专题03 压强(期中复习专项训练)八年级物理下学期新教材教科版
2026-03-30
|
3份
|
51页
|
699人阅读
|
8人下载
内容正文:
专题03 压强
目录
题型一 压强的概念以及相关计算 1
题型二 公式p=pgh的运用 2
题型三 增大与减小压强的方法 4
题型四 液体压强公式的运用 5
题型五 液体在不同容器中压强与压力的计算 6
题型六 连通器原理 8
题型七 大气压强 10
题型八 探究压力的作用效果与哪些因素有关 11
题型九 探究液体压强大小与哪些因素有关 12
题型十 托里拆利实验 13
题型十一 探究液体压强大小与哪些因素有关 14
题型一 压强的概念以及相关计算
1.如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对两侧食指的压强大小相等
C.左侧食指对铅笔的力和右侧食指对铅笔的力是相互作用力
D.铅笔对右侧食指的压强较大
2.一本书放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动,使其一部分移出桌面(但未倾翻),在此过程中,书对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力不变,压强变大 B.压力变小,压强变大
C.压力变大,压强不变 D.压力不变,压强变小
3.小星在水平地面上玩滑板,她的滑板重40N,与地面的总接触面积为。当重力为560N的小星站在滑板上时,滑板对地面的压力为_____N,压强为_____Pa;当她一只脚踩在滑板上运动时,滑板对地面的压强______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
4.如图所示,用20N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为___________Pa,A所受竖直墙壁给它的摩擦力为___________N。
5.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,A、B的体积之比为_______;把它们平放在水平地面上,正方体A、B对水平地面的压强之比为_______。
题型二 公式p=pgh的运用
6.将放置在水平地面上,质量分布均匀的长方体物块竖直切成A、B两部分,如图所示。已知LA:LB=3:1,则A、B两物块对地面的压强之比为( )
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶1 D.9∶1
7.如图,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则下列说法中正确的是( )
A.它们的体积之比为VA∶VB=1∶2
B.它们对地面压力之比为FA∶FB=1∶1
C.它们对地面压强之比为pA∶pB=1∶2
D.它们对地面压强之比为pA∶pB=1∶1
8.如图所示,两个正方体金属块A、B放在水平地面上,若A、B对地面的压强相等均为p1,且边长之比LA:LB=2:3,则金属块A与金属块B的重力之比GA:GB=________,金属块A与金属块B的密度之比ρA:ρB=________;若把金属块A叠放在B的上表面,金属块B对地面的压强为p2,则p1:p2=________。
9.把质量分布均匀的实心正方体A置于水平桌面上,如图甲所示。将A沿水平方向截取高为h的柱体,剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙所示,则A的密度为________kg/m3,A受到的重力为________N。(g取10N/kg)
10.如图甲,高为0.1m、质地均匀的长方体木块放在水平地面上,木块对水平地面的压强为800Pa,则木块的密度为 ___ kg/m3;将木块斜切去一部分,剩余部分如图乙,此时木块对地面的压强为500Pa;现将图乙中的木块倒置如图丙,此时木块对地面的压强为 _____ Pa。
题型三 增大与减小压强的方法
11.在图所示的事例中,目的是为了增大压强的是( )
A.铁轨下铺枕木 B.载重车装有履带
C.吸管的一端剪成斜口 D.书包带设计得较宽
12.如图所示,其中属于减小压强的是( )
A.篆刻刀锋利的刀口 B.推土机锋利的铲刃
C.多轴平板货车 D.锥形破窗锤
13.利用压强知识分析,在挂较重的衣服时,为了使衣服不容易变形,应选图中______(选填“甲”或“乙”)挂衣架;为了方便盲人行走,人行道上铺设有凹凸刻纹的盲道。人走在盲道上,脚底受到的______增大,从而盲人通过脚底能感觉出来,因此不用盲杖也能在盲道上正常行走。
14.为了乘客的安全考虑,公交车上都配备救生锤,乘客可以在紧急情况下用它破窗逃生,这是通过减小______的方式来______(选填“增大”或“减小”)压强。
15.如图所示,图钉尖的面积是,图钉帽的受力面积是,手对图钉帽的力是50N,图钉尖对墙的压强为______Pa。图钉尖制作得很尖锐,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来______压强。
题型四 液体压强公式的运用
16.三峡大坝坝底海拔是66m,某年6月1日上午九时,大坝开始蓄水,到6月10日下午五时,蓄水水面海拔达135m,g取10N/kg,此时水对大坝坝底的压强为( )
A.6.6×105Pa B.6.9×105Pa C.1.35×106Pa D.2.01×106Pa
17.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上,容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为,顶部到底部的高度,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度;水的密度为,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器顶部的压强为200Pa B.水对容器底部的压力为6N
C.容器对桌面的压力为9N D.水对容器底部的压强为600Pa
18.如图所示,把一个质量为0.5kg,底面积为的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底10cm,则水对壶底的压力是________,茶壶的重力是_______N (,g取10N/kg)。
19.2024年2月,中国载人潜水器“蛟龙号”首次在大西洋开展深海调查研究,如图,创造了九天九潜的下潜新纪录,获取了地质、生物等样品和环境、视像等数据,助力人类更好地认识深海、保护深海、利用深海。若“蛟龙号”某次下潜深度为2km,在2km深海处海水产生的压强大约__________Pa,每平方米面积上承受的压力是__________N。(海水的密度)
20.甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。如图所示,将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液体相平,液面距离桌面的高度均为h,甲、乙试管内液体的密度分别为,则______;液体对甲、乙两试管底的压强分别为和,则______。(均填“大于”“等于”或“小于”)
题型五 液体在不同容器中压强与压力的计算
21.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相等的水,甲容器中水对容器底部的压强为,压力为;乙容器中水对容器底部的压强为,压力为。则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
22.一个未装满水的密闭杯子,先正立在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次分别放置时,甲图中水对杯底的压力和压强分别为和,乙图中水对杯底的压力和压强分别为和,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
23.如图所示,在化学实验室中,两只完全相同的平底烧瓶甲和乙中分别装有质量相同的酒精和水,瓶底对地面的压强分别为p甲和p乙,液体对瓶底的压强分别为和,下列分析正确的是( )
A.p甲=p乙,> B.p甲=p乙,=
C.p甲<p乙,= D.p甲>p乙,>
24.质量和底面积都相同的A、B、C三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示,放在水平地面上( )
A.三种不同液体的密度关系
B.容器底部受到的液体压力关系
C.容器底部受到的液体压强
D.容器对地面的压强
25.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器中,装有不同的液体甲、乙,在两容器中同一水平高度处有、两点。
(1)若A、B两点的液体压强相等,则两种液体的密度________,两种液体对容器底部压强的大小关系是_________。(选填“>”、“<”或“=”)
(2)若两种液体的质量相等,则其对容器底部压强的大小关系是_____,此时A、B两点液体压强的大小关系是_____。(选填“>”“<”或“=”)
题型六 连通器原理
26.固定在斜面上的U形容器里装有适量水,水静止不流动,则下列图片中水面位置正确的是( )
