专题03 压强(期中复习讲义)八年级物理下学期新教材人教版
2026-03-31
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2份
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97页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.67 MB |
| 发布时间 | 2026-03-31 |
| 更新时间 | 2026-03-31 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57105690.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 压强(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
· 题型01压力与压强的概念 题型02压强的简单应用
· 题型03改变压强的方法及应用 题型04探究液体内部的压强特点实验
· 题型05液体压强的计算 题型06连通器原理及利用
· 题型07大气压存在的现象 题型08大气压强的计算及应用
· 题型09跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 题型10流体压强与流速的关系
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
压强的概念与计算
理解压强定义,会进行压强、压力、受力面积的计算
压强计算为核心计算题,常结合生活实例(如切割、叠放物体)考查
液体的压强
掌握液体压强公式 p=ρgh,理解液体压强特点
液体压强的定性分析与定量计算为高频考点,连通器原理常结合生活应用考查
大气压强
了解大气压的存在与测量方法,知道大气压与高度的关系
托里拆利实验原理、大气压变化规律多以选择/填空题出现
流体压强与流速的关系
理解流体压强与流速的关系,会解释相关生活现象
飞机升力应用为高频考点,常出现在选择题与简答题
跨学科实践:简易活塞式抽水机
了解抽水机工作原理,能结合压强知识分析其工作过程
多以科普阅读或简单实验题形式考查,侧重压强知识的实际应用
知识点01 压强
1、压强:压强是表示压力作用效果(形变效果)的物理量,符号为p;在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕(符号是Pa),即牛顿/平方米,压强的常用单位有千帕(符号是KPa)、千克力/平方厘米、托。
2、重力和压力的区别
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
3、压强与压力的辨析
项目
压强
压力
定义
物体所受压力大小与受力面积之比
垂直压在物体表面上的力
物理意义
表示压力的作用效果
物体发生形变的作用力
公式
p=F/S
F=pS
单位
帕斯卡(pa)
牛顿(N)
大小
与压力的大小和受力面积都有关
有时与重力有关,有时与重力无关
4、探究影响压力的作用效果的因素
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
(4)实验器材:小桌子、海绵、砝码。
(5)实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
(6)实验结论:受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显;压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
5、压强公式:(定义式)、p=ρgh(推导式)。
(1)压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体。
(2)公式p=ρgh的适用范围:柱形均匀固体、静止液体、均匀气体,且同一均匀介质、重力竖直向下。
6、固体压强大小的比较
(1)准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。
(2)找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键;抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式,采用控制变量法。
7、减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
8、增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
知识点02 液体的压强
1、探究液体压强的特点实验
(1)实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些;
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
(4)实验器材:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(5)实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
(6)实验结论及应用::液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
2、液体压强产生的原因:由于液体受重力和流动性的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
(1)液体的重力:液体和固体类似,都具有重力,因此当液体放置在容器中时,会对其底部产生压力,这种压力是由于液体自身的重量造成的,类似于固体物体对地面的压力,这种压力进而转化为压强,作用在容器的底部。
(2)液体的流动性:与固体不同,液体具有流动性,这意味着可以流动和变形,因此当液体受到容器的限制时,不仅仅对底部产生压力,还会对容器的侧壁产生压力,这种压力是由于液体试图流向外部但由于容器的限制而受阻所产生的。
(3)容器底部受到液体的压力跟液体的重力不一定相等。
3、液体压强具有以下几个特点
(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面垂直。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都相等,同种液体,深度越深,压强越大。
4、液体压强规律
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
5、压强计:一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器。
(1)在U形管内装有色液体,两侧液面都受大气压强的作用,两侧液面在同一高度。
(2)用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧,用手指按橡皮膜,手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强,而使左侧液面降低,右侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差,手按橡皮膜压强越大,液面高度差也越大。
(3)如果把金属盒放入液体中,橡皮膜受到液体压强的作用,而向里凹,封闭在管内的气体把这个压强传递给液体,两侧液面出现高度差。
(4)此时右侧液面受到的压强仍是大气压,左侧液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位面积弹力的平均值,如果橡皮膜的弹力很小,两侧液柱高度差所产生的压强就近似等于液体的压强。
6、液体压强的计算公式:计算液体压强的公式是p=ρgh。
(1)液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h,而和液体的质量、体积没有直接的关系。
(2)运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的竖直距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
(3)液体压强公式推导:其中ρ为液体密度,g为重力常数,S为横截面积,h为水柱高度,V为水柱体积。
7、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。
(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。
(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据计算压强大小。
8、连通器:上端开口,下部相连通的容器叫做连通器。
(1)连通器的原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
(2)连通器的应用:水渠的过路涵洞、茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
(3)船闸工作原理:船闸的工作原理主要是利用连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降,从而通过集中的航道水位落差。船闸主要由闸室、上游引航道、下游引航道、上游闸首和下游闸首组成。当船舶由下游向上游行驶时,室内水位降至与下游水位齐平,然后打开下游闸首的闸门,船进闸室,关闸门,灌水,待水位升到与上游水位齐平后,打开上游闸首闸门,船即可出闸通过上游引航道驶向上游。当船由上游向下游行驶时,过闸操作程序则与此相反。
知识点03 大气压强
1、大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
(1)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
(2)证明了地球表面存在大气压且很大的实验:马德堡半球实验。
2、大气压的存在现象
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:气压计是一种用来测量大气压力或者气压变化的仪器。其原理主要基于气体压强与液体液柱的压强平衡。根据大气压力对液体产生的压强的影响,液柱的高度会发生变化。当气压增加时,液柱的高度会上升;当气压下降时,液柱的高度会下降。这是因为液体受到较高气压影响时,压强增大,液柱就会上升,反之亦然;气压计的应用广泛,特别是在天气预报和气象观测中。通过对气压的测量,我们可以获得气象参数的重要信息,例如天气的变化、气压高低的变化趋势以及气压梯度对风的影响等
3、大气压的综合应用
(1)大气压的特点:空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
(2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
(4)沸点与大气压的关系:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟),随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
(5)体积与大气压的关系:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
(6)大气压强公式:,大气压强一般指气压,是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。
知识点04 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
1、了解活塞式抽水机的工作原理
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞,水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢?
活塞式抽水机就巧妙地解决了这个问题。下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B 是只能向上开启的阀门。使用时,若提起活塞,阀门 A 受到大气压的作
用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进
入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门 B 被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门 A 进
入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门 A 关闭,水从出水管流出。与此同时,
低处的水又在大气压的作用下推开阀门 B 而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管
口连续不断地流出。
2、核心工作原理
基于大气压与单向阀配合:向下压活塞时,活塞下方空间缩小,内部气压增大,底部单向阀关闭、活塞上单向阀打开,水从活塞上方流出;向上拉活塞时,活塞下方空间扩大,气压减小,外界大气压将水从水源压入管内,底部单向阀打开、活塞上单向阀关闭,水进入活塞下方;反复推拉活塞,即可持续抽水。
3、关键注意事项
(1)活塞需选用弹性适中的材料(如橡胶塞),与管壁贴合紧密,同时缠绕生料带等辅助密封,避免漏气影响抽水效果。
(2)进水、出水两个单向阀安装方向必须正确,且保证开合灵活,防止水倒流导致抽水失败。
(3)首次抽水前必须向管内引水,排出管内空气,否则无法利用大气压完成吸水动作。
(4)推拉活塞杆时要匀速平稳,避免暴力操作导致活塞杆弯曲或管体破裂。
(5)底部进水口需完全浸没在水中,且加装细滤网,防止泥沙杂质进入管内堵塞单向阀。
(6)避免使用尖锐杆件或腐蚀性胶水,儿童操作时需成人监护,防止划伤或化学刺激。
知识点05 流体压强与流速的关系
1、流体:流动的物体,指的是液体和气体;如:空气、水等。
2、液体压强:流体流动时的压强称作流体压强。空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
3、液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
4、流体压强与流速的关系在生活中的应用:飞机飞行、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球、跑车上的扰流装置、龙卷风能够把树连根拔起、滑翔伞能在空中掉不下来等。
5、飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
(1)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
(2)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
题型一 压力与压强的概念
易|错|点|拨
1、混淆压力与重力:压力是垂直作用在物体表面的力,重力是由于地球吸引产生的力。只有自由放在水平面上的物体,压力大小才等于重力大小。
2、忽略受力面积的对应性:压强公式中的 S 是受力面积(接触面积),不是物体的表面积,计算时要找准实际接触面积。
【典例1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)下列估测最接近事实的是( )
A.一瓶矿泉水的质量约为500g
B.一个中学生双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
C.八年级物理课本重约为60N
D.中学生站在地面上对地面的压力约为1000N
【答案】A
【详解】A.一瓶矿泉水的体积通常为500mL,即,水的密度为,因此质量
故A符合题意;
B.中学生对地面的压力等于自身重力。一个中学生质量约50kg,根据重力公式,g取10N/kg,可得
双脚与地面的接触面积可估算大约为
压强
远大于1000Pa,故B不符合题意;
C.八年级物理课本约300g,即0.3kg,重力
远小于60N,故C不符合题意;
D.中学生站在地面上对地面的压力等于重力,中学生质量约50kg,重力
故D不符合题意。
故选A。
【典例2】(24-25八年级下·安徽阜阳·期中)图为一个巨大的蜘蛛机器人,它静止在水平地面上。当它的一只触手抬起时,它对地面的压力___________,压强___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变大
【详解】[1][2]静止在水平地面上的蜘蛛机器人,当它的一只触手抬起时,它对地面的压力仍等于它的重力,所以地面所受到的压力不变;当它抬起一只触手时,受力面积变小,根据可知,它对地面的压强变大。
【变式1】(24-25八年级下·福建福州·期中)周末,小闽和父母一起到闽侯上街侯官沙滩游玩。沙滩上人来人往,留下了许多脚印。仔细看时,小闽发现在一片沙滩上自己的脚印最深,则他( )
A.质量最大 B.对沙滩的压强最大
C.对沙滩的压力最大 D.脚底和沙滩的接触面积最大
【答案】B
【详解】B.小闽发现在一片沙滩上自己的脚印最深,说明小闽对沙滩的压力的作用效果最大,即说明他对沙滩的压强最大,故B符合题意;
A.由沙滩上的脚印深浅,不能比较出质量的大小,故A不符合题意;
CD.由得,压强与压力、受力面积有关,仅由其对沙滩的压强大小,无法对比其对沙滩的压力大小,也无法对比其脚底和沙滩的接触面积大小,故CD不符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25八年级下·江苏南京·期中)如图,一质地均匀的长方体,将它放在水平桌面上,匀速推出一部分露出桌面(未翻倒),则长方体桌面的压力______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),压强______,摩擦力大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 不变 变大 不变
【详解】[1]长方体对桌面的压力等于其重力,推出过程中重力不变,故压力不变。
[2]压强公式为,压力F不变,露出桌面后受力面积S变小,因此压强变大。
[3]滑动摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度有关,此过程中压力和接触面粗糙程度均不变,故摩擦力大小不变。
· 题型二 压强的简单应用
解|题|技|巧
1、套公式直接算:已知压力 F 和受力面积 S,直接代入计算压强,注意单位统一(F 用 N,S 用 m2,结果单位为 Pa)。
2、结合生活判断:利用压强知识解释 “刀刃很薄”“坦克装履带” 等现象,分析其是通过改变压力还是受力面积来改变压强的。
【典例1】(24-25八年级下·上海·期中)如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】A
【详解】如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,压力和受力面积均减小,但受力面积减小的比例更大,根据可知剩下部分对地面的压强与原压强相比变大。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例2】(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)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。
【典例3】(24-25八年级下·广东韶关·期中)某品牌的新能源小汽车的质量为1.2×103kg,空载静止在水平地面上时,轮胎与地面的接触总面积为0.08m2,已知该小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍。求(g取10N/kg)
(1)小汽车受到的重力多大?
(2)小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力多大?
(3)小汽车空载静止在水平地面上,汽车对地面的压强多大?
【详解】(1)小汽车受到的重力
小汽车受到的重力为。
(2)小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力
小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力720N。
(3)小汽车空载静止在水平地面上,汽车对地面的压力,汽车对地面的压强
汽车对地面的压强是。
【变式1】一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为,则、、三者之间的比例关系是( )
A.1∶2∶1 B.1∶1∶2 C.2∶1∶2 D.1∶2∶2
【答案】A
【详解】报纸平放时对桌面的压强为,此时报纸与桌面的接触面积为S,报纸的重力为G,由压强公式可得
将报纸对折后平放时,报纸的重力不变仍为G,但对折后接触面积减半,根据压强公式可得
将报纸撕去一半后平放时,报纸的重力减半,同时撕去一半后接触面积也减半,由压强公式可得
综合以上分析则、、三者之间的比例关系是
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
【变式2】(24-25八年级下·广东惠州·期中)2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7ultra正式上市,如图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。该车对地面的压力是_______N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是________Pa。
【答案】
【详解】[1]该车对地面的压力是
[2]若车轮与地面的总接触面积为,则它空载时对水平地面的压强是
【变式3】(24-25八年级下·福建莆田·期中)祝融号火星车安全驶离着陆平台到达火星表面,标志着我国探索火星进入了新时代。祝融号火星车的质量为240kg,在火星表面时的重力仅为960N,轮子与火星表面的总接触面积为。
(1)火星车静止在火星水平表面上时,对火星表面的压强是多少?
(2)如果火星车在火星水平表面上行驶时,轮子与火星表面的压强不能超过,则火星车最多能搭载实验器材的质量是多少?
