第九章 压强（高效培优·复习讲义）物理新教材人教版八年级下册

该初中物理压强单元复习讲义以题型导航构建知识体系，通过对比表格（如重力与压力区别）、实验步骤分解（如探究压力作用效果）等工具，系统呈现固体压强、液体压强、大气压等重难点，清晰梳理公式应用与实验原理的内在联系。 讲义亮点在于跨学科实践（如制作简易活塞式抽水机）和分层练习设计，通过控制变量法分析压强计算典例，培养科学探究与科学思维素养。跟踪训练结合生活实例，中考链接直击考点，帮助学生夯实基础、提升能力，助力教师实施精准化复习教学。

第9章 压强 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 压强 1 题型2 液体的压强 6 题型3 大气压强 11 题型4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 15 题型5 流体压强与流速的关系 17 【能力培优练】 19 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 一、压强与压力 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。 2、压强的单位：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。 3、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 4、压力和压强是截然不同的两个概念：压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积，受力面积大小无关;压强是物体单位面积受到的压力,跟受力面积有关。 二、探究影响压力的作用效果的因素 1、实验目的、原理、方法 （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。 2、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。 3、实验结论及应用 （1）受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显。 （2）压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。 三、压强计算和大小比较 1、压强公式：（适用范围：这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，无论气体、固体、液体）。 2、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。 四、减小或者增大压强的方法及其应用 1、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。 2、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。 五、压强的叠块、切割等问题 1、压强的叠块：叠放类问题涉及两个或多个物体叠放在一起，‌对地面产生的压强变化。‌例如，‌当甲、‌乙两个实心均匀正方体叠放时，‌若它们对地面的压强相等，‌将乙放在甲的上表面或甲放在乙的上表面，‌会导致甲对地面增加的压强与乙对地面增加的压强不同。‌这类问题的关键在于找到压力和受力面积，‌紧抓变量和不变量，‌同时注意题目中的隐含条件，‌如质量、‌受力面积和压强的关系。‌ 2、压强的切割：切割类问题则涉及将物体切割后重新放置，‌观察切割部分或全部对压强的影响。‌例如，‌将正方体木块水平或竖直切割后，‌剩余部分对水平桌面的压力关系会发生变化。‌这类问题的解决方法包括考虑受力面积不变或减小、‌压力减小等因素，‌以及通过计算确定压强的变化。‌ 【探究归纳】压强是物体单位面积上受到的压力，用来表示压力作用效果的强弱。 【典例1-1】如图，甲乙是放在水平地面上的两个质量分布均匀的长方体，它们的密度之比是，底面积之比是，对水平地面的压强之比是，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的高度之比是 B．甲、乙的体积之比是 C．甲、乙的质量之比是 D．甲、乙的重力之比是 【典例1-2】如图所示，物体A静止在水平桌面上，若把物体A向右移动的过程中（物体未掉下桌子），则A对桌面的压强_____，A和桌面间的摩擦力______。（选填“变大”，“变小”或“不变”） 【典例1-3】在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。 (1)通过观察海绵的________________来反映物体对海绵压力的作用效果； (2)①比较甲、乙图可知：当受力面积相同时，________，压力的作用效果越明显； ②比较乙、丙图可知：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 【典例1-4】为避免损坏路面，某地规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面上行驶的货车，车与货物总质量为，车轮与地面的接触总面积为。（取）求： (1)货车对路面的压力是多少； (2)通过计算说明，该车对地面的压强是否超过规定？ 跟踪训练1如图，物体重50N静止在竖直的墙壁上，，若物体与墙壁的接触面积为0.02m2，下列分析正确的是（　　） A．物体受到竖直向上的摩擦力，大小等于50N B．物体对墙壁的压强为2500Pa C．物体受到的压力越大，摩擦力越大 D．若物体受到的力全部消失，物体将向下运动 跟踪训练2两个质地均匀的正方体实心铁块，边长之比为3∶1，若如图甲所示放置，则B受到A的压力与水平地面受到的压力之比为___________，压强之比为___________；若如图乙所示放置，则A受到B的压强与水平地面受到的压强之比为___________。 跟踪训练3小张利用小桌、海绵、砝码等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。 (1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果。 (2)比较__________两图实验可知：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 (3)如图丁，将小桌和砝码沿海绵向右平移，此时海绵的凹陷程度与图丙中相比__________（选填“更深”、“更浅”或“一样深”）。 (4)如图戊，小张将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的、两块，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此她得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________。 (5)如图己，两个密度均匀的正方体、放在两块相同的海绵上，分析可知（　　） A．正方体的密度一定比大 B．正方体对海绵的压力一定比大 C．正方体的质量一定比小 D．正方体对海绵的压强一定比小 跟踪训练4如图所示为我国自主研发的模块车，可以运载航母零件，它在平直的公路上行驶时，受到的阻力是总重力的0.1倍，车与零件总重1.3×104t，若运输时模块车轮胎与地面的总接触面积为65m2，求：（g取） (1)模块车匀速行驶时受到的牵引力； (2)模块车对地面的压强。 题型2 一、液体压强的产生原因及特点 1、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。 2、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。 二、探究液体压强的特点实验 1、实验目的、原理、方法 （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。 2、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。 3、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。 4、实验结论及应用 （1）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。 （2）同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等。 （3）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。 三、压强计的结构及原理 1、压强计的构造：是一种采用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。 2、压强计的原理：压强计是用来测量较小的压强的 （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）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。 （3）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。 四、液体压强的计算和大小比较 1、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。 2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算：由液体的压强公式p=ρgh可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，深度的不同比较直观，一眼可以看到，而密度不同需引起注意，有时直接给出物质不同，密度不同，有时则隐含着密度不同，需要自己发现。 3、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。 4、液体压强的大小比较：液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关，比较其大小一定采取控制变量法来分析，利用公式采用密度比较法和深度比较法。 五、连通器的原理 1、连通器：上端开口，下部相连通的容器叫做连通器。 2、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。 3、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。 4、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。 【探究归纳】液体因受重力和流动性产生压强，内部向各个方向都有压强，同种液体同一深度各方向压强相等，深度越深压强越大。 【典例2-1】如图甲所示，一个未装满饮料的密闭杯子，先正立放在水平桌面上，然后翻转过来倒立放在桌面上（如图乙所示），饮料对杯底的压强和压力分别是和，则下列关系式正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【典例2-2】我国有句谚语“大河涨水小河满，大河没水小河干”，指的是大河涨水了，小河的水自然就满了，同时也寓意着个人利益总是和集体利益紧密相连，相互依存。“大河涨水小河满”是因为大河和小河构成了________，大河与小河里的水静止时水面是________的。 【典例2-3】在探究“液体压强大小与什么因素有关”的实验中，进行了如图所示的操作。 (1)实验中通过U形管中液面的_______来比较液体内部压强的大小。使用前轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明该装置_______（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_______（选填序号）调节。 ①从U形管内倒出适量的水； ②拆除软管重新安装； ③向U形管内加适量的水。 (2)对比丙、丁两图进行实验，得出在同一深度处，液体压强与盛液体的容器形状_______（选填“有关”或“无关”）。 (3)甲、乙两图是探究液体压强与_______的关系。 (4)完成上述实验后，老师要求小明同学将桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开。于是小明同学将压强计的金属盒先后浸入到两杯液体中，如图戊中a和b所示，于是小明认为b杯中盛的是盐水。你认为，小明的结论_______（选填“可靠”或“不可靠”），理由是_______。 【典例2-4】如图，玻璃鱼缸放置在水平桌面上，鱼缸底部与水平桌面的接触面积为0.02 m2，鱼缸、水和鱼的总重为60 N，鱼缸内水深度为20 cm，g取10 N/kg。求： (1)水对鱼缸底部的压力； (2)鱼缸对桌面的压强大小。 跟踪训练1周末爸爸带小明去湖边游玩，将所带的桶装水和矿泉水放在水平沙滩上，发现二者陷入沙子一样深。如图所示，左侧是喝剩下的桶装水，右侧是满瓶的矿泉水。下列说法正确的是（　　） A．水桶和水瓶对沙地的压力相同 B．水桶和水瓶对沙地的压强相同 C．水瓶倒放比正放对沙地的压力大 D．水瓶倒放时，水对瓶盖的压强大于正放时水对瓶底的压强 跟踪训练2三峡大坝坝顶总长3000m，坝顶高185m，当三峡水库的水位为150m时，坝底受到水的压强为_______Pa，在该深度处，面积上所受压力为_______N。（，g取10N/kg） 跟踪训练3小林同学游泳潜水时，感觉潜水越深，耳膜越痛。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究： (1)本实验根据U形管中两边液面的_____来判断液体压强的大小； (2)如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体，为了使实验现象更明显，小林应该选择三种液体中的_____装入U形管中（）； (3)比较图甲和乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体_____越大，液体压强越大； (4)小林将U形管中装入清水，为了便于读数，在U形管上标了刻度值，在U形管右管有一个指示液面位置的实心红色浮标，如图丁，未测量时，U形管内水面刚好与相平，某次实验中当探头放入某液体中，浮标指示在处，之间的距离为3 cm，则此时U形管左右液面上方气体压强差为_____Pa； (5)小林取下液体压强计的U形管，将不相容的油和水装入其中。待液体稳定后，液面有明显分界线，测出各段距离如图戊所示，则油的密度为_____。 跟踪训练4如图所示，一个边长为10 cm正方体木块，放置在水平桌面上。将200 mL的水倒入一个锥形瓶中，瓶重1 N，底面积为，水深度为5 cm，将锥形瓶放在木块上。（，g取10N/kg） 求： (1)水对瓶底的压力； (2)锥形瓶对木块的压强。 题型3 一、大气压强的存在 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。 2、产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 3、马德堡半球实验证明了：（1）大气压的存在（2）大气压很大。 4、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。‌ 二、大气压的测量 1、托里拆利实验 （1）精确测量出标准大气压数值的实验：托里拆利实验。 （2）实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插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。 （3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。 2、估测大气压值实验 （1）实验目的：估算大气压强的数值。 （2）实验原理：。 （3）二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡力。 （4）实验器材：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。 （5）实验步骤 步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。 步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。 步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 （7）实验计算方法 ①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积。 ②根据公式求出大气压强。 三、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、沸点与压强：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、体积与压强：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。 【归纳总结】大气压强是大气对浸在其中物体的压强，由空气的重力和流动性产生，马德堡半球实验证明了它的存在且很大，生活中覆杯实验、吸盘挂钩等现象都利用了大气压。 【典例3-1】关于大气压强，下列说法错误的是（　　） A．大气压强随高度的增加而减小 B．标准大气压的值约为 C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在 D．同一地点的大气压强是固定不变的 【典例3-2】物理知识的应用很广泛，钢笔吸墨水是利用______作用，把墨水压进笔胆里；三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示，船闸是根据______原理工作的。 【典例3-3】小明利用图示装置估测大气压。 (1)①将注射器的活塞推到注射器针筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。在活塞上用细绳拴挂一个小桶，向小桶里逐渐增加沙子，直至活塞刚好被拉动时停止加沙子。 ②用大量程的弹簧测力计测出桶和沙子的总重。 ③用刻度尺测量___________记为L，读取注射器的容积为V； (2)大气压强测量值___________（用、、表示）。 跟踪训练1在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。如图所示，将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。下列说法正确的是（　　） A．若水面升高了3cm，可能是从12楼下降到2楼 B．若水面下降了3cm，可能是从12楼下降到2楼 C．玻璃瓶内的气体压强一定小于大气压强 D．玻璃瓶内的气体压强有可能等于大气压强 跟踪训练2人呼吸过程的模拟装置如图所示，当向下拉动橡皮膜时，橡皮膜向外凸起，容器内的___________变小，气球在___________的作用下体积变大，完成吸气过程。在用该装置模拟人吸气的过程中，容器内空气（不含气球内空气）的质量___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 跟踪训练3小筱利用针筒、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，如图所示，步骤如下： (1)步骤一：把针筒内的活塞推至针筒的底端，然后用橡皮帽堵住针筒的小孔； 步骤二：如图甲，用细尼龙绳拴住活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞相对针筒匀速拉动时，记下弹簧测力计的示数为； 步骤三：如图乙，记录针筒的容积为V，用刻度尺测出容积V相应的长度L后，可求出活塞的横截面积为________；计算出大气压强为________。 (2)经分析，发现在步骤二中活塞相对针筒匀速拉动时，活塞还受到一个水平向________的摩擦力，假设针筒内为真空，仅考虑摩擦力的影响，则所测的大气压强将偏________。 (3)于是小筱设计了以下方法测量活塞受到的摩擦力：将橡皮帽取下，活塞推到针筒底端，仍按照图甲方式向右慢慢拉动针筒，当活塞相对针筒匀速拉动时，记录弹簧测力计示数为。因此考虑到摩擦力影响，根据所测数据可以推导大气压强的计算表达式________。（用、、V、L来表示） 题型4 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。 【归纳总结】制作简易活塞式抽水机是通过利用大气压原理，设计并制作简易活塞式抽水机，同时调试优化其密封性、阀门灵活性等部件，实现抽水功能，以此结合物理知识与工程设计能力的实践项目。 【典例4-1】如图，是小雷同学根据设计图制作的简易活塞式抽水机，将圆筒放到装有水的盆中，上下抽动活塞，水就被抽了上来。结合自己操作中观察到的现象，他做了如下总结，其中正确的是（   ） A．抽水机是利用流体压强与流速的关系的原理工作的 B．在一个标准大气压下，活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到 C．当压下活塞时，此时阀门B打开，阀门A关闭 D．抽水时，活塞向上运动，阀门A关闭，阀门B打开 【典例4-2】如图所示是小凯自制的活塞式抽水机。 (1)当活塞向上运动至位置a的过程，圆筒内的水___________（选填“会”或“不会”）随活塞向上运动。 (2)当活塞继续向上运动至位置b时，圆筒内___________（选填“有”或“没有”）水流出出水口。 (3)小凯自制的抽水机有哪些地方需要改进，写出你的改进措施，并简要说明这些措施的作用。（可以用文字说明，也可以画简图加文字说明） 跟踪训练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 跟踪训练2【项目提出】学习小组利用生活中的物品自制了如图所示的简易活塞式抽水机。测试过程中，他们发现不同小组的抽水机工作效率差异较大，他们猜想抽水机的工作效率是否与活塞拉动的竖直距离有关呢？ 【项目实施】 (1)小组同学利用同一款抽水机进行探究。当活塞提起向上运动时，玻璃球________（选填“打开”或“关闭”）进水口； (2)他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过________来反映抽水机工作效率的； (3)请你设计一个记录实验数据的表格________； 【项目拓展】 (4)小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：________。 题型5 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。 