内容正文:
专题07 变化压强
目 录
01 课标达标练 1
题型01 固体压强的变化分析与计算 1
题型02 液体压强的变化分析与计算 4
题型03 大气压强的变化及应用分析 8
题型04 变化压强的综合判断与计算 9
02 核心突破练 14
03 真题溯源练 39
01 固体压强的变化分析与计算
1.如图所示,两个完全相同的长方体放置在水平面上,甲沿水平方向切成两半,乙沿竖直方向切成两半,分别拿走甲乙切下来的一半,则下列说法正确的是( )
A.甲乙对水平面的压力和压强均变为原来的一半 B.乙对水平面的压力变为原来的一半,压强不变
C.甲对水平面的压力变为原来的一半,压强不变 D.甲乙的质量和密度均变为原来的一半
【答案】B
【解析】甲对水平面的压力等于甲的重力,甲沿水平方向切成两半,拿走切下来的一半,甲的质量变为原来的一半,甲的重力变为原来的一半,甲对水平面的压力变为原来的一半,乙对水平面的压力等于乙的重力,乙沿竖直方向切成两半,拿走切下来的一半,乙的质量变为原来的一半,乙的重力变为原来的一半,乙对水平面的压力变为原来的一半,甲和乙是固体,切下一半拿走后,物质的种类不变,密度不随质量的改变而改变,甲和乙的密度不变,由于甲和乙为长方体,对地面的压强
甲沿水平方向切成两半,拿走切下来的一半,甲的高度变为原来的一半,甲对地面的压强变为原来的一半,乙沿竖直方向切成两半,拿走切下来的一半,乙的高度不变,乙对地面的压强不变,故B正确,ACD错误。
故选B。
2.如图所示,水平桌面上放置一个质量为的正方体物块,其边长为。在正上方,放置一质量为的正方体物块。此时,对桌面的压强为。现将竖切为两部分,将切下来的部分竖直正放在水平桌面上,切下来的部分对桌面压强仍为。则下列说法正确的是( )
A.物块的密度为 B.
C.物块的边长为 D.物块的密度为
【答案】D
【解析】A.质量为3kg的正方体物块A,其边长为10cm。密度
故A错误;
B.A对水平桌面的压力等于总重力,则A对桌面的压力F=G总=(3kg+1kg)×10N/kg=40N
A对桌面的压强
故B错误;
CD.根据柱体压强知,正方体切割后的压强与原来正方体的压强相等,即B对A的压强也是4000Pa; B对A的压力 F'=G'=1kg×10N/kg=10N
根据知,正方体B的边长
解得b=0.05m=5cm
则B的密度
故C错误,D正确。
故选D。
3.质量分布均匀的实心正方体甲,乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示。已知,乙的边长为,未切前,甲的边长为_____cm,图中_____Pa(取)。
【答案】20
【解析】[1]甲为质量分布均匀的实心正方体,由可知,当甲切除高度为20cm时,压强为0,表明刚好切完了,故甲的边长为20cm。
[2]乙为质量分布均匀的实心正方体,边长为30cm,由图可知,未切割时,乙对地面的压强为,由柱体压强公式可知乙的密度
图中A点甲、乙切去的相同高度hA,且对地面的压强相等,即
带入数据
解得,所以
4.(2025·广西贺州·一模)如图所示,均匀正方体甲和乙都是由密度相同的材料制作而成,它们的边长之比为1∶3,则甲、乙对地面的压强之比______,若将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为______。
【答案】1∶3 1∶2
【解析】[1]正方体对水平地面的压强为
由知,在密度相同时压强与高度成正比,由它们的边长之比为1∶3可知,甲、乙对地面的压强之比
[2]若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方时,因乙的高度和密度均不变,所以,乙对地面的压强不变,因此时甲、乙对地面的压强相等,即
切割前甲、乙对地面的压强之比
则甲物体与叠放后甲的压强之比为
由于甲受力面积不变,根据公式可知,
由于水平面上物体的压力和自身的重力相等,即,且,则
进一步化简得,
即甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为
02 液体压强的变化分析与计算
5.如图所示,容器中装有重力为的水,水中有一个木块被细绳系着,此时水的深度为。已知木块的体积为,木块的密度为,求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)此时细绳对木块的拉力;
(3)若将细绳剪断,最终木块静止时,水对容器底部的压强相比细绳断前变化了多少。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)当木块完全浸没,排开液体体积
则受到的浮力
(2)木块受到的重力
对木块受力分析,则绳子对木块的拉力
(3)水和木块的总体积
容器的底面积
木块的密度为,由物体浮沉条件知,木块漂浮时露出水面的体积为木块体积的,故木块露出水面的体积为
水面下降的高度
水对容器底的变化的压强
6.如图所示,一个底面积为的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。求:
(1)木块排开液体的体积;
(2)该液体的密度;
(3)该木块受到的浮力。
【答案】(1) (2)0.8×103kg/m3 (3)6.4N
【解析】(1)正方体木块边长为10cm,露出液面的高度为2cm,排开液体的体积
(2)液面上升的高度为
液体的密度为
(3)该木块受到的浮力为F浮=ρ液gV排=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=6.4N
7.(2025·山东青岛·模拟预测)有一质量分布均匀的长方体甲,其密度、底面积、高度的数据如下表所示:
(1)求甲的质量m甲;
(2)薄壁柱形容器乙放置在水平桌面上,容器足够高,现将甲放入其中,再向乙中缓慢注入水,如图所示,当甲所受浮力等于其重力时,
①求乙中水的最小深度h水min;
②沿水平方向切去甲露出水面的部分,若乙的底面积为,当甲静止时,求水对容器底部压强的变化量。
密度()
底面积()
高度(m)
0.5
【答案】(1)0.2kg (2)0.4m,196Pa
【解析】【小题1】已知甲是长方体,则圆柱体的质量为。
【小题2】当甲所受浮力等于其重力时,甲对容器底的压力刚好为0时,此时水的深度最小。则有 ,即,即 ,则乙中水的最小深度为
物体浸入液体中的体积为
沿水平方向切去甲露出水面的部分,物体受到的浮力与甲当前的重力相等
此时,物体排开水的体积为
物体排开液体体积的变化量为
则水对容器底部压强的变化量为。
8.(2025·云南西双版纳·一模)苹果富含胡萝卜素、维生素C、矿物质以及膳食纤维等,对人体健康具有诸多益处。如图所示是某同学将一个重为3N,体积为的苹果(图中的圆圈表示苹果)从空中a位置放入放置在水平桌面且装有20kg水的玻璃水槽中清洗的情景,苹果进入水中后(苹果在b位置恰好完全进入水中)继续往下运动到c位置,苹果到达c位置时速度为0,此后苹果不再上浮,静止在c位置,玻璃水槽的底面积为,玻璃水槽的质量为2kg。
(1)苹果最终处于______(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;
(2)放入苹果前,玻璃水槽对桌面的压强为多少?
(3)苹果完全浸没在水中后受到的浮力大小为多少?
(4)从苹果接触水面到完全浸没在水中的过程中,水对玻璃水槽底部的压强变化了多少?
【答案】(1)悬浮 (2) (3)3N (4)60Pa
【解析】(1)已知苹果的体积为,即苹果完全浸没在水中排开的体积,根据阿基米德原理,苹果完全浸没在水中后受到的浮力
已知苹果重3N,苹果完全浸没在水中受到的浮力等于重力,因此苹果最终处于悬浮状态。
(2)由题可知,水的质量为,水槽的质量为,由可知,水槽和水的总重力为
水槽放在水平桌面上,水槽对桌面的压力大小等于水槽和水的重力,即,玻璃水槽的底面积为,由可知,放入苹果前,玻璃水槽对桌面的压强为
(3)由阿基米德原理可知,苹果完全浸没在水中后受到的浮力大小
(4)由题可知,从苹果接触水面到完全浸没在水中的过程中变化的体积为,水槽中水的深度变化量为
由可知,该过程中水对玻璃水槽底部的压强变化了
03 大气压强的变化及应用分析
9.小明暑假和家人一起从贵州开车去西藏旅行。西藏地区的海拔较高,气压___________。从贵州携带的袋装零食到了西藏,包装袋会变___________(选填“鼓”或“瘪”)一些。
【答案】较低 鼓
【解析】[1]大气压随海拔高度的增加而减小。西藏地区海拔较高,因此气压较低。
[2]从贵州携带的袋装零食,其包装袋内的气压是按照贵州地区的大气压密封的,相对较高。到了西藏后,外界气压变低,而包装袋内的气压大于外界气压,会推动包装袋向外膨胀,因此包装袋会变鼓一些。
10.如图的屋顶风帽是室内换气装置,室外风速达到0.2m/ s 即可运转。风帽转动时,其内部空气流速变大,压强变_________,室内的污浊气体在_________的作用下被排出。
【答案】小 大气压强/大气压
【解析】[1]风帽转动时,内部空气流速变大。根据流体流速大的地方压强小,所以内部压强变小。
[2]室内空气压强大于风帽内部的压强时,室内的污浊气体能在大气压强的压力差作用下被排出。
11.“海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推隔膜,挤压胸腔,使胸腔内的体积______,气压变______,促使异物排出。
【答案】变小 大
【解析】[1][2]上推患者的隔膜时,胸腔容积缩小,胸腔内气体质量不变,体积变小,由得,胸腔内气体密度变大,气压变大,大于外界大气压,促使异物排出。
12.小明从上海坐火车到高海拔的青藏高原,发现背包中密封很好的食品袋膨胀了很多,如图所示。
相比出发前,袋内气体的质量_________,密度_________。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),密封的食品袋从上海带到西藏变膨胀是因为海拔高度越高,大气压强越_________,而袋内气压_________(选填“变大”“变小”或“不变”),此时袋内气压_________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界的大气压,袋子才会鼓起来。
【答案】不变 变小 小 不变 大于
【解析】[1]质量是物体所含物质的多少,密封食品袋从上海带到西藏,袋内气体的物质多少没有改变,所以袋内气体的质量不变。
[2]密封食品袋从上海带到西藏后膨胀,体积变大,而质量不变。根据密度公式,质量不变,体积变大,所以密度变小。
[3]大气压强与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强越小。西藏海拔比上海高,所以大气压强小。
[4]袋内气体是密封的,其内部气体状态未发生改变,火车上外界温度变化不大,所以袋内气压不变。
[5]因为海拔升高外界大气压变小,袋内气压大于外界大气压时,在压力差的作用下袋子鼓起来。
04 变化压强的综合判断与计算
13.一块冰内含有一小块实心合金块,将它们放在盛有深度为21.6cm盐水的圆柱形容器中恰好悬浮(如图甲所示),此时圆柱形容器内的液面升高了8.4cm,过一段时间,冰块全部熔化后(如图乙所示,假设盐水和水混合后体积不变),容器内液面下降了0.8cm,圆柱形容器内横截面积为50cm2(已知圆柱形容器足够高,冰块内没有气泡,盐水的密度为1.2g/cm3,冰的密度为0.9g/cm3),则下列说法正确的是( )
A.刚开始悬浮时,冰块受到的浮力为4.2N
B.含有合金块的冰块悬浮时,盐水对容器底的压强为3000Pa
C.冰块在盐水中熔化前后,容器底部受到的液体压强变化了96Pa
D.合金块的密度为7.2g/cm3
【答案】D
【解析】A.刚开始悬浮时,冰块受到的浮力F浮=ρ盐水gV排=ρ盐水gSΔh1=1.2×103kg/m3×10N/kg×50×10-4m2×0.084m=5.04N
故A错误;
B.含有合金块的冰块悬浮时,盐水对容器底的压强p=ρgh=1.2×103kg/m3×10N/kg×(0.216m+0.084m)=3600Pa
故B错误;
C.假设冰块全部熔化后盐水的密度不变,此时容器内液面下降了0.8cm,容器底部受到的液体压强的变化量Δp=ρgΔh=1.2×103kg/m3×10N/kg×0.008m=96Pa
而事实上是冰块全部熔化后盐水的密度变小,所以冰块在盐水中熔化前后,容器底部受到的液体压强变化量小于96Pa,故C错误;
D.冰的体积减去熔化成水后的体积,就是水面下降的体积,即
即
解得
因为冰和合金块悬浮,总体积V=50cm2×8.4cm=420cm3
冰块和合金块的总重力G=F浮=ρ盐水gV=1.2×103kg/m3×10N/kg×420×10-6m3=5.04N
冰块和合金块的总质量
合金块的体积V2=V-V1=420cm3-400cm3=20cm3
则冰的质量为m1=ρ冰V1=0.9g/cm3×400cm3=360g
合金块的质量为m2=m-m1=504g-360g=144g
合金块的密度
故D正确。
故选D。
14.取一根横截面积为的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。关于下列结论:
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
③管外液体密度约为
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向上凹
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】B
【解析】①管内水的质量m=10g=0.01kg
则重力G=mg=0.01kg×10N/kg=0.1N
因塑料管是直筒状,则橡皮膜受到水的压力
故①错误;
②水对橡皮膜的压强
橡皮膜恰好变平,说明橡皮膜上下受到的液体压强相等,则管外液体对塑料管底部橡皮膜产生的压强也为1000Pa,故②正确;
③由p=ρgh知道,管内水的深度
由题意知道,管外液体的深度h液体=h水+Δh=10cm+2cm=12cm=0.12m
则管外液体密度约为
故③正确;
④将塑料管上提少许,橡皮膜所处液体的深度减小,受到管外液体向上的压强变小,而水对橡皮膜向下的压强不变,所以,故橡皮膜会向下凸(即向外凸),故④错误。