A. B.
C. D.
27.三峡船闸的主体结构段全长1641m,是世界上最大的船闸。下列与船闸工作原理不同的是( )
A.U形存水弯 B.压强计的U形管
C.茶嘴与壶身 D.地漏的存水杯
28.如图所示,甲、乙两容器由斜管相连,都盛有水,液面一样高,K是一个开关。下列判断正确的是( )
A.开关K打开后,水将由甲流向乙
B.开关K打开后,水不流动,A、B处压强相等
C.开关K打开后,水不流动,但B处压强大于A处
D.开关K打开后,由于B处压强大于A处,水将由乙流向甲
29.如图所示,水龙头关闭时,水管与水塔________(选填“是”或“不是”)连通器,你判断的理由是: ________。请你举一个生活中的应用连通器原理工作的物品: ________。
30.一轮船由下游经过船闸驶往上游。当轮船行驶至如图所示位置时,先打开阀门_________,此时____和_____组成连通器,直到水面相平时,打开闸门,轮船驶入闸室。请根据图中信息完成上述填空。
题型七 大气压强
31.下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A.把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D.用胶头滴管吸取药液
32.如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图( )是气压计,若把该装置从一楼上到八楼,细管中的液柱会( )
A.甲,升高 B.甲,降低
C.乙,升高 D.乙,降低
33.注射器的针头做得很尖,其目的是为了增大______(选填“压力”或“压强”);注射器能将药液吸入针筒是利用了______(选填“手的拉力”或“大气压强”)的作用。
34.当代年轻人外出游玩时特别喜欢喝奶茶,用吸管吸奶茶时,是利用了___________的作用;若将一杯奶茶放置在水平桌面上,奶茶所受的重力为7N,奶茶深度为14cm,杯子底面积为,则奶茶对杯底的压强为___________Pa。(,)
35.如图是名为“天气预报瓶”的创意瓶子。A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的装有红墨水的玻璃球。其工作原理是:天气变化会引起大气压变化,从而导致A、B液面高度差发生变化。该瓶子的构造_________(选填“属于”或“不属于”)连通器。当A管液面高于B球液面时,B球内的气压_________外界大气压。若创意瓶子的设计者想更容易判断大气压变化,可采用的方法是:___________(写出一种)。
题型八 探究压力的作用效果与哪些因素有关
36.小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的;
(2)比较______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越______,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用______两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强______(选填“相等”或“不等”);
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量一压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果,小华的想法是______(选填“正确”或“不正确”)的;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压强最大的是______(选填“①”、“②”或“③”)。
37.如图1所示,在探究影响压力作用效果的因素实验中,实验器材有小桌、海绵、砝码。
(1)实验是通过观察海绵的 ___________ 来比较压力的作用效果;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,___________ ,压力的作用效果越明显;通过比较 ___________ 两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,生活中的 ___________ (举一例)就是利用了这一原理;
(3)第(2)问中主要采用的研究方法是 ___________ ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙___________ p丁;(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的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 ___________ 。
(6)如图2所示,实验结束后,小明将长方体砖块放在水平地面上。然后将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为240Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为360Pa、则图甲中砖块对地面的压强为 ___________ Pa、
题型九 探究液体压强大小与哪些因素有关
38.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中:
(1)压强计通过U形管两侧液面的______来反映被测压强大小。使用前检查装置是否漏气,方法是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______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)甲、乙两图中,______(选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为同种液体内部的压强随深度的增加而______;小明由此联想到:汽车落水或者遇雨被淹,时间越长,车在水中的位置往往就会越深,推开车门所需要的力就越______;
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是______点。
39.同学们在做“研究液体内部的压强”实验时,
(1)一个学习小组设计了如图所示的实验探究方案,实验测得几种情况下压强计的U 形管两侧液面的高度差的大小关系是。
①使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置_____(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内加适量的水
②分析图甲和图_____两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(2)另一学习小组则用如图丁所示的装置探究“液体压强是否跟深度、液体密度有关”,容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
①当橡皮膜两侧所受的压强不同时,橡皮膜的_____发生改变。
②若要探究“液体压强是否跟深度有关”,应向隔板两侧加入深度_____(选填“相同”或“不相同”)的_____(选填“同种”或“不同种”)液体。
③图戊中实验现象正确的是_____。
题型十 托里拆利实验
40.如图所示是关于压强的三个实验情景:
(1)如图甲,通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与______有关;
(2)如图乙所示是托里拆利实验的装置图,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,管的正上方没有水银的地方是______(选填“空气”或“真空”),读出此时水银柱的高度为,此时外界压强______标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是______。
41.小华做了有关压强的实验。
(1)如图甲、乙,瓶中装满水,用硬纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明了__________的存在;
(2)如图丙是在某地测量大气压值实验图,若管上方真空,则当时的大气压强等于__________mm高水银柱产生的压强;__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压;若将玻璃管向左倾斜一点,管内水银柱的高度将__________;
(3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层,观察管内水柱的高度发生变化,分析可得出结论:距离水平地面的高度越高,大气压强越__________(选填“大”或“小”)。
题型十一 探究液体压强大小与哪些因素有关
42.如图,一个重、底面积为的平底薄壁茶壶放在水平桌面上,茶壶内所盛的水重,茶壶中水深为。已知。求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
43.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,四个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。若机器人的质量为500kg,每条履带与地面的接触面积为800cm2,求:
(1)机器人静止时对冰面地面的压强。
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4×104Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大质量。
44.某工厂长方体储液池底部有一开口,厚度不计的挡板A刚好盖住开口,如图所示。储液池中液体深0.5m,挡板A面积为,质量为0.2kg。已知,g取10N/kg。
(1)容器底部受到液体的压强为多少?
(2)A受到液体的压力为多少?
(3)对A的正中心施加一个竖直向上的力F,使液体从开口处排出,力F至少为多少N?