【详解】(1)火星车静止时对火星表面的压力大小等于其重力,即
火星车静止时对火星表面的压强为
(2)由可知,火星车对火星的最大压力为
器材的最大重力为最大压力减去火星车自身重力
火星表面重力加速度为
器材的质量为
题型三 改变压强的方法及应用
解|题|技|巧
1、增大压强:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力。
2、减小压强:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。
【典例1】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。
【典例2】(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)如图所示,是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机,它可以自动调节角度,更好地贴合人体曲线,躺上去像“漂浮”在空中。该沙发更加舒适的原因是人躺在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的______,从而减小了沙发对人的______。
【答案】 受力面积 压强
【详解】[1]沙发发生了形变,更好地贴合人体曲线,使沙发与人接触的面积变大,增大了人的受力面积。
[2]根据可知,压力一定时,增大了人的受力面积,从而减小沙发对人的压强。
【变式1】以下四个实例中,是为了减小压强的是( )
A.书包带做得较宽 B.刀刃磨得很薄
C.压路机碾轮的质量很大 D.注射器的针头很尖
【答案】A
【详解】A.书包带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A符合题意;
BD.刀刃磨得很薄、注射器的针头很尖,都是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故BD不符合题意;
C.压路机碾轮的质量很大,故重力很大,对地面的压力很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故C不符合题意。
故选A。
【变式2】(24-25八年级下·安徽淮南·期中)2024多哈游泳世锦赛男子100米自由泳决赛中,中国新锐潘展乐夺得冠军。已知潘展乐的质量约,每只脚与地面的接触面积大约为,g取10N/kg,他双脚站在领奖台上时,对水平领奖台的压强是___________Pa,在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是通过___________来减小压强。
【答案】 增大受力面积
【详解】[1]他双脚站在领奖台上时,他对水平领奖台的压力大小等于他受到的重力大小,所以他对水平领奖台的压强
[2]固体压强与受力面积和压力大小有关,在生活中,书包的背带做得又宽又大,受力面积增大了,这是通过增大受力面积减小压强。
题型四 探究液体内部的压强特点实验
解|题|技|巧
1、用U型管压强计:通过观察U型管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,高度差越大,压强越大。
2、控变量探特点:
探头方向不变,改变深度→探究压强与深度的关系。
深度不变,改变探头方向→探究压强与方向的关系。
深度、方向不变,换不同液体→探究压强与密度的关系。
【典例1】下列图片是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管________________(选填“属于”或“不属于”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用________________(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,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是________(填字母)。
A.将右侧管中高出的水倒出
B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体中,液体压强的大小与________________有关。
(4)比较图________和图丁,可以得出结论:在同一深度,________________________越大,液体的压强越大。
(5)已知图丁中U形管两管水面高度差,则此时金属盒受到的盐水的压强为________Pa。(,g取)
【答案】(1) 不属于 薄
(2)B
(3)深度
(4) 丙 液体的密度
(5)
【详解】(1)[1]连通器需“上端开口、底部连通”,而压强计的U形管一端与探头(封闭)相连,不满足“上端开口”的条件,因此不属于连通器。
[2]薄橡皮膜对液体压强的变化更敏感,能更明显地反映U形管液面的高度差,便于实验观察。
(2)U形管两侧液面有高度差,是因为软管内封闭了空气,取下软管重新安装可使管内气压与外界大气压平衡,从而让液面相平;倒出右侧水无法解决气压不平衡的问题,故B正确,A、C错误。
故选B。
(3)图乙和图丙中液体种类相同、探头方向相同,仅深度不同,U形管液面高度差不同,说明同种液体中,液体压强与深度有关。
(4)[1][2]图丙和图丁中探头深度相同、方向相同,仅液体种类(水和盐水)不同(密度不同),U形管液面高度差不同,说明同一深度下,液体d的密度越大,压强越大。
(5)此时金属盒受到的盐水的压强等于图丁中U形管两管水面高度差产生的压强,大小为
【变式1】(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)小明利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化不明显,则说明该压强计的气密性__________(选填“好”或“差”)。
(2)重新调整后,把探头分别浸入到甲、乙容器中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此可以得出结论________。
(3)比较__________两次实验,得出结论,当深度相同时,液体密度越______(选填“大”或“小”),压强越大。
(4)从甲、乙、丙三次实验中,___________(选填“能”或“不能”)得出液体内部的压强大小与方向无关。
【答案】(1)差
(2)同种液体,深度越深,液体内部压强越大
(3) 乙、丙 大
(4)不能
【详解】(1)若用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化不明显,则说明该压强计的气密性差,有漏气现象。
(2)甲、乙容器中,控制液体密度相同,改变深度,乙图中探头浸入液体的深度越深,U形管两边液柱的高度差就越大,液体的压强就越大,即在液体密度一定时,液体深度越大,液体压强越大。
(3)[1][2]在图乙、丙中,液体深度相同,丙图中液体密度越大,压强计液面高度差越大,说明液体内部压强越大,实验得到深度相同时,液体密度越大,液体内部压强越大。
(4)探究液体内部的压强大小与方向的关系,保持液体的深度和液体的密度相同,图甲、乙、丙中,没有控制液体的深度和液体的密度相同,不能得出液体内部的压强大小与方向无关。
【变式2】(24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)如图所示,小明用U形管压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)如图A所示,压强计_________(选填“是”或“不是”)连通器,实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明同种液体、同一深度,向______的压强都相等;
(3)小明利用图D和E两次实验,得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题:______;
(4)小强在换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系时,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是______(填序号)
①烧杯中换密度差更大的液体
②U形管中换用密度更小的酒精
③将U形管换成更细的
(5)小明自制了一个简易压强计,如图所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将______(选填“向内凹”或“向外凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会______(选填“上升”或“下降”)。
【答案】(1) 不是 不漏气
(2)各个方向
(3)没有控制液体深度相同
(4)③
(5) 向内凹 上升
【详解】(1)[1]压强计左端未开口,因此不属于连通器。
[2]实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置气密性很好,不漏气。
(2)如图A、B、C所示,小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上,发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明在同种液体的同一深度处,液体向各个方向都有压强,并且向各个方向的压强都相等。
(3)要探究液体密度与压强大小的关系,需要采用控制变量法将压强计的橡皮膜放到不同液体中的相同深度的位置,观察比较U形管左右两侧的液面高度差,根据实验现象得出结论;小明利用图D和E两次实验是不能得出实验结论的,因为在这两次实验中,没有控制液体深度相同。
(4)根据可知,当深度相同时,液体的密度越大压强越大,所以我们把烧杯中的液体换成密度更大的液体,U形管左右两侧液面的高度差变大;或者把U形管中的液体换成密度更小的液体,U形管左右两侧液面的高度差变大;在U形管内的同种液体中,压强的大小跟深度有关,与U形管内径的粗细无关,所以U形管内径的粗细变化不能使两侧液面的高度差对比更加明显,故选③。
(5)[1]液体内部向各个方向都有压强,把简易压强计浸入水中,橡皮膜会受到向内的压强,所以橡皮膜将向内凹。
[2]根据可知,液体密度不变时,深度越深则压强越大;增加简易压强计在水中的深度时,橡皮膜受到的压强变大,橡皮膜将向内凹、压缩瓶内空气,则细玻璃管中液柱会上升。
题型五 液体压强的计算
解|题|技|巧
1、记核心公式:液体压强公式p=ρgh,其中h是深度(从液面到研究点的垂直距离),不是高度。
2、比例法速算:同一液体ρ不变,压强p与深度h成正比;深度相同时,压强与液体密度ρ成正比。
【典例1】(24-25八年级下·四川成都·期中)质量1kg的平底空水桶底面积为700cm2。桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。如图乙所示,当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了200Pa。则下列选项正确的是( )
A.水桶内水的质量为20kg
B.水对水桶底部的压力为200N
C.竖直向上的力F大小为140N
D.施力F后地面受到的压强为100Pa
【答案】A
【详解】B.水对水桶底部的压强
由得,水对水桶底部的压力为
故B错误;
A.水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等,则水桶对地面的压强为
由得,水桶对地面的压力为
水桶对地面的压力
水桶内水的重力
由得,水桶内水的质量为
故A正确;
D.当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了200Pa,施力F后地面受到的压强为
故D错误;
C.由得,竖直向上的力F大小为
故C错误。
故选A。
【典例2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一个平底杯子放置在水平桌上,其底面积为20cm²,杯中装有质量为500g的水,水面到杯底距离为18cm。则水对杯底的压力为_______N;水对杯底的压强为______Pa。 (杯子的厚度忽略不计,g=10N/kg, ρ水
【答案】 3.6 1800
【详解】[1][2]根据题意可知,杯底到水面的深度为18cm,故水对杯底的压强
水对杯底的压力大小
【典例3】(24-25八年级下·福建泉州·期中)如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体。已知水的密度为1×103kg/m3。
(1)若向容器中注入深度为8cm的水,求此时水对容器底部的压强。
(2)若将这个容器装满水,求此时容器对桌面的压强。
(3)若向容器内注入1.1kg水,求此时容器底部所受水的压力。
【详解】(1)此时水对容器底部的压强为
(2)下部立方体的体积为
上部立方体的体积为
水的总体积为
根据公式,水的总质量为
水的总重力为
容器对桌面的压强为
(3)1.1kg水的体积为
所以水会充满下部并溢出到上部,进入上部的水的体积为
上部容器中水的高度为
此时容器中水的总深度为
水对容器底部的压强为
根据得,容器底部所受水的压力为
【变式1】(24-25八年级下·福建宁德·期中)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强和相等,则两容器底部所受液体压强、的关系是( )
A.> B.< C.= D.均有可能
【答案】B
【详解】B点的深度小于A点的深度,A、B两点所受液体的压强相等,根据公式p=ρgh可知,甲的密度小于乙的密度,A、B到底部的深度相等,根据公式p=ρgh可知,A点下面液体产生的压强小于B点下面液体产生的压强。两容器底部所受液体压强等于两个点下方和上方液体压强之和,所以两容器底部所受液体压强<,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25八年级下·云南曲靖·期中)假设某人脚背宽度约10cm,脚背长度约13cm,则他的脚背在7km深海水处受的压力约为_______N;如果他的质量约为50kg,则在深7km的海底,水对他脚背的压力相当于_______倍他所受的重力,海水的密度为,取。
【答案】 9.1×105 1820
【详解】[1]脚背面积由脚背宽度和长度计算,即
海水压强由液体压强公式可得
脚背所受压力为
[2]人的重力
则倍数
【变式3】(24-25八年级下·湖南永州·期中)一棱长为0.2m的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10N,底面积为,现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上,物体的重力为60N,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(,g取10N/kg)。求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)容器底部对水平地面的压强。
【详解】(1)根据题意,物块刚好浸没于水中,此时物块的上表面与水面相平,物块下表面在水中的深度 h等于物块的高度
物块下表面受到水的压强
(2)将容器、水和物块视为一个整体,该整体对水平地面的压力等于容器、水、物块的总重力与向下的压力F之和;水的体积
水的重力
容器对水平地面的总压力 F总 等于各部分重力与外力之和
容器的底面积,容器底部对水平地面的压强
题型六 连通器原理及利用
易|错|点|拨
1、连通器的条件:必须是上端开口,底部相连通的容器,缺一不可。
2、静止时液面相平:连通器内装同种液体且静止时,各容器中的液面才保持相平,液体流动时液面不一定相平。
【典例1】(24-25八年级下·山东东营·期中)连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图中所示的事例中不是利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.拦河坝 D.乳牛自动喂水器
【答案】C
【详解】ABD.茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器都是上端开口,下部连通,即都是利用连通器的原理制成的,故ABD不符合题意;
C.连通器各容器中液面的高度总是相平的,拦河大坝的结构不符合连通器的特点,不是利用连通器原理工作的,故C符合题意。
故选C。
【典例2】(24-25八年级下·广东韶关·期中)爱观察的小鸣发现洗手盆下方有如图所示的U形管道,当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是_____的,从而阻止下面的浊气上升,其利用了_____原理。水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越_____。
【答案】 相平 连通器 大
【详解】[1][2]洗脸池排水管设计的反水弯上部开口、下部连通,属于连通器;连通器中装入同种液体,液体静止时,液面相平,可以防止下水道异味窜入室内,利用了连通器的原理;
[3]因为液体的压强随深度的增加而增大,所以,为了使水坝底部能承受更大的水压,大坝应设计成上窄下宽的形状。
【变式1】(24-25八年级下·吉林延边·期中)如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.洗手间下水管 B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置 D.乳牛自动喂水器
【答案】C
【详解】AB.洗手间下水管、锅炉水位计符合“上端开口,下端连通”的特点,是利用连通器的原理制成的,故AB不符合题意;
C.盆景的自动给水装置利用的是大气压,故C符合题意;
D.乳牛自动喂水器的左右两个容器上端开口、底部相连,构成了一个连通器,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25八年级下·福建宁德·期中)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡水库大坝(如图甲)也带来了航运方面的问题,解决这个问题的途径就是修建船闸(如图乙),此时闸室和___________(选填“上游”或“下游”)构成连通器。大坝设计成上窄下宽的形状可以承受更大的液体压强,大坝高185m,大坝水深最高可达113m,大坝底承受到水的最大压强是___________Pa(g取10N/kg)。
【答案】 上游 1.13×106 Pa