综上所述,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.(2025·山东泰安·二模)如图所示,柱形容器底面积为,用细线将体积相同的两物体A、B系住放入水中,AB两物体处于悬浮状态,将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有五分之一的体积露出水面,水对杯底的压强变化了100Pa。则此时( )
①物体A重10N
②此时杯子对桌面的压强变小了
③物体B的密度是
④若将A露出水面的部分切除,水面会下降
A.只有③④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【答案】A
【解析】①③将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有的体积露出水面,水面会下降,细线被剪断后水面高度的减小量
此时物块A有体积露出水面,则A露出水面的体积和容器内减少的体积相等,即
物体A的体积VA=5S容Δh=5×200cm2×1cm=1000cm3
物体B的体积VB= VA=1000cm3
物体A露出水面受到的浮力
物体A处于漂浮状态,重力GA=F′浮A=8N
原来物体A受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=ρ水gVA= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N
物体A受到竖直向下的重力、竖直向下的拉力和竖直向上的浮力,拉力F= F浮A-GA=10N-8N=2N
原来物体B受到的浮力F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB= 1.0×103kg/m3×10N/kg×1000×10-6m3=10N
物体B受到拉力和物体A受到拉力是同一根绳子上的力,两个拉力大小相等,物体B受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力和竖直向上的浮力,物体B的重力GB= F浮B+F′=10N+2N=12N
物体B的密度
故③正确,①错误;
②细线剪断前后容器对水平桌面的压力等于容器、水和两个物体的总重力,总重力不变,所以对水平桌面的压力不变,受力面积不变,由可知容器对水平桌面的压强不变,故②错误;
④若将A露出水面的部分切除,水和物体A的密度不变,物块A有体积露出水面,水面会下降,故④正确。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.如图所示,质量分布均匀、底面积为200cm2的长方体甲和质量未知的薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,已知容器乙的高度为h,其内装有6kg的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器中,甲、乙对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的密度为3×103kg/m3 B.乙容器的质量为1.4kg
C.图丙中a的值为23cm D.Δh=20cm时,乙容器对桌面的压强为3600Pa
【答案】C
【解析】A.当长方体切完时,压强为零。由图丙可知,压强为零时,切去Δh =40cm,故物体甲的高度h甲=40cm,物体甲的重力
物体甲的体积
物体甲的密度
故A错误;
B.当Δh1=10cm时,切去物体甲的重力
切去物体甲的部分放入乙容器中,此时乙容器压强的变化量
容器乙的底面积
从图丙可知容器乙的高度为h乙=20cm,在没有放物体甲前,乙容器中水的深度
原容器中水的质量
未放物体甲时乙容器和水的总重力
未放物体甲时,乙容器和水的总质量
所以乙容器的质量
故B错误;
C.设图中a对应的高度为Δh1,此时乙容器中的总重力等于对地面的总压力
甲物体切去Δh1后甲对地面的压强和容器乙此时对地面的压强相等,即
将数据代入求得Δh1=23cm,故C正确;
D.Δh=20cm时,乙容器对桌面的压强
故D错误。
故选C。
1.如图甲所示,质量分布均匀的圆柱体静置在水平面上,当沿水平方向切去高为h的部分后,剩余部分对地面的压强p随h变化的关系如图乙所示,g取10N/kg。根据上述信息,可以求出( )
A.圆柱体的密度为2.7×103kg/m3 B.被切之前圆柱体的质量为5.4kg
C.圆柱体的底面积为100cm2 D.被切之前圆柱体的高为30cm
【答案】A
【解析】A.设原来圆柱体高度为,当切去高度时,由乙图知压强,根据,可得
当切去高度时,压强,则
由以上两式可得圆柱体的密度,故A符合题意;
C.根据现有条件,仅知道压强和高度的变化关系,无法直接求出圆柱体的底面积,故C不符合题意;
B.设圆柱体底面积为S,根据得,,仅知道压强和g,无法求出底面积S,所以不能求出质量m,故B不符合题意;
D. 由,,,,可得
故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·福建泉州·模拟预测)如图为厨房中抽油烟机正在工作时的情景:
(1)抽油烟机工作时,其内部的风扇转动,风管处的流速变大,压强变___________ ;
(2)在厨房中能闻到食材的香味,这是___________ 现象。
【答案】(1)小 (2)扩散
【解析】(1)抽油烟机工作时,其内部的风扇转动,风管处的流速变大,压强变小,油烟在大气压的作用下被压向扇口排出厨房。
(2)在厨房中能闻到食材的香味,是因为食材中的香味分子在不停地做无规则运动,进入到空气中,然后扩散到人的鼻腔中,使人闻到了香味,所以这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
3.如图所示,拿一空铁皮罐,放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开。然后将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盆内,再用冷水浇铁皮罐,铁皮罐会变瘪。这是由于浇水时罐内气压_______(选填“升高”或“降低”),铁皮罐在外界_________的作用下被压瘪。
【答案】降低 大气压
【解析】[1][2]罐内的气体质量一定,浇水时,罐内气体温度降低,气体体积收缩,则气压降低,小于外界大气压,铁皮罐在外界大气压的作用下被压瘪。
4.(2025·陕西延安·一模)小明用生活中常见的矿泉水瓶做如下实验:图1,在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,然后马上盖上瓶盖,过一会看到瓶子变瘪了,证明 _____是存在的;图2,在矿泉水瓶的右侧用力吹气,可观察到矿泉水瓶向右运动,这是因为气体流速越大,_____越小;在图3中,瓶中有水,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选密度更_____(选填“大”或“小”)的液体取代容器中的食盐水(取代后液体在容器中深度不变)。
【答案】大气压强 压强 小
【解析】[1]在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出热水,瓶内气体温度高,当封住瓶盖,瓶内气体温度逐渐降低,瓶内气压减小,由于瓶外大气压大于瓶内气压,所以把瓶子压瘪,由此证明大气压强是存在的。
[2]流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。所以,当在矿泉水瓶的右侧用力吹气时,矿泉水瓶右侧空气流速大、压强小,由于小于左侧的压强,所以,会在压强差的作用下矿泉水瓶向右运动。
[3]为了使橡皮膜变为向外凸,即内侧压强大,外部压强小,液体深度相同时,液体密度小,压强小,所以,外部应换用密度比水小的液体。
5.如图所示,烧瓶里盛有刚刚停止沸腾的水,将瓶塞塞紧,倒置过来,向瓶底浇冷水。奇妙的现象发生了:烧瓶内的水竟然沸腾了!同学们分析其原因:当向瓶底浇冷水时,瓶内气压变___________,水的沸点___________,从而出现水沸腾。
【答案】小 降低
【解析】[1][2]烧瓶里盛有刚刚停止沸腾的水,将瓶塞塞紧,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,烧瓶内温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化成小水珠,所以瓶内的气压降低,气压越小液体的沸点越低,所以瓶内水的沸点降低,水再次沸腾。
6.如图为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变________。已知球的质量为2.7g,竖直方向受大气压作用的等效面积为,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为________Pa时,球恰能上升;若考虑管壁摩擦,则需要________乒乓球上方的风速(g取)。
【答案】小 22.5 增大
【解析】[1]当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体流速大,压强小,小于乒乓球下方压强,原本静止的乒乓球沿管上升。
[2]球的重力
当球下方和上方受到的压力差时,乒乓球开始上升,即
竖直方向受大气压作用的等效面积
则球下方和上方气压差
[3]若考虑管壁摩擦,则需要增大乒乓球上方的风速,则球下方和上方气压差增大,从而使球沿竖直管上升。
7.生活中我们一定要注意产品质量。劣质指甲剪用过几次后就剪不断指甲,这是因为刀口变钝,使刀口对指甲的压强______(填“变大”或“变小”)。劣质饮用水桶的塑料含有有毒有害物质,不符合食品级卫生标准,而且较薄较软的水桶装上饮水机使用一段时间后,桶会变瘪,这是因为外界大气压______(填“大于”“等于”、“小于”)桶内的气压。
【答案】变小 大于
【解析】[1]刀口变钝,指甲刀口受力面积变大,当压力一定时,受力面积越大,压强变小,所以,刀口对指甲的压强变小,就剪不断指甲。
[2]水桶装上饮水机使用一段时间后,桶内水的体积变小,空气的体积变大,桶内气体压强变小,外界大气压大于桶内的气压,所以,桶会变瘪。
8.为了比较大气压强随高度的变化,小田同学制作了如图甲、乙所示的两个装置,其中可以用来比较的大气压强大小的是______装置,小田同学把该装置从1楼带到5楼的过程中,发现玻璃管中的水柱高度h变______。
【答案】乙 大
【解析】[1]自制气压计是利用瓶内外气压之差导致水柱高度的变化来判断气压的大小,所以瓶内需要存在空气,应选乙。
[2]海拔越高,气压越低,把自制气压计从1楼带到5楼的过程中,瓶内的气压不变,而外界气压随高度增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水从瓶中压入玻璃管内,因此管内水柱的高度h变大。
9.小明暑假从南宁坐飞机去拉萨玩,飞机获得升力是因为机翼上方的空气流速___________下方的空气流速,到了西藏后小明观察到所带的密封包装的零食袋变“鼓”了,是因为拉萨的气压比南宁的气压___________。
【答案】大于 低
【解析】[1]飞机获得升力是因为机翼上方的空气流速大于下方的空气流速。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大,所以机翼上方压强小,下方压强大,从而产生向上的升力。
[2]大气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低。到拉萨后,因为拉萨海拔比南宁高,所以气压比南宁低,小明所带的密封包装的零食袋在拉萨气压较低的环境下,袋内气压大于外界气压,所以零食袋会变 “鼓”。
10.(2025·江苏淮安·二模)无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶会向如图中所示的______(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速变大,压强变______。行驶过程中,车对路面的压力是由于______(选填“轮胎”或“地面”)发生形变产生的。
【答案】A 小 轮胎
【解析】[1][2]根据流体流速与压强的关系可知,流速大的地方压强小;如图所示,汽车在公路上快速行驶时,马路中间的空气流速变大,压强变小,马路两侧的空气就会快速向中间流动,从而带动车后面的树叶会向如图中所示的A方向飘动。
[3]行驶过程中,车的轮胎与路面之间发生相互挤压,使轮胎发生弹性形变,从而对路面产生向下的压力,故车对路面的压力是由于轮胎发生形变产生的。
11.如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,吸盘内部属于___________状态,说明吸盘内部气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变___________;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越___________。
【答案】真空 小于 大 小
【解析】[1][2]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后,内部属于真空状态,大气压强变小,内外形成压强差,内部气体压强小于外界大气压强,使其难以分开。
[3]若在吸盘上截一个小孔,空气进入吸盘内部,吸盘内部气体压强就会变大。
[4]若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明内外气体压强差变小了,内部气体压强保持不变,则外部大气压强变小了,即海拔越高,大气压强越小。
12.如图甲,是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了_______(选填“增大”或“减小”)摩擦力;如图乙,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了_______的存在;如图丙,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向 _____(选填“左”或“右”)运动。
