内容正文:
专题03 压强
解题思路
1.先区分研究对象,固体优先用p=,柱形固体可结合推导式;
2.液体统一用p=ρgh,再根据公式已知量,分步代入计算,注意单位统一、受力面积与深度的准确判断。
题型1 压强的两大计算公式及应用
1.(2025春•海口期中)如图所示,手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2,图钉尖的面积是5×10﹣8m2,则手指对图钉帽的压强为 Pa,图钉尖对木板的压强为 Pa。
2.(2025•平桂区 三模)A、B是相同材料制成的两个圆柱体,高度之比为4:1。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3:1,则A、B的体积之比VA:VB= 。将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1:p2= 。
3.(2026•汶上县一模)如图所示,玻璃杯中装有3×10﹣4m3的水,水深10cm,若杯的重力为1N,杯的底面积为20cm2,水平桌面的面积为0.5m2,杯壁厚度不计;则水对杯底的压力为 N,玻璃杯对水平桌面的压强为 Pa。
4.(2026春•蜀山区校级期中)如图,一支两端开口的玻璃管,下端附一塑料薄片,竖直浸入水中20cm深处,如果在管中缓慢地注入某种液体,当该液面超过水面5cm时,薄片刚好落下,如图所示,则该液体的密度为 g/m3。
题型2 固体压强典型题型分析
解题思路
1.先确定压力大小(水平面上F=G物),找准实际受力面积;
2.切割、叠加、倒置类题型,分别分析压力、受力面积的变化,再结合公式比较或计算压强。
续航里程
15km
最大速度
15km/h
整车质量
10kg
最大承重
130kg
1.(2026春•洛江区期中)某双轮电动平衡车的铭牌如下表所示。如图所示,质量为50kg的小翔驾驶平衡车在水平路面上匀速行驶,平衡车与路面接触总面积为40cm2(g取10N/kg)。求:
(1)平衡车充满电一次至少可以连续行驶多长时间。
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,平衡车对路面的压强。
2.(2026•高新区一模)如图所示,质量相等的实心均匀圆柱体甲、乙置于水平桌面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对桌面的压强可能相等,下列方案中可行的有( )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积ΔV
D.甲、乙都沿竖直方向切去各自一半体积
3.(多选)(2024春•凯里市校级期中)如图所示,A、B为两个密度之比为8:1、体积之比为1:8的实心正方体,按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.图甲中A对B的压力等于图乙中B对A的压力
B.图甲中A对B的压强大于图乙中B对A的压强
C.地面受到的压力之比是1:1
D.地面受到的压强之比为1:4
4.(2026•铜陵校级一模)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上。若将该容器倒置放在桌面上,如图乙所示,则( )
A.水对容器底的压力减小
B.容器对桌面的压强增大
C.水对容器底的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
题型3 液体压强规律与解题要点
解题思路
1.依据液体压强只与液体密度、深度有关的规律,深度从液面竖直向下测量;
2.不规则容器区分液体压强和容器底压力,先算压强再求压力。
1.(2026春•仓山区期中)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,g=10N/kg,水龙头关闭时,b处所受水的压强为( )
A.3.0×104Pa B.6.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.6×105Pa
2.(2026•巢湖市一模)如图所示,盛有一定量液体的密闭容器,容器底部对水平面的压强为p1,液体对容器底部的压强为p2;把容器倒立过来放置在同一水平面上,容器底部对水平面的压强为p1',液体对容器底部的压强为p2',下列分析判断正确的是( )
A.p1=p1';p2=p2' B.p1>p1';p2>p2'
C.p1>p1';p2<p2' D.p1<p1';p2>p2'
二、填空题(共1小题)
3.(2026春•万州区期中)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa,水的深度为 9 cm;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为 0.4 kg。(g取10N/kg、)
三、计算题(共1小题)
4.(2026春•罗湖区期中)如图为小好家里的洗菜池为柱形容器,容积为3.6×10﹣2m3,底面积为0.12m2。他向洗菜池中注水深度为5×10﹣2m时,水对塞子产生的压力为0.75N。(塞子的上表面看作一个平面,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)当水深5×10﹣2m时,水对洗菜池底部的压强;
(2)塞子的受力面积;
(3)当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力。
题型4 大气压强与流体压强应用
解题思路
1. 熟记大气压存在、大气压变化规律,结合生活情景分析原理;
2. 流体压强牢记“流速越大,压强越小”,对比两侧流速差异判断压强、受力变化。
1.(2026•莱西市二模)小华用去底的玻璃瓶制成肺呼吸模型,如图所示。下拉橡皮膜,空气进入气球完成吸气;上推橡皮膜,气球排出部分空气完成呼气。下列说法正确的是( )
A.“吸气”时,气球模拟肺体积变小 B.“吸气”时,瓶内气压小于外部大气压
C.“呼气”时,气球内的空气质量不变 D.“呼气”时,瓶内气压等于外部大气压
2.(2026春•坊子区期中)如图所示,小刚设计了一个盆景自动供水装置,他将一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,此时瓶口刚刚被水浸没,下列说法正确的是( )
A.塑料瓶中的水会继续流出,直至盆景中的水面与瓶中水面相平
B.当瓶子中的水不流出时,瓶内气压等于瓶外气压
C.当盆景中的水逐渐减少至瓶口露出水面,瓶中水才会流出
D.随着盆景中的水逐渐减少,瓶内气压逐渐变大
3.(2026•晋安区校级模拟)“清风不识字,何必乱翻书”,描写的是书表面有风吹过,纸张向上飘起的情景,如图所示。纸张飘起是因为纸张上方的空气( )
A.流速慢,压强大 B.流速快,压强大
C.流速慢,压强小 D.流速快,压强小
4.(2026春•南海区期中)佛山街坊以前常用一种“不用电、不用燃气”的简易淋浴器,如图所示。使用时,A端接自来水管,B端的水管插入保温瓶的热水中,打开水龙头后,自来水流过三通管的狭窄处,温水便从喷头喷出。关于该装置的工作原理,下列说法正确的是( )
A.流速减慢,压强变小,热水在大气压作用下上升
B.流速加快,压强变大,热水在重力作用下上升
C.流速加快,压强变小,热水在大气压作用下上升
D.流速减慢,压强变大,热水在重力作用下上升
5.(2026春•北京期中)将两种机翼模型分别固定在支架上,支架放置于电子秤上,如图所示。用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,机翼模型下面的电子秤的示数可能明显变小的是( )
A
B
C
D
题型5 压强相关图像分析
解题思路
1. 明确横、纵坐标物理量,结合压强公式分析图像趋势、特殊点;
2. 根据图像提取已知数据,结合公式进行定性判断或定量计算。
1.(2025春•开州区期末)如图甲所示,宽为0.3m、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,直到木板的三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。下列说法正确的是( )
A.长木板的底面积为0.27m2
B.当x=0.20m时,木板对桌面的压强为36Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为81N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
2.(2026•顺义区校级模拟)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是( )
A.物体A的高度为10cm
B.物体B的重力为10N
C.物体B的重力为24N
D.物体A的密度为1.2×103kg/m3