45.如图甲所示,小闽在水平桌面上进行搭建积木游戏。柱体A是由质量均匀、大小相同的长方体积木搭建而成的。他将A中的积木逐块取下,并逐块往上叠放在方形基座B的中央,直至全部叠放完成。此过程基座B对桌面压强随柱体A取下块数的变化关系图象如图乙所示,柱体A及基座B底面积分别为,。求:
(1)还未开始搭建时,基座B对桌面的压强。
(2)搭建结束时,基座B对桌面的压力。
(3)搭建结束时,柱体A对基座B的压强。
3 / 23
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 压强
7 / 7
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
题型一 压强的概念以及相关计算
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】 600 不变
4.【答案】 2000/2×103 9
5.【答案】 8∶1 1∶4
题型二 公式p=pgh的运用
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】 4:9 3:2 9:13
9.【答案】 6×103 60
10.【答案】 800 2000
题型三 增大与减小压强的方法
11.【答案】C
12.【答案】C
13.【答案】 甲 压强
14.【答案】 受力面积 增大
15.【答案】 1×109 增大
题型四 液体压强公式的运用
16.【答案】B
17.【答案】A
18.【答案】 4N 5
19.【答案】 2.06×107 2.06×107
20.【答案】 大于 大于
题型五 液体在不同容器中压强与压力的计算
21.【答案】A
22.【答案】A
23.【答案】A
24.【答案】C
25.【答案】(1) > > (2) = <
题型六 连通器原理
26.【答案】C
27.【答案】B
28.【答案】C
29.【答案】 不是 水龙头关闭时,水塔与水管下端连通,水塔上方开口,但水管上方不开口 茶壶
30.【答案】 B 闸室 下游
题型七 大气压强
31.【答案】B
32.【答案】C
33.【答案】 压强 大气压强
34.【答案】 大气压 1540
35.【答案】 不属于 大于 减小液体密度
题型八 探究压力的作用效果与哪些因素有关
36.【答案】(1)凹陷程度
(2) 甲、乙 大
(3)乙、丙
(4)相等
(5)正确
(6)③
37.【答案】(1)凹陷程度
(2) 压力越大 乙、丙 菜刀磨得很锋利
(3)控制变量法
(4)=
(5)没有控制压力相同
(6)288
题型九 探究液体压强大小与哪些因素有关
38. 【答案】
(1) 高度差 不漏气
(2) 乙 增大 大
(3)C
39.【答案】
(1) 不漏气 B 丙
(2) 形状 不相同 同种 D
题型十 托里拆利实验
40.【答案】
(1)受力面积
(2) 真空 =
(3)外界大气压小于一个标准大气压。
41.【答案】(1)1200Pa
(2)6N
(3)2800Pa
题型十一 探究液体压强大小与哪些因素有关
42.【答案】(1)
(2)780kg
【详解】(1)机器人静止在水平冰面上,对冰面的压力等于其自身重力。设机器人的质量为,则其重力为
机器人对冰面的压力,每条履带与地面的接触面积,机器人与地面的总接触面积为
机器人静止时对冰面的压强为
(2)冰面能承受的最大压强,机器人要安全通过,其对冰面的最大压力为
此时机器人和装备的总重力,机器人和装备的总质量为
设能装载装备的最大质量为,则
43.【答案】(1)4.0×10³ Pa
(2)12 N
(3)14 N
【详解】(1)容器底部受到液体的压强为
(2)A受到液体的压力
(3)为使挡板打开并使液体排出,需要对A的正中心施加一个竖直向上的力F。挡板受到的力有竖直向下的重力G、垂直于底面向下的液体压力F压、竖直向上的推力F,这几个力应满足,挡板的重力
故力F至少为
44. 【答案】
(1)4.0×10³ Pa
(2)12 N
(3)14 N
【详解】(1)容器底部受到液体的压强为
(2)A受到液体的压力
(3)为使挡板打开并使液体排出,需要对A的正中心施加一个竖直向上的力F。挡板受到的力有竖直向下的重力G、垂直于底面向下的液体压力F压、竖直向上的推力F,这几个力应满足,挡板的重力
故力F至少为
45. 【答案】
(1)1000Pa
(2)150N
(3)
【详解】(1)由图像可知,还未开始搭建时,即当时,基座B对桌面的压强。
(2)搭建结束时,基座B对桌面的压强,基座B对桌面的压力
(3)基座B的重力为
A对B的压力
柱体A对基座B的压强为
$
专题03 压强
目录
题型一 压强的概念以及相关计算 1
题型二 公式p=pgh的运用 3
题型三 增大与减小压强的方法 7
题型四 液体压强公式的运用 9
题型五 液体在不同容器中压强与压力的计算 11
题型六 连通器原理 16
题型七 大气压强 18
题型八 探究压力的作用效果与哪些因素有关 20
题型九 探究液体压强大小与哪些因素有关 24
题型十 托里拆利实验 26
题型十一 探究液体压强大小与哪些因素有关 28
题型一 压强的概念以及相关计算
1.如图所示,两手的食指分别用沿水平方向的力顶在削好的铅笔两端,使铅笔保持水平静止。下列说法中正确的是( )
A.铅笔对左侧食指的压力较大
B.铅笔对两侧食指的压强大小相等
C.左侧食指对铅笔的力和右侧食指对铅笔的力是相互作用力
D.铅笔对右侧食指的压强较大
【答案】D
【详解】AC.铅笔处于静止状态,铅笔受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,所以铅笔对两侧食指的压力也相等,故AC错误;
BD.铅笔对两侧食指的压力相等,由图可知,右手指的受力面积比较小,根据可知,铅笔对右侧食指的压强较大,故C错误,D正确。
故选D。
2.一本书放在水平桌面上,如图所示。现用水平推力F将它缓缓推动,使其一部分移出桌面(但未倾翻),在此过程中,书对桌面的压力和压强的变化情况是( )
A.压力不变,压强变大 B.压力变小,压强变大
C.压力变大,压强不变 D.压力不变,压强变小
【答案】A
【详解】由题可知,书始终静止在桌面上(缓慢推动,视为匀速或平衡状态),且没有部分掉落;书的重力不变,对桌面的压力也不变,最初,书完全在桌面上,接触面积是整个底面积,当书被推着移出桌面时,与桌面的接触面积逐渐减小,即受力面积减小,根据可知,压力不变,受力面积减小,压强增大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
3.小星在水平地面上玩滑板,她的滑板重40N,与地面的总接触面积为。当重力为560N的小星站在滑板上时,滑板对地面的压力为_____N,压强为_____Pa;当她一只脚踩在滑板上运动时,滑板对地面的压强______(选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 600 不变
【详解】[1]当重力为560N的小星站在滑板上时,滑板对地面的压力
[2]滑板对地面的压强
[3]她一只脚踩在滑板上运动时,另一只脚悬空,滑板对地面的压力不变,地面的受力面积不变,根据可知,滑板对地面的压强不变。
4.如图所示,用20N的水平力将重9N的物体压在竖直的墙壁上,物体A与墙壁的接触面积为0.01m2,则物体对墙壁压强为___________Pa,A所受竖直墙壁给它的摩擦力为___________N。
【答案】 2000/2×103 9
【详解】[1]因用20N的水平力将物体压在竖直的墙壁上,所以物体对竖直墙壁的压力等于水平力,即,物体对墙壁的压强为
[2]物体在竖直方向上受到重力和墙壁对它的摩擦力,因物体压在竖直墙上处于平衡状态,这两个力是一对平衡力,所以,物体受到的摩擦力等于重力,即
5.甲、乙两种物质的质量和体积的关系如图,用甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,A、B的体积之比为_______;把它们平放在水平地面上,正方体A、B对水平地面的压强之比为_______。
【答案】 8∶1 1∶4
【详解】[1][2]由图可知,若甲的质量,甲的体积为,甲的密度
若乙的质量,乙的体积为,乙的密度