【答案】增大 大气压强 右
【解析】[1]摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力越大。瓶盖上的竖条纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,便于人们拧开或拧紧瓶盖。
[2]往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,瓶内空气受热膨胀后,部分空气排出,倒出热水后,过一会儿,瓶内空气温度降低,气压减小,而外界大气压不变,在大气压的作用下瓶子被压瘪,证明了大气压的存在。
[3]把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,根据流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小。右侧空气流速增大,压强减小,左侧压强大于右侧压强,在压力差的作用下,瓶子会向右运动。
13.如图所示,把饮料吸管A插入盛水的杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升。这是因为A管上端口附近空气压强变________(填“大”或“小”)的缘故;当杯内水的深度为12cm时,杯底受到水的压强大小为______Pa。(g取10N/kg)
【答案】小 1.2
【解析】[1]往B管中轻轻吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强变小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水面上升。
[2]杯内水的深度为12cm时,杯底受到水的压强是p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1.2×103Pa
14.物理学家托里拆利通过实验发现1个标准大气压能够支撑________高的水银柱:大气压强与海拔高度有关,海拔变高,其压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】760 变小
【解析】[1]意大利物理学家托里拆利最早通过实验测量出了大气压的值。他在一根一端封闭的长玻璃管中灌满水银,然后将管口堵住并倒立在水银槽中,放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。所以,1个标准大气压能够支撑760mm高的水银柱。
[2]大气压强与海拔高度有关,海拔越高,空气越稀薄,大气的密度越小,大气产生的压强也就越小。所以,海拔变高时,大气压强变小。
15.东汉晚期名医华佗创编了一套保健体操“五禽戏”,图甲中的人由双脚站立到抬起一只脚站立,对地面的压强会变______;中医、中药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,图乙中“拔火罐”时,玻璃罐在______的作用下吸附在皮肤上。
【答案】大 大气压
【解析】[1]人抬起一只脚站立在地面上时,对地面的压力不变,受力面积减小,根据压强公式可知,人对地面的压强会增大。
[2]拔火罐时加热使得罐内空气减少,冷却后罐内气体的压强减小,玻璃罐在外界大气压的作用下附着在皮肤上。
16.同学们用吸管喝牛奶时,一定发现吸管有一端很尖,这是通过减小________来增大压强,更容易将吸管插入包装盒中;喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了,说明了________的存在;若牛奶盒内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,可以看到吸管A中牛奶液面________(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是因为吸管A上方空气流速变大,气压变________的缘故。
【答案】受力面积 大气压 上升 小
【解析】[1]用吸管喝牛奶时,发现吸管有一端很尖,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,更容易将吸管插入包装盒中。
[2]喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了,这是因为用力吸时将盒内空气吸走,盒内气压减小,外界大气压将盒子压扁,说明了大气压的存在。
[3][4]若牛奶盒内插入一根吸管,用另一根吸管对准的管口上方吹气,可以看到吸管A中牛奶液面上升,这是因为吹气时,A管上方空气流速变大、压强变小,盒子内的牛奶在管外大气压的作用下进入A管,使管内液面升高。
17.如图所示为自制气压计,此时瓶内的气压___________瓶外气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),如果带着自制的气压计爬一座高山,到达山顶时,液柱高度会变___________(选填“上升”或“下降”)
【答案】大于 上升
【解析】[1]自制气压计瓶内空气的压强等于外界大气压和管内水柱产生的压强之和,所以此时瓶内的气压大于瓶外大气压。
[2]把自制气压计从地面到达山顶时,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时瓶内的气压等于瓶外气压加上玻璃管内液柱的压强,瓶内的气压大于瓶外气压;此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会变大。
18.(2025·湖北襄阳·二模)中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。如图是高速列车的无砟轨道,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,其路基不用碎石填充的原因是当列车高速运行时,列车底部和轨道之间空气流速变______,压强变______,碎石可能飞起来落到轨道上造成危险。在通往青藏高原的列车中,每节车厢内都配有供氧系统,这是为了预防由于海拔高度升高时,大气压强变______,含氧量降低使乘客产生高原缺氧反应。(均选填“大”或“小”)
【答案】大 小 小
【解析】[1][2]根据流体压强与流速的关系:在流体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。 当列车高速运行时,列车底部和轨道之间的空气流速会变大,根据上述规律可知,此时列车底部和轨道之间的压强会变小。
[3]大气压强随海拔高度的升高而减小。在通往青藏高原的列车中,海拔高度不断升高,大气压强会变小。
19.(2025·广西桂林·一模)如图所示,扫地机器人工作时通过电机转动使内部气流速度加快,压强变________,大气压把杂物压入吸尘器里。扫地机器人使用的电能是________(选填“一”或“二”)次能源。
【答案】小 二
【解析】[1]根据流体压强与流速的关系,当扫地机器人内部气流速度加快时,内部压强会减小,从而在吸尘口处形成压强差,外界大气压将灰尘杂物压入吸尘器内。
[2]电能是由其他形式的能源(如煤炭、水力、风能等一次能源)转化而来的,不能直接从自然界获取,属于二次能源。
20.如图所示,一个长方体木块在的水平拉力作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是_____N,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】6 1:1
【解析】[1]长方体木块在6N的水平拉力作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,处于平衡状态,水平方向上受的摩擦力与拉力是一对平衡力,由二力平衡条件得,摩擦力等于拉力等于6N。
[2]如图所示,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,则压力和受力面积同时都减少三分之一,即、。根据得,切割前后木块对桌面的压强不变,切割前后木块对桌面的压强之比是1:1。
21.如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示,由图像可知,物体A的密度为______kg/m3,若在B切割前,将重力为64N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切下的质量为_______kg。
【答案】300 2.8
【解析】[1]据图可知,A没有放置B时的压强为1200Pa,根据p=ρgh计算A的密度
[2]A的底面积为SA=0.4m×0.4m=0.16m2
B的底面积为SB=0.3m×0.3m=0.09m2
根据压强公式F=pS分别计算A、B对地面的压力FA=pASA=1200Pa×0.16m2=192N
FB=pBSB=1200Pa×0.09m2=108N
将重力为64N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,使得AB对地面的压强相等,则需满足
代入数据
解得ΔGB=28N,所以切下的质量
22.如图所示,质量分布均匀的实心长方体石块放在水平地面上,将该长方体沿ABCD面切除掉左边部分(C、D为其所在底边的中点),则剩余部分对地面的压强与原来对地面的压强之比为______,剩余部分对地面的压力与原来对地面的压力之比为______。
【答案】3︰2 3︰4
【解析】[1][2]假设长方体的长、宽、高分别为a、b、c,重力为G,则长方体的底面积为。将该长方体沿ABCD面切除掉左边部分(C、D为其所在底边的中点),则剩余部分与水平面的接触面积
故
由图可知,剩余部分的石块的体积为其原体积的,由密度公式可知,剩余质量为其原质量的,则剩余石块对水平地面的压力为,故剩余石块对水平地面的压力与整个石块对水平地面的压力之比为
由压强公式可得,剩余石块对水平地面的压强与整个石块对水平地面的压强之比为。
23.如图甲所示,A、B两个实心正方体叠放在水平地面上,A的边长为20cm。沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分平放在地面上,切去后A对地面的压强和切去的部分对地面的压强(若B切完后,再切A,则切去A的部分叠放在B的上面)随切去厚度h的变化关系图象如图乙所示,则B的密度为______kg/m³,A和B的总重力为______N。
【答案】 340
【解析】[1][2]由图乙可知,切去高度为0时,B还在A的上面,此时它们对地面的压强为8500Pa,而A的边长为20cm,则由压强的变形公式F=pS可得它们对地面的压力为
因为A、B两个实心正方体叠放的物体放在水平地面上,所以它们对地面的压力大小等于它们的总重力,则G总=F=340N
由图乙可知,切去高度为10cm时,刚好将B完全切掉,即B的边长为LB=10cm=0.1m
此时B对地面的压强p2为2000Pa,根据压强的变形公式F=pS可知此时B对地面的压力为
因为B在水平地面上,则压力大小等于自身重力,则GB=FB=20N
则B的质量为
B的密度为
24.(2025·广西·模拟预测)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,将A、B分别沿水平方向切去体积为ΔVA和ΔVB的部分,直到切完为止,A、B剩余部分对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示。A的密度为________g/cm3,将A、B切下部分叠放到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则A、B沿水平方向切去的高度之比ΔhA∶ΔhB=________。
【答案】3 2∶1
【解析】[1]在没截之前,正方体对地面的压强最大。由图可知,左边图线压强最大为3×103Pa时,物体体积V=1×103cm3,物体边长为
同理,右边图线物体的边长
因L<L',故左侧图线表示物体A,即l=0.1m,右侧图线表示物体B,即l′=0.2m。
水平地面上的正方体对水平地面的压强
对应A物体,h=l=0.1m,故正方体A的密度为
[2]正方体B的密度为
A的质量为mA=ρAV=3g/cm3×1×103cm3=3000g=3kg
B的质量为mB=ρBV′=1.5g/cm3×8×103m3=12000g=12kg
A的受力面积为SA=(0.1m)2=0.01m2
B的受力面积为SB=(0.2m)2=0.04m2
则
因切割叠放后对地面的压强相等,由F=pS可知,切割叠放后对地面的压力之比为1︰4,设切割的体积分别为ΔVA和ΔVB,则切割叠放后对地面的压力分别为FA=GA-ΔGA+ΔGB=mAg-ρAΔVAg+ρBΔVBg,FB=GB-ΔGB +ΔGA =mBg -ρBΔVBg+ρAΔVAg
则解得VA︰VB=1︰2,又SA︰SB=1︰4,所以A、B沿水平方向切去的高度之比为A、B沿水平方向切去的高度之为
25.如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示。则物体A的重力为___________N。若B切去部分放在地面不叠放A上,先将重力为32N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应再将物体B沿水平方向切下的重力为___________N。
【答案】192 14
【解析】[1]由图乙可知,当A上没有放B时,A对地面的压强为1200Pa,物体A的底面积为
SA=(0.4m)2=0.16m2
根据F=pS可得,此时A对地面的压力为
FA=pASA=1200Pa×0.16m2=192N
因为水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,所以
GA=FA=192N
[2]由图乙可知,当将B沿水平方向切去厚度为0.3m时,B剩余部分对地面的压强为0,则物体B的高度为0.3m,物体B为正方体,可得其边长为0.3m,则物体B的底面积为
SB=(0.3m)2=0.09m2
当B没有被切去时,B对地面的压强为1200Pa,此时B对地面的压力为
FB=pBSB=1200Pa×0.09m2=108N
因为水平面上的物体对水平面的压力等于其重力,所以