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•宁明县期末)甲、乙两个实心物体静止在水平面上,均匀柱状体甲的底面积为0.25m2,高为3m,正方体乙的边长为1m;甲、乙密度分别为ρ甲,ρ乙。现沿水平方向将甲物体截取不同高度放在乙物体正上方,得到甲、乙对地面的压强随截取高度h的变化如图所示,则( )
A.ρ甲:ρ乙=1:3 B.h1=1.6m
C.p1=1.2p0 D.p1: p2=4:5
(多选)4.(2024春•南昌期末)均匀地向某容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A
B
C
D
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
三、填空题(共2小题)
5.(2025春•重庆校级期末)水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器,容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中,稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体,排放过程中,容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示,正方体的密度为 g/cm3,当电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为 。
6.(2024春•鲤城区校级期中)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H= cm,上、下两部分横截面积之比S1:S2= 。
题型6 压强实验探究
解题思路
1.紧扣控制变量法,明确实验探究目的、控制量与改变量;
2.分析实验现象总结规律,判断实验操作、误差及实验改进方案。
1.(2026春•沂源县期中)随着国家对体育锻炼的重视,越来越多学校开设了多样化体育课程。小亮在参加跳远运动时,发现自己踩在沙坑里的脚印深浅不同,好奇脚印深浅的影响因素,于是和同学们围绕“探究影响压力作用效果的因素”展开实验探究。
(1)统计结果显示,一般身材的人身高与脚印大小有一定关系。下列关于通过脚印估计学生身高和体重的做法,合理的是 (填字母)。
A.获得脚印的大小,就可以估计该学生的体重
B.获得松软沙面上脚印的深浅,就可以估计学生的高矮
C.获得松软地面上脚印的大小和深浅,可以估计学生的高矮和体重
(2)小亮想探究脚印深浅的影响因素,于是开展了以下研究。图1甲中小桌放在海绵上,图1乙中在桌面上放一个砝码,图1丙中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
①实验中用海绵被压下去的 来反映压力作用效果,这种研究方法叫 ;
②对比甲、乙两次实验,可探究压力作用效果与 的关系;
③对比乙、丙两次实验,得到的初步结论是:
在 相同时, 越小,压力作用效果越明显。
(3)小明与小亮进行实验交流时,小明说还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图2a、b所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小亮演示,小亮指出图2b的方法不合理,原因是 。
(4)根据实验,可知脚印深浅与受力面积和压力大小都有关,为了表示压力的作用效果,引入了 的概念。
2.(2026春•南海区期中)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,小明用如图所示的装置完成探究。
(1)小明在实验过程中通过观察U形管液面的 来反映液体压强的大小,实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)实验前未按压橡皮膜,压强计出现图甲中情况,说明橡皮管内的气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;
(3)通过比较 两图可知,液体压强与液体密度有关;对比图乙、丙两组实验可知:当液体的密度相同时, 越大,液体的压强越大;
(4)了解液体压强的特点后,小组合作设计了一个液体密度检测仪,如图戊所示,内外两个容器紧密黏合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。
①在内部小容器内装入高度为h的待测液体,橡皮膜向下突出。
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,此时橡皮膜上下表面的压强相等,测出清水与待测液体的液面高度差Δh。请你写出待测液体的密度表达式:ρ液= (用h、Δh和ρ水表示)。
3.(2025•越秀区校级三模)已知在一个标准大气压下做“托里拆利实验”时,水银柱与水银槽的液面高度差为0.760m。在某次实验中,同一个物理实验室里,小陈和小钟同时做“托里拆利实验”,小陈用细玻璃管做实验,如图甲所示;小钟用了更粗的玻璃管来做实验,并竖直放置玻璃管,如图乙所示;粗管的直径是细管直径的4倍;(g=10N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103kg/m3,则甲图中,管内水银柱在与水银槽液面相平的P点产生的压强为 Pa。
(2)小钟在图乙实验中,水银柱的高度h等于 (选填以下对应的字母)
A.0.700m
B.2.800m
C.0.175m
D.0.760m
E.0.712m
F.0.715m
(3)则上述实验时,该实验室的大气压 一个标准大气压(选填“大于”“小于”或“等于”)。
4.(2026春•成都月考)石室联中杨老师在物理课上利用传感器做“探究气体压强与流速的关系”实验,如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,左端与抽气机相通。(A管最细,C管最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开抽气机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 。图线③反映的是 (选填“A”“B”或“C”)塑料管中气体压强随时间变化的情况。
(2)如果杨老师把这套实验装置带到青城山山顶做实验(抽气机的性能不变),图像中①②③三条图线将会 (“上移”“不变”或“下移”)。
题型7 压强综合计算与压轴题型
解题思路
1. 整合固、液体压强知识,分步拆解题干条件;
2. 先后分析压力、受力面积、液体深度等物理量,多过程题型逐一分析状态变化,列公式联立求解。
1.(2026•宁乡市模拟)如图甲所示的柱形容器,放置一实心不吸水圆柱体A,底部用一长度为10cm细线将A与容器底部相连,向容器内慢慢加水至5500cm3时,容器中水的深度为30cm,且倒入水的体积与水面上升高度关系如图乙所示。已知A的高度小于30cm,求:
(1)所加水的总质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)将水加到40cm深,剪断细线,将圆柱体A取出,继续加水至40cm深,与圆柱体A取出前相比容器对水平桌面的压强变化了200Pa,试计算A的密度。
2.(2025•金牛区模拟)明代作家冯梦龙编著的《智囊全集》,记录了古代的人们运用智慧和谋略解决问题的故事。在《打捞铁牛》这个故事中,船工先将躺在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛被拉起,然后把船划到岸边,就可将铁牛拖上岸(如图甲所示)。
学校跨学科实践小组利用所学知识来模拟打捞铁牛的过程。如图乙所示,柱形水槽A足够高,底面积为30cm2;薄壁柱形容器B质量为20g,底面积为10cm2,高为14cm,内装质量为m、密度为2.5g/cm3的细小砂砾;实心长方体金属块C底面积为5cm2,高为2cm,密度为ρC;金属块C和容器B用一根不可伸长的轻质细线连接,放置在水槽A中。现缓慢向容器A中加水,细线刚好细直时停止加水(如图丙所示)。已知水的密度为1g/cm3,砂砾不溶于水,忽略吸水等次要因素,g取10N/kg。
(1)在图乙中,已知m=80g,求方形容器B对金属块C的压强;
(2)在图丙中,已知m=80g,ρc=8.2g/cm3,现从容器B中取出砂砾倒入容器A内,当C刚好离开容器底时,求取出的砂砾质量;
(3)若金属块C体积不变,要使C离开容器底,请推导出容器B中至少装砂砾的质量mx(g)与金属块密度ρC(g/cm3)的关系式。
一、选择题(共10小题)
1.(2026•天山区校级模拟)一密度为ρ、高度为h的长方体物块放在桌面上如图所示,物块对桌面的压强为1.5ρgh,若从左边将物块竖直切除,剩余部分对桌面的压强为( )
A.1.2ρgh B.1.5ρgh C.1.8ρgh D.2ρgh