甲、乙两种物质制成质量相等的实心正方体A、B,A、B的密度比为
由可知,A、B的体积之比为。
由于A、B是正方体,则A、B的边长之比为,A、B的底面积之比为,由于A、B质量相等,由可知,A、B受到的重力相等,正方体对地面的压力等于正方体的重力,则A、B对地面的压力相等,由可知,正方体A、B对水平地面的压强之比为。
题型二 公式p=pgh的运用
6.将放置在水平地面上,质量分布均匀的长方体物块竖直切成A、B两部分,如图所示。已知LA:LB=3:1,则A、B两物块对地面的压强之比为( )
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶1 D.9∶1
【答案】C
【详解】质量分布均匀的长方体物块竖直切成A、B两部分,其对桌面的压强为
由图可知,A、B两物块的高度相同,密度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即A、B两物块对地面的压强之比为1∶1,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.如图,同种材料制成的实心圆柱体A和B放在水平地面上,它们的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,则下列说法中正确的是( )
A.它们的体积之比为VA∶VB=1∶2
B.它们对地面压力之比为FA∶FB=1∶1
C.它们对地面压强之比为pA∶pB=1∶2
D.它们对地面压强之比为pA∶pB=1∶1
【答案】B
【详解】A.它们的体积之比,故A错误;
B.同种材料的密度相同,则两个圆柱体的质量之比为
水平地面,它们对地面的压力大小等于它们的重力,质量相同,由,它们对地面压力之比为1∶1,故B正确;
CD.根据p=
则两个圆柱体对水平底面的压强之比为
故CD错误。
故选B。
8.如图所示,两个正方体金属块A、B放在水平地面上,若A、B对地面的压强相等均为p1,且边长之比LA:LB=2:3,则金属块A与金属块B的重力之比GA:GB=________,金属块A与金属块B的密度之比ρA:ρB=________;若把金属块A叠放在B的上表面,金属块B对地面的压强为p2,则p1:p2=________。
【答案】 4:9 3:2 9:13
【详解】[1][2]因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,正方体金属块对地面的压强为
因A、B对地面的压强相等均为p1,且LA∶LB=2∶3,所以,金属块A 与金属块B 的密度之比为
因为
所以金属块A、B的重力之比为
[3]把金属块A叠放在B的上表面,金属块B对地面的压强为
所以
9.把质量分布均匀的实心正方体A置于水平桌面上,如图甲所示。将A沿水平方向截取高为h的柱体,剩余部分对桌面的压强p随截取高度h的变化关系如图乙所示,则A的密度为________kg/m3,A受到的重力为________N。(g取10N/kg)
【答案】 6×103 60
【详解】[1]由图乙知道,A的高度为
截取高度h为0时,A对水平桌面的压强为, A为质量分布均匀的实心正方体,根据知道,A的密度
[2] A的体积
由可得,A的质量
A的重力
10.如图甲,高为0.1m、质地均匀的长方体木块放在水平地面上,木块对水平地面的压强为800Pa,则木块的密度为 ___ kg/m3;将木块斜切去一部分,剩余部分如图乙,此时木块对地面的压强为500Pa;现将图乙中的木块倒置如图丙,此时木块对地面的压强为 _____ Pa。
【答案】 800 2000
【详解】[1]如图甲,已知高h=0.1m,质地均匀的长方体木块放在水平地面上,木块对水平地面的压强为p=800Pa,由可知,木块的密度为
[2]设图乙中木块重力为G,底面积为S1,图丙中木块底面积为S2, 由F=pS可知,图乙中木块对地面压力------①
将乙、丙两图组装为一长方体,则F总=2G,S总=S1+S2, 根据p=ρgh可知,图甲和组合长方体的密度和高度均相同,所以组合体对地面的压强
组合长方体木块对地面的压强------②
由①②解得-------③
图丙中木块对地面压力-------④
由①③④得图丙中木块对地面的压强为p2=2000Pa。
题型三 增大与减小压强的方法
11.在图所示的事例中,目的是为了增大压强的是( )
A.铁轨下铺枕木 B.载重车装有履带
C.吸管的一端剪成斜口 D.书包带设计得较宽
【答案】C
【详解】ABD.铁轨下铺枕木、载重车装有履带、书包带设计得较宽,都是通过增大受力面积,减小压强,故ABD不符合题意;
C.吸管的一端剪成斜口,是通过减小受力面积,增大压强,故C符合题意。
故选C。
12.如图所示,其中属于减小压强的是( )
A.篆刻刀锋利的刀口 B.推土机锋利的铲刃
C.多轴平板货车 D.锥形破窗锤
【答案】C
【详解】A.篆刻刀锋利的刀口,在压力一定时减小了受力面积,增大了压强,故A不符合题意;
B.推土机锋利的铲刃,在压力一定时减小了受力面积,增大了压强,故B不符合题意;
C.多轴平板货车,在压力一定时增大了受力面积,减小了压强,故C符合题意;
D.锥形破窗锤,在压力一定时减小了受力面积,增大了压强,故D不符合题意。
故选C。
13.利用压强知识分析,在挂较重的衣服时,为了使衣服不容易变形,应选图中______(选填“甲”或“乙”)挂衣架;为了方便盲人行走,人行道上铺设有凹凸刻纹的盲道。人走在盲道上,脚底受到的______增大,从而盲人通过脚底能感觉出来,因此不用盲杖也能在盲道上正常行走。
【答案】 甲 压强
【详解】[1]根据压强与受力面积的关系,当压力一定时,受力面积越大,压强越小。挂较重的衣服时,衣服对挂衣架的压力大小等于衣服的重力,压力是一定的。甲挂衣架与衣服接触的部分受力面积更大,能减小衣服受到的压强,从而避免衣服因局部压强过大而变形,所以应选甲挂衣架。
[2]人行道上的盲道设有凹凸刻纹,当人走在盲道上时,脚底与地面的接触面积变小。而人的重力不变,对地面的压力大小等于人的重力,即压力保持不变。根据压强公式,在压力一定时,受力面积减小,脚底受到的压强就会增大,这种压强的变化能被盲人通过脚底感知到,进而帮助他们判断行走路线。
14.为了乘客的安全考虑,公交车上都配备救生锤,乘客可以在紧急情况下用它破窗逃生,这是通过减小______的方式来______(选填“增大”或“减小”)压强。
【答案】 受力面积 增大
【详解】[1][2]救生锤外形设计成尖锐的锤头,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,从而更容易敲破玻璃。
15.如图所示,图钉尖的面积是,图钉帽的受力面积是,手对图钉帽的力是50N,图钉尖对墙的压强为______Pa。图钉尖制作得很尖锐,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来______压强。
【答案】 1×109 增大
【详解】[1]图钉尖对墙的压力大小与手对图钉帽的压力相等,都为50N,图钉尖对墙的压强为
[2]根据可知,在压力一定时,受力面积越小,压强越大。故图钉尖制作得很尖锐,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
题型四 液体压强公式的运用
16.三峡大坝坝底海拔是66m,某年6月1日上午九时,大坝开始蓄水,到6月10日下午五时,蓄水水面海拔达135m,g取10N/kg,此时水对大坝坝底的压强为( )
A.6.6×105Pa B.6.9×105Pa C.1.35×106Pa D.2.01×106Pa
【答案】B
【详解】大坝内水深
水对大坝坝底的压强
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
17.如图所示,盛有水的容器静止在水平桌面上,容器重1N,容器中的水重7N,顶部和底部的面积均为,顶部到底部的高度,侧壁上有一开口弯管,弯管内的水面高度;水的密度为,g取10N/kg。下列选项中正确的是( )
A.水对容器顶部的压强为200Pa B.水对容器底部的压力为6N
C.容器对桌面的压力为9N D.水对容器底部的压强为600Pa
【答案】A
【详解】A.水对容器顶部的压强为