GB=FB=108N
则物体B的重力为108N。设物体B沿水平方向切下部分的重力为ΔG,又因为放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,则有
即
解得ΔG=14N,则B物体切下的质量为
则B物体切下的质量为1.4kg。
26.如图所示,是某实验小组同学用海绵和砖块“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)实验中同学们通过观察海绵的________反映压力的作用效果;
(2)分析比较甲、________两次实验,初步得出:在受力面积一定时,压力越________,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较甲、丙两次实验,初步得出:_____________,压力的作用效果越明显;以下实例中应用该结论的有________(选填字母);
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带 C.汽车限重
(4)根据乙、丙两次实验________(填“可以”或“不可以”)判断压力作用效果与受力面积的关系;
(5)另取一块砖平放在海绵上,若分别按下列几种不同的方法沿虚线切割去一半,剩余的部分对海绵压力作用效果不变的是________(选填字母)。
【答案】凹陷程度(或形变程度) 乙 大 压力一定时,受力面积越小 A 不可以 B
【解析】(1)[1]海绵受到压力时,容易发生形变,压力越大,海绵的凹陷程度就越大,因此实验中是通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的应用。
(2)[2][3]要探究压力的作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,由图可知,应分析比较甲、乙两次实验。由图可知,乙的压力更大,压力的作用效果更明显,所以初步得出的结论是:在受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)[4]比较甲、丙两次实验可知,压力大小相同,丙中受力面积小,海绵的凹陷程度大,故可得出结论∶在压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
[5]A.菜刀要经常磨一磨,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压力的作用效果,故A符合题意;
B.书包要用宽的背带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压力的作用效果,故B不符合题意;
C.交通管理部门规定,严禁货车超载,这是因为在受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显,故C不符合题意。
故选A。
(4)[6]要判断判断压力作用效果与受力面积的关系,需控制压力相同,而乙、丙两次实验压力不相同,所以通过乙、丙两次实验不可以判断压力作用效果与受力面积的关系。
(5)[7]A.图中压力减小为原来的一半,受力面积不变,根据可知,压强即压力的作用效果减小为原来的一半,故A不符合题意;
B.图中压力减小为原来的一半,受力面积液减小为原来的一半,根据可知,压强即压力的作用效果不变,故B符合题意;
C.图中压力减小为原来的一半,受力面积减小的不足原来的一半,根据可知,压强即压力的作用效果减小的比原来的一半大,故C不符合题意。
故选B。
27.如图甲所示,A、B分别是质量分布均匀的正方体、圆柱体,将它们置于水平桌面上。已知A的密度为,现在将A沿竖直方向切去宽为L的部分,并将切去部分翻转叠放在B的正上方,切割重叠后A剩余部分对桌面的压强以及B对桌面的压强随切去宽度L的关系如图乙所示,(),求:
(1)A的高度为多少cm;
(2)若将A切去部分叠放在剩余部分上方,A对地面压强变化了500Pa,则切去宽度L为多少cm;
(3)A沿竖直方向切去总体积的1/4,若将A切去部分叠放在A剩余部分上方,此时A对地面的压强为;若将A切去部分叠放在B上方,此时B对地面的压强为,求与的比。
【答案】(1)10cm (2)2cm (3)16∶9
【解析】(1)正方体A沿竖直方向切割后,剩余部分对水平桌面的压强为,设正方体A的边长为,密度为。剩余部分对水平桌面的压强为
由此可见,A剩余部分对桌面的压强不随切去宽度L的变化而变化。由图乙可知,A剩余部分对桌面的压强
A的高度为
(2)A未切割时对地面的压强
将切去部分叠放在剩余部分上方,A对地面的总压力等于A的总重力保持不变。A的重力为
此时A对地面的受力面积变为
A对地面的压强变为
压强变化量
则,
解得
(3)当A沿竖直方向切去总体积的时,切去的宽度
根据(2)推导的公式可知,A沿竖直方向切去总体积的时,若将A切去部分叠放在A剩余部分上方,此时A对地面的压强为
将切去部分叠放在B上方,B对地面的压强
其中为B的重力,为B的底面积,为切去部分的重力。由图乙可知,p-L关系图中斜线表示B对桌面的压强随L的变化关系。
当时,
当时,
切去部分的重力
可得B对地面的压强……①
……②
代入数据,,,
联立①②解得,
当
时,切去部分的重力
此时B对地面的压强
与的比为
28.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计),容器底面积为20cm2。求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的密度;
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积;
(4)绳子剪断前后,水对容器底的压强变化了多少?
【答案】(1)2N (2) (3) (4)400Pa
【解析】(1)木块浸没水中
木块此时受到浮力
(2)木块受到竖直向下的重力、绳子拉力及竖直向上的浮力保持静止,则木块重力
木块质量
木块的密度
(3)剪断绳子,由于木块受到的浮力大于重力,木块会上浮,最终静止时漂浮在水中,此时木块受到的浮力
根据阿基米德原理可得,木块静止时排开水的体积
(4)绳子剪断前后,排开水的体积减少了
水面下降的高度
水对容器底的压强变化了
29.小明家有一套青花瓷碗,非常精美。爱动脑筋的他想在家测一下制碗用的陶瓷材料的密度,他取来一个横截面积为100 cm²装有足量水足够高的柱形容器,先将瓷碗平放到容器内的水中,瓷碗漂浮,测得容器内水面上涨了2 cm。(=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)此时瓷碗受到的浮力为多少N?
(2)此时水对容器底部的压强增加了多少Pa?
(3)接下来他将碗压入水中,瓷碗沉底静止后,水面又变化了1.2 cm, 由此可知制碗用的陶瓷材料的密度为多少kg/m3?
【答案】(1)2N (2) (3)
【解析】(1)瓷碗受到的浮力为
(2)水对容器底的压强增加量为
(3)结合阿基米德原理和第一小问可知,当瓷碗漂浮在水面上时,瓷碗的重力等于瓷碗受到的浮力,即
由于瓷碗的密度大于水,结合题意可知瓷碗沉底后水面下降了1.2 cm,故瓷碗的体积
所以瓷碗的密度为
30.如图所示,水平地面上有一底面积为的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:(,)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)正方体物块的密度;
(3)细线剪断后,物块静止时与细线未剪断时相比较,容器底受到水的压强变化了多少?
【答案】(1)10N (2) (3)200Pa
【解析】(1)由题意知,正方体物块的体积为
由于物块被细线拉住完全浸没在水中,所以物块排开水的体积等于其自身体积
根据阿基米德原理,物块受到的浮力为
(2)物块在水中静止时,受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力G和细线竖直向下的拉力T,处于平衡状态。根据力的平衡条件可得
则物块的重力为
物块的质量为
正方体物块的密度为
(3)细线剪断后,因为物块的密度ρ () 小于水的密度ρ水 (),所以物块会上浮,最终漂浮在水面上。物块漂浮时,受到的浮力等于其自身重力
此时物块排开水的体积为
与细线未剪断时相比,物块排开水的体积减小量为
由于物块排开水的体积减小,导致容器中水面下降,水面下降的高度为
容器底受到水的压强变化量为
因为水面下降,所以容器底受到水的压强减小了200Pa。
31.如图所示,一个底面积为2×10-2m2的圆柱形容器中盛有25cm深的水,现将一个边长为10cm的正方体木块A(不吸水)放入该容器中,静止时露出液面的高度为4cm (ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中木块A受到的浮力;
(3)正方体木块A的密度;
(4)放入木块A后,水对容器底的压强变化了多少?
【答案】(1) (2)6N (3) (4)
【解析】(1)图甲中水对容器底的压强
(2)木块A静止时露出液面高度为4cm,则木块浸入水中的深度
木块A排开水的体积
木块A受到的浮力
(3)因为木块A漂浮,所以
由G=mg可得,木块A的质量
木块A的体积
木块A的密度
(4)放入木块后,水面上升的体积等于木块排开水的体积
容器底面积,根据,可得水面上升的高度
水对容器底压强变化量
32.(2025·江苏宿迁·一模)两只均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和底面积见下表(取10N/kg),求:
圆柱体
质量(千克)
密度(千克/米3)
底面积S(米2)
甲
5
乙
10
(1)圆柱体甲的重力;
(2)圆柱体乙的高度;
(3)若在圆柱体甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切去前相比,甲对水平地面的压强减小了5000帕,则叠放后,乙对水平地面压强是增加了还是减少了?变化了多少?
【答案】(1)50N (2)0.4m (3)增加,4000Pa
【解析】(1)圆柱体甲的重力
(2)圆柱体乙的体积
乙的高度
(3)切去前,甲对地面的压强
乙的重力
乙对地面的压强
设甲切去部分的重力为,乙切去部分重力为,叠放后,甲对水平地面的压强
甲对地面的压强减小了5000Pa,则有
解得
叠放后,乙对水平地面的压强
因此乙对水平地面压强是增加了
33.图甲是《天工开物》中记载的用于提升重物的桔槔,南南根据其原理设计了锻炼力量的简易健身器材,如图乙所示。轻质杠杆AB可绕支点O转动,。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为时,杠杆处于水平平衡状态,此时M对地面的压强为,已知,不计杠杆、绳子的重力及摩擦。求:
(1)杠杆B端所受绳子的拉力;
(2)圆柱体M的重力;
(3)物理科技小组的同学保持F的大小不变,将F的作用点从A点向O点移动,同时将M左右两侧分别沿竖直方向切去相同的体积,使M对地面的压强为,则切之后M剩余的重力为多少?
【答案】(1)180N;(2)250N;(3)150N
【解析】解:(1)根据杠杆的平衡条件有
即
解得
(2)杠杆处于水平平衡状态,此时M对地面的压力为
圆柱体M的重力
(3)根据题意及杠杆的平衡条件有
代数得
解得
答:(1)杠杆B端所受绳子的拉力180N;
(2)圆柱体M的重力250N;
(3)M剩余的重力为150N。
34.甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平地面上,已知它们的边长分别为0.1米和0.2米,密度分别为千克/米和千克/米。求:
(1)正方体甲对水平地面的压强;
(2)正方体乙对水平地面的压力;
(3)若设想将正方体甲作竖直切割、正方体乙作水平切割,切下部分体积都为原来体积的1/2,如图所示。再分别将切下的部分置于对方的上表面,通过计算求出甲物体对水平地面的压强变化量与乙物体对水平地面的压强变化量的比值。
【答案】(1)3920Pa (2)78.4N (3)16∶1
【解析】(1)正方体甲的质量为
正方体甲对水平地面的压强为
(2)正方体乙的质量为
正方体乙对水平地面的压力
(3)切割完后,甲对地面的压力为
甲对地面的压强为
甲物体对水平地面的压强变化量为
切割完后,乙对地面的压力为
乙对地面的压强为
乙物体对水平地面的压强变化量为
甲物体对水平地面的压强变化量与乙物体对水平地面的压强变化量的比值为
1.(2021·湖南长沙·中考真题)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
【答案】A
【解析】A.甲图中水银柱产生的压强,就是大气压强,大气压变大时,玻璃管内的液面会上升,压强就越大,故A正确;
B.乙图中大气压变小时,由于瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内的液面会上升,故B错误;
C.由于气压随高度的升高而减小,把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定大,故C错误;
D.因为玻璃瓶内外气压不等,乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况,不能准确地测量出大气压的值,故D错误。
故选A。
2.(2019·湖南郴州·中考真题)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪.产生这一现象的主要原因是
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪 B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了 D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
【答案】D
【解析】因为瓶子注入热水并振荡后,瓶中气体受热膨胀跑出了一些,倒出热水的矿泉水瓶密封后,再浇上冷水,瓶内气体温度降低,气压减小,内部压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,矿泉水瓶被压扁了,故D正确,ABC错误.