2.(2025秋•重庆校级期末)水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置(物体未掉落),F的大小以及物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物体受到的摩擦力大小为0
B.物体在第3秒时受到的滑动摩擦力为3N
C.物体从图甲位置运动到图乙位置,受到的滑动摩擦力变小
D.乙图中,沿竖直方向将物体露出桌面部分切掉,并放在剩余部分上面,乙图中物体对桌面的压强不变
3.(2026•莆田一模)有A、B两个均匀实心长方体,由同种材料制成。A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N;B的底面积SB=60cm2,高hB=10cm。现按如图所示方式叠放在水平桌面上,B对A、A对桌面的压强分别为p1、p2,下列判断正确的是( )
A.材料密度为2×103kg/m3
B.p1=3×103Pa, p2=7.5×103Pa
C.若将AB整体倒置,倒置后A对B的压强小于p2
D.若将B取下放在桌面,则取下后B对桌面的压强大于p1
4.(2026春•东川区期中)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,液面恰好相平,则下列说法正确的是( )
A.容器A中的液体密度等于容器B中的液体密度
B.A容器对桌面的压强等于B容器对桌面的压强
C.A容器底受到液体的压力等于B容器底受到液体的压力
D.A容器底受到液体的压强大于B容器底受到液体的压强
5.(2026春•和平区校级期中)如图,试管中装有适量的水,把试管由竖直逐渐倾斜(水未溢出),在此过程中,水对试管底部的压强分别为pA和pB,则它们的关系为( )
A.pA<pB B.pA=pB C.pA>pB D.无法确定
6.(2026春•海淀区校级期中)如图甲所示,直柱形容器静置在水平桌面上,其内装有温度为t1的水,A为图中到容器底部距离不变的一点。图乙描绘了水的密度ρ随水的温度t变化的关系。不考虑温度对物体和容器的影响以及水的蒸发。当水温从t1缓慢升至4℃的过程中,图甲中水在A点产生的压强是如何变化的( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.条件不足,无法确定
7.(2025•龙江县模拟)盆景的一个简易自动供水装置如图所示。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,使瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。瓶中水不会持续流出,是因为( )
A.瓶内气压大于外界大气压
B.瓶外大气压等于瓶内水的压强与气压之和
C.瓶外大气压等于瓶内水的压强
D.瓶内气压始终等于外界大气压
8.(2025春•同步)如图所示,U形弯管的两端开口向下,左管的阀门关闭,右管中的活塞处于静止状态,活塞和阀门之间的管内充满水,左右两管内水面的高度差为h。若将阀门打开,水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为S,重力为G,管外的大气压强为p0,水的密度为ρ。不计活塞与管壁的摩擦,则在阀门打开前,下列说法不正确的是( )
A.活塞下表面所受的大气压力为p0S
B.活塞上表面所受的压强为p0
C.活塞上、下表面所受的压强差为ρgh
D.活塞所受的重力G一定小于ρghS
9.(2026春•天河区校级期中)如图所示,水平放置的“H”形容器,中间密封一个可以自由移动的活塞。右侧b容器装有植物油,左侧a容器可能装有水和酒精,此时活塞处于静止状态。已知ρ水>ρ植物油>ρ酒精,活塞与容器之间无摩擦,则下列说法中正的是( )
A.a容器中的液体可能是水
B.活塞左右两侧受到液体压强的大小相等
C.若在a容器上方持续水平吹气,活塞将向右移动
D.若将该容器放置在广州塔塔顶的水平露台上,活塞将向左移动
10.(2026•广州一模)如图蓄水池底部有一阀门。关闭阀门水不流动时,管底M、N处水的压强分别为pM、pN;打开阀门后,M、N处水的流速分别为vM、vN,水的压强分别为pM′、pN′。已知vM<vN。则( )
A.pM>pN B.pM<pN C.pM′=pN′ D.pM′>pN′
二、多选题(共4小题)
(多选)11.(2026春•北京期中)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲和乙沿水平方向同时切去高度为Δh的部分,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示。已知,乙的边长为0.3m,g取10N/kg,则下列选项正确的是( )
A.甲的体积为8000cm3
B.未切前,甲的质量为48kg
C.切去相同高度Δh时,甲的压强变化量Δp甲大于乙的压强变化量Δp乙
D.乙的密度2×103kg/m3
(多选)12.(2026•石景山区一模)我国是全球首个实现月壤砖全流程自主研发并完成太空暴露实验的国家。月壤砖呈榫卯结构,如图甲所示。小石采用图乙所示的长方体样品A进行探究,样品A的长、宽、高分别为20cm、5cm、10cm,密度为2×103kg/m3。现从样品A上表面的正中间切割出一个截面为正方形且边长为l的凹槽,得到具有榫卯结构的样品B,如图丙所示,测得此时样品B对水平地面的压强为1840Pa。为得到合适尺寸的构件,继续将样品B沿左侧竖直方向切去宽度为d(0<d<20cm)的部分,如图丁所示。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.从样品A上表面切去部分的质量为0.16kg
B.样品B中凹槽的截面边长l=2cm
C.若样品B切去宽度d =10cm,其右侧剩余部分对水平地面的压强等于1840Pa
D.若样品B切去宽度d满足0<d<8cm,其右侧剩余部分对水平地面的压强小于1840Pa
(多选)13.(2026春•海淀区校级期中)如图所示,盛水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,高8cm,底面积为20cm2;杯内水重1.8N,水深5cm,水的密度为1g/cm3。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为500Pa B.水对杯底的压力为1.8N
C.水杯对桌面的压力为3.8N D.水杯对桌面的压强为1000Pa
(多选)14.(2026•房山区一模)如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为40cm2,密度为0.4g/cm3。M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.M浸没在水中时,水对容器底部的压强为4×103Pa
B.M上表面露出水面前,力传感器示数为14N
C.力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为1000Pa
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,水对容器底部的压强变化量为100Pa
三、实验探究题(共5小题)
15.(2026春•南岗区校级期中)如图所示,小明利用小桌、海绵、砝码、木板、两个相同的金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)通过比较A、B两图说明: ,压力的作用效果越明显。
(2)通过比较A、C两图,实验探究的问题是: 。
(3)对比D、E两次实验,根据现象可初步得出压力的作用效果与受力面积无关,这个结论是否正确 ;(选填“正确”或“错误”)
(4)将小桌和砝码放在如图F所示的木板上,则图F中木板受到的压强pF和图C中海绵受到的压强pC的大小关系为pF pC。(选填“>”“<”或“=”)
16.(2026春•思明区校级期中)小明自制了一个薄壁实验箱来探究液体压强大小与哪些因素有关。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,并在圆孔C上装上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是水平的;
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后在B箱中加入适量盐水,盐水和水的液面相平,实验现象如图丁所示。
(1)实验中,通过观察 来反映液体压强的大小。
(2)图乙、丙的探究的问题是: 。
(3)由如图丁的现象可得出实验结论: 。
(4)若此时往图丁A箱中缓慢加水,可以使橡皮膜恢复原状,如图戊所示,已知,h1=22cm,h3=12cm,则h2= cm。