故A正确;
BD.水对容器底部的压强为
水对容器底部的压力为
故BD错误;
C.容器对桌面的压力为
故C错误。
故选A。
18.如图所示,把一个质量为0.5kg,底面积为的平底茶壶放在水平桌面上(茶壶壁厚度不计),壶内装有0.6kg的水,水面到壶底10cm,则水对壶底的压力是________,茶壶的重力是_______N (,g取10N/kg)。
【答案】 4N 5
【详解】[1]水对壶底的压强
则水对壶底的压力
[2]茶壶的重力
19.2024年2月,中国载人潜水器“蛟龙号”首次在大西洋开展深海调查研究,如图,创造了九天九潜的下潜新纪录,获取了地质、生物等样品和环境、视像等数据,助力人类更好地认识深海、保护深海、利用深海。若“蛟龙号”某次下潜深度为2km,在2km深海处海水产生的压强大约__________Pa,每平方米面积上承受的压力是__________N。(海水的密度)
【答案】 2.06×107 2.06×107
【详解】[1][2]压强是描述压力作用效果的物理量。它反映了单位面积上所受到的压力大小。若“蛟龙号”某次下潜深度为2km,在2km深海处海水产生的压强大约
则每平方米面积上承受的压力是2.06×107N。
20.甲、乙两支完全相同的试管,分别装有质量相等的液体。如图所示,将两支试管放置在同一水平桌面上,甲试管竖直,乙试管倾斜,静止时,两试管内液体相平,液面距离桌面的高度均为h,甲、乙试管内液体的密度分别为,则______;液体对甲、乙两试管底的压强分别为和,则______。(均填“大于”“等于”或“小于”)
【答案】 大于 大于
【详解】[1]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器小,因液体质量相同,由可得,甲液体的密度比乙液体密度大,即。
[2]因为两试管中液面等高,所以由液体压强公式可知,液体对甲、乙两试管底的压强关系为。
题型五 液体在不同容器中压强与压力的计算
21.如图所示,甲、乙两个容器内装有质量相等的水,甲容器中水对容器底部的压强为,压力为;乙容器中水对容器底部的压强为,压力为。则下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AC.甲、乙容器内水的质量相等,故体积相同。 由图可知,甲容器底面积较大,乙容器底面积较小,因此水的深度,满足。 根据可知,液体的密度相同时,深度越大压强越大,故,故A正确,C错误;
BD.对于柱形容器(如图中甲乙均为上下粗细一致的圆柱),液体对底部的压力等于液体的重力,即。 由于甲、乙容器内水的质量相等,重力相同,因此,故BD错误。
故选 A。
22.一个未装满水的密闭杯子,先正立在水平桌面上(如图甲),然后反过来倒立在水平桌面上(如图乙),两次分别放置时,甲图中水对杯底的压力和压强分别为和,乙图中水对杯底的压力和压强分别为和,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由图可知,倒立时杯中液面的高度要小于正立时的液面高度,由可知,倒立时水对杯底的压强较小,即,当容器形状是上粗下细(如图甲)时,水对容器底的压力
当容器形状是上细下粗(如图乙)时,水对容器底的压力
比较可知,故A正确,BCD错误。
故选A。
23.如图所示,在化学实验室中,两只完全相同的平底烧瓶甲和乙中分别装有质量相同的酒精和水,瓶底对地面的压强分别为p甲和p乙,液体对瓶底的压强分别为和,下列分析正确的是( )
A.p甲=p乙,> B.p甲=p乙,=
C.p甲<p乙,= D.p甲>p乙,>
【答案】A
【详解】瓶底对地面的压力大小等于烧瓶和内部液体的重力之和,由G=mg可知,压力大小为
烧瓶完全相同,内部液体质量也相同,故烧瓶对地面的压力相等;由可知,瓶底对地面的压强p甲=p乙;沿烧瓶上部直接到烧瓶底部画直线,如图所示:
蓝色柱形部分以外酒精和水的体积相等,由于水的密度大于酒精的密度,蓝色柱形部分以外酒精的质量小于水的质量,柱形部分酒精的质量大于水的质量,由G=mg知,蓝色部分酒精的重力大于水的重力。该柱形液柱对容器底的压力等于自身重力,所以该柱形部分的酒精对容器底的压力大于水对容器底的压力。根据可知柱形部分酒精对烧瓶底部的压强大于水对烧瓶底部的压强,所以整个烧瓶内酒精对烧瓶底的压强大于水对烧瓶底的压强,即>,综上分析知,故A正确,BCD错误。
故选A。
24.质量和底面积都相同的A、B、C三个容器中分别装有质量相同的甲、乙、丙三种不同液体,如图所示,放在水平地面上( )
A.三种不同液体的密度关系
B.容器底部受到的液体压力关系
C.容器底部受到的液体压强
D.容器对地面的压强
【答案】C
【详解】A.甲、乙、丙三种不同液体的质量相等,从图中可知,甲容器上小下大,乙容器是均匀圆柱体,丙容器上大下小,所以,丙液体的体积最大,甲液体的体积最小,根据可得,三种不同液体的密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙
故A不符合题意;
BC.三种液体密度关系ρ甲>ρ乙>ρ丙,且甲、乙、丙三种不同液体的深度相同,根据可知,三容器底部所受液体的压强的大小关系为
由于容器的底面积相同,根据可知,容器底部受到的液体压力关系为
故B不符合题意,C符合题意;
D.容器对地面的压力等于液体和容器的总重力,而甲、乙、丙液体质量相等,容器质量相等,根据G=mg可知,总重力相等,容器对地面的压力相同,三个容器底面积相同,根据可知,三容器对地面的压强大小相等,即,故D不符合题意。
故选C。
25.如图所示,两个完全相同的圆柱形容器中,装有不同的液体甲、乙,在两容器中同一水平高度处有、两点。
(1)若A、B两点的液体压强相等,则两种液体的密度________,两种液体对容器底部压强的大小关系是_________。(选填“>”、“<”或“=”)
(2)若两种液体的质量相等,则其对容器底部压强的大小关系是_____,此时A、B两点液体压强的大小关系是_____。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1) > >
(2) = <
【详解】(1)[1]A、B两点的液体压强相等,即,即,如图所示,A点深度比B点小,即,所以有。
[2]假设A、B两点到容器底部的距离为h
则甲液体对容器底部压强
则乙液体对容器底部压强
则
因为
所以
所以
(2)[1]因为两种液体的质量相等,所以两种液体受到的重力相等,因为容器是圆柱体容器,所以两种液体对容器底部的压力等于液体重力,所以两种液体对容器底部的压力相等,因为两个容器完全相同,所以底面积也相同,根据可知,两种液体对容器底部的压强相同,即
[2]如图所示,乙中液体体积大于甲中液体体积,即
因为两种液体的质量相等,根据可知,甲中液体密度大于乙中液体密度,即
因为A、B两点到容器底部的高度相等,所以A、B两点以下的液体体积相等,根据可知,A点以下的液体质量大于B点以下的液体质量,即
所以A点以上的液体质量小于B点以上的液体质量,即
所以A点以上的液体重力小于B点以上的液体重力,因为容器是圆柱体容器,所以两种液体对截面处的压力等于液体重力,所以A点所在截面受到的压力小于B点所在截面受到的压力,即
因为两个容器完全相同,所以A、B两点所在截面积也相同,根据可知,A点液体压强小于B点液体压强,即
题型六 连通器原理
26.固定在斜面上的U形容器里装有适量水,水静止不流动,则下列图片中水面位置正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】固定在斜面上的U形容器里装有适量水,水静止,该装置相当于一个连通器,容器中的液面是相平的,故C正确,ABD错误。
故选C。
27.三峡船闸的主体结构段全长1641m,是世界上最大的船闸。下列与船闸工作原理不同的是( )
A.U形存水弯 B.压强计的U形管
C.茶嘴与壶身 D.地漏的存水杯
【答案】B