3.(2025·四川泸州·中考真题)(多选)在探究液体压强与容器形状关系的过程中,同学们建立了以下模型。甲、乙、丙三个容器的底面积相同而形状不同,容器中分别装有且深度相同的三种液体,将完全相同的密闭小瓶按如图方式放入液体中,均能漂浮。则放入小瓶后,下列判断正确的是( )
A.各容器内液面上升高度
B.各容器内液面上升高度
C.各容器底部受液体压力变化量
D.各容器底部受液体压力变化量
【答案】AC
【解析】AB.因为完全相同的密闭小瓶在三种液体中均能漂浮,根据漂浮条件,小瓶受到的浮力相等。因为,由阿基米德原理可知。因为三个容器的底面积相同,又因为甲容器越往上开口越小,乙容器上下粗细相同,丙容器越往上开口越大,可得各容器内液面上升高度,故B错误,A正确;
CD.因为小瓶受到的浮力相等,根据阿基米德原理,小瓶排开液体的重力都等于小瓶的重力,即相当于向三个容器加入了重力相等的液体。
因为甲容器越往上开口越小,甲容器底部受液体压力变化量大于小瓶的重力;
因为乙容器上下粗细相同,乙容器底部受液体压力变化量等于小瓶的重力;
因为丙容器越往上开口越大,丙容器底部受液体压力变化量小于小瓶的重力;
所以各容器底部受液体压力变化量,故D错误,C正确。
故选AC。
4.(2023·四川泸州·中考真题)(多选)小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接A、B两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,A物体处于漂浮状态,B物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2,水对烧杯底部的压强变化为Δp,甲图中细线的拉力为F,乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G,体积为V,烧杯的底面积为S,水的密度为ρ。以下关系式正确的有( )
A.p1>p2 B.F=G﹣ρgV
C. D.
【答案】BC
【解析】A.甲、乙图中烧杯对水平桌面的压力不变,都等于烧杯的总重力,受力面积不变,由 知道,甲、乙两图烧杯对桌面的压强不变,即
p1=p2
故A错误;
B.甲图中B物体受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力、竖直向上的浮力,所以细线的拉力
F=G﹣F浮=G﹣ρgV
故B正确;
C.甲、乙图浮力的减小量为
排开水的体积减小量为
液面高度的减小量为
水对烧杯底部的压强变化为
故C正确;
D.乙图中B物体对烧杯底部的压强为
由于无法算出B的底面积,所以不能算出B物体对烧杯底部的压强,故D错误。
故选BC。
5.(2024·四川南充·中考真题)(多选)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是( )(取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
【答案】AD
【解析】A.由图可知,未切去时,乙对地面的压强为,则乙的密度为
故A正确;
B.由图可知,甲切去高度为20cm时,对地面的压强为0,故甲的边长为20cm,即0.2m,甲的体积为
则未切去时甲的质量为
故B错误;
C.由图可知,当切去高度为时,两物体对地面的压强相等,即
代入数据可得
解得,故C错误;
D.由C选项分析可知,当切去高度为时,两物体对地面的压强为
故D正确。
故选AD。
6.(2025·四川泸州·中考真题)在家庭实验室,小中给弟弟表演“舞动的纸屑”系列“魔术”。他用音响设备播放《黄河大合唱》,看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,这说明声音是由物体______产生的;他用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,看到纸屑飞向玻璃棒,这是因为玻璃棒带了______而“隔空吸纸”;如图所示,他左手握住软管下端,靠近纸屑,右手握住软管上方,用力甩动,软管内空气流速增大,压强变______,纸屑被吸入管内,从上端飞出,好似“天女散花”。
【答案】振动 电荷 小
【解析】[1]音响设备播放《黄河大合唱》发出声音,看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,说明发声的物体在振动,即声音是由物体的振动产生的。
[2]用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带有电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质,因此看到纸屑飞向玻璃棒。
[3]由于软管内空气流速增大,压强变小,管内压强小于外界压强,纸屑被吸入管内,从上端飞出,好似“天女散花”
7.(2025·四川广安·中考真题)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,人和车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强基本不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向车,容易发生事故。
[2]人在吸气时,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。
8.(2025·四川泸州·中考真题)小华一家人在端午节期间外出旅游,领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆,再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机,如图是汽油机的______示意图;游轮从上游到下游经过的船闸是利用了______原理;当乘客下游轮后,游轮底受到水的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】压缩冲程 连通器 变小
【解析】[1]观察可知,图中汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程的特征。
[2]船闸的工作原理是连通器。当船从上游驶向船闸时,关闭下游阀门,打开上游阀门,上游与闸室组成连通器,水从上游流向闸室,当闸室水位与上游水位相平时,船进入闸室。然后关闭上游阀门,打开下游阀门,闸室与下游组成连通器,水从闸室流向下游,当闸室水位与下游水位相平时,船驶出闸室。
[3]当乘客下游轮后,游轮的重力减小,因为游轮漂浮在水面上,浮力等于重力,所以浮力也减小。根据阿基米德原理,液体密度不变,浮力减小,所以排开水的体积减小,游轮会上浮一些,游轮底所处的深度减小。再根据液体压强公式,液体密度不变,深度减小,所以游轮底受到水的压强变小。
9.(2023·江苏泰州·中考真题)2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水,其满载排水量为88000t,如图所示。该航母满载时,受到的浮力为_________N,当舰载机飞离航 母后,航母所受浮力变__________,舱底所受海水压强变__________,此时航母排开的海水体积改变了26m3,则该舰载机的质量是_______t。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】8.8×108 小 小 26
【解析】[1]满载时受到的浮力为
F浮=G排=m排g=88000×103kg×10N/kg=8.8×108N
[2]满载时航母漂浮,处于平衡状态,所受浮力和航母的总重是一对平衡力,舰载机飞离航母后,航母总重力变小,航母仍漂浮,根据
F浮=G
可知航母所受浮力会变小。
[3]航母将会上浮一些,舱底到海面的深度h会变小,根据
p=ρ液gh
可知舰底所受海水的压强变小。
[4]因为航母漂浮在水面上,则
F浮=G
舰载机飞离该航母后,则
F浮′=G′
由于舰载机飞离该航母后,舰载机的重力
G机=G-G′
则
ΔF浮=F浮-F浮′=G-G′=G机
根据
F浮=ρ海gV排,G=mg
可得,舰载机的质量
10.(2023·四川遂宁·中考真题)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了 _____Pa。升降台AB升高的高度为 _____cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
【答案】400 20
【解析】[1]如乙图所示,由题可知,升降台AB缓慢升高,当传感器显示拉力为12N时,弹簧伸长量为12cm,此时石块受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
因为全过程水不会溢出,则容器中水上升的高度为
物体浸入的高度为
则石块底部到容器底部的距离为
即石块不接触容器底,则与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化量为水对容器底部压强的变化量,即
[2]由题可知升降台没有上升前力传感器到容器底的距离为
升降台上升后力传感器到容器底的距离为
则升降台AB升高的高度为
11.(2022·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa,木块受到的浮力为___________N。
【答案】640 6.4
【解析】[1]木块静止时露出液面的高度为2cm,则木开排开液体的体积
则液面升高的高度为
则该液体的密度
则该木块底部受到的液体压强为
[2]木块受到的浮力为
12.(2023·西藏·中考真题)卓玛学习了大气压强之后,用密度为p的液体自制了气压计,气压计放在一楼时,细玻璃管内外液面相平,如图(甲)所示,她乘坐电梯到达顶楼时,细玻璃管内液面上升的高度为h,如图(乙)所示。液面上升的原因是随高度的增加,大气压强变______;已知到达顶楼时瓶内气压为p,请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______(结果还需用到符号g)。
【答案】小 p-ρgh
【解析】[1]将自制气压计从一楼拿到顶楼时,瓶内的气压不变,而外界气压减小,所以细玻璃管中液面上升,说明大气压随着高度的增大而变小。
[2]顶楼时瓶内气压为p,细玻璃管内水柱的高度为h,则根据p等于细玻璃管内液体柱产生的压强与外界大气压强p0的和可得外界大气压强为
p0=p-ρgh
13.(2022·陕西·中考真题)如图-1是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了___________摩擦;如图-2,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了___________的存在;如图-3,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向___________运动;如图-4,与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为瓶子带了___________。
【答案】增大 大气压强/大气压 右 电荷/电
【解析】[1]竖纹的作用主要是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,易于拧开瓶盖。
[2]往空塑料瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿瓶内水蒸气液化,体积变小,瓶内气体压强变小,瓶子在外界大气压作用下慢慢向内凹陷,这说明了大气压的存在。
[3]流体流速越快压强越小,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,瓶子右侧的空气流速变快,瓶子右侧空气向左的压强小于瓶子左侧空气向右的压强,所以瓶子向右运动。
[4]带电体能够吸引轻小物体,与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为瓶子因为摩擦带了电,所以能吸引碎纸屑。
14.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
【答案】(1)杠杆平衡 O (2)0 (3)右 (4)增大 (5)8.8×103
【解析】(1)[1]杆秤准确称量前,秤杆在两个力的作用下围绕固定点转动,是杠杆,杆秤准确称量时,秤杆保持静止状态,此时可读出物体质量,故当杠杆平衡时才能读出质量的大小,利用的是杠杆平衡条件。
[2]图乙中,杆秤在秤盘和秤砣提供的力的作用能围绕点O转动,故O点是支点。
(2)秤盘未放称量物,所测物体的质量为0g,故标记处对应的刻度为0g。
(3)把图乙中对应的杠杆五要素标出来,如图所示:
根据生活经验,称量物体时l1、F2保持不变,称量物质量增大,就使的其提供的力F1增大,根据杠杆平衡条件可得,即l1、F2保持不变,F1增大时,l2就变大,所以秤砣应向右端移动。
(4)增大杆秤量程,就是指秤砣在相同位置时,能测量出的质量更大,根据“小问3解析”中的图形,增大杆秤量程就是在l1、l2保持不变时,改变什么条件,能满足F1增大,根据杠杆平衡条件的变形公式可知,当增大F2时,可使F1增大,即增大秤砣提供的力时,可增大量程,而增大秤砣的质量,可以增大秤砣提供的力。