17.(2026•天河区二模)小明利用容量V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量家里的大气压强,实验步骤如下(实验过程中装置气密性良好):
a.将注射器筒内壁和活塞表面涂满食用油;
b.用注射器抽取少量食用油,再将活塞推至前端,如图甲,确认注射器内无残留空气,然后用橡皮帽堵住注射器口;
c.如图乙,将已水平调零的弹簧测力计的圆环固定在竖直墙上,用弹簧测力计钩住与活塞相连的细绳,水平向右慢慢拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F;
d.如图丙用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L。
(1)步骤a的目的是 ;
(2)图甲注射器A、B两处的液体流速分别为vA、vB,液体压强分别为pA、pB,推动活塞过程中,vA<vB,则pA pB(选填“>”“<”或“=”);
(3)图乙测力计示数F= N,图丙注射器全部刻度的长度L= cm;
(4)大气压p= (用题目所给及所测物理量的符号表示),根据数据计算所测p= Pa;
(5)小明用三个不同的气压计测得家里的大气压分别为1.015×105Pa、1.018×105Pa、1.020×105Pa,第(4)小题计算结果与它们有明显差距的原因是 。
18.380年前,意大利物理学家托里拆利通过玻璃管证明了真空的存在以及水银高度和大气压的关系,一标准大气压能托起760mm高的水银柱,但水银有毒。在老师建议下,科学小组设计了如图甲所示方案,并使用镓基合金(一种金属材料)代替水银来探究大气压与液体压强的关系,请回答下列问题:
水银密度
镓基合金密度
13.59×103kg/m3
6.5×103kg/m3
(1)在一个标准大气压下实验时,小组成员查询了两种物质的密度如表所示。讨论比较后提出需要对玻璃管的长度进行调整,应选择长度 (选填“>”“<”或“=”)760毫米。
(2)如果使用该装置进行实验,可能出现的情况是 。
A.将玻璃管稍微倾斜一点,液柱的长度不变
B.将玻璃管换成更粗的玻璃管,液柱的高度降低
C.若有少量空气残留在玻璃管内,液柱的高度降低
(3)小组同学在原装置基础上,如果把这套装置移入如图乙所示的装置中(足够大的玻璃钟罩内),用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到的现象及原因是 。
19.(2026•新余一模)小强看到一则新闻,新闻描述台湾风筝节一名三岁小女孩被风筝加速卷上天如图所示,小强想只有在有风的天气才容易让风筝飞起,应该是获得了升力,且此时的升力 小女孩的重力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。他又想知道风筝为什么能获得如此大的升力,于是猜想升力大小与风筝的迎角、风筝的面积、风速有关,为了方便测量,他以机翼为模型,进行如图1中实验:
(1)小强制作了如图2甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 ,从而获得的 升力;
(2)在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
①调节风扇使风速最大,并使飞机模型的迎角为0°记录测力计的示数;
②改变迎角大小,重复步骤①;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图2丁所示。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会 (填序号);
A.逐渐变大;
B.逐渐变小;
C.先增大后减小;
D.先减小后增大;
(3)探究机翼面积及风速与升力的关系时,保持迎角不变,通过改变风速及机翼投影面积,获得实验数据如表所示。
机翼投影面积S/m2
v1=3m/s时升力F1/N
v2=2m/s时升力F2/N
v3=1m/s时升力F3/N
0.01331
0.032
0.027
0.023
0.00998
0.023
0.021
0.017
0.00665
0.015
0.013
0.011
①此时实验选用三组不同的风速分别进行是为了 (选填“多次测量取平均值”“避免实验偶然性”),分析表中数据可知:当机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力 。
②继续分析数据可知:在风速相同时, ,机翼获得升力越大。
四、计算题(共4小题)
20.(2026•永春县模拟)无人机在高楼灭火中具有快捷安全等独特优势。如图所示是某品牌的无人机,空载总质量为10kg,满载时携带水的质量12kg,脚架着地总面积20cm2,无人机所受空气阻力与无人机速度成正比。当出现火情时,无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升直到火源处救火;当无人机喷完水救火后,立即以最大速度10m/s匀速竖直下降返回准备再次取水救火,此时所受的空气阻力为40N。求:
(1)无人机空载所受重力;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强;
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力。
21.(2024春•西昌市期中)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,物体A放在水平地面上,将物体B叠放在物体A上,如图甲所示。若将物体B沿水平方向切去高为L的部分,A对地面的压强与A、B剩余高度h的关系如图乙所示,(取g=10N/kg)求:
(1)物体A的重力;
(2)物体B的密度;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值。
22.(2026春•潼南区期中)木桶效应,又称短板效应,是指一个木桶的盛水量取决于其最短的那块木板。一只有短板的木桶放在水平地面上,如图所示。木桶的质量为1kg,高0.6m,最短的木板高0.5m,桶底底面积为6×10﹣2m2(不考虑厚度),倒入29kg的水刚好可以将这个桶装满。求:(g取10N/kg)
(1)空木桶对水平地面的压力;
(2)装满水时木桶对桌面的压强;
(3)装满水的木桶底受到水的压力。
23.(2026春•开福区校级期中)如图甲为一个健身用的哑铃水壶,忽略壶嘴部分,上中下三部分均为柱形,将其放置在电子秤上如图乙所示,往壶中加水直至加满最上方的柱形部分,作出了电子秤示数m与水深h的图像如图丙所示。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强;
(2)加满水时哑铃水壶底部受到水的压力;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可能的电秤示数。
学科网(北京)股份有限公司
$
专题03 压强
解题思路
1.先区分研究对象,固体优先用p=,柱形固体可结合推导式;
2.液体统一用p=ρgh,再根据公式已知量,分步代入计算,注意单位统一、受力面积与深度的准确判断。
题型1 压强的两大计算公式及应用
1.(2025春•海口期中)如图所示,手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2,图钉尖的面积是5×10﹣8m2,则手指对图钉帽的压强为 Pa,图钉尖对木板的压强为 Pa。
【答案】8×104;1.6×108。
【详解】解:已知手指对图钉帽的压力F= 8N,图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2,则手指对图钉帽的压强为:
;
图钉将手指施加的力大小不变地传递给木板,所以图钉尖对木板的压力F= 8N,图钉尖的面积5×10﹣8m2,则图钉尖对木板的压强为:
。
故答案为:8×104;1.6×108。
2.(2025•平桂区 三模)A、B是相同材料制成的两个圆柱体,高度之比为4:1。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3:1,则A、B的体积之比VA:VB= 。将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比p1:p2= 。
【答案】2:1;4:3。
【详解】解:(1)设圆柱体A、B的横截面积为Sa、Sb,高为ha、hb,
则圆柱体A、B的重:GA=ρgsAhA,GB=ρgsBhB,
在甲图中:
A对地面的压强:pA,
B对A的压强:pB,
因为pA:pB=3:1,hA:hB=4:1,
所以:3:1,
即::3:1,
解得:SA:SB=1:2;
A.B的体积之比:VA: VB=SAhA: SBhB=(1×4):(2×1)=2:1;
(2)在乙图中:
A对B的压强:p1,
B对地面的压强:p2,
A对B的压强与B对桌面的压强之比:
p1: p2::hA:(hB)=4:(1)=4:3.