【详解】三峡船闸的工作原理是连通器原理。连通器是指上端开口、底部互相连通的容器,当连通器内装入同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。船闸通过闸门的开启和关闭,使上下游的航道与闸室形成连通器,从而实现船只的顺利通行。U形存水弯的底部存有的水可以隔绝下水道中的异味,当水流过之后,U形管两侧液面保持相平,起到密封作用。茶壶的壶身和壶嘴底部互相连通,且上端开口,符合连通器的特点,利用连通器原理工作,能使壶内茶水在静止时保持壶身和壶嘴液面相平。地漏的存水杯底部与下水道连通,上端开口,形成连通器。存水杯中留存的水可以阻止下水道中的异味上返。压强计是用来测量液体压强的仪器,其工作原理是液体压强的传递。当探头受到压强时,U形管两侧液面会产生高度差,高度差越大,说明所受压强越大,并非利用连通器原理。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
28.如图所示,甲、乙两容器由斜管相连,都盛有水,液面一样高,K是一个开关。下列判断正确的是( )
A.开关K打开后,水将由甲流向乙
B.开关K打开后,水不流动,A、B处压强相等
C.开关K打开后,水不流动,但B处压强大于A处
D.开关K打开后,由于B处压强大于A处,水将由乙流向甲
【答案】C
【详解】如图所示,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。由于B点所在的位置比A点深,根据p=ρgh可知,B点的压强大于A点的压强,故C正确,ABD错误。
故选C。
29.如图所示,水龙头关闭时,水管与水塔________(选填“是”或“不是”)连通器,你判断的理由是: ________。请你举一个生活中的应用连通器原理工作的物品: ________。
【答案】 不是 水龙头关闭时,水塔与水管下端连通,水塔上方开口,但水管上方不开口 茶壶
【详解】[1][2]连通器要上端开口下端相连通,水龙头关闭时,水管与水塔下端相连通,水管上端不开口,水塔上端开口,因此不是连通器。
[3]连通器要上端开口下端相连通,生活中的应用连通器原理工作的物品有茶壶、船闸等。
30.一轮船由下游经过船闸驶往上游。当轮船行驶至如图所示位置时,先打开阀门_________,此时____和_____组成连通器,直到水面相平时,打开闸门,轮船驶入闸室。请根据图中信息完成上述填空。
【答案】 B 闸室 下游
【解析】【小题1】[1][2][3]当轮船从下游驶往上游时,先打开阀门B,此时闸室和下游水道构成连通器。根据连通器原理,当连通器内盛有同种液体,且液体不流动时,各容器的液面总保持相平。所以闸室和下游的水面会逐渐相平。
题型七 大气压强
31.下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A.把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D.用胶头滴管吸取药液
【答案】B
【详解】A.挤压吸盘排出空气,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙上,故A不符合题意;
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中,这个过程是靠人的推力(机械力)将药液压出,而不是依靠大气压,故B符合题意;
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来,原理是,如果盖子密封,倒水时壶内气压下降,外部大气压阻碍水流出,留小孔后,空气进入壶内,保持内外气压平衡,水就能顺利流出,故C不符合题意;
D.用胶头滴管吸取药液时,挤压胶头,排出空气;松开后,胶头恢复原状,内部气压降低,外界大气压将药液压入滴管,故D不符合题意。
故选B。
32.如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计,其中图( )是气压计,若把该装置从一楼上到八楼,细管中的液柱会( )
A.甲,升高 B.甲,降低
C.乙,升高 D.乙,降低
【答案】C
【详解】气压计的瓶内不能装满水,水面上方要留一些空气。当外界气压变化时,玻璃管内的液柱在瓶内外气压差作用下移动,反映大气压的大小,所以,乙是气压计。大气压随高度增大而减小,若把该装置从一楼上到八楼,外界大气压减小,瓶中的水在瓶内气压作用下进入细管,细管中的液柱会升高,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
33.注射器的针头做得很尖,其目的是为了增大______(选填“压力”或“压强”);注射器能将药液吸入针筒是利用了______(选填“手的拉力”或“大气压强”)的作用。
【答案】
压强
大气压强
【详解】[1]注射器的针头做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
[2]注射器吸入药液时,活塞的移动使针筒内气压减小,外界大气压将药液压入针筒,因此是大气压强的作用。
34.当代年轻人外出游玩时特别喜欢喝奶茶,用吸管吸奶茶时,是利用了___________的作用;若将一杯奶茶放置在水平桌面上,奶茶所受的重力为7N,奶茶深度为14cm,杯子底面积为,则奶茶对杯底的压强为___________Pa。(,)
【答案】 大气压 1540
【详解】[1]用吸管吸奶茶时,是利用了大气压的作用。当用嘴吸气时,吸管内的空气被吸出,气压降低,而外界大气压不变,外界大气压大于吸管内的气压,在气压差的作用下,奶茶被压入吸管进而进入口中。
[2]奶茶对杯底的压强为
35.如图是名为“天气预报瓶”的创意瓶子。A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的装有红墨水的玻璃球。其工作原理是:天气变化会引起大气压变化,从而导致A、B液面高度差发生变化。该瓶子的构造_________(选填“属于”或“不属于”)连通器。当A管液面高于B球液面时,B球内的气压_________外界大气压。若创意瓶子的设计者想更容易判断大气压变化,可采用的方法是:___________(写出一种)。
【答案】 不属于 大于 减小液体密度
【详解】[1]连通器是指上端开口,下部连通的容器。当连通器中的同种液体不流动时,各容器中的液面总是相平的。该瓶子中 A 管上端开口与大气相通,B 球是密闭的,不满足连通器 “上端开口,下部连通” 的条件,所以不属于连通器。故本问答案为:不属于。
[2]当 A 管液面高于 B 球液面时,说明 A 管中液柱产生的压强加上外界大气压等于 B 球内的气压,所以 B 球内的气压大于外界大气压。故本问答案为:大于。
[3]若想更容易判断大气压变化,可以减小液体密度,这样相同的大气压变化引起的液面高度变化会更明显。故本问答案为:减小液体密度。
题型八 探究压力的作用效果与哪些因素有关
36.小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验,如图所示:
(1)实验中,她是通过观察海绵的______来比较压力作用效果的;
(2)比较______两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越______,压力作用效果越明显;
(3)通过实验小红发现坦克设计成履带的原因可用______两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强______(选填“相等”或“不等”);
(5)为了描述压力的作用效果,物理学当中定义了一个物理量一压强,即压力与受力面积之比。小华认为也可以用受力面积与压力的比值来比较压力的作用效果,小华的想法是______(选填“正确”或“不正确”)的;
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压强最大的是______(选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】(1)凹陷程度
(2) 甲、乙 大
(3)乙、丙
(4)相等
(5)正确
(6)③
【详解】(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这是转换法的应用,将不易直接观察的压力作用效果转换为海绵的凹陷程度。