【详解】[1]连通器的定义是:上端开口、底部相连通的容器,当连通器内装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。观察船闸的结构(图乙),闸室和上游通过闸门连通,且上端开口、底部相连通,符合连通器的特点。因此,闸室和上游构成连通器。
[2]大坝水深最高可达113m,根据液体压强公式算出大坝底承受的最大压强
题型七 大气压存在的现象
解|题|技|巧
1、找“吸”与“压”:生活中“吸饮料”“吸盘挂钩”“钢笔吸墨水”等现象,本质都是大气压将液体或物体压入,不是“吸”入。
2、验证大气压:覆杯实验、马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验都是证明大气压存在的经典案例。
【典例1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
【答案】B
【详解】A.牛奶盒的变化:吸牛奶时,盒内空气被吸出,气压减小,外界大气压将牛奶盒压扁,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液:注射器注射药液是依靠手的推力,将药液注入体内,不是利用大气压,不能证明大气压存在,故B符合题意;
C.瓶中取袋:袋在瓶内时,瓶内气压小于外界大气压,大气压将袋紧紧压在瓶内,难以取出,能证明大气压存在,故C不符合题意;
D.覆杯实验:杯子倒置后,纸片不下落,是因为外界大气压托住了纸片和杯内的水,能证明大气压存在,故D不符合题意。
故选B。
【典例2】(24-25八年级下·山东淄博·期中)小明利用瓶子做了如下实验:如图是小明自制的气压计,将此气压计从山脚下拿到山顶时,发现细玻璃管中的液面________(选填“上升”或“下降”),说明大气压随高度的升高而________(选填“变大”或“变小”);最著名的证明大气压存在的实验是________。
【答案】 上升 变小 马德堡半球实验
【解析】【小题1】[1][2]在山脚时,外界大气压较大,对瓶外液面压力大,液柱被“压”得较低,到山顶时,海拔升高,外界大气压减小,此时,瓶内气压不变(密封),大于外界大气压,会将液柱向上“推”,所以,细玻璃管中的液面会上升。
[3]证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验(由奥托·冯·格里克于1654年进行),实验内容:两个铜半球合在一起,抽去内部空气后,用多匹马才能拉开,说明大气压的存在且很大。
【变式1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列现象不能说明大气压强存在的是( )
A.同种液体橡皮膜向左凸出 B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃 D.吸盘被压在光滑墙壁上
【答案】A
【详解】A.橡皮膜左右两侧液体的密度相同,而深度不同,橡皮膜向左凸出,说明液体压强与液体的深度有关,与大气压无关,故A符合题意;
B.纸外受到向上的大气压的作用,纸内受到管中水产生的压强的作用,大气压远大于管中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落,利用了大气压,故B不符合题意;
C.将吸盘与玻璃间的空气抽走,吸盘上面的大气压强将吸盘压紧在玻璃上,这个压力的作用下,可用吸盘来搬运玻璃,能说明大气压强的存在,故C不符合题意;
D.使用吸盘时,首先将吸盘内的气体挤出,盘内不存在气体,气压几乎为零,在盘外大气压的作用下将吸盘压在墙壁上,这是应用大气压,故D不符合题意。
故选A。
【变式2】(24-25八年级下·河南三门峡·期中)著名的____________实验形象地向人们展示了大气压的存在与威力;意大利科学家_________首先用实验的方法测出了大气压的数值。如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差______(选填“不变”“变小”或“变大”)。
【答案】 马德堡半球 托里拆利 变小
【详解】[1]著名的马德堡半球实验,将两个半球形容器闭合在一起,抽掉里面的空气,用很多匹马才拉开,形象地向人们展示了大气压的存在与威力。
[2]意大利科学家托里拆利首先用实验的方法,利用大气压强等于水银槽水银面和管内水银面高度差的液体产生的压强,测出了大气压的数值。
[3]如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,将此装置从山脚移到山顶,大气压随高度的升高而降低,管内外水银面高度差的液体产生的压强变小,管内外水银面高度差变小。
题型八 大气压强的计算及应用
解|题|技|巧
1、托里拆利实验:1标准大气压=760mm 汞柱=1.013×105Pa,计算时可直接取用近似值。
2、气压与高度:大气压随高度增加而减小,据此可解释高原反应、登山携带氧气瓶等现象。
【典例1】(24-25八年级下·广东惠州·期中)下列关于大气压的说法错误的是( )
A.马德堡半球实验证明了大气压存在
B.托里拆利最早测出了大气压的大小
C.山顶上的大气压比山脚下的大气压高
D.标准大气压大小相当于760mm高的水银柱产生的压强
【答案】C
【详解】A.在1654年时,格里克在德国马德堡做了著名的马德堡半球实验。他将两个铜质空心半球合在一起,抽去里面的空气,然后用两队马向相反的方向拉,结果用了很大的力才把两个半球拉开。这个实验有力地证明了大气压的存在,故A正确,不符合题意;
B.1643年,意大利科学家托里拆利最早通过实验测量出了大气压的数值。他在一根一端封闭的玻璃管中灌满水银,然后将管口堵住倒插在水银槽中,放开管口后,管内水银面下降到一定高度就不再下降,此时管内外水银面的高度差约为760mm,根据液体压强公式算出此时大气压的值,故B正确,不符合题意;
C.大气压随高度的增加而减小。因为离地面越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气产生的压强也就越小。山顶的高度比山脚下高,所以山顶上的大气压比山脚下的大气压低,故C错误,符合题意;
D.根据托里拆利实验,人们规定把相当于760mm高的水银柱(汞柱)产生的压强叫做标准大气压,其数值约为1.013×105Pa,故D正确,不符合题意。
故选C。
【典例2】(24-25八年级下·山东临沂·期中)图甲为自制的气压计,将此气压计从山顶移至山下,吸管中水柱的高度将______选填“升高”或“降低”;意大利科学家托里拆利用如图乙的装置首次测量大气压的值,1标准大气压=______Pa。
【答案】 降低
【详解】[1]大气压与高度有关,高度越高,气压越低,高度越低,气压越高。当将此气压计从山顶移至山下,外界气压增大,玻璃管中水柱的高度将降低。
[2]意大利科学家托里拆利用如图乙的装置首次测量大气压的值,乙图装置中水银柱高度为760mm=0.76m,则1标准大气压为
【变式1】(24-25八年级下·吉林·期中)如图,小红同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,以下判断正确的是( )
A.若把此装置从1楼搬到34楼,管内外水银面的高度差将增大
B.此时大气压强等于770mm高水银柱所产生的压强
C.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
D.若将玻璃管向上提升一点(管口不离开水银液面),管内外水银面的高度差保持不变
【答案】D
【详解】A.大气压随海拔升高而减小;从1楼到34楼,高度上升,大气压降低;所以能支持的水银柱高度也会减小;因此,高度差应减小,而不是增大,故A错误;
B.实际测量中,水银柱高度是750mm;而不是770 mm;所以大气压等于750mm高水银柱产生的压强,不是770mm,故B错误;
C.原来管顶是真空,水银柱靠大气压支撑;若在顶部戳一小孔,空气进入管内,管内上方不再是真空,而是与外界大气相通;此时,管内外都受到大气压作用,水银柱不再被“托住”;水银会在重力作用下下降,直到管内外液面相平(或接近相平);不会“喷涌而出”,因为没有压力差推动它向上喷,故C错误;
D.只要管口仍浸在水银中,且管子竖直;即使向上提,只要没离开液面,水银柱仍由大气压支撑;水银柱高度只取决于大气压和水银密度,与管子长度、位置无关(只要足够长);所以,高度差保持不变,仍是750mm,故D正确。
故选D。
【变式2】(24-25八年级下·吉林松原·期中)著名的______实验向人们显示大气压强存在并且很大;意大利科学家______首先通过实验测定了大气压强的数值。小红自制了气压计,如图所示,当通过玻璃管向瓶中吹气后,玻璃瓶内液面上升到瓶口以上,此时瓶内气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外气压。小红把该气压计从一楼带上28楼时,玻璃管内液面将______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】 马德堡半球 托里拆利 大于 上升
【详解】[1]1654年,格里克在马德堡市做了马德堡半球实验,这一实验成功证明了大气压强的存在和巨大力量。
[2]意大利科学家托里拆利首先通过实验测出了大气压的值,并且得到一个标准大气压可以支持760mm高度的水银柱。
[3][4]从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上;大气压随高度的增加而减小,小红把该气压计从一楼带上28楼时,外界气压减小,瓶内气压大于外界大气压,玻璃管内液面会上升。
题型九 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
解|题|技|巧
1、理解原理:利用大气压和活塞的往复运动,将水从低处压到高处,核心是 “制造低压区”。
2、看结构找作用:阀门(单向阀)控制水流方向,活塞推动水上升,结合物理知识理解其工作过程。
【典例1】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)如图所示是活塞式抽水机工作原理示意图,活塞跟筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门,圆筒内活塞的上方和下方都有水。下列说法正确的是( )
A.若将活塞向上提,阀门A关闭,阀门B关闭
B.若将活塞向上提,阀门A关闭,阀门B被推开
C.若将活塞向下压,阀门A被推开,阀门B被推开
D.在海拔较高的地方,活塞式抽水机能提升水的最大高度比在海拔较低的地方大
【答案】B
【详解】AB.活塞上提,上方A阀门在上方水的压力作用下关闭,活塞下方的压强减小,水在大气压作用下推开阀门B,故A错误,B正确;
C.活塞下压,活塞下方的压强增大,阀门A被推开,阀门B关闭,故C错误;
D.在海拔较高的地方,大气压减小,抽水机利用大气压工作的,利用液体压强公式p=ρgh可以,大气压减小,能够支持的水柱高度减小,故能提升水的最大高度比在海拔较低的地方小,故D错误。
故选B。
【典例2】(24-25八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期中)如图是活塞式抽水机的工作原理图,使用时,提起活塞,阀门A在______的作用下关闭,活塞下面的空间气压______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。
【答案】 大气压 小于
【详解】[1][2]活塞式抽水机是利用大气压把水抽上来的。使用时,提起活塞,阀门A在大气压的作用下关闭,活塞下面的空间变大,气体密度减小,气压减小,小于外界大气压,于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。
【变式1】如图,是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.当压下活塞时,阀门B关闭,阀门A打开
【答案】B
【详解】A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的,一个标准大气压,大约能支持10m高的水柱,故A正确,不符合题意;
B.在一个标准大气压下,由可知支撑的水高度约为
故B错误,符合题意;
C.抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,空气进入,活塞上下气压相同,地下水无法在大气压的作用下进入圆筒,要更换新活塞,故C正确,不符合题意;
D.由活塞式抽水机的工作过程可知,压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A,涌入活塞上面,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)图甲是某小组用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结构如图乙所示,将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶子里作为阀门B。当抽水机连续出水时,向上提起活塞,阀门A ______(填“打开”或“关闭”),低处的水受到______的作用推开阀门 B进入圆筒;压下活塞时,阀门______(填“A”或“B”)关闭,水受阻不能向下流动。
【答案】 关闭 大气压 B
【详解】[1][2]由图可知,当抽水机连续出水时,向上提起活塞,阀门A受到上方水的压力作用而关闭,上面的水被提向高处;活塞下面的空气稀薄,气压小于外界大气压,于是,低处的水由于受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。
[3]压下活塞时,水受到向下的压力,阀门B被水压紧关闭,水受阻不能向下流动。
题型十 流体压强与流速的关系
解|题|技|巧
1、记口诀:流速大,压强小;流速小,压强大。
2、生活实例分析:
飞机升力:机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,产生升力。
候车安全线:站在安全线外,防止列车经过时空气流速大、压强小将人 “吸” 向列车。
【典例1】王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是( )
A.吹气时硬币跳跃木块
B.吹气时纸条向上飘
C.用吸管从瓶中吸饮料
D.吹气时乒乓球不下落
【答案】C
【详解】A.在硬币上方用力吹一口气,使硬币上方的空气流速大,压强变小,硬币下方的空气流速小,压强大,硬币上下的面积是相同的,硬币受到一个竖直向上的压力差,所以硬币就被托起来了,故A不符合题意;
B.将一纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,因为纸条上方的空气流速大,压强小,纸条下方的空气流速小,压强大,纸条受到一个竖直向上的压力差,所以纸条就飘起来,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,不能揭示流体压强与流速的关系,故C符合题意;
D.将一个乒乓球对着漏斗的细管处,对准漏斗细管口用力向下吹气,因为乒乓球上方的空气流速大,压强小,乒乓球下方的空气流速小,压强大,乒乓球受到一个竖直向上的压力差,所以乒乓球紧贴在漏斗上,故D不符合题意。
故选C 。
【典例2】(24-25八年级下·广东韶关·期中)爱自己,爱生命!部分车主给电动自行车加装如图所示的遮阳伞,当电动自行车快速行驶时,伞下方的空气流速_____(选填“大于”或“小于”)上方的空气流速,导致下方的大气压强_____(选填“大于”或“小于”)上方的大气压强,驾驶员会感觉车被向_____ (选填“上”或“下”)提起。
【答案】 小于 大于 上
【详解】[1]在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小。伞下方的空气流速小于上方的空气流速。
[2][3]上方空气流速大,压强小;下方空气流速小,压强大,导致下方的大气压大于上方的大气压强,会产生向上的压强差,驾驶员会感觉车被向上提起。
【变式1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,轮船通过船闸从上游驶到下游,船闸是利用连通器原理工作的
B.如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【答案】D
【详解】A.如图甲,船闸是利用连通器原理工作的,同种液体不流动时时,液面总是相平的,轮船就能通过船闸从下游驶到上游,故A正确,不符合题意;
B.如图乙,抽油烟机工作,内部的电动机转动使气体流动起来,是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,吸盘内几乎为真空状态,是利用了大气压强将玻璃吸住,故C正确,不符合题意;
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,在对地面的压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2】(24-25八年级下·福建福州·期中)如图所示,是我国最新电动汽车的外形类似于飞机的机翼。那么,当该车在沿海高速公路上快速行驶的过程中车上上方气体的流速______车子下方的气体流速,从而使得轿车行驶时,它对地面的压力______。
【答案】 大于 减小
【详解】[1][2]等质量的空气在相同的时间内同时通过轿车的上表面和下表面,由于轿车上表面弯曲,下表面平直,所以空气通过轿车上表面的流速大,通过下表面的流速较小。因为轿车上方的空气流速大,压强较小;轿车下方的空气流速小,压强大,所以轿车受到一个竖直向上的升力,从而使得轿车行驶时,它对地面的压力减小。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25八年级下·福建福州·期中)如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.盲道上有凸起的圆点 B.压路机有很重的碾轮
C.用钢丝切蛋器切鸡蛋 D.铁轨铺设在枕木上
【答案】D
【详解】A.盲道上有凸起的圆点,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
B.压路机有很重的碾轮,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
C.切蛋器上装有细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C不符合题意;
D.铁轨铺设在枕木上,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D符合题意。
故选D。
2.(24-25八年级下·河南南阳·期中)下列有关生活中力的现象描述,其中正确的是( )