故答案为:2:1;4:3。
3.(2026•汶上县一模)如图所示,玻璃杯中装有3×10﹣4m3的水,水深10cm,若杯的重力为1N,杯的底面积为20cm2,水平桌面的面积为0.5m2,杯壁厚度不计;则水对杯底的压力为 N,玻璃杯对水平桌面的压强为 Pa。
【答案】2;2000。
【详解】解:水对杯底的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1×103Pa,
由p可知,水对杯底的压力:F=pS=1.0×103Pa×20×10﹣4m2=2N;
由ρ可知,水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10﹣4m3=0.3kg,
则水的重力:G水=m水g=0.3kg×10N/kg=3N。
玻璃杯对水平桌面的压力等于杯和水的重力之和,即F'=G总=G水+G杯=3N+1N=4N,
玻璃杯对水平桌面的压强:p'2×103Pa。
故答案为:2;2000。
4.(2026春•蜀山区校级期中)如图,一支两端开口的玻璃管,下端附一塑料薄片,竖直浸入水中20cm深处,如果在管中缓慢地注入某种液体,当该液面超过水面5cm时,薄片刚好落下,如图所示,则该液体的密度为 g/m3。
【答案】0.8。
【详解】解:塑料薄片在水的深度为h水=20cm=0.2m,
则塑料片受到水向上的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa;
当塑料片刚好下沉时p液=p水=2000Pa;
由p=ρgh得,液体的密度:
ρ液0.8×103kg/m3=0.8g/cm3。
故答案为:0.8。
题型2 固体压强典型题型分析
解题思路
1.先确定压力大小(水平面上F=G物),找准实际受力面积;
2.切割、叠加、倒置类题型,分别分析压力、受力面积的变化,再结合公式比较或计算压强。
续航里程
15km
最大速度
15km/h
整车质量
10kg
最大承重
130kg
1. (2026春•洛江区期中)某双轮电动平衡车的铭牌如下表所示。如图所示,质量为50kg的小翔驾驶平衡车在水平路面上匀速行驶,平衡车与路面接触总面积为40cm2(g取10N/kg)。求:
(1)平衡车充满电一次至少可以连续行驶多长时间。
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,平衡车对路面的压强。
【答案】(1)平衡车充电一次至少可以连续行驶1h;
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,平衡车对路面的压强为1.5×105Pa。
【详解】解:(1)由表格数据可知,平衡车充电一次后续航里程s=15km,最大速度v=15km/h,由v可得,平衡车充电一次至少可以连续行驶的时间:
t1h;
(2)由表格数据可知,整车质量为10kg,
则小翔在水平路面驾驶平衡车时,车对路面的压力:
F=G总=(m车+m人)g=(10kg+50kg)×10N/kg=600N,
所以,车对路面的压强:p1.5×105Pa。
答:(1)平衡车充电一次至少可以连续行驶1h;
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,平衡车对路面的压强为1.5×105Pa。
2.(2026•高新区一模)如图所示,质量相等的实心均匀圆柱体甲、乙置于水平桌面上。现经过以下几种变化,使得变化后的甲、乙对桌面的压强可能相等,下列方案中可行的有( )
A.甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm
C.甲、乙都沿竖直方向切去相同体积ΔV
D.甲、乙都沿竖直方向切去各自一半体积
【答案】A
【详解】解:A.由图可知质量相等的实心均匀圆柱体甲、乙,甲的体积大于乙的体积,由可知甲的密度小于乙的密度,由柱体压强公式p=ρgh可知当甲、乙都沿水平方向切去相同高度Δh,甲剩余高度比乙大,但甲的密度比乙小,所以剩余部分对水平桌面的压强可能相等,故A正确;
B.甲、乙都沿水平方向切去相同质量Δm,则剩余部分质量相等,剩余部分的重力相等,剩余部分对水平桌面的压力相等,而甲的底面积大于乙的底面积,由压强公式可知,甲对水平桌面的压强一定比乙小,故B错误;
CD.未切前甲、乙质量相等,甲、乙的重力相等,它们对水平桌面的压力相等,而甲的底面积大于乙的底面积,所以甲对水平桌面的压强比乙小,又根据柱体压强公式p=ρgh可知无论沿竖直方向切去多少,甲剩余部分对水平桌面的压强与未切前相同,乙对水平地面的压强也与未切前相同,即甲剩余部分对水平桌面的压强比乙剩余部分对水平桌面的压强小,故CD错误。
故选:A。
3.(多选)(2024春•凯里市校级期中)如图所示,A、B为两个密度之比为8:1、体积之比为1:8的实心正方体,按甲、乙两种不同的方式叠放在水平地面上,下列说法正确的是( )
A.图甲中A对B的压力等于图乙中B对A的压力
B.图甲中A对B的压强大于图乙中B对A的压强
C.地面受到的压力之比是1:1
D.地面受到的压强之比为1:4
【答案】ACD
【详解】解:AB.由题意可知,图甲中A对B的压力大小等于A的重力大小,图乙中B对A的压力大小等于B的重力大小,设B的密度为ρ,则A的密度为8ρ,设A的体积为V,则B的体积为8V,根据F=G=mg=ρVg可知,图甲中A对B的压力等于图乙中B对A的压力,故A正确;
因为图甲中A与B之间的接触面积与图乙中B与A之间的接触面积相等,都等于A的底面积,根据p可知,图甲中A对B的压强等于图乙中B对A的压强,故B错误;
CD.由图可知地面受到的压力大小等于A与B的重力大小之和,所以图甲与图乙两种情况中对地面的压力大小相等,即地面受到的压力之比是1:1,故C正确;
两种情况中,地面受到的压力都相等,图甲中的受力面积为B的底面积,图乙中的受力面积是A的底面积,因为A与B都是实心正方体,根据体积关系可得:,
所以A与B的边长之比为lA:lB=1:2,
图甲与图乙中的受力面积之比为SB:SA=4:1,
所以图甲与图乙中地面受到的压强之比为pA:pB=SA:SB=1:4,故D正确。
故选:ACD。
4.(2026•铜陵校级一模)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静置在水平桌面上。若将该容器倒置放在桌面上,如图乙所示,则( )
A.水对容器底的压力减小
B.容器对桌面的压强增大
C.水对容器底的压强减小
D.容器对桌面的压力减小
【答案】C
【详解】解:A、甲图中水柱上粗下细,水对容器底的压力小于水的重力;乙图中的水柱上窄下宽,水对容器底的压力大于自身的重力,则水对容器底的压力增大,故A错误;
C.甲、乙两次放置时,水的密度不变,深度减小,由p=ρgh可知水对容器底的压强减小,故C正确;
BD、因为物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以甲、乙两次放置时,水、容器的总重力不变,对桌面的压力大小不变;受力面积增大,由p可知,对桌面的压强减小,故BD错误。
故选:C。
题型3 液体压强规律与解题要点
解题思路
1.依据液体压强只与液体密度、深度有关的规律,深度从液面竖直向下测量;
2.不规则容器区分液体压强和容器底压力,先算压强再求压力。
1.(2026春•仓山区期中)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,g=10N/kg,水龙头关闭时,b处所受水的压强为( )