【归纳总结】在气体和液体这类流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大；飞机机翼上方空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，由此产生的压力差就是向上的升力，喷雾器、跑车扰流板等也都利用了这一规律。 【典例5-1】如图所示的生产生活实例与相关物理知识的说法中，下列说法中正确的是（　 　） A．甲图：抽油烟机能够抽油烟，利用了流体流速越快，压强越小的原理 B．乙图：行驶的无人快递车在关闭电源后会很快停下，说明物体的运动需要力来维持 C．丙图：花样滑冰运动员在冰面上沿圆周匀速滑行时处于平衡状态 D．丁图：跳远运动员助跑起跳后在空中继续向前运动是因为受到惯性的作用 【典例5-2】无风的天气，汽车在马路上快速驶过，马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示，汽车快速向左行驶的过程中，马路两边的树叶会向_______（选填“A”、“B”或“C”）方向飘动。 跟踪训练1下列实例不能说明流体压强与流速的关系的是（　　） A．大型运输机运-20升空 B．向两张纸中间吹气，纸张靠拢 C．活塞式抽水机抽水 D．向B管吹气，可将杯中的水“吸”上来并喷出 跟踪训练2春节期间，小明和父母乘飞机去旅游，飞行时机翼______（填“上”或“下”）方的空气流速快，压强小，因此获得了向上的升力。在飞机水平匀速飞行过程中，小明看到水平桌面上的茶杯静止不动，则茶杯______（填“受”或“不受”）摩擦力；有的茶杯底部配有硅胶吸盘，该设计是利用重力和______将吸盘紧压在桌面上，以防止茶杯移位。 【能力培优练】 1．如图茶杯放在水平桌面上时，茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力，这两个力的三要素中相同的是（　　） A．大小方向 B．方向作用点 C．大小作用点 D．大小方向作用点 2．如图所示，下列四个实例中，能利用流体压强和流速关系的知识解释的是（　　） A．拦河大坝设计成下宽上窄的形状 B．U形存水弯 C．候车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向行驶的列车 D．用吸管吸饮料时，饮料顺着吸管流进嘴里 3．关于液体压强，下列说法正确的是（　　） A．液体内部只存在向下的压强 B．液体压强只与液体深度有关 C．同一深度，液体向各个方向的压强相等 D．液体密度越大，压强一定越大 4．甲、乙两个容器中分别盛有质量相同的水，甲、乙容器的质量相同，静止在水平面上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙容器中水对容器底部的压强相等 B．甲、乙容器对水平面的压强相等 C．甲、乙容器中水对容器底部的压力不相等 D．甲、乙容器对水平面的压力相等 5．如图所示，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是（　　） A．液体的密度 B．液体对容器底部的压强 C．液体对容器底部的压力 D．容器对桌面的压力 6．根据下方表格和图像分析，下列说法不正确的是（　　）（g取10N/kg） 液体种类 水银 酒精 盐水 液体密度/（） 13.6 0.8 1.03 A．甲液体的密度大于乙液体的密度 B．当深度相同时，甲、乙两种液体的压强之比为 C．当深度降低2cm时，甲液体对容器底部的压强减少300Pa D．丙液体的压强与深度的关系图像在甲、乙两种液体的图像之间，则丙液体可能是盐水 7．如图，甲乙两个实心物体静止在水平面上，甲为底面积为、高的均匀柱状体，乙为底面积为、高的正方体，。当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平放在乙物体正上方时，甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．时，甲对地面的压力为 B．甲和乙的密度比 C．时，甲和乙对地面的压力相等 D．时，乙对地面的压强 8．地质队获得了一段地质样品，由密度相同的A、B柱体组成，经测量，B部分的底面积为240cm2，为分析样品的地质结构，将其置于水平放置的传感器上，沿水平方向切割如图甲所示，传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该样品的密度大小为2.3g/cm3 B．切割前，A对传感器的压力为75N C．当时，圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa D．当时，剩余样品与切割前的总重之比为31:35 9．世界上证明大气压强存在的实验是___________实验；C919作为我国自主研制的大型客机，其机翼设计充分利用了流体流速快的地方压强___________（选填“大”或“小”）。 10．由于长江上游的植被遭受到破坏，造成水土流失，使长江水中的泥沙含量增加，这相当于长江水的密度__________（选填“变小”或“变大”）。因此，在相同深度的情况下，长江水对堤坝的压强变大，从而使堤坝受到破坏的可能性增大了，加大了防汛的难度。为更加安全，堤坝设计成上窄下宽的形状，这是因为水的压强随__________的增加而增大。 11．平底茶壶的质量是400g，底面积是40，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1的水平桌面中央。水对茶壶底部的压力为_______N，茶壶对桌面的压强为_______。（g=10N/kg） 12．小敏对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示，从图中信息可知，乙星球表面物体所受重力与质量成正比，比值为__________。质量为的物体，则在甲星球上受到的重力是__________N。在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为，大气压约为。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图所示，水的密度为，则经实验测出的约为__________m。 13．同学们在“探究影响压力作用效果因素”的实验时，实验过程如图所示，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下、并在其上放一个同样的砝码，丁图中在桌面上放两个与丙图同样的砝码。请你完成下列内容。 (1)实验中通过观察______________来比较压力的作用效果；我们_________（选填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验； (2)通过比较图中甲、乙、丁图得出的结论是：受力面积一定时，压力_________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显； (3)通过比较图中乙、丙两图，得出的结论是_________有关。 14．2025年3月25日，“深海一号”船搭载“蛟龙”号完成今年技术升级后的首次试验，这个消息激发了小萍同学“探究液体内部的压强”的兴趣，她利用如图所示的形管压强计、烧杯、水来进行了如下实验： (1)如图甲所示，压强计是通过形管中液面的___________来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果形管中的水面能灵活升降，则说明该装置___________（选填“漏气”或“不漏气”）； (2)根据图乙、丙所示现象可以研究：液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成___________（选填“上宽下窄”或“上窄下宽”）的形状； (3)实验后，小萍自制了如图丁所示的装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，如图丁所示，这说明液体对容器___________有压强。她再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图戊所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）。 15．如图 所示，将一把质量为 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，水面到壶底的距离为12cm。已知水的密度为。求： (1)水对茶壶底的压强； (2)水对茶壶底的压力； (3)茶壶对桌面的压强。 16．生物学家在野外考察时，发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这只熊四脚着地停留在水平地面时的脚印，图甲是其中一个脚印的照片，图乙是在方格纸上描绘出的该脚印轮廓。生物学家为了估算这只熊的质量，进行了如下操作：在方格纸上描绘出脚印的轮廓，如图乙所示，图中每个小方格的面积均为，数出脚印轮廓所围小方格的个数（凡大于半格的都算一个，小于半格的都不算），用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积，就大致得出了脚印的面积。再测出脚印的深度，在脚印旁边相同的地面上放一底面积为的平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测出容器及内部物体的总质量为2kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积，取，求： (1)画出该熊站立在水平地面时（四脚着地）的受力示意图； (2)计算放入物体后的容器对雪地的压强； (3)估算该熊的质量。 【链接中考】 1．（2020·四川攀枝花·中考真题）下列实例中，为了减小压强的是（　　） A．安全锤头部做成锥形 B．吸管一端做成尖形 C．菜刀刀刃磨得很薄 D．书包背带做得较宽 2．（2025·四川·中考真题）2023年9月13日，甘孜藏族自治州第四届运动会在康定北门体育场拉开帷幕。以下说法正确的是（    ） A．跳高运动员起跳离地后将不再受到重力作用 B．篮球表面通常做得比较粗糙是为了减小摩擦 C．跳远运动员腾空后继续向前是因为具有惯性 D．足球运动员鞋底的花纹是为了减小对地压强 3．（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住后从漏斗口向下持续吹气，然后将手指移开，发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中，乒乓球上方气流速度________下方气流速度，导致上方气压________下方气压，从而产生压强差。（选填“大于”“小于”或“等于”） 4．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示，是某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中热水上方水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强___________；瓶中的热水越用越少，热水对瓶底的压强越___________。 5．（2025·江苏南京·中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中，进行了如图所示的操作。 (1)实验前，应观察压强计的U形管两侧液面是否_______。 (2)比较甲、乙两图，可以探究液体压强大小与_______的关系。 (3)比较________两图，可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。 (4)比较甲、丁两图，可以得到：在深度相同时，_________越大，液体压强越大。 6．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示为一辆新能源汽车，质量为1.8×103 kg，轮胎与水平地面接触的总面积为0.1 m2，g取10 N/kg。 (1)求新能源汽车所受重力的大小。 (2)求新能源汽车对水平地面的压强。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第9章 压强 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 压强 1 题型2 液体的压强 8 题型3 大气压强 16 题型4 跨学科实践：制作简易活塞式抽水机 22 题型5 流体压强与流速的关系 27 【能力培优练】 29 【链接中考】 41 【重难题型讲解】 题型1 一、压强与压力 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。 2、压强的单位：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。 3、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 4、压力和压强是截然不同的两个概念：压力是支持面上所受到的并垂直于支持面的作用力，跟支持面面积，受力面积大小无关;压强是物体单位面积受到的压力,跟受力面积有关。 二、探究影响压力的作用效果的因素 1、实验目的、原理、方法 （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。 2、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。 3、实验结论及应用 （1）受力面积一定时，压力越大，作用效果越明显。 （2）压力大小一定时，受力面积越小，作用效果越明显。 三、压强计算和大小比较 1、压强公式：（适用范围：这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，无论气体、固体、液体）。 2、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。 四、减小或者增大压强的方法及其应用 1、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。 2、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。 五、压强的叠块、切割等问题 1、压强的叠块：叠放类问题涉及两个或多个物体叠放在一起，‌对地面产生的压强变化。‌例如，‌当甲、‌乙两个实心均匀正方体叠放时，‌若它们对地面的压强相等，‌将乙放在甲的上表面或甲放在乙的上表面，‌会导致甲对地面增加的压强与乙对地面增加的压强不同。‌这类问题的关键在于找到压力和受力面积，‌紧抓变量和不变量，‌同时注意题目中的隐含条件，‌如质量、‌受力面积和压强的关系。‌ 2、压强的切割：切割类问题则涉及将物体切割后重新放置，‌观察切割部分或全部对压强的影响。‌例如，‌将正方体木块水平或竖直切割后，‌剩余部分对水平桌面的压力关系会发生变化。‌这类问题的解决方法包括考虑受力面积不变或减小、‌压力减小等因素，‌以及通过计算确定压强的变化。‌ 【探究归纳】压强是物体单位面积上受到的压力，用来表示压力作用效果的强弱。 【典例1-1】如图，甲乙是放在水平地面上的两个质量分布均匀的长方体，它们的密度之比是，底面积之比是，对水平地面的压强之比是，下列说法正确的是（　　） A．甲、乙的高度之比是 B．甲、乙的体积之比是 C．甲、乙的质量之比是 D．甲、乙的重力之比是 【答案】D 【详解】A．由 ，，得 所以 代入化简得，故A 错误。 B．由得 代入化简得，故B错误； C．由得 化简得，故C错误； D．由得 化简得，故D正确。 故选D。 【典例1-2】如图所示，物体A静止在水平桌面上，若把物体A向右移动的过程中（物体未掉下桌子），则A对桌面的压强_____，A和桌面间的摩擦力______。（选填“变大”，“变小”或“不变”） 【答案】 变大 不变 【详解】把物体A向右移动的过程中，A对水平桌面产生的压力大小等于A自身的重力，其质量不变，重力不变，故A对桌面的压力在物体A移动过程中不变；而随着物体A的右移，受力面积逐渐减小，由 可知，A对桌面的压强在物体A移动过程中将变大。 由题意知，物体A向右移动过程中，压力和接触面的粗糙程度没变化，所以在物体A移动过程中摩擦力保持不变。 【典例1-3】在探究“影响压力作用效果的因素”实验中，某小组同学利用小桌、砝码、海绵等物品在水平桌面上进行探究。 (1)通过观察海绵的________________来反映物体对海绵压力的作用效果； (2)①比较甲、乙图可知：当受力面积相同时，________，压力的作用效果越明显； ②比较乙、丙图可知：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 【答案】(1)凹陷程度 (2)压力越大 【详解】（1）实验通过观察海绵的凹陷程度来反映物体对海绵压力的作用效果。凹陷的程度越大，说明压力的作用效果越明显。 （2）比较甲、乙两图，受力面积相同，乙图的压力大于甲图，且乙图海绵凹陷程度更深。可知当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 【典例1-4】为避免损坏路面，某地规定载货车辆对地面的压强应控制在以内。一辆在水平路面上行驶的货车，车与货物总质量为，车轮与地面的接触总面积为。（取）求： (1)货车对路面的压力是多少； (2)通过计算说明，该车对地面的压强是否超过规定？ 【详解】（1）货车对路面的压力 （2）车轮与地面接触总面积 该车对地面的压强 因为，所以该车对地面的压强超过规定。 跟踪训练1如图，物体重50N静止在竖直的墙壁上，，若物体与墙壁的接触面积为0.02m2，下列分析正确的是（　　） A．物体受到竖直向上的摩擦力，大小等于50N B．物体对墙壁的压强为2500Pa C．物体受到的压力越大，摩擦力越大 D．若物体受到的力全部消失，物体将向下运动 【答案】A 【详解】A．物体静止在竖直的墙壁上，物体处于平衡状态，所受的是平衡力，那么物体在竖直方向上所受的重力和摩擦力是一对平衡力，所以摩擦力的大小等于50N，故A正确； B．物体对墙壁的压强，故B错误； C．物体是被压在竖直墙壁上并处于静止状态，物体在竖直方向上所受的重力和摩擦力是一对平衡力，虽然物体受到的压力变大，但物体受到的重力不变，所以摩擦力不变，故C错误； D．若物体所受的力全部消失，则物体会保持原来的运动状态不变，而物体原来是静止的，那么还会保持静止不动，故D错误。 故选A。 跟踪训练2两个质地均匀的正方体实心铁块，边长之比为3∶1，若如图甲所示放置，则B受到A的压力与水平地面受到的压力之比为___________，压强之比为___________；若如图乙所示放置，则A受到B的压强与水平地面受到的压强之比为___________。 【答案】 27∶28 27∶28 9∶28 【详解】B受到A的压力与水平地面受到的压力之比 B受到A的压强与水平地面受到的压强之比 A受到B的压力与水平地面受到的压力之比 A受到B的压强与水平地面受到的压强之比 跟踪训练3小张利用小桌、海绵、砝码等器材探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。 (1)本实验通过观察___________来比较压力的作用效果。 (2)比较__________两图实验可知：受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 (3)如图丁，将小桌和砝码沿海绵向右平移，此时海绵的凹陷程度与图丙中相比__________（选填“更深”、“更浅”或“一样深”）。 (4)如图戊，小张将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的、两块，发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此她得出结论：压力的作用效果与受力面积无关。你认为她在探究过程中存在的问题是___________。 (5)如图己，两个密度均匀的正方体、放在两块相同的海绵上，分析可知（　　） A．正方体的密度一定比大 B．正方体对海绵的压力一定比大 C．正方体的质量一定比小 D．正方体对海绵的压强一定比小 【答案】(1)海绵的凹陷程度 (2)甲、乙 (3)更深 (4)没有控制压力大小不变 (5)D 【详解】（1）实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显。 （2）根据控制变量法可知，甲、乙两图中受力面积相同，只改变了压力大小，可观察到压力的作用效果不同，可以得出受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （3）小桌和砝码向右移，对海绵的压力不变，受力面积减小，根据可知，压强变大，压力的作用效果变大，海绵的凹陷程度与图丙中相比更深。 （4）将密度均匀的物块沿竖直方向切成大小不同的A、B两块，不仅改变了受力面积，同时也改变了压力，没有使用控制变量法，因此她在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小一定。 （5）AD．由图可知，海绵的凹陷程度反映压强大小，b的凹陷更深，说明；正方体a的边长大于b，由于是均匀柱状物体，根据可知，正方体a的密度一定比b小，故A错误，D正确； BC．由可知，，但，无法直接比较压力大小，由可知，也无法比较质量的大小，故BC错误。 故选D。 跟踪训练4如图所示为我国自主研发的模块车，可以运载航母零件，它在平直的公路上行驶时，受到的阻力是总重力的0.1倍，车与零件总重1.3×104t，若运输时模块车轮胎与地面的总接触面积为65m2，求：（g取） (1)模块车匀速行驶时受到的牵引力； (2)模块车对地面的压强。 【详解】（1）车与零件的总重力为 模块车行驶时受到的阻力为 因模块车在平直公路上匀速行驶，处于受力平衡状态，故牵引力 （2）模块车对水平地面的压力等于其总重力为 模块车对地面的压强为 题型2 一、液体压强的产生原因及特点 1、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。 2、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。 二、探究液体压强的特点实验 1、实验目的、原理、方法 （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。 2、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。 3、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。 4、实验结论及应用 （1）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。 （2）同种液体在同深度的各处，各个方向的压强大小相等。 （3）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。 三、压强计的结构及原理 1、压强计的构造：是一种采用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。 