A.足球被踢出去后,继续向前运动是因为受到惯性的作用
B.用吸管喝饮料,是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中
C.小明用水平的推力推水平地面上的箱子但没有推动,是因为推力等于箱子受到的摩擦力
D.做匀速圆周运动的物体,可能不受任何外力
【答案】C
【详解】A.足球踢出后能继续向前运动是由于具有惯性,而不是受到惯性作用,故A错误;
B.吸管喝饮料是利用了大气压,嘴将管内空气吸走,使管内气压小于管外大气压,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴中,故B错误;
C.小明推箱子,箱子没动,箱子处于平衡状态,此时推力等于静摩擦力,故C正确;
D.做匀速圆周运动的物体不属于平衡状态,不可能不受外力,故D错误。
故选C。
3.(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)下列与压强有关的说法中,错误的是( )
A.三峡大坝的船闸是利用了连通器的原理实现船只通航
B.用吸管喝牛奶利用了大气压强
C.飞机获得升力利用了流速大的位置压强小的原理
D.托里拆利实验最早证明了大气压强的存在
【答案】D
【详解】A.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航,故A正确,不符合题意;
B.当用吸管吸牛奶时,先吸走的是管中的空气,这时大气压就压着牛奶进入管中,从而进入人的嘴中,利用了大气压,故B正确,不符合题意;
C.飞机起飞时,机翼上方的空气流速大压强小,机翼下方的空气流速小压强大,从而产生向上的升力,所以能使飞机上升,故C正确,不符合题意;
D.马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验测出了大气压强的值,故D错误,符合题意。
故选D。
4.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)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。
5.(24-25八年级下·四川成都·期中)估测是物理知识运用于生活的一个重要体现,以下估测最接近事实的是( )
A.一个苹果重约
B.人跑步时,对水平地面的压强约是
C.一本物理课本的质量约为
D.一条草鱼的重力大约是
【答案】B
【详解】A.一个苹果的质量在0.15kg左右,重力约为
故A不符合题意;
B.人的体重在600N左右,跑步时单脚站地与水平地面的接触面积在左右,跑步时对水平地面的压强为
故B符合题意;
C.两个苹果的质量在300g左右,一本物理课本的质量与此差不多,在0.3kg左右,故C不符合题意;
D.一条草鱼的质量约为3kg,则重力约为
故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级下·河北石家庄·期中)下列说法正确的是( )
A.铁轨下安枕木是为了减小列车对地面的压强
B.三峡大坝形状上窄下宽,是考虑到液体内部,深度越深,压强越小
C.将自制气压计从山脚移到山顶管中水面会下降
D.口吹硬币跳越木块说明流体流速越大的位置,压强越大
【答案】A
【详解】A.在铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强,故A正确;
B.三峡大坝的形状上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,故B错误;
C.把自制气压计从山脚移到山顶,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升高,故C错误;
D.口吹硬币跳越木块,是因为硬币上方的空气流速大,压强小,硬币下方的空气流速小,压强大,产生向上的压力差,使硬币跳起来,故D错误。
故选A。
7.(24-25八年级下·福建龙岩·期中)建筑工地上常用的挖掘机,质量为,静止时履带与水平地面的总接触面积为。下列说法正确的是( )
A.挖掘铲前端尖锐,可增大压力
B.履带上有凸棱,可减小履带与地面间的摩擦
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
D.挖掘机静止时所受的重力与挖掘机对水平地面的压力是一对平衡力
【答案】C
【详解】A.挖掘铲前端尖锐,是在压力一定时通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.履带上有凸棱,可以通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误;
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
故C正确;
D.作用在同一物体上,大小相等,方向相反且作用在同一直线上的两个力是一对平衡力。挖掘机静止时所受的重力竖直向下,挖掘机对水平地面的压力也是竖直向下,两个力的方向相同,不是一对平衡力,故D错误。
故选C。
8.意大利科学家______首先通过实验测定了大气压强的数值。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越低,大气压强就越____(选填“大”或“小”)。
【答案】 托里拆利 大
【详解】[1][2]意大利科学家托里拆利第一次通过实验测出了大气压的值,大气压能支持76cm高水银柱;大气压不是固定不变的,随着海拔的高度的增高而减小,因此海拔高度越低,大气压强就越大。
9.(24-25八年级下·四川绵阳·期中)如图所示的汽车尾部安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,下表面呈弧形凸起,相当于一个倒置的“翅膀”。当汽车高速行驶时_________(选填“上”或“下”)表面气体流速大、压强小,汽车能获得较_________(选填“大”或“小”)的“抓地力”。
【答案】 下 大
【解析】【小题1】[1]流体压强与流速的关系为:流速越大的地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。 由图可知,等质量的空气在相同的时间内同时通过“气流偏导器”的上表面和下表面,上表面平直,下表面呈弧形凸起。 空气通过上表面的流速小,通过下表面的流速大。
[2]根据流体压强与流速的关系,可知“气流偏导器”下表面气体流速大,压强小;上表面气体流速小,压强大。 这样“气流偏导器”受到一个向下的压强差,从而使汽车对地面的压力增大,摩擦力增大,提高车轮的抓地性能,即汽车能获得较大的“抓地力”。
10.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,是一种简易的热水器,图中混合器部分管径较细,水龙头流出的冷水流经此处时,流速大,压强_____(选填“大” “小”或“不变”),热水桶中的热水在______的作用下上升,与冷水混合得到温水。
【答案】 小 大气压强
【详解】[1][2]冷水经过混合器最细部分时,由于管子变细,水流速度加快,细部分压强变的很小,热水桶中的热水在大气压强的作用下上升,与冷水混合得到温水。
11.(24-25八年级下·湖南湘西·期中)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为___________N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 ___________ 力。
【答案】 200 摩擦/静摩擦
【详解】[1]由压强公式,排尽空气后的吸盘受到的大气压力
[2]吸盘在竖直方向上受到竖直向下的重力,吸盘挂钩不会掉落,保持静止状态,由受力平衡,墙壁对吸盘有一个大小相等、方向相反的力与重力平衡,吸盘有掉落的趋势,所以吸盘受到墙壁对它竖直向上的摩擦力(静摩擦力)。
12.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上d处受到水的压强将______。若车门在水下部分的面积为,受到水的平均压强为,,此时车门所受水的压力______N,因此,紧急情况下______(A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【答案】 增加 B
【详解】[1]随着水位升高,车门上d处所处的深度增加,由可知,d处受到水的压强将增加。
[2]此时车门所受水的压力
[3]用破窗锤破窗,当敲击力一定时,由可知,受力面积越小,产生的压强越大,车窗越容易破碎,因此,紧急情况下B端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
13.(24-25八年级下·海南省直辖县级单位·期中)小红发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。 猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
(1)实验中通过观察_______________来比较压力的作用效果;在此,运用的实验方法是:
___________________。
(2)为证实猜想一,应比较__________两图实验,可得出结论:当物体的受力面积相同时,__________越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较丙、丁两图,小红得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因:____________________________。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法
(2) 甲、乙 压力
(3)没有控制受力面的材料相同
【详解】(1)[1][2]实验中探究压力的作用效果,由于压力的作用效果无法直接观察,需采用转换法,通过观察被压力作用的物体的形变程度来间接判断。海绵质地较软,在压力作用下会产生明显的凹陷,凹陷程度越大,说明压力的作用效果越显著,因此通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)[1][2]甲、乙两图中,受力面均为海绵(受力面材料相同),小桌与海绵的接触面积相同(即受力面积相同),乙图中在小桌上增加了砝码,导致小桌对海绵的压力大于甲图。通过观察可知,乙图中海绵的凹陷程度比甲图更明显,由此可得出结论:当物体的受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)丙图的受力面是海绵,丁图的受力面是木板,两者的材料不同,但所受压力大小相同。海绵质地柔软,在压力作用下易发生形变;木板质地坚硬,在相同压力作用下形变程度远小于海绵,无法通过形变程度准确反映压力作用效果与受力面积的关系。探究压力作用效果与受力面积的关系时,需控制受力面材料这一变量相同,而丙、丁两图中受力面材料不同,不符合控制变量法的要求,因此导致得出的结论与之前(乙、丙图)不一致。
14.(24-25八年级下·贵州毕节·期中)小敏同学利用如图所示装置探究“液体压强与哪些因素有关”,其中甲液体是盐水,乙和丙液体是水。
(1)小敏检查压强计气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜发现U形管两侧液面高度差变化______(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小敏重新调节好压强计后,U形管两侧液面相平。实验中液体压强的大小变化通过U形管两侧液面高度差的变化来显示,这里用到了______法;
(2)比较甲和丙,可得结论:在液体深度相同时,______;
(3)为探究在同一深度处液体向各个方向的压强是否相等,请你补充接下来的操作:在同种液体中,探头所处深度相同,______,观察U形管两侧液面高度差的变化;
(4)为了探究液体压强和深度关系,应比较______。
【答案】(1) 小 转换
(2)液体的密度越大,压强越大
(3)只改变探头的方向
(4)乙、丙
【详解】(1)[1][2]若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化都会很小;液体压强计就是利用U形管中液面的高度差来体现压强的,压强越大,U形管液面高度差越大,物理学中把这种研究方法叫做转换法。
(2)比较甲和丙,控制液体的深度相同,甲液体的密度大,U形管两边液柱的高度差大,可以得出的结论:在液体深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
(3)为了探究在同一深度处液体向各个方向的压强是否相等,根据控制变量法,接下来的操作:在同种液体中,探头所处深度相同,只改变探头的方向。
(4)为了探究液体压强与深度的关系,使液体的密度相同,改变深度,故应该乙、丙两次实验进行比较。
15.(24-25八年级下·四川成都·期中)如图所示,一辆四轮空洒水车质量为3t(含车上人员),水箱底面积为6m2,满载后水深1.2m,装满水后,水的质量为9t,一个轮胎与地面的接触面积为30dm2。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)满载后,水对箱底的压强;
(2)满载后,洒水车对地面的压强。
【详解】(1)由题意可知,水箱满载后水深,根据液体压强公式可得,对箱底的压强。
(2)满载后洒水车的总重力为,洒水车对地面的压力,根据压强公式可得,满载后洒水车对地面的压强为。
16.如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为100cm2,若机器人沿水平地面匀速运动了20m,用时20s。g取10N/kg。求:
(1)机器人和饮料的总重力;
(2)机器人对地面的压强。
【详解】(1)机器人和饮料的总质量为 m=52kg,由重力公式 G=mg 得,机器人和饮料的总重力为G=mg=52kg×10N/kg=520N
(2)机器人对水平地面的压力为 F=G=520N
地面的受力面积为S=100cm2=0.01m2
机器人对地面的压强为
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.如下图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个质量相等、底面积相同的容器。若在三个容器中装入质量相等的水,则下列说法错误的是( )
A.三个容器对桌面的压力一样大 B.水对三个容器底部的压强一样大
C.甲容器底部受到水的压强最大 D.丙容器底部受到水的压力最小
【答案】B
【详解】A.在甲、乙、丙三个容器中装入相同质量的水,容器质量相同,总重力,水平桌面受到的压力等于水和容器的总重力,则三个容器对水平桌面的压力相等,故A正确。不符合题意;
BC.由题意可知,在三个容器中装入相同质量的水,因为容器的底面积相同,所以三个容器内水的深度关系为,由可得,容器底部受到水的压强关系为,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.已知容器的底面积相同,由可知,甲容器底部受到水的压力最大,丙容器底部受到水的压力最小,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图为中国首辆月球车“玉兔”号的图片,下列有关“玉兔”号月球车的说法,正确的是( )
A.月球车的车轮表面积较大,目的是为了增大对月面的压强
B.当月球车匀速运动时,受到的摩擦力和支持力是一对平衡力
C.月球车登月后会失去惯性
D.月球车静止在月球表面时,它相对于地球是运动的
【答案】D
【详解】A.月球车轮子的表面积较大,目的是在压力一定时,增大受力面积,减小压强,故A错误;
B.当月球车匀速运动时,受到的摩擦力和牵引力是一对平衡力,而摩擦力与支持力的方向不同,不是一对平衡力。故B错误;
C.惯性不随位置的改变而改变,所以如果月球车登月后,它仍然具有惯性,故C错误;
D.如果月球车登月后静止在月球表面上,它相对于地球的位置是不断变化的,故它相对于地球是运动的,故D正确。
故选D。
3.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图是a、b两种物质的m-V的图像,下列说法正确的是( )
A.a物质的密度比b物质小
B.水的m-V曲线在I区域
C.同质量的a、b两实心立方体,a对地面压强更大
D.a物质组成的物体质量一定比b大
【答案】C
【详解】由图可知,当a的体积为时,质量为2.0g,所以
同理可得
A.由分析可知,a物质的密度比b物质大,故A错误;
B.水的密度为,比b的密度大,比a的密度小,所以水的曲线应该在II区域,故B错误;
C.同质量的a、b两实心立方体,由于,所以由可知,,又正方体体积可知,正方体a的底面积小于b的底面积,根据,在水平地面上,压力等于重力,质量相同重力相同,压力也相同,所以a对地面压强大于b对地面压强,故C正确;
D.由可得,,不同物体的质量与密度和体积有关,密度大的物质,若体积很小质量可能很小,所以a物质组成的物体质量不一定比b大,故D错误。
故选 C。
4.(24-25八年级下·山东济南·期中)有一台液压机,大活塞的横截面积与小活塞的横截面积之比为,当在小活塞上加200N的压力时,产生的压强是,这时在大活塞上产生的压力、压强是( )
A.4000N, B.200N,
C.4000N, D.200N,
【答案】A
【详解】设小活塞的横截面积为S,由题意,大活塞的横截面积为20S,由公式可得,小活塞的横截面积为
则大活塞的横截面积为
由题意可知,
由可得,大活塞受到的压力为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(24-25八年级下·福建厦门·期中)A、B两个实心正方体的质量相等,边长之比lA︰lB=1︰2,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲︰F乙=1︰1,p甲︰p乙=1︰2 B.F甲︰F乙=1︰1,p甲︰p乙=1︰4
C.F甲︰F乙=1︰2,p甲︰p乙=2︰1 D.F甲︰F乙=2︰1,p甲︰p乙=1︰4
【答案】B
【详解】放在水平面的物体对水平面的压力等于自身的重力,根据可知,地面受到的压力之比为
A、B的底面积之比(即受力面积之比)为
地面受到的压强之比为
综上所述,,,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.某同学设计了下图所示的“自动喷泉装置”,漏斗D及玻璃管E上端与大气相通,利用玻璃管C使A、B两球上部相通,D、C、E与两球接口处密封,A、B、D内水面的高度如下图所示。下列关于“自动喷泉装置”的说法,正确的是( )