A.3.0×104Pa B.6.0×104Pa C.1.0×105Pa D.1.6×105Pa
【答案】D。
【详解】解:b处到水面的距离为:h=10m+3m+3m=16m,
则b处所受水的压强为:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×16m=1.6×105Pa,故D正确。
故选:D。
2.(2026•巢湖市一模)如图所示,盛有一定量液体的密闭容器,容器底部对水平面的压强为p1,液体对容器底部的压强为p2;把容器倒立过来放置在同一水平面上,容器底部对水平面的压强为p1',液体对容器底部的压强为p2',下列分析判断正确的是( )
A.p1=p1';p2=p2' B.p1>p1';p2>p2'
C.p1>p1';p2<p2' D.p1<p1';p2>p2'
【答案】 B
【详解】解:(1)容器质量不变,液体质量不变,根据G=mg可知,该容器的总重力不变,因为在水平面上压力等于重力,所以压力相等,即F1=F2,
根据p知,倒置受力面积增大,压强减小,即p1>p'1;
(2)倒置后,液体深度变小,液体密度不变,根据p=ρgh可知,p2>p2'。
故选:B。
二、填空题(共1小题)
3.(2026春•万州区期中)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa,水的深度为 9 cm;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为 0.4 kg。(g取10N/kg、)
【答案】9;0.4
【详解】解:将玻璃瓶正放时,由p=ρgh可知,
水的深度为:,
根据密度公式可知,水的体积为:,
根据柱体的体积公式可知,玻璃瓶圆柱部分底面积为:,
倒放时,水对瓶盖压强p2=1400Pa,
则倒放时水的深度为:,
瓶子总深度H=20cm=0.2m,
则倒放时瓶中空气部分的高度为:Δh=H﹣h2=0.2m﹣0.14m=0.06m,
则倒放时瓶中空气部分的体积为:,
瓶子容积为:,
装满酒精的总质量为:。
故答案为:9;0.4。
三、计算题(共1小题)
4.(2026春•罗湖区期中)如图为小好家里的洗菜池为柱形容器,容积为3.6×10﹣2m3,底面积为0.12m2。他向洗菜池中注水深度为5×10﹣2m时,水对塞子产生的压力为0.75N。(塞子的上表面看作一个平面,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)当水深5×10﹣2m时,水对洗菜池底部的压强;
(2)塞子的受力面积;
(3)当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力。
【答案】(1)500Pa;(2)1.5×10﹣3m2;(3)360N。
【详解】解:(1)当水深5×10﹣2m时,水对洗菜池底部的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa;
(2)水深5×10﹣2m,水对塞子产生的压力为0.75N,则塞子的受力面积为:
S1.5×10﹣3m2;
(3)洗菜池为柱形容器,当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力等于水的重力:
F=G=mg=ρ水Vg=1.0×103kg/m3×3.6×10﹣2m3×10N/kg=360N。
答:(1)当水深5×10﹣2m时,水对洗菜池底部的压强为500Pa;
(2)塞子的受力面积为1.5×10﹣3m2;
(3)当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力为360N。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/30 22:10:25;用户:孟秀华;邮箱:huanyu282@xyh.com;学号:38494837
题型4 大气压强与流体压强应用
解题思路
1. 熟记大气压存在、大气压变化规律,结合生活情景分析原理;
2. 流体压强牢记“流速越大,压强越小”,对比两侧流速差异判断压强、受力变化。
1.(2026•莱西市二模)小华用去底的玻璃瓶制成肺呼吸模型,如图所示。下拉橡皮膜,空气进入气球完成吸气;上推橡皮膜,气球排出部分空气完成呼气。下列说法正确的是( )
A.“吸气”时,气球模拟肺体积变小
B.“吸气”时,瓶内气压小于外部大气压
C.“呼气”时,气球内的空气质量不变
D.“呼气”时,瓶内气压等于外部大气压
【答案】B
【详解】解:A、“吸气”时,下拉橡皮膜,瓶内空间变大,气球(模拟肺)会膨胀,体积变大,不是变小,故A错误。
B.“吸气”时,瓶内空间变大,气压减小,瓶内气压小于外部大气压,外界空气在大气压作用下进入气球,故B正确。
C.“呼气”时,上推橡皮膜,气球排出部分空气,气球内的空气质量减少,不是不变,故C错误。
D.“呼气”时,上推橡皮膜,瓶内空间变小,气压增大,瓶内气压大于外部大气压,气体才会从气球排出,故D错误。
故选:B。
2.(2026春•坊子区期中)如图所示,小刚设计了一个盆景自动供水装置,他将一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,此时瓶口刚刚被水浸没,下列说法正确的是( )
A.塑料瓶中的水会继续流出,直至盆景中的水面与瓶中水面相平
B.当瓶子中的水不流出时,瓶内气压等于瓶外气压
C.当盆景中的水逐渐减少至瓶口露出水面,瓶中水才会流出
D.随着盆景中的水逐渐减少,瓶内气压逐渐变大
【答案】C
【详解】解:A、塑料瓶中的水不会持续流出,因为大气压会托住瓶内的水,只有当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,水才会流出,不会直到盆中与瓶中水面相平,故A错误。
B.当瓶中的水不流出时,外界大气压 = 瓶内气压+瓶内水的压强,所以瓶内气压小于外界大气压,故B错误。
C.当盆中的水逐渐减少至瓶口露出水面时,空气会进入瓶内,瓶内气压变大,水才会流出,使盆中水位升高,故C正确。
D.随着盆中的水逐渐减少,瓶口未露出时,瓶内水的高度会略有增加,根据p外=p内+ρ水gh,h增大则p内减小;当瓶口露出后,空气进入瓶内,瓶内气压会先变大,水流出后又会平衡,整体不是逐渐变大。但结合装置原理,当盆中水位下降、瓶口露出前,瓶内气压是减小的,故D错误。
故选:C。
3.(2026•晋安区校级模拟)“清风不识字,何必乱翻书”,描写的是书表面有风吹过,纸张向上飘起的情景,如图所示。纸张飘起是因为纸张上方的空气( )
A.流速慢,压强大 B.流速快,压强大
C.流速慢,压强小 D.流速快,压强小
【答案】D
【详解】解:书表面有风吹过时,因为纸张上方的空气流速快,压强小,纸张下方的空气流速慢,压强大,纸张受到一个竖直向上的压力差,所以纸张就飘起来。
故选:D。
4.(2026春•南海区期中)佛山街坊以前常用一种“不用电、不用燃气”的简易淋浴器,如图所示。使用时,A端接自来水管,B端的水管插入保温瓶的热水中,打开水龙头后,自来水流过三通管的狭窄处,温水便从喷头喷出。关于该装置的工作原理,下列说法正确的是( )
A.流速减慢,压强变小,热水在大气压作用下上升
B.流速加快,压强变大,热水在重力作用下上升
C.流速加快,压强变小,热水在大气压作用下上升
D.流速减慢,压强变大,热水在重力作用下上升
【答案】C