(2)[1][2]要探究“受力面积相同时,压力大小对压力作用效果的影响”,需控制受力面积相同,改变压力大小。因此选择甲、乙两图,甲、乙中受力面积相同,乙的压力更大。结论:受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。
(3)坦克设计成履带,是为了增大受力面积,减小压力作用效果,减小压强。需选择“压力相同、受力面积不同”的实验,因为乙、丙压力相同,丙的受力面积更大,压力作用效果更弱,故选乙、丙两图来进行实验。
(4)压强公式为。仅将丙的海绵换成木板,小桌和钩码的总重力即压力F和小桌与接触面的接触面受力面积S都不变,因此小桌对木板和海绵的压强相等。
(5)压强定义为压力与受力面积之比,反映压力的作用效果:比值越大,压力作用效果越明显。若用“受力面积与压力的比值”,则比值越大,压力作用效果越弱,本质上能反映压力作用效果的变化规律,因此小华的想法是正确的。
(6)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半,分别留下序号为①②③的三个半块在原位置静止。本实验中压力大小等于重力大小,三个半块对桌面的压力相等,因为③中斜面接触地面,受力面积最小,根据压强公式可知,对桌面的压强最大的是③。
37.如图1所示,在探究影响压力作用效果的因素实验中,实验器材有小桌、海绵、砝码。
(1)实验是通过观察海绵的 ___________ 来比较压力的作用效果;
(2)通过比较图甲和图乙,说明受力面积一定时,___________ ,压力的作用效果越明显;通过比较 ___________ 两图,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显,生活中的 ___________ (举一例)就是利用了这一原理;
(3)第(2)问中主要采用的研究方法是 ___________ ;
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,图丙中海绵受到的压强p丙和图丁中木板受到的压强p丁的大小关系为p丙___________ p丁;(填“>”“<”或“=”);
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的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 ___________ 。
(6)如图2所示,实验结束后,小明将长方体砖块放在水平地面上。然后将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为240Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为360Pa、则图甲中砖块对地面的压强为 ___________ Pa、
【答案】(1)凹陷程度
(2) 压力越大 乙、丙 菜刀磨得很锋利
(3)控制变量法
(4)=
(5)没有控制压力相同
(6)288
【详解】(1)压力的作用效果本身不易直接测量,但海绵受压后会发生形变,海绵的凹陷程度与压力作用效果呈正相关,故可采用海绵的凹陷程度来间接反映压力的作用效果,如果海绵凹陷程度越大,则压力作用效果越明显。
(2)[1]图甲与图乙相比较,两图中的受力面积相等,图乙中接触面受到的压力较大,海绵被压下的较深,即图乙中压力作用效果更明显。故可得出:“当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显”。
[2]能得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”这个结论,探究的实验是“压力的作用效果与受力面积的关系”,根据控制变量的使用方法,应保持接触面受到的压力不变,改变受力面积,图乙、丙满足要求。
[3]利用“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”这个原理,就是通过减小受力面积的方式,增大压强,生活中的实例有:将菜刀磨得很锋利、图钉尖、破窗锤等。
(3)在小问(2)实验中,探究某个影响因素对压力作用效果的影响时,其他影响因素保持不变,这种方法是控制变量法。
(4)图丙、图丁中接触面受到的压力和受力面积都相等,根据可知,在图丙、图丁中接触面受到的压强相等,即。
(5)在图戊中,将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块时,接触面受到的压力变小,同时受力面积也变小,不满足控制变量法的使用方法,根据控制变量法的使用方法可知,探究压力的作用效果与受力面积的关系时,不能改变接触面受到的压力大小,要改变受力面积的大小,故此实验中的不足之处是没有控制接触面受到的压力大小相同。
(6)假设图乙中砖块重力为G,底面积为S乙,图丙中砖块底面积为S丙
图乙中砖块对地面压强
图丙中砖块对地面压强
所以得到
将乙、丙两图组装为一组合长方体,则对地面的压力
受力面积
组合长方体对地面的压强
因为长方体对地面的压强
所以密度相同的材料制成的长方体对地面的压强只与高度有关,所以图甲中砖块对地面的压强等于组合长方体对地面的压强,即
题型九 探究液体压强大小与哪些因素有关
38.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中:
(1)压强计通过U形管两侧液面的______来反映被测压强大小。使用前检查装置是否漏气,方法是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______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)甲、乙两图中,______(选填“甲”或“乙”)图中探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为同种液体内部的压强随深度的增加而______;小明由此联想到:汽车落水或者遇雨被淹,时间越长,车在水中的位置往往就会越深,推开车门所需要的力就越______;
(3)丙图中,A、B、C三点受到液体压强最大的是______点。
【答案】(1) 高度差 不漏气
(2) 乙 增大 大
(3)C
【详解】(1)[1]压强计通过U形管两侧液面的高度差来反映被测压强大小,U形管两侧液面的高度差越大,表示被测压强越大。
[2]使用前检查装置是否漏气,方法是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,橡皮膜受到的压强可以通过管内气体传递给管内液体。
(2)[1][2]甲、乙两图中,乙图中U形管两侧液面的高度差较大,说明探头上的橡皮膜受到的压强大,这是因为同种液体内部的压强随深度的增加而增大,甲、乙两图中的液体都是水,探头乙图的水中的深度较深,则探头在乙图中受到的压强较大。
[3]小明由此联想到:汽车落水或者遇雨被淹,时间越长,车在水中的位置往往就会越深,车门受到水的压强越大,由得,车门受到的水的压力越大,则推开车门所需要的力就越大。
(3)液体压强的大小与液体的密度和深度有关,根据公式可知,液体密度越大,深度越大,液体压强越大。
观察丙图可知,A、B在同一种液体中,且,则B点压强大于A;
B、C两点深度相同,C点所处的盐水比B点所处的水的密度大,则C点的压强大于B。
所以A、B、C三点受到液体压强最大的是C点。
39.同学们在做“研究液体内部的压强”实验时,
(1)一个学习小组设计了如图所示的实验探究方案,实验测得几种情况下压强计的U 形管两侧液面的高度差的大小关系是。
①使用压强计前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液面能灵活升降,则说明装置_____(选填“漏气”或“不漏气”)。若在使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差,应通过方法______(填序号)进行调节。
A.从U形管内倒出适量的水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内加适量的水
②分析图甲和图_____两次实验数据可以得出:液体内部的压强随深度的增加而增大。