A.因为玻璃管E的管口比漏斗D高,所以玻璃管E的管口不会有水喷出
B.若要玻璃管E的管口有水喷出,则玻璃管E对应的高度h应小于1m
C.若要玻璃管E的管口有水喷出,则玻璃管E对应的高度h应大于1.5m
D.A、B两球中空气的压强小于外界的大气压强
【答案】B
【详解】由题图可知,A、B两球通过玻璃管C连通,内部气体压强相等,漏斗D内水柱压强与大气压强之和、玻璃管E内水柱压强与大气压强之和均等于球内气体压强,即,解得,即若要玻璃管E的管口有水喷出,则玻璃管E对应的高度h应小于1m。A、C、D错误,B正确。
故选B。
7.(24-25八年级下·广东汕头·期中)如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球___________(选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 不会 增大 变小
【详解】[1][2][3]在气体中,流速越大(小)的位置,压强越小(大)。当从漏斗处向下用力吹气时,增大乒乓球上方空气的流动速度,压强减小,乒乓球下面的压强不变,乒乓球下面的压强大于上面的压强,乒乓球在压强差的作用下悬浮在漏斗中不会下落。
8.(24-25八年级下·福建福州·期中)某校新建一个水塔如图所示,若水塔内水面高度h1=18m,五楼学生宿舍水龙头出水口离水面的高度h2=5m,四楼学生宿舍水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口面积3cm2。则五楼学生宿舍水龙头出水口处水的压强为______Pa;四楼学生宿舍水龙头出水口处水的压力为______N。
【答案】 5×104 24
【详解】[1]五楼水龙头出水口处水的压强
[2]四楼水龙头出水口处水的压强
水龙头出水口面积
四楼水龙头出水口处水的压力
9.(24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)(1)如图所示,烧杯静止在水平桌面上,里面放有冰块,此时冰块对杯底的压强为; 当冰全部熔化成水后,水对杯底的压强为;则 ________(选填“>”、“<”、“ =”),冰熔化过程中烧杯对桌面的压强将_______(选填“增大”、“变小”、“不变”)。
(2)如图所示,容器中盛有水,容器壁AB所受水的压强是_______Pa,容器底所受水的压强是_______Pa。换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为,该液体的密度是_______。(,g取10N/kg)
【答案】(1) > 不变
(2) 6×103 9×103 0.9×103
【详解】(1)[1]冰化成水后,质量不变,重力不变,此时压力等于重力,故水对杯底的压力和冰对杯底的压力相等,但熔化后受力面积变大,根据可得,压强变小,即p1>p2。
[2]冰熔化前后,水的质量不变,重力不变,杯子对桌面的压力等于杯子和水的重力之和,二者之和不变,受力面积不变,根据可知,杯子对桌面的压强不变。
(2)[1]由图可知,容器壁AB的深度为
容器壁AB受到水的压强为
[2]容器底部水的深度为
容器底受到水的压强为
[3]换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为,由p=ρgh可知,另一种液体的密度为
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)小明观察家中打印纸的盒子上标注有“80g/m2 500张/包”的信息,根据所学知识迁移得知“g/m2”的含义是每平方米纸张的质量。为确定打印纸的密度,小明用刻度尺测量500张纸的总厚度为5.50cm,则每张纸厚度为________m,打印纸的密度为________kg/m3,小明拿出其中一张纸平铺在水平桌面上,则这张纸对桌面的压强为________Pa。(g取9.8N/kg)
【答案】1.1×10-4 727 0.784
【详解】[1]每张纸厚度为
[2]纸的密度为
[3]一张纸对桌面的压强为
11.(24-25八年级下·广东韶关·期中)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。
12.(24-25八年级下·广东深圳·期中)一凡同学和小泽同学没有液体压强计,于是他们开动脑筋,利用自己的智慧,自制实验仪器来探究液体压强与哪些因素有关。如图为一凡同学设计的实验过程(图中C处为橡皮膜),如图为小泽同学设计的实验过程(两侧隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭)。
(1)两位同学的思路均是使用转换法,通过___________来间接比较两侧液体的压强大小关系。
(2)在一凡同学的设计中,通过图(b)及图(c)可知,同种液体,液体压强与___________的关系。因此大坝应该设计成___________(选填“上宽下窄”或“上窄下宽”)的形状。
(3)通过(d)图可知,其他条件相同时,液体的___________越大,液体压强越大。
(4)一凡同学还利用该实验仪器测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得的数值。则未知液体的密度可以表示为___________(可使用表示)
(5)小泽同学将容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验,情形如图所示。由此可推断:三种液体密度的大小关系是___________(填写不等式)。
【答案】(1)转换法
(2) 深度 上窄下宽
(3)密度
(4)
(5)
【详解】(1)实验通过橡皮膜形变程度反映压强大小,形变越大压强越大,用了转换法。
(2)[1][2](b)(c)中液体种类相同、深度不同,探究同种液体压强与深度关系;因深度越深压强越大,大坝需承受更大压强,所以上窄下宽。
(3)(d)图中液体深度相同、种类(密度)不同,产生的压强不同,可知不同液体深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(4)橡皮膜变平,两侧压强相等,即橡皮膜中心以上两侧液体产生的压强相等,根据,,则。
(5)用此容器进行的两次实验,情形如图f所示,从f图可以看到,橡皮膜没有向左或右凸出,橡皮膜是平的,说明左右两侧的液体压强是相等的,即,橡皮膜中心以上,左侧的液面较高,即,根据液体的压强公式可知;从图g可以看到,橡皮膜向左凸出,说明右侧的液体压强较大,即,左侧的液面较高,即,由液体的压强公式可知;综上所述,a、b、c三种液体密度的大小关系为。
13.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)一只重2N,底面积为的平底薄壁容器放在面积为的水平桌面中央,容器内所盛的水重12N,容器高为15cm,容器中水深为12cm。求:
(1)容器底受到水的压强;
(2)容器底受到水的压力;
(3)桌面受到盛水容器的压强。(,g取)
【详解】(1)容器中水深h=12cm=0.12m。容器底受到水的压强为p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)容器的底面积S=0.02m2。根据压强公式可得,容器底受到水的压力为F水=p水S=1200Pa×0.02m2=24N
(3)容器放在水平桌面上,桌面受到的压力等于容器和水的总重力F桌=G总=G容+G水=2N+12N=14N
桌面受到的压强为
14.(24-25八年级下·福建漳州·期中)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的四分之一长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。已知木板的宽度为0.25m,求:
(1)木板的面积;
(2)木板的重力;
(3)当时,木板对桌面的压强。
【详解】(1)设木板的长度为L,宽度为w。由p-x图像可知,当木板被推动的距离x在0到0.10m范围内,压强p保持不变,说明此过程中木板完全在桌面上,其与桌面的接触面积不变。当x>0.10m时,压强p开始增大,说明木板从此刻开始伸出桌面,与桌面的接触面积开始减小。当木板有四分之一的长度伸出桌面时,由图像可知,木板被推动的距离x=0.30m。所以木板伸出桌面的长度为ΔL=0.30m-0.10m=0.20m
根据题意,该长度为木板总长度的四分之一,即L=4×0.20m=0.8m
木板的面积为S=Lw=0.80m×0.25m=0.20m²
(2)当木板完全在桌面上时(0 ≤ x≤ 0.10m),木板对桌面的压力F压等于其自身的重力G。此时的受力面积S等于木板的面积S木,即S=S木=0.20m²
由图像可知,此时木板对桌面的压强p=30Pa。根据压强公式,可得木板的重力
(3)当x=0.26m时,木板伸出桌面的长度为L伸=x-0.10m=0.26m-0.10m=0.16m
此时,木板与桌面接触的长度为L接=L-L伸=0.80m-0.16m=0.64m
木板与桌面的接触面积(受力面积)为S'= L接×w=0.64m×0.25m=0.16m²
木板对桌面的压力仍等于其重力,F'压=G=6N
此时木板对桌面的压强为
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25八年级下·广东汕头·期中)人们日常生活离不开物理,生活中处处有物理知识的应用。以下都是物理知识应用的实例,请根据所学知识回答相关问题:
①利用滑雪板滑雪
②下水道的“反水弯”
③覆杯实验
④对纸中间吹气
图A抽水机
图B飞机的升力
图C铁轨铺在枕木上
图D船闸
(1)如图①利用滑雪板滑雪,可以防止人陷入雪地是因为利用滑雪板可以增大___________(“压力大小”或“受力面积”)而___________。图ABCD中的图___________和其原理相同。
(2)如图②下水道的“反水弯”是一个原理,图ABCD中的图___________和其原理相同。
(3)如图③覆杯实验中,纸片不会掉下来,是因为有___________的缘故。图ABCD中的图___________和其原理相同。
(4)如图④,对着两张纸中间向下吹气时,看到的现象是两张纸___________,这是因为流体压强与流速有关。图 ABCD中的图___________和其原理相同。
【答案】(1) 受力面积 减小压强 C
(2)D
(3) 大气压 A
(4) 向中间靠拢 B
【详解】(1)[1][2]运动员穿的滑雪板很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,避免陷入雪中。
[3]图A利用了大气压,不符合题意;图B利用了流体压强与流速的关系,不符合题意;图C枕木增大了受力面积,减小对地面的压强,符合题意;图D船闸利用了连通器原理,不符合题意。故选C。
(2)洗手池下方排水管的U形“反水弯”上端开口、底部连通,利用了连通器原理,船闸也是利用了连通器原理,故选D。
(3)[1][2]覆杯实验中,纸片不会掉下来,是因为有大气压向上托起纸片的缘故,图ABCD中的图A也是利用大气压将水提升,和其原理相同。
(4)[1]根据流体压强与流速的关系,当向中间吹气时,空气流速大,压强小,两侧压强大于内侧压强,所以会看到纸片向中间靠拢。
[2]飞机的升力利用了流体压强与流速的关系,和其原理相同。故选B。
2.(24-25八年级下·广东深圳·期中)请阅读下面的材料,并回答问题。
2021年9月,世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升。图甲为液压机的结构简图,它是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成。按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。
科学家帕斯卡发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称做帕斯卡定律,在图甲U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,给左端活塞施加一个向下的压力F1时,根据帕斯卡定律,左右两个活塞受到的液体压强相等,同时右端活塞会受到一个向上的压力F2,这就是液压机原理。若不计机械摩擦和活塞自重,两个活塞的运动距离与它们的横截面积成反比。
(1)液压机在工作过程中,液体对液缸中大活塞的压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体对小活塞的压强;
(2)图乙,汽车的油压千斤顶就是应用液压机原理工作的,假如一个油压千斤顶的大、小活塞横截面积分别是120cm2和4cm2,当在小活塞上加2700N的压力时,最多可在大活塞上产生___________N的举力;若要进一步增大液压机的压力级别,可采取的办法是___________;(选填“增大大活塞的面积”或“减小大活塞的面积”)
(3)某型号液压机的大活塞横截面积是小活塞的50倍,则在使用过程中大、小活塞移动的距离之比为___________;
(4)图丙是一个水压机模型,轻质活塞A、B的横截面积分别为10cm2和200cm2。将840N的物体放在水平活塞B上,不计机械阻力,则活塞A向上移动距离为___________m。
【答案】(1)等于
(2) 8.1×104 增大大活塞的面积
(3)1∶50
(4)4
【详解】(1)根据帕斯卡定律可知,液压机是密封的,能够大小不变的向各个方向传递压强,所以液体对大活塞的压强等于液体对小活塞的压强。
(2)[1][2]由于密闭液体能够大小不变的向各个方向传递压强,所以,
代入数据得
解得F大=8.1×104N
在活塞受到的压强不变时,根据F=pS可知,可以通过增大大活塞的面积来增大液压机的压力级别。
(3)某液压机的大活塞横截面积是小活塞的50倍,由于两个活塞的运动距离与它们的横截面积成反比,所以在使用过程中,大、小活塞运动的距离之比为1∶50。
(4)物体对活塞B受到的压强为
根据可知,这部分压强会让左、右两液柱产生的高度差为
设右边液柱下降的高度为hB,则右边下降液柱的体积为V右=SBhB,设左边液柱上升的高度为hA,则左边上升液柱的体积为V左=SAhA,右边下降液柱的体积等于左边上升液柱的体积,即SAhA=SBhB,则hA×10cm2=hB×200cm2
所以hA=20hB,又因为hA+hB=4.2m
即
解得hA=4m
3.(24-25八年级下·湖南衡阳·期中)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用所学的物理知识测量山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强就减小100Pa,且山下的大气压强为。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V=20mL、长度为L=10cm)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图所示的实验,已知弹簧测力计拉活塞的力F=18N(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)。请解答以下问题:
(1)水的沸点随着高度的增加而___________;(选填“降低”、“不变”、“升高”)
(2)求活塞的横截面积S;
(3)求山顶的大气压强p;
(4)求山顶的高度h。
【详解】(1)大气压随着高度的增加而减小,气压越小,沸点越低,因此水的沸点随着高度的增加而降低。
(2)根据注射器为圆柱体,所以通过活塞的横截面积
(3)已知弹簧测力计拉活塞的力F=18N,则山顶的大气压强
(4)山顶和山脚相比,大气压强的变化变化量
已知在竖直方向每升高10m大气压强就减小100Pa,则山的高度
4.(23-24八年级下·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题
浮子流量计
为了保障能源运营安全,在石油天然气工业中,管道运输方式需检测管道中气体或液体的流量,也要对气体或液体的流量进行控制,如图所示为浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器,其结构如图所示,在一个上粗下细的锥形管内,倒放一个铝制的圆锥体浮子,以气体流量计为例,流量计工作时,气体从锥形下端流入向上冲击浮子,如果浮子受到气流的冲力大,就会竖直向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小,科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出,这就是浮子流量计的原理。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)流量计工作时,气体从锥形的______(上/下)端流入冲击浮子;
(2)根据文中内容可知,浮子上端(A)气体流速_______浮子下端(B)的气体流速;
(3)浮子流量计使用时,锥形管应处于 ;
A.水平方向 B.竖直方向 C.斜向上 D.斜向下
(4)若气体流速越大,浮子静止所在的位置______(越高/越低/不变);
(5)浮子流量计能测量的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计测量的流量更大,请你选出一条可行的改进措施 。
A.用密度更大的材料制作浮子 B.用密度更小的材料制作浮子
【答案】(1)下
(2)小于
(3)B
(4)越高
(5)A
【详解】(1)由图和材料可知,浮子流量计工作时,气体从锥形管下端流入,向上冲击浮子,浮子在冲力和重力的作用下,最终稳定在某一位置,处于静止状态。
(2)由浮子流量计的结构图可知,锥形管上粗下细;浮子向上移动时,由图示和题意可知,浮子上端和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,所以浮子上端气体流速小于浮子下端的气体流速;根据流体压强与流速的关系可知,流速越大,压强越小。
(3)浮子流量计工作时,气体从锥形管下端流入,向上冲击浮子,浮子在冲力和重力的作用下,最终稳定在某一位置,处于静止状态,受到的重力和冲力是一对平衡力,平衡力大小相等,方向相反,因为重力在竖直方向上,所以浮子流量计使用时,锥形管应处于竖直方向,故B正确。
(4)如果气体流速越大,浮子受到气流的冲力大,就会竖直向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,说明气体流速越大,浮子静止所在的位置越高。
(5)根据题意可知,要想使浮子流量计能反映更大的流量,即冲击力更大,需要增大浮子的重力,在浮子体积不变时,由可知,需要用密度更大的材料制作浮子,故选A。
5.(24-25八年级下·广东江门·期中)阅读短文,回答问题。
堵车了可以飞过去!