2、压强计的原理：压强计是用来测量较小的压强的 （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）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。 （3）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。 四、液体压强的计算和大小比较 1、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。 2、液体压强中隐含“密度不同”的有关计算：由液体的压强公式p=ρgh可知，液体的压强大小取决于液体的密度和深度，深度的不同比较直观，一眼可以看到，而密度不同需引起注意，有时直接给出物质不同，密度不同，有时则隐含着密度不同，需要自己发现。 3、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。 4、液体压强的大小比较：液体内部的压强主要与液体的密度、深度有关，比较其大小一定采取控制变量法来分析，利用公式采用密度比较法和深度比较法。 五、连通器的原理 1、连通器：上端开口，下部相连通的容器叫做连通器。 2、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。 3、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。 4、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。 【探究归纳】液体因受重力和流动性产生压强，内部向各个方向都有压强，同种液体同一深度各方向压强相等，深度越深压强越大。 【典例2-1】如图甲所示，一个未装满饮料的密闭杯子，先正立放在水平桌面上，然后翻转过来倒立放在桌面上（如图乙所示），饮料对杯底的压强和压力分别是和，则下列关系式正确的是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】B 【详解】根据液体压强公式，图甲中的杯子倒立后底面积变大使得液体深度h减小，所以饮料对杯底的压强；同时液体对杯底的受力模型发生改变，正立时杯底受到的压力小于液体重力，倒立时杯底受到的压力大于液体重力，所以饮料对杯底的压力，故选B。 【典例2-2】我国有句谚语“大河涨水小河满，大河没水小河干”，指的是大河涨水了，小河的水自然就满了，同时也寓意着个人利益总是和集体利益紧密相连，相互依存。“大河涨水小河满”是因为大河和小河构成了________，大河与小河里的水静止时水面是________的。 【答案】 连通器 相平 【详解】依据连通器的定义，上端开口、底部相互连通的容器为连通器，大河与小河满足这一特征，因此大河和小河构成了连通器。 连通器的原理是当连通器内装有同种液体且液体静止时，各容器中的液面保持相平，所以大河与小河里的水静止时水面是相平的。 【典例2-3】在探究“液体压强大小与什么因素有关”的实验中，进行了如图所示的操作。 (1)实验中通过U形管中液面的_______来比较液体内部压强的大小。使用前轻轻按压几下橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明该装置_______（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_______（选填序号）调节。 ①从U形管内倒出适量的水； ②拆除软管重新安装； ③向U形管内加适量的水。 (2)对比丙、丁两图进行实验，得出在同一深度处，液体压强与盛液体的容器形状_______（选填“有关”或“无关”）。 (3)甲、乙两图是探究液体压强与_______的关系。 (4)完成上述实验后，老师要求小明同学将桌面上两杯没有标签的清水和盐水区分开。于是小明同学将压强计的金属盒先后浸入到两杯液体中，如图戊中a和b所示，于是小明认为b杯中盛的是盐水。你认为，小明的结论_______（选填“可靠”或“不可靠”），理由是_______。 【答案】(1) 高度差 不漏气 ② (2)无关 (3)液体深度 (4) 不可靠 没有控制深度相同 【详解】（1）[1]实验采用转换法，通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小，U形管中液面的高度差越大，说明被测压强越大。 [2]使用前轻轻按压几下橡皮 膜，如果U形管中的液体能灵活升降，说明可以形成稳定的压强差，则说明该装置气密性良好，即不漏气。 [3]使用压强计前发现U形管两侧液面有高度差，应拆除软管重新安装，故方法②符合题意。 （2）由图丙、丁可知，两次实验液体密度和探头深度相同，盛放液体的容器的形状不同，U形管中液面的高度差相同，即液体压强相同，可得：液体压强与盛液体的容器形状无关。 （3）甲、乙两次实验中，液体密度相同，探头深度不同，所以探究的是液体压强与液体深度的关系。 （4）[1][2]要利用液体压强与液体密度的关系来鉴别水和盐水时，应控制探头在液体中的深度相同，由图可知，他没有控制探头的深度相同，所以他的结论不可靠。 【典例2-4】如图，玻璃鱼缸放置在水平桌面上，鱼缸底部与水平桌面的接触面积为0.02 m2，鱼缸、水和鱼的总重为60 N，鱼缸内水深度为20 cm，g取10 N/kg。求： (1)水对鱼缸底部的压力； (2)鱼缸对桌面的压强大小。 【详解】（1）水对鱼缸底部的压强 根据可得，水对鱼缸底部的压力 （2）鱼缸放置在水平桌面上，鱼缸对桌面的压力等于鱼缸、水和鱼的总重力，即 根据可得，鱼缸对桌面的压强 跟踪训练1周末爸爸带小明去湖边游玩，将所带的桶装水和矿泉水放在水平沙滩上，发现二者陷入沙子一样深。如图所示，左侧是喝剩下的桶装水，右侧是满瓶的矿泉水。下列说法正确的是（　　） A．水桶和水瓶对沙地的压力相同 B．水桶和水瓶对沙地的压强相同 C．水瓶倒放比正放对沙地的压力大 D．水瓶倒放时，水对瓶盖的压强大于正放时水对瓶底的压强 【答案】B 【详解】A. 已知两者陷入沙子深度相同，说明对沙地的压强相同；由图可知水桶的受力面积，根据公式，可得，即水桶对沙地压力更大，故A错误； B. 压强表示压力的作用效果，两者陷入沙子深度相同，说明压力作用效果相同，因此二者对沙地的压强相同，故B正确； C. 水平沙地上，水瓶对沙地的压力等于水瓶和水的总重力，倒放时总重力不变，因此倒放和正放对沙地的压力大小相等，故C错误； D. 该矿泉水是满瓶，水始终充满瓶子，根据液体压强公式，倒放时水的深度（液面到瓶盖的深度）与正放时水的深度（液面到瓶底的深度）相等，、不变，因此倒放时水对瓶盖的压强等于正放时水对瓶底的压强，故D错误。 故选B。 跟踪训练2三峡大坝坝顶总长3000m，坝顶高185m，当三峡水库的水位为150m时，坝底受到水的压强为_______Pa，在该深度处，面积上所受压力为_______N。（，g取10N/kg） 【答案】 3000 【详解】[1]三峡水库的水位h=150m时，坝底受到水的压强 [2]在该深度处，面积上所受压力为 跟踪训练3小林同学游泳潜水时，感觉潜水越深，耳膜越痛。他关于“液体压强的规律”进行了一系列探究： (1)本实验根据U形管中两边液面的_____来判断液体压强的大小； (2)如果所用的压强计U形管中可选择装染色的酒精、水以及水银中的一种液体，为了使实验现象更明显，小林应该选择三种液体中的_____装入U形管中（）； (3)比较图甲和乙，可以初步得出结论：在同种液体中，液体_____越大，液体压强越大； (4)小林将U形管中装入清水，为了便于读数，在U形管上标了刻度值，在U形管右管有一个指示液面位置的实心红色浮标，如图丁，未测量时，U形管内水面刚好与相平，某次实验中当探头放入某液体中，浮标指示在处，之间的距离为3 cm，则此时U形管左右液面上方气体压强差为_____Pa； (5)小林取下液体压强计的U形管，将不相容的油和水装入其中。待液体稳定后，液面有明显分界线，测出各段距离如图戊所示，则油的密度为_____。 【答案】(1)高度差 (2)染色的酒精 (3)深度 (4)600 (5)0.8 【详解】（1）实验中运用了转换法，通过观察压强计U形管两侧液面的高度差来直观反映液体内部压强的大小。 （2）根据液体内部压强公式可知，在被测液体压强相同的情况下，U形管内所装液体的密度越小，产生的液面高度差就越大，因此选择密度最小的酒精能使实验现象更明显，且染色是为了便于观察刻度。 （3）观察并比较图甲和图乙可知，压强计探头均浸入同种液体中且朝向相同，但图乙中探头所处位置更深，U形管液面高度差也更大，由此可初步得出在同种液体中，深度越大液体压强越大的结论。 （4）未测量时右侧水面在a处，测量时右侧液面上升至b处，上升了3cm，由于U形管内液体体积不变，右侧上升意味着左侧液面同步下降了3cm，此时U形管左右两侧的液面总高度差为 根据液体压强公式计算得出压强差为 （5）以U形管底部油与水的水平分界面为基准面，根据连通器原理，平衡时分界面两侧液体产生的压强相等，即，由图戊读数可知右侧水柱高度，左侧油柱高度 代入等式解得油的密度为 跟踪训练4如图所示，一个边长为10 cm正方体木块，放置在水平桌面上。将200 mL的水倒入一个锥形瓶中，瓶重1 N，底面积为，水深度为5 cm，将锥形瓶放在木块上。（，g取10N/kg） 求： (1)水对瓶底的压力； (2)锥形瓶对木块的压强。 【详解】（1）求解水对瓶底的压力： 由题意得，水的深度，锥形瓶底面积 根据液体压强公式，水对瓶底的压强 由变形得，水对瓶底的压力 （2）求解锥形瓶对木块的压强： 由题意得，水的体积 水的重力 锥形瓶对木块的压力等于水和瓶的总重力，则 根据固体压强公式，锥形瓶对木块的压强 题型3 一、大气压强的存在 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。 2、产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 3、马德堡半球实验证明了：（1）大气压的存在（2）大气压很大。 4、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。‌ 二、大气压的测量 1、托里拆利实验 （1）精确测量出标准大气压数值的实验：托里拆利实验。 （2）实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插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。 （3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。 2、估测大气压值实验 （1）实验目的：估算大气压强的数值。 （2）实验原理：。 （3）二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡力。 （4）实验器材：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。 （5）实验步骤 步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。 步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。 步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 （7）实验计算方法 ①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积。 ②根据公式求出大气压强。 