(5)秤砣浸没时,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,则液体的密度
将图丙、图丁中杠杆五要素画出来,如图所示:
由杠杆平衡条件可知:
图丙………………………………①
图丁……………………②
①÷②可得
化简可得
即
因为秤砣完全浸没,则秤砣的体积等于排开液体体积,即V秤砣=V排
则
则
即。
15.(2025·甘肃兰州·中考真题)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)[1]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。
[2]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。
16.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲所示是双探头压强计,U形管A、B中装有同种液体,该压强计可同时采集多组数据。先把压强计放在装有水的容器中进行实验,然后换用密度大于水的某未知液体进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度
高度差
探头D深度
高度差
Ⅰ
水
3
6
5
10
Ⅱ
水
4
8
6
12
Ⅲ
未知液体
3
12
5
20
Ⅳ
未知液体
4
16
6
24
(1)①分析表中Ⅰ、Ⅱ(或Ⅲ、Ⅳ)两次数据可知:同种液体中,深度越大,压强越______(选填“大”或“小”);
②分析表中Ⅰ、Ⅲ(或Ⅱ、Ⅳ)两次数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越______(选填“大”或“小”);
③根据表中数据,可以估算出该未知液体的密度为______。
(2)①如图乙是利用双探头压强计的原理制作的器材(细金属管与浮筒相通),将浮筒漂浮在水中后,再使其竖直向下移动至浸没时,感受到细金属管对手的作用力越来越______(选填“大”或“小”);浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其______(选填“上”或“下”)表面橡皮膜形变更明显,从而分析出浮力产生的原因;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】(1)大 大 2 (2)大 下 变小
【解析】(1)①[1]分析表中 Ⅰ、Ⅱ(或Ⅲ、Ⅳ)两次数据,液体种类相同(都是水或都是未知液体),深度越大,U形管的高度差越大,说明同种液体中,深度越大,压强越大。
②[2]分析表中 Ⅰ、Ⅲ(或Ⅱ、Ⅳ)两次数据,深度相同(如Ⅰ中探头C深度3cm,Ⅲ 中探头C深度也为3cm),未知液体的密度大于水的密度,未知液体对应的U形管高度差更大,说明深度相同时,液体密度越大,压强越大。
③[3]根据液体压强公式p=ρgh,在深度h相同时,压强p与液体密度ρ成正比。以深度h=3cm为例,水产生的压强对应的高度差ΔhA1=6格,未知液体产生的压强对应的高度差ΔhA3=12格,说明未知液体的压强是水的2倍。因为p水=ρ水gh,p液=ρ液gh,且p液=2p水,所以
(2)①[1]浮筒漂浮在水中时,浮力等于重力;竖直向下移动至浸没时,排开水的体积增大,浮力增大,所以细金属管对手的作用力(等于浮力与重力的差值)越来越大。
[2]浮筒竖直浸没水中后,下表面所处深度更大,根据液体压强规律,下表面受到的压强大于上表面,所以下表面橡皮膜形变更明显,从而分析出浮力产生的原因(上下表面压强差)。
②[3]让浮筒浸没后继续下降,随着深度的增加,上探头橡皮膜向下凹,下探头橡皮膜向上凸,浮筒排开水的体积变小,由F浮=ρ水gV排可知,ρ水不变,V排变小,所受浮力变小。
17.(2025·四川宜宾·中考真题)某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件(污垢的质量和体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗,如图所示。已知工件的质量为90kg,高度为50cm,清洗池底面积为2000,深度为80cm;未放入工件时,清洗液的深度为60cm,密度,。求:
(1)工件的重力;
(2)工件一半浸入清洗液时,清洗液对工件底部的压强;
(3)工件完全浸入清洗液,平衡时绳对工件的拉力为700N,工件的底面积是多少;
(4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液,则工件从接触液面到刚好完全浸入所用的时间为多少,写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化的关系式。
【答案】(1)900N (2)2000Pa (3) (4)
【解析】(1)由题意
(2)工件一半浸入清洗液时,进入深度为
则底部受到压强
(3)工件完全浸入清洗液,工件受到的浮力为
则工件的体积
工件的底面积为
(4)刚好浸没时
液面上升的高度
工件下降的高度为
故
设池底部压强为p,经过时间为t,则有
则
代入数据解得
池底部压强为,
18.(2025·上海·中考真题)甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2。甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕,6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的液面下降0.02m,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等;求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量。
②金属小球的密度。
【答案】(1)38.24N (2)①196Pa;②6×103kg/m3
【解析】(1)甲容器对地面的压强为3824帕,甲容器,放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以甲对地面的压力
(2)①将乙中小球拿出,乙的液面下降0.02m;由于小球的体积不变,甲、乙容器完全相同,则放入小球后,甲中水面上升0.02m,则水对容器底的压强变化量
②乙容器对地面的压强为6176帕,乙容器,放在水平地面上,底面积为0.01m2,所以乙对地面的压力
甲、乙对地面的压力等于甲、乙的总重力,甲、乙两容器对地面原来的压强分别为3824帕,6176帕,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等,则
则
解得
将乙中小球拿出,乙的液面下降0.02m,则小球的体积
则金属小球的密度
19.(2025·四川自贡·中考真题)小张有一底面积、高的长方体物块,将物块悬挂在弹簧测力计下端,测力计读取如图甲。取来一底面积为的薄壁圆柱形容器,盛入足量水静置于水平桌面上,将物块放入水中,物块静止时漂浮在水面上,如图乙。再将一小铁块放在物块上表面,静止时,物块上表面刚好与液面相平,如图丙。以上过程中没有水溢出且物块不吸水,取,。求:
(1)漂浮状态的物块露出水面的高度;
(2)小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)如图甲,测力计分度值为0.2N,示数为3N,则物块重力。图乙中,物块漂浮,则浮力为
排开水的体积为
则浸入水中的深度为
则漂浮状态的物块露出水面的高度
(2)小铁块放在物块上表面后,物块上表面刚好与液面相平,则排开水的体积增加量为
则水位上升的高度为
则小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量
20.(2025·山东滨州·中考真题)底面积为,足够高的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上,将质量为0.9kg、棱长为0.1m的正方体A放入容器中,如图甲所示,g取10N/kg,求:
(1)正方体A对容器底部的压强pA;
(2)现缓慢往容器内注水到一定深度,正方体A对容器底部的压力刚好为0时,如图乙所示,正方体A所受的浮力F浮;
(3)当正方体A对容器底部的压力刚好为0时,水对容器底部的压强p水;
(4)在注水过程中,要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大,最多注入水的质量。
【答案】(1)900Pa (2)9N (3)900Pa (4)
【解析】(1)A的底面积
水平放置对容器底的压力
正方体A对容器底部的压强为
(2)正方体A对容器底部的压力刚好为0时,浮力等于重力,正方体A所受的浮力
(3)当正方体A对容器底部的压力刚好为0时,A受到的浮力,A排开水的体积为
需要注入水的深度为
水对容器底部的压强为
(4)由以上计算可知,正方体A对容器底压力为0时浸入水的深度小于它的棱长,所以最终它将漂浮在水面上。设加入水的深度为,则从开始直到正方体A对容器底压力为0的过程中,水对容器底部的压强增加量
容器对桌面的压强增加量
两者之比为
当正方体A漂浮后,水对容器底部的压强增加量
容器对桌面的压强增加量
两者之比为
当正方体A漂浮后,受到的浮力不变,所以,当正方体A漂浮后,两压强之比随加入水的深度增大而减小,综上可知,要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大,最多注入水的质量即为正方体A对容器底部的压力刚好为0时加入水的质量,大小为
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专题07 变化压强
目 录
01 课标达标练 1
题型01 固体压强的变化分析与计算 1
题型02 液体压强的变化分析与计算 2
题型03 大气压强的变化及应用分析 5
题型04 变化压强的综合判断与计算 6
02 核心突破练 8
03 真题溯源练 20
01 固体压强的变化分析与计算
1.如图所示,两个完全相同的长方体放置在水平面上,甲沿水平方向切成两半,乙沿竖直方向切成两半,分别拿走甲乙切下来的一半,则下列说法正确的是( )
A.甲乙对水平面的压力和压强均变为原来的一半 B.乙对水平面的压力变为原来的一半,压强不变
C.甲对水平面的压力变为原来的一半,压强不变 D.甲乙的质量和密度均变为原来的一半
2.如图所示,水平桌面上放置一个质量为的正方体物块,其边长为。在正上方,放置一质量为的正方体物块。此时,对桌面的压强为。现将竖切为两部分,将切下来的部分竖直正放在水平桌面上,切下来的部分对桌面压强仍为。则下列说法正确的是( )
A.物块的密度为 B.
C.物块的边长为 D.物块的密度为
3.质量分布均匀的实心正方体甲,乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示。已知,乙的边长为,未切前,甲的边长为_____cm,图中_____Pa(取)。
4.(2025·广西贺州·一模)如图所示,均匀正方体甲和乙都是由密度相同的材料制作而成,它们的边长之比为1∶3,则甲、乙对地面的压强之比______,若将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为______。
02 液体压强的变化分析与计算
5.如图所示,容器中装有重力为的水,水中有一个木块被细绳系着,此时水的深度为。已知木块的体积为,木块的密度为,求:
(1)此时木块受到的浮力;
(2)此时细绳对木块的拉力;
(3)若将细绳剪断,最终木块静止时,水对容器底部的压强相比细绳断前变化了多少。
6.如图所示,一个底面积为的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。求:
(1)木块排开液体的体积;
(2)该液体的密度;
(3)该木块受到的浮力。
7.(2025·山东青岛·模拟预测)有一质量分布均匀的长方体甲,其密度、底面积、高度的数据如下表所示:
(1)求甲的质量m甲;
(2)薄壁柱形容器乙放置在水平桌面上,容器足够高,现将甲放入其中,再向乙中缓慢注入水,如图所示,当甲所受浮力等于其重力时,
①求乙中水的最小深度h水min;
②沿水平方向切去甲露出水面的部分,若乙的底面积为,当甲静止时,求水对容器底部压强的变化量。
密度()
底面积()
高度(m)
0.5
8.(2025·云南西双版纳·一模)苹果富含胡萝卜素、维生素C、矿物质以及膳食纤维等,对人体健康具有诸多益处。如图所示是某同学将一个重为3N,体积为的苹果(图中的圆圈表示苹果)从空中a位置放入放置在水平桌面且装有20kg水的玻璃水槽中清洗的情景,苹果进入水中后(苹果在b位置恰好完全进入水中)继续往下运动到c位置,苹果到达c位置时速度为0,此后苹果不再上浮,静止在c位置,玻璃水槽的底面积为,玻璃水槽的质量为2kg。
(1)苹果最终处于______(选填“沉底”“悬浮”或“漂浮”)状态;
(2)放入苹果前,玻璃水槽对桌面的压强为多少?
(3)苹果完全浸没在水中后受到的浮力大小为多少?
(4)从苹果接触水面到完全浸没在水中的过程中,水对玻璃水槽底部的压强变化了多少?
