应用了目前世界上最轻的金属结构材料——我国自主研制的新型镁锂合金,其密度仅比塑料略高。如图标有中国牌号LA103Z镁锂合金块静止放置在水平地面上,其质量为3kg,与地面接触面积为0.004m2。(g取10N/kg)求:
(1)该镁锂合金块受到的重力。
(2)该镁锂合金块对水平地面的压强。
【分析】(1)重力大小根据G=mg进行计算。
(2)镁锂合金块对水平地面的压力等于重力,面积已知,然后根据p进行计算。
【解答】解:(1)镁锂合金块受到的重力为:G=mg=3kg×10N/kg=30N;
(2)镁锂合金块静止在水平地面时,压力大小等于物体重力,即F=G=30N,所以镁锂合金块对水平地面的压强为p7.5×103Pa。
答:(1)该镁锂合金块受到的重力为30N;
(2)该镁锂合金块对水平地面的压强为7.5×103Pa。
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