三、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、沸点与压强：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、体积与压强：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。 【归纳总结】大气压强是大气对浸在其中物体的压强，由空气的重力和流动性产生，马德堡半球实验证明了它的存在且很大，生活中覆杯实验、吸盘挂钩等现象都利用了大气压。 【典例3-1】关于大气压强，下列说法错误的是（　　） A．大气压强随高度的增加而减小 B．标准大气压的值约为 C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在 D．同一地点的大气压强是固定不变的 【答案】D 【详解】A．大气压与高度有关，大气压强随海拔高度的增加而减小，故A正确； B．标准大气压的数值约为，故B正确； C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在，故C正确； D．同一地点的大气压强会受天气、温度、季节等因素影响，不是固定不变的，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 【典例3-2】物理知识的应用很广泛，钢笔吸墨水是利用______作用，把墨水压进笔胆里；三峡船闸实现了上下游船只的通航，如图所示，船闸是根据______原理工作的。 【答案】 大气压 连通器 【详解】[1]钢笔吸墨水是利用大气压作用，把墨水压进笔胆里。 [2]船闸是根据连通器原理工作的。 【典例3-3】小明利用图示装置估测大气压。 (1)①将注射器的活塞推到注射器针筒的前端，用橡皮帽封住注射器的小孔。在活塞上用细绳拴挂一个小桶，向小桶里逐渐增加沙子，直至活塞刚好被拉动时停止加沙子。 ②用大量程的弹簧测力计测出桶和沙子的总重。 ③用刻度尺测量___________记为L，读取注射器的容积为V； (2)大气压强测量值___________（用、、表示）。 【答案】(1)注射器有刻度部分的长度 (2) 【详解】（1）注射器有刻度部分的长度L是计算活塞横截面积的关键数据，通过测量这段长度并结合注射器的容积V，目的是可以计算出活塞的横截面积 （2）当活塞刚好被拉动时，大气压力与桶和沙子的总重力平衡，即 结合横截面积，可得大气压强的测量值 跟踪训练1在玻璃瓶内装入适量带颜色的水，用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气，使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后，在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。如图所示，将整个装置放在电梯中进行实验，观察水柱的高度与楼层的关系。下列说法正确的是（　　） A．若水面升高了3cm，可能是从12楼下降到2楼 B．若水面下降了3cm，可能是从12楼下降到2楼 C．玻璃瓶内的气体压强一定小于大气压强 D．玻璃瓶内的气体压强有可能等于大气压强 【答案】B 【详解】AB．从12楼下降到2楼，楼层降低、高度减小，外界大气压增大；内部气压不变，因此细管内水面下降。故A错误，B正确； CD．由题意可知，细管内水面上升到瓶口以上，即细管内液柱，因此 即瓶内气体压强一定大于外界大气压，故CD错误。 故选B。 跟踪训练2人呼吸过程的模拟装置如图所示，当向下拉动橡皮膜时，橡皮膜向外凸起，容器内的___________变小，气球在___________的作用下体积变大，完成吸气过程。在用该装置模拟人吸气的过程中，容器内空气（不含气球内空气）的质量___________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 气压 大气压 不变 【详解】当向下拉动橡皮膜时，容器内气体的体积增大，此时容器内气体的压强将减小，由于容器内气压减小，小于容器外大气压，外面空气被压入容器内，所以气球会在大气压的作用下体积变大。 由图可知，容器是密封的，所以在模拟人的吸气过程中容器内所含空气的量不变，即容器内空气的质量不变。 跟踪训练3小筱利用针筒、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，如图所示，步骤如下： (1)步骤一：把针筒内的活塞推至针筒的底端，然后用橡皮帽堵住针筒的小孔； 步骤二：如图甲，用细尼龙绳拴住活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞相对针筒匀速拉动时，记下弹簧测力计的示数为； 步骤三：如图乙，记录针筒的容积为V，用刻度尺测出容积V相应的长度L后，可求出活塞的横截面积为________；计算出大气压强为________。 (2)经分析，发现在步骤二中活塞相对针筒匀速拉动时，活塞还受到一个水平向________的摩擦力，假设针筒内为真空，仅考虑摩擦力的影响，则所测的大气压强将偏________。 (3)于是小筱设计了以下方法测量活塞受到的摩擦力：将橡皮帽取下，活塞推到针筒底端，仍按照图甲方式向右慢慢拉动针筒，当活塞相对针筒匀速拉动时，记录弹簧测力计示数为。因此考虑到摩擦力影响，根据所测数据可以推导大气压强的计算表达式________。（用、、V、L来表示） 【答案】(1) 2.5 (2) 右 大 (3) 【详解】（1）如图乙，20mL对应的长度为8.00cm，活塞的横截面积为 大气压强的值为 （2）向右拉动针筒时，活塞相对针筒向左运动，摩擦力阻碍相对运动，因此摩擦力方向水平向右。匀速拉动时受力平衡，测得的拉力大于真实的大气压力，根据，计算出的大气压强偏大。 （3）注射器的活塞面积，开始拉动时，拉力等于摩擦力与大气压力之和，第二次拉动时拉力等于摩擦力，故两次的拉力之差等于大气压力，则测得的大气压值 题型4 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。 【归纳总结】制作简易活塞式抽水机是通过利用大气压原理，设计并制作简易活塞式抽水机，同时调试优化其密封性、阀门灵活性等部件，实现抽水功能，以此结合物理知识与工程设计能力的实践项目。 【典例4-1】如图，是小雷同学根据设计图制作的简易活塞式抽水机，将圆筒放到装有水的盆中，上下抽动活塞，水就被抽了上来。结合自己操作中观察到的现象，他做了如下总结，其中正确的是（   ） A．抽水机是利用流体压强与流速的关系的原理工作的 B．在一个标准大气压下，活塞式抽水机提升水的最大高度可以达到 C．当压下活塞时，此时阀门B打开，阀门A关闭 D．抽水时，活塞向上运动，阀门A关闭，阀门B打开 【答案】D 【详解】A．活塞式抽水机是利用大气压把水抽上来的，故A错误； B．在一个标准大气压下，由可知支撑的水的高度，故B错误； C．当压下活塞时，阀门A打开，阀门B关闭，故C错误； D．由活塞式抽水机的工作过程可知，活塞向上运动时，阀门A关闭，在大气压作用下活塞下面的水推开阀门B进入筒中，故D正确。 故选D。 【典例4-2】如图所示是小凯自制的活塞式抽水机。 (1)当活塞向上运动至位置a的过程，圆筒内的水___________（选填“会”或“不会”）随活塞向上运动。 (2)当活塞继续向上运动至位置b时，圆筒内___________（选填“有”或“没有”）水流出出水口。 (3)小凯自制的抽水机有哪些地方需要改进，写出你的改进措施，并简要说明这些措施的作用。（可以用文字说明，也可以画简图加文字说明） 【答案】(1)会 (2)没有 (3)见解析 【详解】（1）当活塞向上运动时，活塞下方空间增大，压强减小，外界大气压将水压入圆筒中，因此圆筒内的水会上升。 （2）当活塞继续向上运动至位置b时，活塞已经超出出水口，装置密封性被破坏，由于大气压的作用，圆筒里的水没有从出水口流出。 （3）①在细管和圆筒的连接处增设一个能向上打开的单向阀门A。其作用是：活塞向上运动时，阀门A打开，水能顺利进入圆筒中；活塞向下运动时，阀门A关闭，水受阻不能向下流动。 ②在活塞上打孔，并在打孔处增设一个能向上单向打开的阀门B。其作用是：活塞向下运动时，阀门B打开，水能进入活塞上方；活塞向上运动时，阀门B关闭，水保留在活塞上方。 跟踪训练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。 跟踪训练2【项目提出】学习小组利用生活中的物品自制了如图所示的简易活塞式抽水机。测试过程中，他们发现不同小组的抽水机工作效率差异较大，他们猜想抽水机的工作效率是否与活塞拉动的竖直距离有关呢？ 【项目实施】 (1)小组同学利用同一款抽水机进行探究。当活塞提起向上运动时，玻璃球________（选填“打开”或“关闭”）进水口； (2)他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过________来反映抽水机工作效率的； (3)请你设计一个记录实验数据的表格________； 【项目拓展】 (4)小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环。根据以上信息，请你提出一个可探究的科学问题：________。 【答案】(1)打开 (2)每10秒抽水的质量 (3) 序号 活塞每次拉动的竖直距离s/cm 每10秒抽出水的质量m/g 1 2 3 … (4)活塞的密封性是否与活塞的材质有关？ 【详解】（1）当活塞提起向上运动时，阀门关闭，活塞下面的气体质量不变，体积变大，密度变小，压强变小，小于大气压，在大气压的作用下，玻璃球打开进水口。 （2）他们改变活塞拉动的竖直距离，测量每10秒抽出水的质量，多次实验寻找规律。实验中小组同学是通过每10秒抽水的质量来反映抽水机工作效率的，每10秒抽水的质量越多，表示抽水机工作效率越大。 （3）实验过程中，他们多次改变活塞拉动的竖直距离，测量对应的每10秒抽出水的质量，所以实验中应记录活塞每次拉动的竖直距离s与每10秒抽出水的质量m，距离与质量均较小，单位分别用cm、g，表格设计如下： 序号 活塞每次拉动的竖直距离s/cm 每10秒抽出水的质量m/g 1 2 3 … （4）小组同学发现活塞的密封性不严，也会导致抽水机工作效率低。改进时小组同学对活塞的气密性进行调查发现：小型打气筒会采用橡胶材质的活塞环；汽车发动机等领域会采用金属材质的活塞环，说明不同材质的活塞环的气密性可能不同，由此可以提出的探究科学问题为活塞的密封性是否与活塞的材质有关？ 题型5 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。 【归纳总结】在气体和液体这类流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大；飞机机翼上方空气流速快、压强小，下方流速慢、压强大，由此产生的压力差就是向上的升力，喷雾器、跑车扰流板等也都利用了这一规律。 【典例5-1】如图所示的生产生活实例与相关物理知识的说法中，下列说法中正确的是（　 　） A．甲图：抽油烟机能够抽油烟，利用了流体流速越快，压强越小的原理 B．乙图：行驶的无人快递车在关闭电源后会很快停下，说明物体的运动需要力来维持 C．丙图：花样滑冰运动员在冰面上沿圆周匀速滑行时处于平衡状态 D．丁图：跳远运动员助跑起跳后在空中继续向前运动是因为受到惯性的作用 【答案】A 【详解】A．抽油烟机工作时，内部空气流速快、压强小，外界大气压将油烟压入油烟机，利用了流体流速越快，压强越小的原理，故A正确； B．关闭电源后快递车很快停下，是因为摩擦力改变了它的运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体运动不需要力来维持，故B错误； C．