03 大气压强的变化及应用分析
9.小明暑假和家人一起从贵州开车去西藏旅行。西藏地区的海拔较高,气压___________。从贵州携带的袋装零食到了西藏,包装袋会变___________(选填“鼓”或“瘪”)一些。
10.如图的屋顶风帽是室内换气装置,室外风速达到0.2m/ s 即可运转。风帽转动时,其内部空气流速变大,压强变_________,室内的污浊气体在_________的作用下被排出。
11.“海姆立克急救法”用于抢救气管异物堵塞,被称为“生命的拥抱”。如图所示,急救者从背后环抱患者,用力快速挤压患者的腹腔,上推隔膜,挤压胸腔,使胸腔内的体积______,气压变______,促使异物排出。
12.小明从上海坐火车到高海拔的青藏高原,发现背包中密封很好的食品袋膨胀了很多,如图所示。
相比出发前,袋内气体的质量_________,密度_________。(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”),密封的食品袋从上海带到西藏变膨胀是因为海拔高度越高,大气压强越_________,而袋内气压_________(选填“变大”“变小”或“不变”),此时袋内气压_________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界的大气压,袋子才会鼓起来。
04 变化压强的综合判断与计算
13.一块冰内含有一小块实心合金块,将它们放在盛有深度为21.6cm盐水的圆柱形容器中恰好悬浮(如图甲所示),此时圆柱形容器内的液面升高了8.4cm,过一段时间,冰块全部熔化后(如图乙所示,假设盐水和水混合后体积不变),容器内液面下降了0.8cm,圆柱形容器内横截面积为50cm2(已知圆柱形容器足够高,冰块内没有气泡,盐水的密度为1.2g/cm3,冰的密度为0.9g/cm3),则下列说法正确的是( )
A.刚开始悬浮时,冰块受到的浮力为4.2N
B.含有合金块的冰块悬浮时,盐水对容器底的压强为3000Pa
C.冰块在盐水中熔化前后,容器底部受到的液体压强变化了96Pa
D.合金块的密度为7.2g/cm3
14.取一根横截面积为的轻质薄壁直筒塑料管,在底部扎上橡皮膜后,向管内倒入10g水,使它竖直静止于某液体中,如图所示,观察到橡皮膜恰好变平时,管外液面比管内液面高2cm。关于下列结论:
①管内水对底部橡皮膜的压力大小为0.12N
②管外液体对底部橡皮膜产生的压强大小为1000Pa
③管外液体密度约为
④若将塑料管上提少许,则橡皮膜会向上凹
其中正确的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
15.(2025·山东泰安·二模)如图所示,柱形容器底面积为,用细线将体积相同的两物体A、B系住放入水中,AB两物体处于悬浮状态,将细线剪断后,待A、B静止后,物体A有五分之一的体积露出水面,水对杯底的压强变化了100Pa。则此时( )
①物体A重10N
②此时杯子对桌面的压强变小了
③物体B的密度是
④若将A露出水面的部分切除,水面会下降
A.只有③④正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
16.如图所示,质量分布均匀、底面积为200cm2的长方体甲和质量未知的薄壁柱形容器乙放置于水平地面上,已知容器乙的高度为h,其内装有6kg的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh,并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器中,甲、乙对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.甲的密度为3×103kg/m3 B.乙容器的质量为1.4kg
C.图丙中a的值为23cm D.Δh=20cm时,乙容器对桌面的压强为3600Pa
1.如图甲所示,质量分布均匀的圆柱体静置在水平面上,当沿水平方向切去高为h的部分后,剩余部分对地面的压强p随h变化的关系如图乙所示,g取10N/kg。根据上述信息,可以求出( )
A.圆柱体的密度为2.7×103kg/m3 B.被切之前圆柱体的质量为5.4kg
C.圆柱体的底面积为100cm2 D.被切之前圆柱体的高为30cm
2.(2025·福建泉州·模拟预测)如图为厨房中抽油烟机正在工作时的情景:
(1)抽油烟机工作时,其内部的风扇转动,风管处的流速变大,压强变___________ ;
(2)在厨房中能闻到食材的香味,这是___________ 现象。
3.如图所示,拿一空铁皮罐,放少许水,罐口打开,放在火上将水烧开。然后将铁皮罐罐口用盖子盖紧,小心放入盆内,再用冷水浇铁皮罐,铁皮罐会变瘪。这是由于浇水时罐内气压_______(选填“升高”或“降低”),铁皮罐在外界_________的作用下被压瘪。
4.(2025·陕西延安·一模)小明用生活中常见的矿泉水瓶做如下实验:图1,在空矿泉水瓶中装入少量热水,迅速倒出,然后马上盖上瓶盖,过一会看到瓶子变瘪了,证明 _____是存在的;图2,在矿泉水瓶的右侧用力吹气,可观察到矿泉水瓶向右运动,这是因为气体流速越大,_____越小;在图3中,瓶中有水,为了使橡皮膜变为向外凸,则应选密度更_____(选填“大”或“小”)的液体取代容器中的食盐水(取代后液体在容器中深度不变)。
5.如图所示,烧瓶里盛有刚刚停止沸腾的水,将瓶塞塞紧,倒置过来,向瓶底浇冷水。奇妙的现象发生了:烧瓶内的水竟然沸腾了!同学们分析其原因:当向瓶底浇冷水时,瓶内气压变___________,水的沸点___________,从而出现水沸腾。
6.如图为自制发球机示意图,当吹风机向水平管吹风时,乒乓球上方的气体压强变________。已知球的质量为2.7g,竖直方向受大气压作用的等效面积为,若不计管壁摩擦,当球下方和上方气压差为________Pa时,球恰能上升;若考虑管壁摩擦,则需要________乒乓球上方的风速(g取)。
7.生活中我们一定要注意产品质量。劣质指甲剪用过几次后就剪不断指甲,这是因为刀口变钝,使刀口对指甲的压强______(填“变大”或“变小”)。劣质饮用水桶的塑料含有有毒有害物质,不符合食品级卫生标准,而且较薄较软的水桶装上饮水机使用一段时间后,桶会变瘪,这是因为外界大气压______(填“大于”“等于”、“小于”)桶内的气压。
8.为了比较大气压强随高度的变化,小田同学制作了如图甲、乙所示的两个装置,其中可以用来比较的大气压强大小的是______装置,小田同学把该装置从1楼带到5楼的过程中,发现玻璃管中的水柱高度h变______。
9.小明暑假从南宁坐飞机去拉萨玩,飞机获得升力是因为机翼上方的空气流速___________下方的空气流速,到了西藏后小明观察到所带的密封包装的零食袋变“鼓”了,是因为拉萨的气压比南宁的气压___________。
10.(2025·江苏淮安·二模)无风的天气,汽车在公路上快速行驶时,车后面的树叶会向如图中所示的______(选填“A”、“B”或“C”)方向飘动,这是因为汽车在快速行驶时,马路中间的空气流速变大,压强变______。行驶过程中,车对路面的压力是由于______(选填“轮胎”或“地面”)发生形变产生的。
11.如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,吸盘内部属于___________状态,说明吸盘内部气体压强___________(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变___________;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越___________。
12.如图甲,是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了_______(选填“增大”或“减小”)摩擦力;如图乙,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了_______的存在;如图丙,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向 _____(选填“左”或“右”)运动。
13.如图所示,把饮料吸管A插入盛水的杯中,另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端。往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升。这是因为A管上端口附近空气压强变________(填“大”或“小”)的缘故;当杯内水的深度为12cm时,杯底受到水的压强大小为______Pa。(g取10N/kg)
14.物理学家托里拆利通过实验发现1个标准大气压能够支撑________高的水银柱:大气压强与海拔高度有关,海拔变高,其压强________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.东汉晚期名医华佗创编了一套保健体操“五禽戏”,图甲中的人由双脚站立到抬起一只脚站立,对地面的压强会变______;中医、中药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,图乙中“拔火罐”时,玻璃罐在______的作用下吸附在皮肤上。
16.同学们用吸管喝牛奶时,一定发现吸管有一端很尖,这是通过减小________来增大压强,更容易将吸管插入包装盒中;喝完后又用力吸一下,会发现奶盒变瘪了,说明了________的存在;若牛奶盒内插入一根吸管A,用另一根吸管B对准A的管口上方吹气,可以看到吸管A中牛奶液面________(选填“上升”、“下降”或“不变”),这是因为吸管A上方空气流速变大,气压变________的缘故。
17.如图所示为自制气压计,此时瓶内的气压___________瓶外气压(选填“大于”、“小于”或“等于”),如果带着自制的气压计爬一座高山,到达山顶时,液柱高度会变___________(选填“上升”或“下降”)
18.(2025·湖北襄阳·二模)中国是世界上高铁规模最大、发展速度最快的国家。如图是高速列车的无砟轨道,铁轨和轨枕直接铺在混凝土上,其路基不用碎石填充的原因是当列车高速运行时,列车底部和轨道之间空气流速变______,压强变______,碎石可能飞起来落到轨道上造成危险。在通往青藏高原的列车中,每节车厢内都配有供氧系统,这是为了预防由于海拔高度升高时,大气压强变______,含氧量降低使乘客产生高原缺氧反应。(均选填“大”或“小”)
19.(2025·广西桂林·一模)如图所示,扫地机器人工作时通过电机转动使内部气流速度加快,压强变________,大气压把杂物压入吸尘器里。扫地机器人使用的电能是________(选填“一”或“二”)次能源。
20.如图所示,一个长方体木块在的水平拉力作用下,在水平桌面上做匀速直线运动,木块受到桌面的摩擦力是_____N,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_____.
21.如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示,由图像可知,物体A的密度为______kg/m3,若在B切割前,将重力为64N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应将物体B沿水平方向切下的质量为_______kg。
22.如图所示,质量分布均匀的实心长方体石块放在水平地面上,将该长方体沿ABCD面切除掉左边部分(C、D为其所在底边的中点),则剩余部分对地面的压强与原来对地面的压强之比为______,剩余部分对地面的压力与原来对地面的压力之比为______。
23.如图甲所示,A、B两个实心正方体叠放在水平地面上,A的边长为20cm。沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分平放在地面上,切去后A对地面的压强和切去的部分对地面的压强(若B切完后,再切A,则切去A的部分叠放在B的上面)随切去厚度h的变化关系图象如图乙所示,则B的密度为______kg/m³,A和B的总重力为______N。
24.(2025·广西·模拟预测)如图甲所示,A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,将A、B分别沿水平方向切去体积为ΔVA和ΔVB的部分,直到切完为止,A、B剩余部分对地面的压强随剩余部分体积的变化关系如图乙所示。A的密度为________g/cm3,将A、B切下部分叠放到对方剩余部分正上方,若叠放后A、B对地面的压强相等,则A、B沿水平方向切去的高度之比ΔhA∶ΔhB=________。
25.如图甲所示,有A、B两个实心正方体放置在水平地面上,A的边长为0.4m。将B沿水平方向切去厚度为h的部分,并将切去的部分叠放在A的上方中央。叠放后A对地面的压强与B剩余的压强随切去厚度h的图像如图乙所示。则物体A的重力为___________N。若B切去部分放在地面不叠放A上,先将重力为32N的物体C分别放置于物体A、B上方中央,为使放上物体C后A、B对水平地面的压强相等,应再将物体B沿水平方向切下的重力为___________N。
26.如图所示,是某实验小组同学用海绵和砖块“探究影响压力作用效果的因素”的实验。
(1)实验中同学们通过观察海绵的________反映压力的作用效果;
(2)分析比较甲、________两次实验,初步得出:在受力面积一定时,压力越________,压力的作用效果越明显;
(3)分析比较甲、丙两次实验,初步得出:_____________,压力的作用效果越明显;以下实例中应用该结论的有________(选填字母);
A.菜刀要经常磨一磨 B.书包要用宽的背带 C.汽车限重
(4)根据乙、丙两次实验________(填“可以”或“不可以”)判断压力作用效果与受力面积的关系;
(5)另取一块砖平放在海绵上,若分别按下列几种不同的方法沿虚线切割去一半,剩余的部分对海绵压力作用效果不变的是________(选填字母)。
27.如图甲所示,A、B分别是质量分布均匀的正方体、圆柱体,将它们置于水平桌面上。已知A的密度为,现在将A沿竖直方向切去宽为L的部分,并将切去部分翻转叠放在B的正上方,切割重叠后A剩余部分对桌面的压强以及B对桌面的压强随切去宽度L的关系如图乙所示,(),求:
(1)A的高度为多少cm;
(2)若将A切去部分叠放在剩余部分上方,A对地面压强变化了500Pa,则切去宽度L为多少cm;
(3)A沿竖直方向切去总体积的1/4,若将A切去部分叠放在A剩余部分上方,此时A对地面的压强为;若将A切去部分叠放在B上方,此时B对地面的压强为,求与的比。
28.如图所示,体积为V=200cm3的木块在绳子拉力F=0.8N的作用下完全浸没在水中(ρ水=1.0×103kg/m3,绳子重力不计),容器底面积为20cm2。求:
(1)木块此时受到浮力;
(2)木块的密度;
(3)剪断绳子,木块静止时排开水的体积;
(4)绳子剪断前后,水对容器底的压强变化了多少?
29.小明家有一套青花瓷碗,非常精美。爱动脑筋的他想在家测一下制碗用的陶瓷材料的密度,他取来一个横截面积为100 cm²装有足量水足够高的柱形容器,先将瓷碗平放到容器内的水中,瓷碗漂浮,测得容器内水面上涨了2 cm。(=1.0×103kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)此时瓷碗受到的浮力为多少N?
(2)此时水对容器底部的压强增加了多少Pa?
(3)接下来他将碗压入水中,瓷碗沉底静止后,水面又变化了1.2 cm, 由此可知制碗用的陶瓷材料的密度为多少kg/m3?
30.如图所示,水平地面上有一底面积为的圆柱形容器。容器中水深40cm,一个棱长为10cm的正方体物块通过一根细线与容器底部相连,细线受到的拉力为4N。求:(,)
(1)此时物块受到的浮力;
(2)正方体物块的密度;
(3)细线剪断后,物块静止时与细线未剪断时相比较,容器底受到水的压强变化了多少?