飞行汽车并不是只存在于科幻电影中的异想天开,人们正在把它变成现实。据外媒报道,荷兰公司PAL-V旗下开发的飞行汽车——Liberty(如图)正在销售中。
荷兰公司PAL-V介绍,在陆地行驶模式下,Liberty飞行汽车呈三轮车形态,其螺旋桨会紧固在车顶。如果想起飞,只需放开螺旋桨和尾桨,Liberty就能变身旋翼飞机。而Liberty的整个变形过程需要10分钟左右,其陆地行驶速度最高可达160km/h,而飞行速度则可达180km/h。
在陆地行驶模式下,一箱油够Liberty跑1315km,但在飞行模式下续航则会下降到500km左右;为了最大限度地提升续航能力,这辆车做得非常轻,空重仅为664kg,同时其载荷也仅为两人。
(1)在空中飞行的汽车以地面为参照物是______的;“追尾”是高速公路上经常发生的交通事故,当汽车紧急刹车时,由于汽车具有______,无法马上停止,以致撞上前面的车。
(2)在汽车飞行的过程中机翼下方的空气流速比机翼上方的空气流速______,压强______,从而产生向上的升力。
(3)汽车在陆地以最高速度行驶0.5小时,路程是______;如果两名乘客的质量一共为136千克,则飞行汽车在空中匀速飞行时,受到向上的升力是______N。(g取10N/kg)
【答案】(1) 运动 惯性
(2) 小 大
(3) 80km 8000
【详解】(1)[1]在空中飞行的汽车以地面为参照物,相对位置在不断变化,因此是运动的。
[2]一切物体都具有惯性,“追尾”是高速公路上经常发生的交通事故,当汽车紧急刹车时,由于汽车具有惯性,无法马上停止,以致撞上前面的车。
(2)[1][2]等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,下表面平直,所以机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力。
(3)[1]汽车在陆地以最高速度行驶0.5小时,路程是
[2]如果两名乘客的质量一共为136千克,则飞行汽车在空中匀速飞行时,处于平衡状态,受到向上的升力是
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专题03 压强(期中复习讲义)
内 容 导 航
明·期中考清 把握命题趋势,明确备考路径
记·必备知识 梳理核心脉络,扫除知识盲区
破·重难题型 题型分类突破,方法技巧精讲
· 题型01压力与压强的概念 题型02压强的简单应用
· 题型03改变压强的方法及应用 题型04探究液体内部的压强特点实验
· 题型05液体压强的计算 题型06连通器原理及利用
· 题型07大气压存在的现象 题型08大气压强的计算及应用
· 题型09跨学科实践:制作简易活塞式抽水机 题型10流体压强与流速的关系
过·分层验收 阶梯实战演练,验收复习成效
核心考点
复习目标
考情规律
压强的概念与计算
理解压强定义,会进行压强、压力、受力面积的计算
压强计算为核心计算题,常结合生活实例(如切割、叠放物体)考查
液体的压强
掌握液体压强公式 p=ρgh,理解液体压强特点
液体压强的定性分析与定量计算为高频考点,连通器原理常结合生活应用考查
大气压强
了解大气压的存在与测量方法,知道大气压与高度的关系
托里拆利实验原理、大气压变化规律多以选择/填空题出现
流体压强与流速的关系
理解流体压强与流速的关系,会解释相关生活现象
飞机升力应用为高频考点,常出现在选择题与简答题
跨学科实践:简易活塞式抽水机
了解抽水机工作原理,能结合压强知识分析其工作过程
多以科普阅读或简单实验题形式考查,侧重压强知识的实际应用
知识点01 压强
1、压强:压强是表示 (形变效果)的物理量,符号为p;在国际单位制中,压强的单位是 ,简称 ,即牛顿/平方米,压强的常用单位有千帕(符号是KPa)、千克力/平方厘米、托。
2、重力和压力的区别
重力
压力
定义
由于地球的吸引而使物体受到的力
垂直作用在物体表面上的力
产生原因
由于地球的吸引而产生
由于物体对物体的挤压而产生
方向
总是竖直向下
垂直于受压面且指向被压物体
作用点
物体的重心
在受压物体的表面上
施力物体
地球
对受力物体产生挤压作用的物体
联系
在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
3、压强与压力的辨析
项目
压强
压力
定义
物体所受压力大小与受力面积之比
垂直压在物体表面上的力
物理意义
表示压力的作用效果
物体发生形变的作用力
公式
p=F/S
F=pS
单位
帕斯卡(pa)
牛顿(N)
大小
与压力的大小和受力面积都有关
有时与重力有关,有时与重力无关
4、探究影响压力的作用效果的因素
(1)实验目的:探究压力作用效果与上面因素有关。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:控制变量法、转换法。
(4)实验器材:小桌子、海绵、砝码。
(5)实验步骤
步骤①如图甲,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤②如图乙,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度。
步骤③再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度。
(6)实验结论:受力面积一定时,压力越大,作用效果越明显;压力大小一定时,受力面积越小,作用效果越明显。
5、压强公式:(定义式)、p=ρgh(推导式)。
(1)压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体。
(2)公式p=ρgh的适用范围:柱形均匀固体、静止液体、均匀气体,且同一均匀介质、重力竖直向下。
6、固体压强大小的比较
(1)准确判断压力、受力面积及其变化:固体压强的大小与压力的大小、受力面积有关。
(2)找准产生压强的压力和该压力的受力面积是关键;抓住“谁对谁的压强”,找到压力的施力物体和受力物体,以及这两个物体的接触面积就可以准确判断压力和受力面积。利用公式,采用控制变量法。
7、减小压强方法
(1)压力一定,增大受力面积。
(2)受力面积一定,减小压力。
(3)同时减小压力,增大受力面积。
8、增大压强方法
(1)压力一定,减小受力面积。
(2)受力面积一定,增大压力。
(3)同时增大压力,减小受力面积。
知识点02 液体的压强
1、探究液体压强的特点实验
(1)实验目的:探究影响液体内部压强的因素有哪些;
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验猜想:液体内部压强可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。
(4)实验器材:压强计;烧杯;食盐;水;刻度尺。
(5)实验步骤
步骤①将水倒入烧杯,如图甲,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤②如图乙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格;
步骤③如图丙,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入表格。
(6)实验结论及应用::液体内部向 方向都有压强,压强随液体 的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小 ;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与
有关,密度越大,液体的压强越大。
2、液体压强产生的原因:由于液体 的作用,若液体在失重的情况下,将无压强可言。
(1)液体的重力:液体和固体类似,都具有重力,因此当液体放置在容器中时,会对其底部产生压力,这种压力是由于液体自身的重量造成的,类似于固体物体对地面的压力,这种压力进而转化为压强,作用在容器的底部。
(2)液体的流动性:与固体不同,液体具有流动性,这意味着可以流动和变形,因此当液体受到容器的限制时,不仅仅对底部产生压力,还会对容器的侧壁产生压力,这种压力是由于液体试图流向外部但由于容器的限制而受阻所产生的。
(3)容器底部受到液体的压力跟液体的重力 相等。
3、液体压强具有以下几个特点
(1)液体除了对容器底部产生压强外,还对“限制”它流动的侧壁产生压强,固体则只对其支承面产生压强,方向总是与支承面 。
(2)在液体内部向各个方向都有压强,在同一深度向各个方向的压强都 ,同种液体,深度越 ,压强越 。
4、液体压强规律
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
5、压强计:一种采用U形管构造,内装水或水银,运用帕斯卡原理测量液体和气体的压强的一种物理仪器。
(1)在U形管内装有色液体,两侧液面都受大气压强的作用,两侧液面在同一高度。
(2)用橡皮管把扎有橡皮膜的金属盒连到U形管一侧,用手指按橡皮膜,手指加在橡皮膜上的压强就由封闭在管内的气体根据帕斯卡定律来传递这个压强,而使左侧液面降低,右侧液面升高,U形管两侧液面出现高度差,手按橡皮膜压强越大,液面高度差也越大。
(3)如果把金属盒放入液体中,橡皮膜受到液体压强的作用,而向里凹,封闭在管内的气体把这个压强传递给液体,两侧液面出现高度差。
(4)此时右侧液面受到的压强仍是大气压,左侧液面受到的压强等于大气压强与液体压强之和再减去橡皮膜单位面积弹力的平均值,如果橡皮膜的弹力很小,两侧液柱高度差所产生的压强就近似等于液体的压强。
6、液体压强的计算公式:计算液体压强的公式是 。
(1)液体压强的大小只取决于 (即密度ρ)和 ,而和液体的质量、体积 直接的关系。
(2)运用液体压强的公式计算确定深度时,要注意是指液体与大气(不是与容器)的接触面向下到某处的
距离,不是指从容器底部向上的距离(那叫“高度”)。
(3)液体压强公式推导:其中ρ为液体密度,g为重力常数,S为横截面积,h为水柱高度,V为水柱体积。
7、液体对容器底的压强、压力与容器对支持面的压强、压力的计算方法:液体对容器底的压强和压力与容器对支持面的压强和压力不是一同事。
(1)液体内部压强是由液体的重力产生的,但液体对容器底的压力并不一定等于液体的重力,而等于底面积所受的压强乘以受力面积,因此,处理液体内部问题时,先求压强再算压力。
(2)容器对支持面的压力和压强,可视为固体问题 处理,先分析压力大小,再根据计算压强大小。
8、连通器:上端开口,下部相连通的容器叫做连通器。
(1)连通器的原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持 。
(2)连通器的应用:水渠的过路涵洞、茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
(3)船闸工作原理:船闸的工作原理主要是利用连通器的原理,通过调整闸室中的水位来实现船舶在不同水位间的升降,从而通过集中的航道水位落差。船闸主要由闸室、上游引航道、下游引航道、上游闸首和下游闸首组成。当船舶由下游向上游行驶时,室内水位降至与下游水位齐平,然后打开下游闸首的闸门,船进闸室,关闸门,灌水,待水位升到与上游水位齐平后,打开上游闸首闸门,船即可出闸通过上游引航道驶向上游。当船由上游向下游行驶时,过闸操作程序则与此相反。
知识点03 大气压强
1、大气压强:大气对 它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
(1)产生原因:因为空气受 并且具有流动性。
(2)证明了地球表面存在大气压且很大的实验:马德堡半球实验。
2、大气压的存在现象
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:气压计是一种用来测量大气压力或者气压变化的仪器。其原理主要基于气体压强与液体液柱的压强平衡。根据大气压力对液体产生的压强的影响,液柱的高度会发生变化。当气压增加时,液柱的高度会上升;当气压下降时,液柱的高度会下降。这是因为液体受到较高气压影响时,压强增大,液柱就会上升,反之亦然;气压计的应用广泛,特别是在天气预报和气象观测中。通过对气压的测量,我们可以获得气象参数的重要信息,例如天气的变化、气压高低的变化趋势以及气压梯度对风的影响等
3、大气压的综合应用
(1)大气压的特点:空气内部向 都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都 。
(2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
(4)沸点与大气压的关系:一切液体的沸点,都是随气压减小而 (如在海拔高的山上煮饭,煮不熟),随气压增大而 (如用高压锅煮饭快)。
(5)体积与大气压的关系:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强 ;气体体积越大压强 。
(6)大气压强公式:,大气压强一般指气压,是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。
知识点04 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
1、了解活塞式抽水机的工作原理
取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活塞,就能看到水从低处升到高处。如果向下压活塞,水就会被压回盆中。怎样才能不断地将水提升到高处呢?
活塞式抽水机就巧妙地解决了这个问题。下图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中,活塞跟筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B 是只能向上开启的阀门。使用时,若提起活塞,阀门 A 受到大气压的作
用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进
入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门 B 被水压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门 A 进
入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门 A 关闭,水从出水管流出。与此同时,
低处的水又在大气压的作用下推开阀门 B 而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管
口连续不断地流出。
2、核心工作原理
基于大气压与单向阀配合:向下压活塞时,活塞下方空间缩小,内部气压增大,底部单向阀关闭、活塞上单向阀打开,水从活塞上方流出;向上拉活塞时,活塞下方空间扩大,气压减小,外界大气压将水从水源压入管内,底部单向阀打开、活塞上单向阀关闭,水进入活塞下方;反复推拉活塞,即可持续抽水。
3、关键注意事项
(1)活塞需选用弹性适中的材料(如橡胶塞),与管壁贴合紧密,同时缠绕生料带等辅助密封,避免漏气影响抽水效果。
(2)进水、出水两个单向阀安装方向必须正确,且保证开合灵活,防止水倒流导致抽水失败。
(3)首次抽水前必须向管内引水,排出管内空气,否则无法利用大气压完成吸水动作。
(4)推拉活塞杆时要匀速平稳,避免暴力操作导致活塞杆弯曲或管体破裂。
(5)底部进水口需完全浸没在水中,且加装细滤网,防止泥沙杂质进入管内堵塞单向阀。
(6)避免使用尖锐杆件或腐蚀性胶水,儿童操作时需成人监护,防止划伤或化学刺激。
知识点05 流体压强与流速的关系
1、流体:流动的物体,指的是 和 ;如:空气、水等。
2、液体压强:流体流动时的压强称作流体压强。空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
3、液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强 。
4、流体压强与流速的关系在生活中的应用:飞机飞行、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球类比赛中的旋转球、跑车上的扰流装置、龙卷风能够把树连根拔起、滑翔伞能在空中掉不下来等。
5、飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
(1)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
(2)机翼上下方所受的压力差形成向上的 。
题型一 压力与压强的概念
易|错|点|拨
1、混淆压力与重力:压力是垂直作用在物体表面的力,重力是由于地球吸引产生的力。只有自由放在水平面上的物体,压力大小才等于重力大小。
2、忽略受力面积的对应性:压强公式中的 S 是受力面积(接触面积),不是物体的表面积,计算时要找准实际接触面积。
【典例1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)下列估测最接近事实的是( )
A.一瓶矿泉水的质量约为500g B.一个中学生双脚站立时对地面的压强约为1000Pa
C.八年级物理课本重约为60N D.中学生站在地面上对地面的压力约为1000N
【典例2】(24-25八年级下·安徽阜阳·期中)图为一个巨大的蜘蛛机器人,它静止在水平地面上。当它的一只触手抬起时,它对地面的压力___________,压强___________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【变式1】(24-25八年级下·福建福州·期中)周末,小闽和父母一起到闽侯上街侯官沙滩游玩。沙滩上人来人往,留下了许多脚印。仔细看时,小闽发现在一片沙滩上自己的脚印最深,则他( )
A.质量最大 B.对沙滩的压强最大
C.对沙滩的压力最大 D.脚底和沙滩的接触面积最大
【变式2】(24-25八年级下·江苏南京·期中)如图,一质地均匀的长方体,将它放在水平桌面上,匀速推出一部分露出桌面(未翻倒),则长方体桌面的压力______(选填“变大”、“不变”或“变小”,下同),压强______,摩擦力大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
· 题型二 压强的简单应用
解|题|技|巧
1、套公式直接算:已知压力 F 和受力面积 S,直接代入计算压强,注意单位统一(F 用 N,S 用 m2,结果单位为 Pa)。
2、结合生活判断:利用压强知识解释 “刀刃很薄”“坦克装履带” 等现象,分析其是通过改变压力还是受力面积来改变压强的。
【典例1】(24-25八年级下·上海·期中)如图,一个质量分布均匀的厚度相同的梯形物块放在水平地面,现沿平行于一边的虚线切去右侧部分,则剩下部分对地面的压强与原压强相比( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【典例2】(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)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”)。
【典例3】(24-25八年级下·广东韶关·期中)某品牌的新能源小汽车的质量为1.2×103kg,空载静止在水平地面上时,轮胎与地面的接触总面积为0.08m2,已知该小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍。求(g取10N/kg)
(1)小汽车受到的重力多大?
(2)小汽车在水平面匀速行驶过程中受到的阻力多大?
(3)小汽车空载静止在水平地面上,汽车对地面的压强多大?
【变式1】一张报纸平放在桌面上时对桌面的压强为,将这张报纸对折后平放时对桌面的压强为,将这张报纸撕去一半后平放时对桌面的压强为,则、、三者之间的比例关系是( )
A.1∶2∶1 B.1∶1∶2 C.2∶1∶2 D.1∶2∶2
【变式2】(24-25八年级下·广东惠州·期中)2025年2月27日,小米汽车XiaomiSU7ultra正式上市,如图所示的小米汽车的整备质量做到了2.2吨,最长续航超过800km,这两个数值均是如今的顶尖水准。该车对地面的压力是_______N;若车轮与地面的总接触面积为0.05m2,则它空载时对水平地面的压强是________Pa。
【变式3】(24-25八年级下·福建莆田·期中)祝融号火星车安全驶离着陆平台到达火星表面,标志着我国探索火星进入了新时代。祝融号火星车的质量为240kg,在火星表面时的重力仅为960N,轮子与火星表面的总接触面积为。
(1)火星车静止在火星水平表面上时,对火星表面的压强是多少?
(2)如果火星车在火星水平表面上行驶时,轮子与火星表面的压强不能超过,则火星车最多能搭载实验器材的质量是多少?