花样滑冰运动员沿圆周匀速滑行，运动方向不断改变，说明运动状态发生改变，因此不属于平衡状态，故C错误； D．惯性是物体本身的固有属性，不能说“受到惯性作用”，跳远运动员助跑起跳后在空中继续向前运动是因为运动员具有惯性，故D错误。 故选A。 【典例5-2】无风的天气，汽车在马路上快速驶过，马路两边原来静止的树叶会随车飘动。如图所示，汽车快速向左行驶的过程中，马路两边的树叶会向_______（选填“A”、“B”或“C”）方向飘动。 【答案】A 【详解】 汽车快速在马路上行驶时，马路中间汽车行驶区域空气流速大、压强小，两边的气压大于马路中央的气压，树叶被压向马路中央，因此沿A方向飘动。 跟踪训练1下列实例不能说明流体压强与流速的关系的是（　　） A．大型运输机运-20升空 B．向两张纸中间吹气，纸张靠拢 C．活塞式抽水机抽水 D．向B管吹气，可将杯中的水“吸”上来并喷出 【答案】C 【详解】A．大型运输机运-20升空，是因为机翼上方空气流速大、压强小，下方空气流速小、压强大，从而产生向上的升力，能说明流体压强与流速的关系。故A不符合题意。 B．向两张纸中间吹气，中间空气流速大、压强小，外侧空气流速小、压强大，纸张在压强差的作用下靠拢，能说明流体压强与流速的关系。故B不符合题意。 C．活塞式抽水机抽水是利用大气压工作的，不是利用流体压强与流速的关系，故C符合题意。 D．向B管吹气，A管上方空气流速大、压强小，在大气压的作用下，杯中的水被“吸”上来并喷出，能说明流体压强与流速的关系。故D不符合题意。 故选C。 跟踪训练2春节期间，小明和父母乘飞机去旅游，飞行时机翼______（填“上”或“下”）方的空气流速快，压强小，因此获得了向上的升力。在飞机水平匀速飞行过程中，小明看到水平桌面上的茶杯静止不动，则茶杯______（填“受”或“不受”）摩擦力；有的茶杯底部配有硅胶吸盘，该设计是利用重力和______将吸盘紧压在桌面上，以防止茶杯移位。 【答案】 上 不受 大气压 【详解】机翼上凸下平，飞行时上方空气流速更快，流速越大，压强越小，机翼下方压强大于上方，进而获得向上升力。 飞机水平匀速飞行时，茶杯静止在水平桌面，茶杯与桌面间无相对运动及相对运动趋势，所以茶杯不受摩擦力。 硅胶吸盘按压桌面时排出内部空气，外界大气压大于吸盘内部气压，在重力和大气压的共同作用下，吸盘被紧压在桌面防止移位。 【能力培优练】 1．如图茶杯放在水平桌面上时，茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力，这两个力的三要素中相同的是（　　） A．大小方向 B．方向作用点 C．大小作用点 D．大小方向作用点 【答案】A 【详解】茶杯所受的重力：大小为茶杯的重力，方向竖直向下，作用点在茶杯的重心上；茶杯对桌面的压力：大小为茶杯的重力，方向竖直向下，作用点在桌面上，不在茶杯上。所以茶杯所受的重力和茶杯对桌面的压力大小相等，方向相同，作用点不一样。 故选A。 2．如图所示，下列四个实例中，能利用流体压强和流速关系的知识解释的是（　　） A．拦河大坝设计成下宽上窄的形状 B．U形存水弯 C．候车的乘客应站在安全线以外，否则可能会被“吸”向行驶的列车 D．用吸管吸饮料时，饮料顺着吸管流进嘴里 【答案】C 【详解】A．拦河大坝设计成下宽上窄的形状，是因为液体压强随深度的增加而增大，故A不符合题意； B．U形存水弯利用了连通器原理，故B不符合题意； C．行驶的列车快速驶过时，列车与候车的乘客之间的空气流速变大、压强变小，因而乘客会受到指向列车的压力差，可能会被“吸”向行驶的列车，所以候车的乘客应站在安全线以外，故C符合题意； D．用吸管吸饮料时，饮料在大气压强的作用下顺着吸管流进嘴里，故D不符合题意。 故选C。 3．关于液体压强，下列说法正确的是（　　） A．液体内部只存在向下的压强 B．液体压强只与液体深度有关 C．同一深度，液体向各个方向的压强相等 D．液体密度越大，压强一定越大 【答案】C 【详解】A.液体内部向各个方向都有压强，并非只存在向下的压强，故A错误； B.液体压强与液体密度、液体深度两个因素有关，并非只和深度有关，故B错误； C.根据液体压强的特点，同一深度，液体向各个方向的压强相等，故C正确； D.液体压强由密度和深度共同决定，密度大的液体如果深度很小，压强不一定更大，故D错误。 故选C。 4．甲、乙两个容器中分别盛有质量相同的水，甲、乙容器的质量相同，静止在水平面上，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲、乙容器中水对容器底部的压强相等 B．甲、乙容器对水平面的压强相等 C．甲、乙容器中水对容器底部的压力不相等 D．甲、乙容器对水平面的压力相等 【答案】D 【详解】A．根据液体压强计算公式，液体密度相同，甲的深度小于乙的深度，甲容器中水对容器底的压强小于乙容器中水对容器底的压强，故A错误； B．容器质量相同，水的质量相同，所以甲、乙的重力相同，对水平面的压力相同，甲的受力面积大于乙的受力面积，根据可知甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强，故B错误； C．圆柱形容器中，水对容器底部的压力等于水的重力；水的质量相同，因此水的重力相同，水对容器底的压力相等，故C错误； D．水平面上，容器对水平面的压力等于总重力，容器质量、水质量都相同，总重力相同，因此对水平面的压力相等，故D正确。 故选D。 5．如图所示，质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，分别装有A、B、C三种质量和深度均相同的液体。下列说法正确的是（　　） A．液体的密度 B．液体对容器底部的压强 C．液体对容器底部的压力 D．容器对桌面的压力 【答案】B 【详解】A．三个容器的底面积相同，甲为圆柱形，乙、丙为圆台形，三种液体的质量和深度均相同，由图中容器的形状可知，B液体的体积最小，C液体的体积最大，根据可知，B液体的密度最大，C液体的密度最小，即，故A错误； B．三种液体的深度相同，根据公式可知，液体对容器底部的压强，故B正确； C．三个容器的底面积相同，根据公式可知，液体对容器底部的压力关系为，故C错误； D．容器对水平桌面的压力等于容器和液体的总重力，因三个容器的质量相同、三种液体的质量相同，根据可知它们的总重力相等，所以它们对桌面的压力相等，即，故D错误。 故选B。 6．根据下方表格和图像分析，下列说法不正确的是（　　）（g取10N/kg） 液体种类 水银 酒精 盐水 液体密度/（） 13.6 0.8 1.03 A．甲液体的密度大于乙液体的密度 B．当深度相同时，甲、乙两种液体的压强之比为 C．当深度降低2cm时，甲液体对容器底部的压强减少300Pa D．丙液体的压强与深度的关系图像在甲、乙两种液体的图像之间，则丙液体可能是盐水 【答案】B 【详解】A．当压强 时，甲的深度 甲密度为 乙的深度 乙密度为 ，故A正确； B．深度相同时，根据 可知，压强比 故B错误； C．根据可知，深度降低 ，压强减少量 故C正确； D．丙的图像在甲乙之间，说明密度满足 ，即 ，表格中盐水密度为 ，符合范围，故丙可能是盐水，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 7．如图，甲乙两个实心物体静止在水平面上，甲为底面积为、高的均匀柱状体，乙为底面积为、高的正方体，。当沿水平方向截取不同高度的甲物体，并平放在乙物体正上方时，甲、乙对地面的压强随截取的高度h的变化如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．时，甲对地面的压力为 B．甲和乙的密度比 C．时，甲和乙对地面的压力相等 D．时，乙对地面的压强 【答案】B 【详解】对于均匀实心柱体，水平地面的压强可推导得 A．截取的高度时，由图可知甲对地面的压强为，甲对地面的压力，本身是压强单位，不符合压力的描述，故A错误； B．截取的高度时，由图可知，甲对地面的压强① 乙对地面的压强② 甲、乙的高度之比为 即，①②两式作比得 化简得，故B正确； C．截取的高度时，甲被全部截取，甲剩余部分对地面的压强为0，因此甲对地面的压力为0；乙对地面的压力等于甲乙总重力，不为0，二者压力不相等，故C错误； D．甲、乙的重力等于甲、乙对地面的压力，分别为 截取的高度时，甲全部放在乙上，乙对地面的压力等于甲、乙的总重力 因此乙对地面的压强 ，故D错误。 故选B。 8．地质队获得了一段地质样品，由密度相同的A、B柱体组成，经测量，B部分的底面积为240cm2，为分析样品的地质结构，将其置于水平放置的传感器上，沿水平方向切割如图甲所示，传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．该样品的密度大小为2.3g/cm3 B．切割前，A对传感器的压力为75N C．当时，圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa D．当时，剩余样品与切割前的总重之比为31:35 【答案】D 【分析】因为样品是由密度相同的A、B柱体组成，且压强随切去高度变化，所以先结合图乙确定A、B各自的高度，以及切割不同阶段的压强变化对应的柱体部分。因为柱体对传感器的压力等于自身重力，压强公式为所以可以利用压强变化和高度变化，结合已知的B的底面积，推导样品的密度。分别结合密度、重力、压强的相关公式，将已知的高度、底面积、压强等数据代入，推导对应物理量。当计算剩余部分的压力、压强或重力之比时，需要先确定剩余部分的高度、底面积，再结合密度公式和压强、重力公式进行推导。 【详解】A．由图像乙可知，当h在0到5cm时和5cm到15cm时传感器所受压强随切去高度h的变化量不同，所以B柱体的高度为5cm，当时，传感器所受压强为0，则A、B的总高度为15cm，则A的高度10cm，由图像乙可知，当切去5cm时，传感器上所受压强为物体A对传感器的压强，由 可得该样品的密度大小为 故A错误； B．B柱体的体积为 B柱体的质量为 B柱体的重力为 由题意得 得A部分的底面积为 由得A部分的重力为 切割前，A对传感器的压力为 故B错误； C．当时，圆柱体B剩余部分对A的压强为 故C错误； D．当时，切割的体积为 切割的质量为 切割的重力为 剩余样品重力为 剩余样品与切割前的总重之比为 故D正确。 故选D。 9．世界上证明大气压强存在的实验是___________实验；C919作为我国自主研制的大型客机，其机翼设计充分利用了流体流速快的地方压强___________（选填“大”或“小”）。 【答案】 马德堡半球 小 【详解】[1]马德堡半球实验是证明大气压强存在的经典实验，通过实验现象直观证实了大气压强的存在。 [2]根据流体压强与流速的规律，流体流速越快的位置压强越小。C919机翼的特殊造型使机翼上方空气流速更快、压强更小，下方流速慢、压强大，进而产生向上的升力。 10．由于长江上游的植被遭受到破坏，造成水土流失，使长江水中的泥沙含量增加，这相当于长江水的密度__________（选填“变小”或“变大”）。因此，在相同深度的情况下，长江水对堤坝的压强变大，从而使堤坝受到破坏的可能性增大了，加大了防汛的难度。为更加安全，堤坝设计成上窄下宽的形状，这是因为水的压强随__________的增加而增大。 【答案】 变大 深度 【详解】[1]泥沙的密度比水的密度大，如果水中泥沙含量增加，在体积不变的情况下，长江水的质量变大，由可知，长江水的密度会变大。 [2]由可知，液体压强随深度的增加而增大，为了使大坝的下部承受更大的水压，所以拦河大坝设计成上窄下宽的形状。 11．平底茶壶的质量是400g，底面积是40，内盛0.6kg的开水，放置在面积为1的水平桌面中央。