31.如图所示,一个底面积为2×10-2m2的圆柱形容器中盛有25cm深的水,现将一个边长为10cm的正方体木块A(不吸水)放入该容器中,静止时露出液面的高度为4cm (ρ水=1.0×103kg/m3)。求:
(1)图甲中水对容器底的压强;
(2)图乙中木块A受到的浮力;
(3)正方体木块A的密度;
(4)放入木块A后,水对容器底的压强变化了多少?
32.(2025·江苏宿迁·一模)两只均匀圆柱体甲、乙分别竖直置于水平地面上,两圆柱体的质量、密度和底面积见下表(取10N/kg),求:
圆柱体
质量(千克)
密度(千克/米3)
底面积S(米2)
甲
5
乙
10
(1)圆柱体甲的重力;
(2)圆柱体乙的高度;
(3)若在圆柱体甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分,并将切去部分叠放在对方剩余部分上方。叠放后与切去前相比,甲对水平地面的压强减小了5000帕,则叠放后,乙对水平地面压强是增加了还是减少了?变化了多少?
33.图甲是《天工开物》中记载的用于提升重物的桔槔,南南根据其原理设计了锻炼力量的简易健身器材,如图乙所示。轻质杠杆AB可绕支点O转动,。用绳子将底面积为的圆柱体M挂在杠杆的B端。当在A点施加竖直向下的拉力F为时,杠杆处于水平平衡状态,此时M对地面的压强为,已知,不计杠杆、绳子的重力及摩擦。求:
(1)杠杆B端所受绳子的拉力;
(2)圆柱体M的重力;
(3)物理科技小组的同学保持F的大小不变,将F的作用点从A点向O点移动,同时将M左右两侧分别沿竖直方向切去相同的体积,使M对地面的压强为,则切之后M剩余的重力为多少?
34.甲、乙两个均匀实心正方体放置在水平地面上,已知它们的边长分别为0.1米和0.2米,密度分别为千克/米和千克/米。求:
(1)正方体甲对水平地面的压强;
(2)正方体乙对水平地面的压力;
(3)若设想将正方体甲作竖直切割、正方体乙作水平切割,切下部分体积都为原来体积的1/2,如图所示。再分别将切下的部分置于对方的上表面,通过计算求出甲物体对水平地面的压强变化量与乙物体对水平地面的压强变化量的比值。
1.(2021·湖南长沙·中考真题)如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置更能准确地测量出大气压的值
2.(2019·湖南郴州·中考真题)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪.产生这一现象的主要原因是
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪 B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了 D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
3.(2025·四川泸州·中考真题)(多选)在探究液体压强与容器形状关系的过程中,同学们建立了以下模型。甲、乙、丙三个容器的底面积相同而形状不同,容器中分别装有且深度相同的三种液体,将完全相同的密闭小瓶按如图方式放入液体中,均能漂浮。则放入小瓶后,下列判断正确的是( )
A.各容器内液面上升高度
B.各容器内液面上升高度
C.各容器底部受液体压力变化量
D.各容器底部受液体压力变化量
4.(2023·四川泸州·中考真题)(多选)小明在探究沉与浮的条件时,用一根细线连接A、B两个物体,放在盛水的烧杯中,处于悬浮状态,如图甲所示。剪断细线后,A物体处于漂浮状态,B物体沉到烧杯底部,如图乙所示。设甲、乙两图烧杯对桌面的压强分别为p1、p2,水对烧杯底部的压强变化为Δp,甲图中细线的拉力为F,乙图中B物体对烧杯底部的压强为pB。已知B物体的重力为G,体积为V,烧杯的底面积为S,水的密度为ρ。以下关系式正确的有( )
A.p1>p2 B.F=G﹣ρgV
C. D.
5.(2024·四川南充·中考真题)(多选)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度,剩余部分对地面的压强与的关系如图所示,已知,,乙的边长为,下列选项正确的是( )(取)
A.乙的密度 B.未切前,甲的质量为
C.图中 D.图中
6.(2025·四川泸州·中考真题)在家庭实验室,小中给弟弟表演“舞动的纸屑”系列“魔术”。他用音响设备播放《黄河大合唱》,看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,这说明声音是由物体______产生的;他用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,看到纸屑飞向玻璃棒,这是因为玻璃棒带了______而“隔空吸纸”;如图所示,他左手握住软管下端,靠近纸屑,右手握住软管上方,用力甩动,软管内空气流速增大,压强变______,纸屑被吸入管内,从上端飞出,好似“天女散花”。
7.(2025·四川广安·中考真题)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。
8.(2025·四川泸州·中考真题)小华一家人在端午节期间外出旅游,领略祖国大好河山。他们驾车从泸州到重庆,再坐游轮游览长江三峡。他们所驾汽车的发动机是汽油机,如图是汽油机的______示意图;游轮从上游到下游经过的船闸是利用了______原理;当乘客下游轮后,游轮底受到水的压强______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2023·江苏泰州·中考真题)2022年6月17日,我国第三艘国产航空母舰“福建号”成功下水,其满载排水量为88000t,如图所示。该航母满载时,受到的浮力为_________N,当舰载机飞离航 母后,航母所受浮力变__________,舱底所受海水压强变__________,此时航母排开的海水体积改变了26m3,则该舰载机的质量是_______t。(ρ海水取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
10.(2023·四川遂宁·中考真题)小刘应用图甲所示器材进行如下探究:升降台AB上放置轻质薄壁柱形容器,容器底面积为200cm2,内装15cm深的水;将弹簧上端固定在力传感器上,下端悬挂重20N、高20cm、横截面积为50cm2的长方体石块,石块下表面刚好与水面接触;已知弹簧伸长量ΔL与受到的拉力F的关系如图乙所示。将升降台AB缓慢升高(全过程水不会溢出),当传感器显示拉力为12N时(不计弹簧自重),与升降台升高前相比,容器底部受到的压强变化了 _____Pa。升降台AB升高的高度为 _____cm。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
11.(2022·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,一个底面积为800cm2的薄壁圆柱形容器中装有某种液体,将一边长为10cm的正方体木块轻放入该容器中,木块静止时露出液面的高度为2cm,液体对容器底部的压强变化了80Pa。则该木块底部受到的液体压强为___________Pa,木块受到的浮力为___________N。
12.(2023·西藏·中考真题)卓玛学习了大气压强之后,用密度为p的液体自制了气压计,气压计放在一楼时,细玻璃管内外液面相平,如图(甲)所示,她乘坐电梯到达顶楼时,细玻璃管内液面上升的高度为h,如图(乙)所示。液面上升的原因是随高度的增加,大气压强变______;已知到达顶楼时瓶内气压为p,请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强______(结果还需用到符号g)。
13.(2022·陕西·中考真题)如图-1是生活中常见的塑料瓶,瓶盖上的竖条纹是为了___________摩擦;如图-2,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了___________的存在;如图-3,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向___________运动;如图-4,与头发摩擦过的塑料瓶能吸引碎纸屑,是因为瓶子带了___________。
14.(2025·四川达州·中考真题)中药房使用的杆秤,在我国有几千年的历史。如甲图所示,盘中置物,手提提纽。右移秤砣,使杆秤水平平衡。“能工巧匠”小组参加了“制作简易杆秤”活动。请你根据活动过程,完成下列问题:
(1)制作原理:杆秤是根据______条件制成。如乙图,用轻质木棒作为秤杆,细线系上一个质量为m的物体作为秤砣,空小盆挂在A点作为秤盘,在O点挂粗绳作为提纽,______点相当于杠杆的支点。
(2)乙图中,秤盘内未放称量物,调节秤砣位置使杆秤水平平衡,在秤杆上悬挂秤砣细线的位置做标记,该标记处对应的刻度为______g。
(3)乙图中,当称量物质量增大时,秤砣应向______(选填“左”或“右”)移动。
(4)为了增大杆秤量程,可采用______(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
(5)该小组设计了一个测量秤砣密度的方案:在乙图中取下秤盘后,A端悬挂秤砣,在C端施加竖直向下拉力时,木棒水平平衡,如丙图;把秤砣浸没在一个盛有适量液体的圆柱形容器中,液体深度变化0.02m,液体对容器底部压强变化了160Pa,在C端施加竖直向下拉力时,木棒再次水平平衡,如丁图。已知。秤砣密度为______(整个过程秤砣不吸液,液体未溢出,秤砣与容器底未接触,g取10N/kg)。
15.(2025·甘肃兰州·中考真题)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。
16.(2025·四川巴中·中考真题)如图甲所示是双探头压强计,U形管A、B中装有同种液体,该压强计可同时采集多组数据。先把压强计放在装有水的容器中进行实验,然后换用密度大于水的某未知液体进行实验,记录实验数据如表:
序号
液体种类
探头C深度
高度差
探头D深度
高度差
Ⅰ
水
3
6
5
10
Ⅱ
水
4
8
6
12
Ⅲ
未知液体
3
12
5
20
Ⅳ
未知液体
4
16
6
24
(1)①分析表中Ⅰ、Ⅱ(或Ⅲ、Ⅳ)两次数据可知:同种液体中,深度越大,压强越______(选填“大”或“小”);
②分析表中Ⅰ、Ⅲ(或Ⅱ、Ⅳ)两次数据可知:深度相同时,液体密度越大,压强越______(选填“大”或“小”);
③根据表中数据,可以估算出该未知液体的密度为______。
(2)①如图乙是利用双探头压强计的原理制作的器材(细金属管与浮筒相通),将浮筒漂浮在水中后,再使其竖直向下移动至浸没时,感受到细金属管对手的作用力越来越______(选填“大”或“小”);浮筒竖直浸没水中后,仔细观察其______(选填“上”或“下”)表面橡皮膜形变更明显,从而分析出浮力产生的原因;
②让浮筒浸没后继续下降,浮筒受到的浮力将______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
17.(2025·四川宜宾·中考真题)某锻造厂利用卷扬机将一圆柱形工件(污垢的质量和体积忽略不计)吊入柱形清洗池中清洗,如图所示。已知工件的质量为90kg,高度为50cm,清洗池底面积为2000,深度为80cm;未放入工件时,清洗液的深度为60cm,密度,。求:
(1)工件的重力;
(2)工件一半浸入清洗液时,清洗液对工件底部的压强;
(3)工件完全浸入清洗液,平衡时绳对工件的拉力为700N,工件的底面积是多少;
(4)若工件以1.5cm/s的速度浸入清洗液,则工件从接触液面到刚好完全浸入所用的时间为多少,写出此过程清洗液对清洗池底部的压强随时间变化的关系式。
18.(2025·上海·中考真题)甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器,放在水平地面上,底面积为0.01米2。甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球。此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3824帕,6176帕。
(1)求甲对地面的压力;
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中。乙的液面下降0.02m,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等;求:
①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量。
②金属小球的密度。
19.(2025·四川自贡·中考真题)小张有一底面积、高的长方体物块,将物块悬挂在弹簧测力计下端,测力计读取如图甲。取来一底面积为的薄壁圆柱形容器,盛入足量水静置于水平桌面上,将物块放入水中,物块静止时漂浮在水面上,如图乙。再将一小铁块放在物块上表面,静止时,物块上表面刚好与液面相平,如图丙。以上过程中没有水溢出且物块不吸水,取,。求:
(1)漂浮状态的物块露出水面的高度;
(2)小铁块放在物块上表面前后,水对容器底部压强的增加量。
20.(2025·山东滨州·中考真题)底面积为,足够高的薄壁轻质圆柱形容器置于水平桌面上,将质量为0.9kg、棱长为0.1m的正方体A放入容器中,如图甲所示,g取10N/kg,求:
(1)正方体A对容器底部的压强pA;
(2)现缓慢往容器内注水到一定深度,正方体A对容器底部的压力刚好为0时,如图乙所示,正方体A所受的浮力F浮;
(3)当正方体A对容器底部的压力刚好为0时,水对容器底部的压强p水;
(4)在注水过程中,要使水对容器底部的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值最大,最多注入水的质量。
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