题型三 改变压强的方法及应用
解|题|技|巧
1、增大压强:压力一定时,减小受力面积;受力面积一定时,增大压力。
2、减小压强:压力一定时,增大受力面积;受力面积一定时,减小压力。
【典例1】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
【典例2】(24-25八年级下·甘肃陇南·期中)如图所示,是一款“零重力沙发”,沙发内置电动机,它可以自动调节角度,更好地贴合人体曲线,躺上去像“漂浮”在空中。该沙发更加舒适的原因是人躺在沙发上时,沙发发生了形变,增大了人的______,从而减小了沙发对人的______。
【变式1】以下四个实例中,是为了减小压强的是( )
A.书包带做得较宽 B.刀刃磨得很薄
C.压路机碾轮的质量很大 D.注射器的针头很尖
【变式2】(24-25八年级下·安徽淮南·期中)2024多哈游泳世锦赛男子100米自由泳决赛中,中国新锐潘展乐夺得冠军。已知潘展乐的质量约,每只脚与地面的接触面积大约为,g取10N/kg,他双脚站在领奖台上时,对水平领奖台的压强是___________Pa,在生活中,书包的背带做得又宽又大,这是通过___________来减小压强。
题型四 探究液体内部的压强特点实验
解|题|技|巧
1、用U型管压强计:通过观察U型管两侧液面的高度差来反映液体压强的大小,高度差越大,压强越大。
2、控变量探特点:
探头方向不变,改变深度→探究压强与深度的关系。
深度不变,改变探头方向→探究压强与方向的关系。
深度、方向不变,换不同液体→探究压强与密度的关系。
【典例1】下列图片是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。
(1)压强计上的U形管________________(选填“属于”或“不属于”)连通器,金属盒上的橡皮膜应该选用________________(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,为了使U形管左右两侧的水面相平,正确的调节方法是________(填字母)。
A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得出结论:同种液体中,液体压强的大小与________________有关。
(4)比较图________和图丁,可以得出结论:在同一深度,________________________越大,液体的压强越大。
(5)已知图丁中U形管两管水面高度差,则此时金属盒受到的盐水的压强为________Pa。(,g取)
【变式1】(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)小明利用如图装置探究“液体内部压强的特点”。
(1)检查压强计能否正常使用,若用手指不论轻压还是重压探头的橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化不明显,则说明该压强计的气密性__________(选填“好”或“差”)。
(2)重新调整后,把探头分别浸入到甲、乙容器中,发现图甲中U形管两边液柱的高度差比图乙小,由此可以得出结论________。
(3)比较_______两次实验,得出结论,当深度相同时,液体密度越_____(选填“大”或“小”),压强越大。
(4)从甲、乙、丙三次实验中,___________(选填“能”或“不能”)得出液体内部的压强大小与方向无关。
【变式2】(24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)如图所示,小明用U形管压强计探究液体的压强与哪些因素有关。
(1)如图A所示,压强计_________(选填“是”或“不是”)连通器,实验前,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)小明把压强计的探头浸入水中一定深度,把探头分别朝侧面、朝下、朝上(如图A、B、C),发现U形管左右两侧的液面高度差保持不变,说明同种液体、同一深度,向______的压强都相等;
(3)小明利用图D和E两次实验,得出“液体的密度越大,压强越大”的结论,请指出实验中存在的问题:______;
(4)小强在换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系时,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是_____(填序号)
①烧杯中换密度差更大的液体 ②U形管中换用密度更小的酒精 ③将U形管换成更细的
(5)小明自制了一个简易压强计,如图所示,把简易压强计浸入水中,橡皮膜将______(选填“向内凹”或“向外凸”),增加简易压强计在水中的深度,细玻璃管中液柱会______(选填“上升”或“下降”)。
题型五 液体压强的计算
解|题|技|巧
1、记核心公式:液体压强公式p=ρgh,其中h是深度(从液面到研究点的垂直距离),不是高度。
2、比例法速算:同一液体ρ不变,压强p与深度h成正比;深度相同时,压强与液体密度ρ成正比。
【典例1】(24-25八年级下·四川成都·期中)质量1kg的平底空水桶底面积为700cm2。桶内装有30cm深的水,放在水平地面上,如图甲所示,水对水桶底的压强与水桶对地面的压强相等。如图乙所示,当用竖直向上的力F提水桶没有提起来,此时水桶对地面的压强减小了200Pa。则下列选项正确的是( )
A.水桶内水的质量为20kg
B.水对水桶底部的压力为200N
C.竖直向上的力F大小为140N
D.施力F后地面受到的压强为100Pa
【典例2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,一个平底杯子放置在水平桌上,其底面积为20cm²,杯中装有质量为500g的水,水面到杯底距离为18cm。则水对杯底的压力为_______N;水对杯底的压强为______Pa。 (杯子的厚度忽略不计,g=10N/kg, ρ水
【典例3】(24-25八年级下·福建泉州·期中)如图所示,容器重4.2N,放在水平桌面上,容器上部是边长5cm的立方体,下部是边长10cm的立方体。已知水的密度为1×103kg/m3。
(1)若向容器中注入深度为8cm的水,求此时水对容器底部的压强。
(2)若将这个容器装满水,求此时容器对桌面的压强。
(3)若向容器内注入1.1kg水,求此时容器底部所受水的压力。
【变式1】(24-25八年级下·福建宁德·期中)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器甲和乙放置在水平桌面上,已知距容器底部h处A、B两点所受液体的压强和相等,则两容器底部所受液体压强、的关系是( )
A.> B.< C.= D.均有可能
【变式2】(24-25八年级下·云南曲靖·期中)假设某人脚背宽度约10cm,脚背长度约13cm,则他的脚背在7km深海水处受的压力约为_______N;如果他的质量约为50kg,则在深7km的海底,水对他脚背的压力相当于_______倍他所受的重力,海水的密度为,取。
【变式3】(24-25八年级下·湖南永州·期中)一棱长为0.2m的正方体物块放在盛有40L水的薄壁圆柱形容器中,容器重为10N,底面积为,现用竖直向下大小为20N的力F作用在物体上,物体的重力为60N,物体刚好浸没于水中静止,如图所示(,g取10N/kg)。求:
(1)物块下表面受到水的压强;
(2)容器底部对水平地面的压强。
题型六 连通器原理及利用
易|错|点|拨
1、连通器的条件:必须是上端开口,底部相连通的容器,缺一不可。
2、静止时液面相平:连通器内装同种液体且静止时,各容器中的液面才保持相平,液体流动时液面不一定相平。
【典例1】(24-25八年级下·山东东营·期中)连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图中所示的事例中不是利用连通器原理的是( )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.拦河坝 D.乳牛自动喂水器
【典例2】(24-25八年级下·广东韶关·期中)爱观察的小鸣发现洗手盆下方有如图所示的U形管道,当水不流动时,“反水弯”两端的水面高度总是_____的,从而阻止下面的浊气上升,其利用了_____原理。水库大坝设计成上窄下宽的形状,是因为水的深度越深,压强越_____。
【变式1】(24-25八年级下·吉林延边·期中)如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是( )
A.洗手间下水管 B.锅炉水位计
C.盆景的自动给水装置 D.乳牛自动喂水器
【变式2】(24-25八年级下·福建宁德·期中)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程。三峡水库大坝(如图甲)也带来了航运方面的问题,解决这个问题的途径就是修建船闸(如图乙),此时闸室和___________(选填“上游”或“下游”)构成连通器。大坝设计成上窄下宽的形状可以承受更大的液体压强,大坝高185m,大坝水深最高可达113m,大坝底承受到水的最大压强是___________Pa(g取10N/kg)。
题型七 大气压存在的现象
解|题|技|巧
1、找“吸”与“压”:生活中“吸饮料”“吸盘挂钩”“钢笔吸墨水”等现象,本质都是大气压将液体或物体压入,不是“吸”入。
2、验证大气压:覆杯实验、马德堡半球实验、瓶吞鸡蛋实验都是证明大气压存在的经典案例。
【典例1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
【典例2】(24-25八年级下·山东淄博·期中)小明利用瓶子做了如下实验:如图是小明自制的气压计,将此气压计从山脚下拿到山顶时,发现细玻璃管中的液面________(选填“上升”或“下降”),说明大气压随高度的升高而________(选填“变大”或“变小”);最著名的证明大气压存在的实验是________。
【变式1】(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列现象不能说明大气压强存在的是( )
A.同种液体橡皮膜向左凸出 B.水“悬空”在塑料管中
C.用吸盘搬运玻璃 D.吸盘被压在光滑墙壁上
【变式2】(24-25八年级下·河南三门峡·期中)著名的____________实验形象地向人们展示了大气压的存在与威力;意大利科学家_________首先用实验的方法测出了大气压的数值。如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差______(选填“不变”“变小”或“变大”)。
题型八 大气压强的计算及应用
解|题|技|巧
1、托里拆利实验:1标准大气压=760mm 汞柱=1.013×105Pa,计算时可直接取用近似值。
2、气压与高度:大气压随高度增加而减小,据此可解释高原反应、登山携带氧气瓶等现象。
【典例1】(24-25八年级下·广东惠州·期中)下列关于大气压的说法错误的是( )
A.马德堡半球实验证明了大气压存在
B.托里拆利最早测出了大气压的大小
C.山顶上的大气压比山脚下的大气压高
D.标准大气压大小相当于760mm高的水银柱产生的压强
【典例2】(24-25八年级下·山东临沂·期中)图甲为自制的气压计,将此气压计从山顶移至山下,吸管中水柱的高度将______选填“升高”或“降低”;意大利科学家托里拆利用如图乙的装置首次测量大气压的值,1标准大气压=______Pa。
【变式1】(24-25八年级下·吉林·期中)如图,小红同学利用托里拆利实验测量大气压强的值,以下判断正确的是( )
A.若把此装置从1楼搬到34楼,管内外水银面的高度差将增大
B.此时大气压强等于770mm高水银柱所产生的压强
C.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出
D.若将玻璃管向上提升一点(管口不离开水银液面),管内外水银面的高度差保持不变
【变式2】(24-25八年级下·吉林松原·期中)著名的______实验向人们显示大气压强存在并且很大;意大利科学家______首先通过实验测定了大气压强的数值。小红自制了气压计,如图所示,当通过玻璃管向瓶中吹气后,玻璃瓶内液面上升到瓶口以上,此时瓶内气压______(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶外气压。小红把该气压计从一楼带上28楼时,玻璃管内液面将______(选填“上升”“下降”或“不变”)。
题型九 跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
解|题|技|巧
1、理解原理:利用大气压和活塞的往复运动,将水从低处压到高处,核心是 “制造低压区”。
2、看结构找作用:阀门(单向阀)控制水流方向,活塞推动水上升,结合物理知识理解其工作过程。
【典例1】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)如图所示是活塞式抽水机工作原理示意图,活塞跟筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门,圆筒内活塞的上方和下方都有水。下列说法正确的是( )
A.若将活塞向上提,阀门A关闭,阀门B关闭
B.若将活塞向上提,阀门A关闭,阀门B被推开
C.若将活塞向下压,阀门A被推开,阀门B被推开
D.在海拔较高的地方,活塞式抽水机能提升水的最大高度比在海拔较低的地方大
【典例2】(24-25八年级下·内蒙古呼伦贝尔·期中)如图是活塞式抽水机的工作原理图,使用时,提起活塞,阀门A在______的作用下关闭,活塞下面的空间气压______(选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒。
【变式1】如图,是活塞式抽水机的工作图。有关活塞式抽水机下面说法错误的是( )
A.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
B.活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到12m
C.使用一段时间后,抽水机的活塞与筒壁接触不再紧密,要更换新活塞
D.当压下活塞时,阀门B关闭,阀门A打开
【变式2】(24-25八年级下·湖北武汉·期中)图甲是某小组用自己制作的简易活塞式抽水机抽水的情景。该抽水机的结构如图乙所示,将塑料片粘在活塞上作为阀门A,把玻璃球放到瓶子里作为阀门B。当抽水机连续出水时,向上提起活塞,阀门A ______(填“打开”或“关闭”),低处的水受到______的作用推开阀门 B进入圆筒;压下活塞时,阀门______(填“A”或“B”)关闭,水受阻不能向下流动。
题型十 流体压强与流速的关系
解|题|技|巧
1、记口诀:流速大,压强小;流速小,压强大。
2、生活实例分析:
飞机升力:机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,产生升力。
候车安全线:站在安全线外,防止列车经过时空气流速大、压强小将人 “吸” 向列车。
【典例1】王伟老师经常引导学生利用身边的生活用品做实验,通过动手动脑,学习物理知识,揭示物理规律。如图所示的实验不是揭示流体压强与流速关系的是( )
A.吹气时硬币跳跃木块 B.吹气时纸条向上飘
C.用吸管从瓶中吸饮料 D.吹气时乒乓球不下落
【典例2】(24-25八年级下·广东韶关·期中)爱自己,爱生命!部分车主给电动自行车加装如图所示的遮阳伞,当电动自行车快速行驶时,伞下方的空气流速_____(选填“大于”或“小于”)上方的空气流速,导致下方的大气压强_____(选填“大于”或“小于”)上方的大气压强,驾驶员会感觉车被向_____ (选填“上”或“下”)提起。
【变式1】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)如图所示有关压强的描述中,说法不正确的是( )
A.如图甲,轮船通过船闸从上游驶到下游,船闸是利用连通器原理工作的
B.如图乙,抽油烟机是利用流体在流速越大的地方压强越小的原理工作的
C.如图丙,用吸盘搬运玻璃,是利用了大气压强
D.如图丁,月球车的车轮比较宽大,是为了增大压强
【变式2】(24-25八年级下·福建福州·期中)如图所示,是我国最新电动汽车的外形类似于飞机的机翼。那么,当该车在沿海高速公路上快速行驶的过程中车上上方气体的流速______车子下方的气体流速,从而使得轿车行驶时,它对地面的压力______。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25八年级下·福建福州·期中)如图所示的实例中,属于减小压强的是( )
A.盲道上有凸起的圆点 B.压路机有很重的碾轮
C.用钢丝切蛋器切鸡蛋 D.铁轨铺设在枕木上
2.(24-25八年级下·河南南阳·期中)下列有关生活中力的现象描述,其中正确的是( )
A.足球被踢出去后,继续向前运动是因为受到惯性的作用
B.用吸管喝饮料,是利用了嘴对饮料的作用力将其吸入口中
C.小明用水平的推力推水平地面上的箱子但没有推动,是因为推力等于箱子受到的摩擦力
D.做匀速圆周运动的物体,可能不受任何外力
3.(24-25八年级下·甘肃平凉·期中)下列与压强有关的说法中,错误的是( )
A.三峡大坝的船闸是利用了连通器的原理实现船只通航
B.用吸管喝牛奶利用了大气压强
C.飞机获得升力利用了流速大的位置压强小的原理
D.托里拆利实验最早证明了大气压强的存在
4.(24-25八年级下·湖北宜昌·期中)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
5.(24-25八年级下·四川成都·期中)估测是物理知识运用于生活的一个重要体现,以下估测最接近事实的是( )
A.一个苹果重约 B.人跑步时,对水平地面的压强约是
C.一本物理课本的质量约为 D.一条草鱼的重力大约是
6.(24-25八年级下·河北石家庄·期中)下列说法正确的是( )
A.铁轨下安枕木是为了减小列车对地面的压强
B.三峡大坝形状上窄下宽,是考虑到液体内部,深度越深,压强越小
C.将自制气压计从山脚移到山顶管中水面会下降
D.口吹硬币跳越木块说明流体流速越大的位置,压强越大
7.(24-25八年级下·福建龙岩·期中)建筑工地上常用的挖掘机,质量为,静止时履带与水平地面的总接触面积为。下列说法正确的是( )