水对茶壶底部的压力为_______N，茶壶对桌面的压强为_______。（g=10N/kg） 【答案】 4.8 2500/ 【详解】水的深度为 水对壶底的压强为 茶壶底面积为 水对茶壶底部的压力为 茶壶的质量为 茶壶和水的总重力为 茶壶对桌面的压强为 12．小敏对太空中的星球比较感兴趣，他从网上查得：甲、乙两个星球表面上物体的重力与其质量的关系如图所示，从图中信息可知，乙星球表面物体所受重力与质量成正比，比值为__________。质量为的物体，则在甲星球上受到的重力是__________N。在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为，大气压约为。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图所示，水的密度为，则经实验测出的约为__________m。 【答案】 5 300 0.3 【详解】乙星球表面上物体的质量为10kg时，其重力是50N，所以重力和质量的比值为 甲星球表面上物体所受重力和质量的比值为 质量为的物体，在甲星球上受到的重力是 根据可知，经实验测出的约为 13．同学们在“探究影响压力作用效果因素”的实验时，实验过程如图所示，甲图中小桌放在海绵上，乙图中在桌面上放一个砝码，丙图中桌面朝下、并在其上放一个同样的砝码，丁图中在桌面上放两个与丙图同样的砝码。请你完成下列内容。 (1)实验中通过观察______________来比较压力的作用效果；我们_________（选填“可以”或“不可以”）用沙子代替海绵来完成实验； (2)通过比较图中甲、乙、丁图得出的结论是：受力面积一定时，压力_________（选填“越大”或“越小”），压力的作用效果越明显； (3)通过比较图中乙、丙两图，得出的结论是_________有关。 【答案】(1)海绵的凹陷程度，可以 (2)越大 (3)压力的作用效果与受力面积 【详解】（1）本实验利用转换法，通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果；沙子受力后也会发生明显形变，能够显示压力的作用效果，因此可以用沙子代替海绵完成实验。 （2）甲、乙、丁三图中，受力面积相同，压力大小不同，压力越大，海绵的凹陷程度越明显，因此可得：受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。 （3）乙、丙两图中，压力大小相同，受力面积不同，压力的作用效果不同，因此可得结论：压力的作用效果与受力面积有关。 14．2025年3月25日，“深海一号”船搭载“蛟龙”号完成今年技术升级后的首次试验，这个消息激发了小萍同学“探究液体内部的压强”的兴趣，她利用如图所示的形管压强计、烧杯、水来进行了如下实验： (1)如图甲所示，压强计是通过形管中液面的___________来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气，方法是用手轻轻按压几下橡皮膜，如果形管中的水面能灵活升降，则说明该装置___________（选填“漏气”或“不漏气”）； (2)根据图乙、丙所示现象可以研究：液体内部压强大小与___________的关系。根据研究得出的结论，拦河坝应设计成___________（选填“上宽下窄”或“上窄下宽”）的形状； (3)实验后，小萍自制了如图丁所示的装置继续探究，已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水，发现橡皮膜向右侧凸起，如图丁所示，这说明液体对容器___________有压强。她再向隔板右侧倒入另一种液体，当加到一定程度时，橡皮膜恢复原状，如图戊所示，则___________（选填“>”“=”或“<”）。 【答案】(1) 高度差 不漏气 (2) 深度 上窄下宽 (3) 侧壁 ＜ 【详解】（1）压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小，应用了转换法；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，则说明装置气密性良好不漏气。 （2）图乙、丙中，液体相同，探头在水中的深度不同，是用来探究液体内部压强大小与深度的关系；丙中探头所处的深度比乙的大，U形管两侧液面高度差比乙的大，探头在丙中所受的压强大，所以液体内部的压强随着深度的增加而增大，所以，拦河坝应设计成上窄下宽，使底部可以承受更大的压强。 （3）图丁中，加入水在隔板左侧，橡皮膜向右侧凸起，是因为橡皮膜受到了水的压强，这说明液体对容器侧壁有压强；由图戊知，橡皮膜恢复原状，则，根据得。 15．如图 所示，将一把质量为 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，水面到壶底的距离为12cm。已知水的密度为。求： (1)水对茶壶底的压强； (2)水对茶壶底的压力； (3)茶壶对桌面的压强。 【详解】（1）根据液体压强公式，计算得到水对茶壶底的压强 （2）水对茶壶底的压力 （3）茶壶对桌面的压力等于总重力 茶壶对桌面的压强 16．生物学家在野外考察时，发现一只熊在雪地里留下的一串脚印，选取出这只熊四脚着地停留在水平地面时的脚印，图甲是其中一个脚印的照片，图乙是在方格纸上描绘出的该脚印轮廓。生物学家为了估算这只熊的质量，进行了如下操作：在方格纸上描绘出脚印的轮廓，如图乙所示，图中每个小方格的面积均为，数出脚印轮廓所围小方格的个数（凡大于半格的都算一个，小于半格的都不算），用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积，就大致得出了脚印的面积。再测出脚印的深度，在脚印旁边相同的地面上放一底面积为的平底容器，在容器中缓缓放入适当的物体，当容器下陷的深度与脚印的深度相同时，测出容器及内部物体的总质量为2kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积，取，求： (1)画出该熊站立在水平地面时（四脚着地）的受力示意图； (2)计算放入物体后的容器对雪地的压强； (3)估算该熊的质量。 【详解】（1）熊静止站立在水平地面，受两个力：竖直向下的重力、竖直向上的地面支持力（四只脚都受到支持力，可看为一个总支持力），二力大小相等，作图时两个力长度相等，据此作图。 （2）容器及内部物体的总重力 容器对雪地的压力等于总重力，即 容器底面积 容器对雪地的压强 （3）计算单个脚印的面积 数图乙中大于半格的方格，共 30个（按题意“大于半格算1个，小于半格不算”）。 每个方格面积，则单只脚印面积 熊对雪地的压强：容器下陷深度与脚印深度相同，说明熊对雪地的压强与容器对雪地的压强相等，即： 熊的总受力面积：熊四脚着地，总接触面积 熊的重力与质量：熊对地面的压力等于自身重力 熊的质量 【链接中考】 1．（2020·四川攀枝花·中考真题）下列实例中，为了减小压强的是（　　） A．安全锤头部做成锥形 B．吸管一端做成尖形 C．菜刀刀刃磨得很薄 D．书包背带做得较宽 【答案】D 【详解】A．安全锤头部做成锥形，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．吸管一端做成尖形，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B不符合题意； C．菜刀刀刃磨得很薄，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．书包背带做得较宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故D符合题意。 故选D。 2．（2025·四川·中考真题）2023年9月13日，甘孜藏族自治州第四届运动会在康定北门体育场拉开帷幕。以下说法正确的是（    ） A．跳高运动员起跳离地后将不再受到重力作用 B．篮球表面通常做得比较粗糙是为了减小摩擦 C．跳远运动员腾空后继续向前是因为具有惯性 D．足球运动员鞋底的花纹是为了减小对地压强 【答案】C 【详解】A．地球附近的所有物体都始终受到重力作用，运动员起跳离地后仍然受重力，故A错误； B．篮球表面做得粗糙，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B错误； C．跳远运动员腾空后，由于惯性会保持原来向前的运动状态，继续向前运动，故C正确； D．足球鞋底的花纹是通过增大接触面粗糙程度来增大摩擦力，故D错误。 故选C。 3．（2025·四川绵阳·中考真题）如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住后从漏斗口向下持续吹气，然后将手指移开，发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中，乒乓球上方气流速度________下方气流速度，导致上方气压________下方气压，从而产生压强差。（选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 大于 小于 【详解】[1][2]当从漏斗口向下用力吹气时，气流从漏斗壁快速流出，乒乓球上方气流的流速大、压强比较小，乒乓球的下方受到的大气压是不变的，乒乓球下方压强大于上方压强，产生向上的压力差托着乒乓球不会掉下来。 4．（2025·黑龙江哈尔滨·中考真题）如图所示，是某同学设计的冷热水混合淋浴器。图中热水上方水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强___________；瓶中的热水越用越少，热水对瓶底的压强越___________。 【答案】 小 小 【详解】[1]在流体中，流速越大的地方，压强越小，流速越小的地方，压强越大；因此图中热水上方水平连接部分管径较细，冷水流经此处时，流速大、压强小。 [2] 瓶中的热水越用越少，瓶底到水面的深度越来越小，根据可知，热水对瓶底的压强越小。 5．（2025·江苏南京·中考真题）在“探究液体压强与哪些因素有关”实验中，进行了如图所示的操作。 (1)实验前，应观察压强计的U形管两侧液面是否_______。 (2)比较甲、乙两图，可以探究液体压强大小与_______的关系。 (3)比较________两图，可以发现液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。 (4)比较甲、丁两图，可以得到：在深度相同时，_________越大，液体压强越大。 【答案】(1)相平 (2)深度 (3)乙、丙 (4)液体密度 【详解】（1）实验前，应观察压强计的U形管两侧液面是否相平；如果两侧液面不相平，说明压强计可能存在漏气问题，需要拆除橡胶管重新安装。 （2）比较甲、乙两图，同种液体，探头所处深度不同，可以探究液体压强大小与深度的关系。 （3）比较乙、丙两图，探头在水中的深度相同，探头的方向不同，U形管两侧液面的高度差相同，所以液体内部同一深度不同方向的压强大小相等。 （4）比较甲、丁两图，探头深度相同，盐水密度大于水的密度，探头在盐水中U形管两侧液面高度差大，所以可以得到：在深度相同时，液体密度越大，液体压强越大。 6．（2025·江苏淮安·中考真题）如图所示为一辆新能源汽车，质量为1.8×103 kg，轮胎与水平地面接触的总面积为0.1 m2，g取10 N/kg。 (1)求新能源汽车所受重力的大小。 (2)求新能源汽车对水平地面的压强。 【详解】（1）新能源汽车所受重力为G=mg=1.8×103 kg×10N/kg=1.8×104 N （2）新能源汽车对水平地面的压强 / 学科网（北京）股份有限公司 $