(2)另一学习小组则用如图丁所示的装置探究“液体压强是否跟深度、液体密度有关”,容器中间用隔板分成左右两个部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。
①当橡皮膜两侧所受的压强不同时,橡皮膜的_____发生改变。
②若要探究“液体压强是否跟深度有关”,应向隔板两侧加入深度_____(选填“相同”或“不相同”)的_____(选填“同种”或“不同种”)液体。
③图戊中实验现象正确的是_____。
【答案】(1) 不漏气 B 丙
(2) 形状 不相同 同种 D
【详解】(1)[1]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。
[2]若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明被封闭气体压强太大,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故AC错误,不符合题意,B正确,符合题意。
故选B。
[3]比较图甲和图丙可以发现:液体都是水,甲中橡皮膜所处的深度更深,U形管液面的高度差越大,说明在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大。
(2)[1]橡皮膜两侧所受的压强不同但受力面积相同,由压强公式变形式可知,两侧所受的压力大小不同,故橡皮膜的形状会发生改变。
[2][3]本实验中影响液体压强大小的因素有两个,所以在探究其中一个因素深度对液体压强大小的影响时,要控制另外一个影响因素密度相同,故应向隔板两侧加入深度不相同的同种液体。
[4]根据深度和液体密度对压强的影响来分析戊中的实验现象。
A.隔板两侧液体密度相同,深度相同,则压强相等,膜不变形,故A错误;
B.隔板两侧液体密度相同,深度不同,密度相同的液体,深度越深,压强产生的越大,故膜应向水少的一侧鼓起,故B错误;
C.隔板两侧液体深度相同,密度不同,盐水的密度大于水的密度,则盐水侧产生的压强大,膜应向水侧的方向鼓起,故C错误;
D.隔板两边液体密度不同,盐水密度大于水的密度,深度相同,则盐水侧产生的压强大于水侧产生的压强,膜应向水侧鼓起,故D正确。
故选D。
题型十 托里拆利实验
40.如图所示是关于压强的三个实验情景:
(1)如图甲,通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与______有关;
(2)如图乙所示是托里拆利实验的装置图,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,管的正上方没有水银的地方是______(选填“空气”或“真空”),读出此时水银柱的高度为,此时外界压强______标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是______。
【答案】(1)受力面积
(2) 真空 =
(3)见解析
【详解】(1)如图甲,两手受到的压力相同,受力面积不同,两手的凹陷程度不同,则通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[1]实验前,玻璃管中先装满水银,将玻璃管中的空气全部排出,然后大拇指封闭玻璃管后,将玻璃管倒转插入水银槽中,待液面稳定后,玻璃管的正上方没有水银的地方是真空。
[2]一个标准大气压等于760mm高的水银柱产生的压强,实验中读出此时水银柱的高度为,则此时外界压强等于一个标准大气压强。
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是玻璃管内不慎混入空气,此时管内空气的压强与水银柱的压强之和等于外界大气压,导致水银柱高度降低;也可能是外界大气压小于一个标准大气压。
41.小华做了有关压强的实验。
(1)如图甲、乙,瓶中装满水,用硬纸片盖住瓶口后倒置,纸片不会落下说明了__________的存在;
(2)如图丙是在某地测量大气压值实验图,若管上方真空,则当时的大气压强等于__________mm高水银柱产生的压强;__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压;若将玻璃管向左倾斜一点,管内水银柱的高度将__________;
(3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层,观察管内水柱的高度发生变化,分析可得出结论:距离水平地面的高度越高,大气压强越__________(选填“大”或“小”)。
【答案】(1)大气压
(2) 750 小于 不变
(3)小
【详解】(1)图甲、乙中,纸片不会落下是因为大气压对纸片有向上的压力,说明了大气压的存在。
(2)[1]大气压强等于水银柱的竖直高度,即750mm高水银柱产生的压强。
[2]标准大气压对应水银柱高度为760mm,因此此时大气压小于1 标准大气压。
[3]玻璃管倾斜时,水银柱的竖直高度不变,大气压支持的是竖直高度,与管的倾斜无关。
(3)将气压计移到更高楼层时,管内水柱高度升高,说明外界大气压减小,因此结论是:距离水平地面的高度越高,大气压强越小。
题型十一 探究液体压强大小与哪些因素有关
42.如图,一个重、底面积为的平底薄壁茶壶放在水平桌面上,茶壶内所盛的水重,茶壶中水深为。已知。求:
(1)茶壶底受到水的压强;
(2)茶壶底受到水的压力;
(3)茶壶对桌面的压强。
【答案】(1)1200Pa
(2)6N
(3)2800Pa
【详解】(1)由题意知,茶壶底受到水的压强
(2)由可得,茶壶底受到水的压力
(3)茶壶放在水平桌面上,茶壶对桌面的压力等于茶壶和水的总重力,即
茶壶对桌面的压强
43.如图所示是我国自主研发的四轮长航程极地漫游机器人,其车体采用越野车底盘悬挂技术进行设计,四个车轮均换成三角履带,以提高其在极地冰雪地面上的行走能力。若机器人的质量为500kg,每条履带与地面的接触面积为800cm2,求:
(1)机器人静止时对冰面地面的压强。
(2)若南极某处冰面能承受的压强为4×104Pa,机器人要安全通过该处,能装载装备的最大质量。
【答案】(1)
(2)780kg
【详解】(1)机器人静止在水平冰面上,对冰面的压力等于其自身重力。设机器人的质量为,则其重力为
机器人对冰面的压力,每条履带与地面的接触面积,机器人与地面的总接触面积为
机器人静止时对冰面的压强为
(2)冰面能承受的最大压强,机器人要安全通过,其对冰面的最大压力为
此时机器人和装备的总重力,机器人和装备的总质量为
设能装载装备的最大质量为,则
44.某工厂长方体储液池底部有一开口,厚度不计的挡板A刚好盖住开口,如图所示。储液池中液体深0.5m,挡板A面积为,质量为0.2kg。已知,g取10N/kg。
(1)容器底部受到液体的压强为多少?
(2)A受到液体的压力为多少?
(3)对A的正中心施加一个竖直向上的力F,使液体从开口处排出,力F至少为多少N?
【答案】(1)4.0×10³ Pa
(2)12 N
(3)14 N
【详解】(1)容器底部受到液体的压强为
(2)A受到液体的压力
(3)为使挡板打开并使液体排出,需要对A的正中心施加一个竖直向上的力F。挡板受到的力有竖直向下的重力G、垂直于底面向下的液体压力F压、竖直向上的推力F,这几个力应满足,挡板的重力
故力F至少为
45.如图甲所示,小闽在水平桌面上进行搭建积木游戏。柱体A是由质量均匀、大小相同的长方体积木搭建而成的。他将A中的积木逐块取下,并逐块往上叠放在方形基座B的中央,直至全部叠放完成。此过程基座B对桌面压强随柱体A取下块数的变化关系图象如图乙所示,柱体A及基座B底面积分别为,。求:
(1)还未开始搭建时,基座B对桌面的压强。
(2)搭建结束时,基座B对桌面的压力。
(3)搭建结束时,柱体A对基座B的压强。
【答案】(1)1000Pa
(2)150N
(3)
【详解】(1)由图像可知,还未开始搭建时,即当时,基座B对桌面的压强。
(2)搭建结束时,基座B对桌面的压强,基座B对桌面的压力
(3)基座B的重力为
A对B的压力
柱体A对基座B的压强为
3 / 23
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。