A.挖掘铲前端尖锐,可增大压力
B.履带上有凸棱,可减小履带与地面间的摩擦
C.挖掘机静止时,对水平地面的压强为
D.挖掘机静止时所受的重力与挖掘机对水平地面的压力是一对平衡力
8.意大利科学家______首先通过实验测定了大气压强的数值。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越低,大气压强就越____(选填“大”或“小”)。
9.(24-25八年级下·四川绵阳·期中)如图所示的汽车尾部安装了一种“气流偏导器”,它的上表面平直,下表面呈弧形凸起,相当于一个倒置的“翅膀”。当汽车高速行驶时_________(选填“上”或“下”)表面气体流速大、压强小,汽车能获得较_________(选填“大”或“小”)的“抓地力”。
10.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,是一种简易的热水器,图中混合器部分管径较细,水龙头流出的冷水流经此处时,流速大,压强_____(选填“大” “小”或“不变”),热水桶中的热水在______的作用下上升,与冷水混合得到温水。
11.(24-25八年级下·湖南湘西·期中)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为___________N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 ___________ 力。
12.如图所示是一辆不慎驶入水中汽车的车门。随着水位升高,车门上d处受到水的压强将______。若车门在水下部分的面积为,受到水的平均压强为,,此时车门所受水的压力______N,因此,紧急情况下______(A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
13.(24-25八年级下·海南省直辖县级单位·期中)小红发现体重秤倾斜放置时测量值变小,于是她产生疑问:压力的作用效果到底与哪些因素有关呢?她作出了如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关。 猜想二:可能与受力面积的大小有关。
为验证上述猜想,小红利用小桌、海绵和砝码等器材进行了下图所示的实验:
(1)实验中通过观察_______________来比较压力的作用效果;在此,运用的实验方法是:
___________________。
(2)为证实猜想一,应比较__________两图实验,可得出结论:当物体的受力面积相同时,__________越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较丙、丁两图,小红得出结论:压力一定时,受力面积越大,压力的作用效果越明显。请你分析造成前后两个结论不一致的原因:____________________________。
14.(24-25八年级下·贵州毕节·期中)小敏同学利用如图所示装置探究“液体压强与哪些因素有关”,其中甲液体是盐水,乙和丙液体是水。
(1)小敏检查压强计气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜发现U形管两侧液面高度差变化______(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小敏重新调节好压强计后,U形管两侧液面相平。实验中液体压强的大小变化通过U形管两侧液面高度差的变化来显示,这里用到了______法;
(2)比较甲和丙,可得结论:在液体深度相同时,______;
(3)为探究在同一深度处液体向各个方向的压强是否相等,请你补充接下来的操作:在同种液体中,探头所处深度相同,______,观察U形管两侧液面高度差的变化;
(4)为了探究液体压强和深度关系,应比较______。
15.(24-25八年级下·四川成都·期中)如图所示,一辆四轮空洒水车质量为3t(含车上人员),水箱底面积为6m2,满载后水深1.2m,装满水后,水的质量为9t,一个轮胎与地面的接触面积为30dm2。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)满载后,水对箱底的压强;
(2)满载后,洒水车对地面的压强。
16.如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为100cm2,若机器人沿水平地面匀速运动了20m,用时20s。g取10N/kg。求:
(1)机器人和饮料的总重力;
(2)机器人对地面的压强。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.如下图所示,水平桌面上放着甲、乙、丙三个质量相等、底面积相同的容器。若在三个容器中装入质量相等的水,则下列说法错误的是( )
A.三个容器对桌面的压力一样大 B.水对三个容器底部的压强一样大
C.甲容器底部受到水的压强最大 D.丙容器底部受到水的压力最小
2.(24-25八年级下·湖南永州·期中)如图为中国首辆月球车“玉兔”号的图片,下列有关“玉兔”号月球车的说法,正确的是( )
A.月球车的车轮表面积较大,目的是为了增大对月面的压强
B.当月球车匀速运动时,受到的摩擦力和支持力是一对平衡力
C.月球车登月后会失去惯性
D.月球车静止在月球表面时,它相对于地球是运动的
3.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)如图是a、b两种物质的m-V的图像,下列说法正确的是( )
A.a物质的密度比b物质小
B.水的m-V曲线在I区域
C.同质量的a、b两实心立方体,a对地面压强更大
D.a物质组成的物体质量一定比b大
4.(24-25八年级下·山东济南·期中)有一台液压机,大活塞的横截面积与小活塞的横截面积之比为,当在小活塞上加200N的压力时,产生的压强是,这时在大活塞上产生的压力、压强是( )
A.4000N, B.200N, C.4000N, D.200N,
5.(24-25八年级下·福建厦门·期中)A、B两个实心正方体的质量相等,边长之比lA︰lB=1︰2,若按甲、乙两种不同的方式,分别将它们叠放在水平地面上(如图所示),则地面受到的压力之比和压强之比分别是( )
A.F甲︰F乙=1︰1,p甲︰p乙=1︰2 B.F甲︰F乙=1︰1,p甲︰p乙=1︰4
C.F甲︰F乙=1︰2,p甲︰p乙=2︰1 D.F甲︰F乙=2︰1,p甲︰p乙=1︰4
6.某同学设计了下图所示的“自动喷泉装置”,漏斗D及玻璃管E上端与大气相通,利用玻璃管C使A、B两球上部相通,D、C、E与两球接口处密封,A、B、D内水面的高度如下图所示。下列关于“自动喷泉装置”的说法,正确的是( )
A.因为玻璃管E的管口比漏斗D高,所以玻璃管E的管口不会有水喷出
B.若要玻璃管E的管口有水喷出,则玻璃管E对应的高度h应小于1m
C.若要玻璃管E的管口有水喷出,则玻璃管E对应的高度h应大于1.5m
D.A、B两球中空气的压强小于外界的大气压强
7.(24-25八年级下·广东汕头·期中)如图所示,某同学在探究流速大小对流体压强的影响时,从漏斗口向下用力吹气,当他将手指移开时,乒乓球___________(选填“会”、“不会”)下落。该现象可说明乒乓球上方气体流速___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)、压强___________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(24-25八年级下·福建福州·期中)某校新建一个水塔如图所示,若水塔内水面高度h1=18m,五楼学生宿舍水龙头出水口离水面的高度h2=5m,四楼学生宿舍水龙头出水口高度h3=10m,水龙头出水口面积3cm2。则五楼学生宿舍水龙头出水口处水的压强为______Pa;四楼学生宿舍水龙头出水口处水的压力为______N。
9.(24-25八年级下·新疆乌鲁木齐·期中)(1)如图所示,烧杯静止在水平桌面上,里面放有冰块,此时冰块对杯底的压强为; 当冰全部熔化成水后,水对杯底的压强为;则 ________(选填“>”、“<”、“ =”),冰熔化过程中烧杯对桌面的压强将_______(选填“增大”、“变小”、“不变”)。
(2)如图所示,容器中盛有水,容器壁AB所受水的压强是_______Pa,容器底所受水的压强是_______Pa。换盛另一种液体,此时容器壁AB受到的压强为,该液体的密度是_______。(,g取10N/kg)
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期中)小明观察家中打印纸的盒子上标注有“80g/m2 500张/包”的信息,根据所学知识迁移得知“g/m2”的含义是每平方米纸张的质量。为确定打印纸的密度,小明用刻度尺测量500张纸的总厚度为5.50cm,则每张纸厚度为________m,打印纸的密度为________kg/m3,小明拿出其中一张纸平铺在水平桌面上,则这张纸对桌面的压强为________Pa。(g取9.8N/kg)
11.(24-25八年级下·广东韶关·期中)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_____。
12.(24-25八年级下·广东深圳·期中)一凡同学和小泽同学没有液体压强计,于是他们开动脑筋,利用自己的智慧,自制实验仪器来探究液体压强与哪些因素有关。如图为一凡同学设计的实验过程(图中C处为橡皮膜),如图为小泽同学设计的实验过程(两侧隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭)。
(1)两位同学的思路均是使用转换法,通过___________来间接比较两侧液体的压强大小关系。
(2)在一凡同学的设计中,通过图(b)及图(c)可知,同种液体,液体压强与___________的关系。因此大坝应该设计成___________(选填“上宽下窄”或“上窄下宽”)的形状。
(3)通过(d)图可知,其他条件相同时,液体的___________越大,液体压强越大。
(4)一凡同学还利用该实验仪器测量出某未知液体的密度,如图(e)所示,在A箱中加入水,在B箱中加入某未知液体,使橡皮膜变平,用刻度尺测得的数值。则未知液体的密度可以表示为___________(可使用表示)
(5)小泽同学将容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验,情形如图所示。由此可推断:三种液体密度的大小关系是___________(填写不等式)。
13.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)一只重2N,底面积为的平底薄壁容器放在面积为的水平桌面中央,容器内所盛的水重12N,容器高为15cm,容器中水深为12cm。求:
(1)容器底受到水的压强;
(2)容器底受到水的压力;
(3)桌面受到盛水容器的压强。(,g取)
14.(24-25八年级下·福建漳州·期中)如图甲所示,一块质量分布均匀的长木板平放在水平桌面上,对长木板施加一个水平向右的力F,使木板沿着与桌子边缘平行的方向缓慢向右做直线运动,直到木板的四分之一长度伸出桌面时停止运动,此过程中木板对桌面的压强p与木板被推动的距离x的关系图像如图乙所示。已知木板的宽度为0.25m,求:
(1)木板的面积;
(2)木板的重力;
(3)当时,木板对桌面的压强。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25八年级下·广东汕头·期中)人们日常生活离不开物理,生活中处处有物理知识的应用。以下都是物理知识应用的实例,请根据所学知识回答相关问题:
①利用滑雪板滑雪
②下水道的“反水弯”
③覆杯实验
④对纸中间吹气
图A抽水机
图B飞机的升力
图C铁轨铺在枕木上
图D船闸
(1)如图①利用滑雪板滑雪,可以防止人陷入雪地是因为利用滑雪板可以增大___________(“压力大小”或“受力面积”)而___________。图ABCD中的图___________和其原理相同。
(2)如图②下水道的“反水弯”是一个原理,图ABCD中的图___________和其原理相同。
(3)如图③覆杯实验中,纸片不会掉下来,是因为有___________的缘故。图ABCD中的图___________和其原理相同。
(4)如图④,对着两张纸中间向下吹气时,看到的现象是两张纸___________,这是因为流体压强与流速有关。图 ABCD中的图___________和其原理相同。
2.(24-25八年级下·广东深圳·期中)请阅读下面的材料,并回答问题。
2021年9月,世界上最大的模锻液压机(8万吨级)在中国投入使用,使我国的工业实力得到大幅提升。图甲为液压机的结构简图,它是利用液体来传递压强的设备,简易的液压机主要是由液缸、活塞、管、槽、液态介质及控制系统等部分构成。按传递压强的液体种类来分,有油压机和水压机两大类。
科学家帕斯卡发现:当外力作用在密闭的液体上时,液体各部分所受的压强将发生相同的变化,物理学中称做帕斯卡定律,在图甲U形管槽中装满液体,两端活塞把液体密闭,给左端活塞施加一个向下的压力F1时,根据帕斯卡定律,左右两个活塞受到的液体压强相等,同时右端活塞会受到一个向上的压力F2,这就是液压机原理。若不计机械摩擦和活塞自重,两个活塞的运动距离与它们的横截面积成反比。
(1)液压机在工作过程中,液体对液缸中大活塞的压强___________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体对小活塞的压强;
(2)图乙,汽车的油压千斤顶就是应用液压机原理工作的,假如一个油压千斤顶的大、小活塞横截面积分别是120cm2和4cm2,当在小活塞上加2700N的压力时,最多可在大活塞上产生___________N的举力;若要进一步增大液压机的压力级别,可采取的办法是___________;(选填“增大大活塞的面积”或“减小大活塞的面积”)
(3)某型号液压机的大活塞横截面积是小活塞的50倍,则在使用过程中大、小活塞移动的距离之比为___________;
(4)图丙是一个水压机模型,轻质活塞A、B的横截面积分别为10cm2和200cm2。将840N的物体放在水平活塞B上,不计机械阻力,则活塞A向上移动距离为___________m。
3.(24-25八年级下·湖南衡阳·期中)物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动,他们想利用所学的物理知识测量山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强就减小100Pa,且山下的大气压强为。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V=20mL、长度为L=10cm)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后,他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔,进行了如图所示的实验,已知弹簧测力计拉活塞的力F=18N(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)。请解答以下问题:
(1)水的沸点随着高度的增加而___________;(选填“降低”、“不变”、“升高”)
(2)求活塞的横截面积S;
(3)求山顶的大气压强p;
(4)求山顶的高度h。
4.(23-24八年级下·江苏盐城·期中)阅读短文,回答问题
浮子流量计
为了保障能源运营安全,在石油天然气工业中,管道运输方式需检测管道中气体或液体的流量,也要对气体或液体的流量进行控制,如图所示为浮子流量计是测量气体或液体流量的仪器,其结构如图所示,在一个上粗下细的锥形管内,倒放一个铝制的圆锥体浮子,以气体流量计为例,流量计工作时,气体从锥形下端流入向上冲击浮子,如果浮子受到气流的冲力大,就会竖直向上移动,浮子和锥形管之间的环形空隙加大,气体流速变小,对浮子的冲力就会变小,这样浮子最终稳定在某一位置,这个位置的高度大小就直观反映了气体流量的大小,科技工作者将浮子的高度大小转换成电流信号输出,这就是浮子流量计的原理。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)流量计工作时,气体从锥形的______(上/下)端流入冲击浮子;
(2)根据文中内容可知,浮子上端(A)气体流速_______浮子下端(B)的气体流速;
(3)浮子流量计使用时,锥形管应处于 ;
A.水平方向 B.竖直方向 C.斜向上 D.斜向下
(4)若气体流速越大,浮子静止所在的位置______(越高/越低/不变);
(5)浮子流量计能测量的最大流量是有限的,如果要让这个浮子流量计测量的流量更大,请你选出一条可行的改进措施 。
A.用密度更大的材料制作浮子 B.用密度更小的材料制作浮子
5.(24-25八年级下·广东江门·期中)阅读短文,回答问题。
堵车了可以飞过去!
飞行汽车并不是只存在于科幻电影中的异想天开,人们正在把它变成现实。据外媒报道,荷兰公司PAL-V旗下开发的飞行汽车——Liberty(如图)正在销售中。
荷兰公司PAL-V介绍,在陆地行驶模式下,Liberty飞行汽车呈三轮车形态,其螺旋桨会紧固在车顶。如果想起飞,只需放开螺旋桨和尾桨,Liberty就能变身旋翼飞机。而Liberty的整个变形过程需要10分钟左右,其陆地行驶速度最高可达160km/h,而飞行速度则可达180km/h。
在陆地行驶模式下,一箱油够Liberty跑1315km,但在飞行模式下续航则会下降到500km左右;为了最大限度地提升续航能力,这辆车做得非常轻,空重仅为664kg,同时其载荷也仅为两人。
(1)在空中飞行的汽车以地面为参照物是______的;“追尾”是高速公路上经常发生的交通事故,当汽车紧急刹车时,由于汽车具有______,无法马上停止,以致撞上前面的车。
(2)在汽车飞行的过程中机翼下方的空气流速比机翼上方的空气流速______,压强______,从而产生向上的升力。
(3)汽车在陆地以最高速度行驶0.5小时,路程是______;如果两名乘客的质量一共为136千克,则飞行汽车在空中匀速飞行时,受到向上的升力是______N。(g取10N/kg)
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