【详解】解:打开水龙头后,自来水流过三通管的狭窄处,水流速度加快,细部分压强变得很小,热水壶中的温水在大气压的作用下被压上,从喷头处流出。
故选:C。
5. (2026春•北京期中)将两种机翼模型分别固定在支架上,支架放置于电子秤上,如图所示。用吹风机相同挡位正对模型从右向左水平吹风,机翼模型下面的电子秤的示数可能明显变小的是( )
A
B
C
D
【答案】D
【详解】解:AC.机翼模型上下对称,吹风机水平吹风时,模型上下表面的空气流速相同,上下的压强相同,所以秤的示数不会发生明显的变化,故AC不符合题意;
B.机翼模型上平下凸,当吹风机吹风时,上表面空气流速小、压强大,下表面空气流速大、压强小,会产生向下的压力差,电子秤示数变大,故B不符合题意;
D.机翼模型上凸下平,当吹风机吹风时,上表面空气流速大、压强小,下表面空气流速小、压强大,会产生向上的升力,机翼对电子秤的压力减小,示数明显变小,故D符合题意。
故选:D。
题型5 压强相关图像分析
解题思路
1. 明确横、纵坐标物理量,结合压强公式分析图像趋势、特殊点;
2. 根据图像提取已知数据,结合公式进行定性判断或定量计算。
1.(2025春•开州区期末)如图甲所示,宽为0.3m、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,直到木板的三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。下列说法正确的是( )
A.长木板的底面积为0.27m2
B.当x=0.20m时,木板对桌面的压强为36Pa
C.当x=0.30m时,木板对桌面的压力为81N
D.移动过程中,木板对桌面的压力先不变后增大
【答案】B
【详解】解:A.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,直到木板的三分之一长度伸出桌面时停止运动,由图乙可知,木板伸出的长度为
l伸=0.3m﹣0.1m=0.2m,
木板的长度
l=3l伸=3×0.2m=0.6m,
长木板的底面积为
,故A错误;
B.由图乙可知,木板没有伸出桌面对桌面的压强是30Pa,木板对桌面的压力
F=pS=30Pa×0.18m2=5.4N,
当x=0.20m时,受力面积为
,
此时木板对桌面的压强为
,故B正确;
CD.移动过程中,木板对桌面的压力等于重力,重力不变,压力不变,故CD错误。
故选:B。
2.(2026•顺义区校级模拟)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是( )
A.物体A的高度为10cm
B.物体B的重力为10N
C.物体B的重力为24N
D.物体A的密度为1.2×103kg/m3
【答案】D
【详解】解:B.由图乙得,B没有截取时,B对地面的压强为2×103Pa,B的边长为10cm,即物体B的高度为10cm,
则B的底面积为:S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
由p得,B没有截取时,B对地面的压力:
FB=pS=2×103Pa×0.01m2=20N,
因B置于水平地面上,因此GB=FB=20N,故B错误;
ACD.将B沿水平方向截取时,其底面积和密度均不变,则根据G=mg=ρShg可知,重力与高度成正比,
所以当B沿水平方向截取高为4cm时的重力为:
GB切GB20N=8N;
由图乙可知,当B截取4cm放在A上,A对地面的压强为:
p12.6×103Pa……①,
当B截取10cm放在A上,A对地面的压强为:
p22.9×103Pa……②,
由①②解得:GA=96N,SA=0.04m2,
因A为实心正方体,故A的边长为aA0.2m,
则物体A的密度为:
ρ1.2×103kg/m3,故AC错误,D正确。
故选:D。
二、多选题(共2小题)
(多选)3.(2024春•宁明县期末)甲、乙两个实心物体静止在水平面上,均匀柱状体甲的底面积为0.25m2,高为3m,正方体乙的边长为1m;甲、乙密度分别为ρ甲,ρ乙。现沿水平方向将甲物体截取不同高度放在乙物体正上方,得到甲、乙对地面的压强随截取高度h的变化如图所示,则( )
A.ρ甲:ρ乙=1:3 B.h1=1.6m
C.p1=1.2p0 D.p1: p2=4:5
【答案】BD
【详解】解:A.当沿水平方向截取不同高度的甲物体,并平稳地放在乙物体上时,甲剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由可知甲对地面的压强减小,乙对地面的压强增大,由图可知,p随h的增大而减小的图像,为甲的压强随截取的高度h的变化的关系,p随h的增大而增大的图像,为乙的压强随截取的高度h的变化的关系。甲、乙均为柱体,由p=ρgh得,甲未截取前,甲乙对水平面的压强为
p甲=ρ甲gh甲=3p0,p乙=ρ乙gh乙=3p0
则
则
则
ρ甲=ρ乙
故A不正确;
BC.由图像得,当截取高度为h1时,甲、乙对地面的压强相等,均为p1,
则,
解得h1=1.6m,
则
故B正确,C不正确;
D.乙对地面的压强为p2时,甲全部在乙物体上
1.75p0,
则 p1: p2=1.4p0:1.75p0=4:5
故D正确。
故选:BD。
(多选)4.(2024春•南昌期末)均匀地向某容器内注水,容器底所受水的压强与注水时间的关系如图所示,这个容器可能是( )
A
B
C
D
A.锥形瓶 B.烧杯
C.量杯 D.量筒
【答案】BD
【详解】解:根据图像,容器底所受水的压强随注水时间逐渐增大,且增大的速度不变。因是均匀地向容器内注水,故相同时间内加入水的体积相同,由此可知,液体深度应是随着时间的增加而增大,且深度增长的速度不变,故容器下方的横截面积应等于容器上方的横截面积,故BD正确,AC不正确。
故选:BD。
三、填空题(共2小题)
5.(2025春•重庆校级期末)水平放置的电子秤上有一质量300g、底面积400cm2的长方体薄壁柱形容器,容器内装有一定量的某液体。将质量为900g的实心正方体轻放入液体中,稳定后如图甲所示。打开容器底部的阀门向外排放液体,排放过程中,容器底部所受液体压强与排出液体体积的关系如图乙所示,正方体的密度为 0.9 g/cm3,当电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为 。
【答案】0.9;。
【详解】解:由图乙可知,容器中盛有的液体的总体积为4000cm3,根据图像的拐点知,当排出液体体积为1000cm3时,液面刚好到达正方体上表面,液面下降的深度为
;
根据图像知,此时压强变化量为
Δp=1000Pa﹣800Pa=200Pa;
故液体的密度为
;
由图乙知,打开阀门前,容器底部所受液体压强为p=1000Pa,根据p=ρgh知,
液体深度为 ;
根据容器的底面积知,液体和正方体的总体积为
;
根据差值法知,正方体的体积为
;
故正方体的密度为 ;
打开阀门前液体的总质量为: ;
排出2000g液体后,容器中剩余液体质量为:
m剩液=m液﹣m抽液=3200g﹣2000g=1200g;
电子秤示数变化2000g时,容器对电子秤的压力等于容器、正方体和剩余液体的总重力,即
容器对电子秤的压强为 ;
容器中剩余液体的体积为 ;
根据实心正方体的体积等于边长的三次方知,正方体的棱长为
;
容器底面积与物体的面积之差为 ;
液体的深度为 ;
此时液体对容器底的压强为
;
故电子秤示数变化2000g时,液体对容器底的压强与容器对电子秤的压强之比为
.
故答案为:0.9;。
6.(2024春•鲤城区校级期中)如图甲所示的容器放置在水平地面上,该容器上、下两部分都是圆柱形,其横截面积分别为S1、S2,容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体,液体通过控制阀门匀速排出的过程中,容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H= 15 cm,上、下两部分横截面积之比S1:S2= 1:4 。
【答案】15;1:4。
【详解】解:(1)由乙图可知,当t=0s时,p=1200Pa,
由p=ρgh可得,阀门打开前液体的深度:H0.15m=15cm;
(2)设容器上面部分液体的高度为h1,h1对应的液体压强p1=1200Pa﹣400Pa=800Pa,
则h10.1m=10cm,
所以容器下面部分液体的高度为h2=H﹣h1=15cm﹣10cm=5cm;
由于匀速排液,则后20s排出液体的体积是前10s排出液体体积的2倍,
由V=Sh可得,上、下两部分液体的体积关系为:2S1h1=S2h2,
则上、下两部分的横截面积之比为:。
故答案为:15;1:4。试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/30 22:24:44;用户:孟秀华;邮箱:huanyu282@xyh.com;学号:38494837
题型6 压强实验探究
解题思路
1.紧扣控制变量法,明确实验探究目的、控制量与改变量;
2.分析实验现象总结规律,判断实验操作、误差及实验改进方案。
1.(2026春•沂源县期中)随着国家对体育锻炼的重视,越来越多学校开设了多样化体育课程。小亮在参加跳远运动时,发现自己踩在沙坑里的脚印深浅不同,好奇脚印深浅的影响因素,于是和同学们围绕“探究影响压力作用效果的因素”展开实验探究。
(1)统计结果显示,一般身材的人身高与脚印大小有一定关系。下列关于通过脚印估计学生身高和体重的做法,合理的是 C (填字母)。
A.获得脚印的大小,就可以估计该学生的体重
B.获得松软沙面上脚印的深浅,就可以估计学生的高矮
C.获得松软地面上脚印的大小和深浅,可以估计学生的高矮和体重
(2)小亮想探究脚印深浅的影响因素,于是开展了以下研究。图1甲中小桌放在海绵上,图1乙中在桌面上放一个砝码,图1丙中桌面朝下,并在其上放一个同样的砝码。
①实验中用海绵被压下去的 深度 来反映压力作用效果,这种研究方法叫 转换法 ;
②对比甲、乙两次实验,可探究压力作用效果与 压力大小 的关系;
③对比乙、丙两次实验,得到的初步结论是:
在 压力大小 相同时, 受力面积 越小,压力作用效果越明显。
(3)小明与小亮进行实验交流时,小明说还可以用铅笔探究压力的作用效果与受力面积的关系,小明分别采用如图2a、b所示的两种方法,用两只手的食指分别压在铅笔两端给小亮演示,小亮指出图2b的方法不合理,原因是 没有控制压力相同 。
(4)根据实验,可知脚印深浅与受力面积和压力大小都有关,为了表示压力的作用效果,引入了 压强 的概念。
【答案】(1)C;
(2)①深度;转换法;
②压力大小;
③压力大小;受力面积;
(3)没有控制压力相同;
(4)压强。
【详解】解:(1)根据p可知,在压强相同时,压力与受力面积成正比。已知脚印的大小可求出其脚印面积的大小,再利用在松软地面上脚印的深浅,就可以算出小新对地面的压力,然后即可估计小新的高矮和体重,故选:C;
(2)①通过观察海绵被压下去的深度来比较压力作用效果;
②比较甲、乙两图,将两个相同的小桌分别正立在海绵上,小桌和海绵的接触面积均为四条桌腿的面积,甲图中对海绵的压力大小等于桌子的重力大小,乙图中对海绵的压力大小等于桌子和砝码的重力之和,乙图中海绵的凹陷程度更明显,说明压力作用效果与压力大小有关;
③探究压力作用效果与受力面积的关系时,应该控制压力相同,只改受力面积,应选择乙、丙两实验;
(3)在如图2所示的两种方法中,图b方法不合理,因为图b方法忽略了笔自身的重力,即实验时上面的手指和下面的手指到的压力大小不同,没有控制压力大小相等;
(4)为了表示压力的作用效果引入了压强概念。
故答案为:(1)C;
(2)①深度;转换法;
②压力大小;
③压力大小;受力面积;
(3)没有控制压力相同;
(4)压强。
2.(2026春•南海区期中)在“探究影响液体内部压强的因素”实验中,小明用如图所示的装置完成探究。
(1)小明在实验过程中通过观察U形管液面的 高度差 来反映液体压强的大小,实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用 薄 (选填“薄”或“厚”)一些的较好;
(2)实验前未按压橡皮膜,压强计出现图甲中情况,说明橡皮管内的气压 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;
(3)通过比较 丙、丁 两图可知,液体压强与液体密度有关;对比图乙、丙两组实验可知:当液体的密度相同时, 液体深度 越大,液体的压强越大;
(4)了解液体压强的特点后,小组合作设计了一个液体密度检测仪,如图戊所示,内外两个容器紧密黏合在一起,内部小容器的底部为一张弹性很好的橡皮膜。
①在内部小容器内装入高度为h的待测液体,橡皮膜向下突出。
②在外部大容器内装入清水,直到橡皮膜变平,此时橡皮膜上下表面的压强相等,测出清水与待测液体的液面高度差Δh。请你写出待测液体的密度表达式:ρ液= ρ水 (用h、Δh和ρ水表示)。
【答案】(1)高度差;薄;(2)大于;(3)丙、丁;液体深度;(4)ρ水。
【详解】解:(1)实验中,液体内部压强的大小通过观察U形管中液面的高度差来反映,高度差越大,表面液体压强越大,这种方法叫转换法;实验所用探头的金属盒上的橡皮膜应选用薄一些的较好,因为橡皮膜越薄,越容易发生形变,装置越灵敏;
(2)U形管左侧液面低,说明软管内气压较大,大于外界大气压;
(3)探究液体压强与液体密度的关系时,应控制液体深度相同,只改变液体密度,应选择丙、丁两实验;
比较图乙和图丙,液体密度相同,探头在液体中的深度越深,U形管左右液面高度差越大。可以得到结论:液体密度相同时,液体越深,产生的压强越大;
(4)当橡皮膜变平即恢复原状时,液体对其向下的压强与水对其向下的压强相等,p液=ρ液gh
p水=ρ水g(h+Δh)
即ρ液gh=ρ水g(h+Δh)
ρ液ρ水。
故答案为:(1)高度差;薄;
(2)大于;
(3)丙、丁;液体深度;
(4)ρ水。
3.(2025•越秀区校级三模)已知在一个标准大气压下做“托里拆利实验”时,水银柱与水银槽的液面高度差为0.760m。在某次实验中,同一个物理实验室里,小陈和小钟同时做“托里拆利实验”,小陈用细玻璃管做实验,如图甲所示;小钟用了更粗的玻璃管来做实验,并竖直放置玻璃管,如图乙所示;粗管的直径是细管直径的4倍;(g=10N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103kg/m3,则甲图中,管内水银柱在与水银槽液面相平的P点产生的压强为 9.52×104 Pa。
(2)小钟在图乙实验中,水银柱的高度h等于 A (选填以下对应的字母)
A.0.700m B.2.800m C.0.175m D.0.760m E.0.712m F.0.715m
(3)则上述实验时,该实验室的大气压 小于 一个标准大气压(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)9.52×104;(2)A;(3)小于。
【详解】解:(1)测量得到的大气压强值为p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.7m=9.52×104Pa;
(2)水银柱的高度与玻璃管的粗细无关,故小钟用了更粗的玻璃管来做实验,水银柱的高度h仍为。0.700m,故选A;
(3)9.52×104Pa小于一个标准大气压为1.013×105Pa。
故答案为:(1)9.52×104;(2)A;(3)小于。
4.(2026春•成都月考)石室联中杨老师在物理课上利用传感器做“探究气体压强与流速的关系”实验,如图甲所示。装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起,左端与抽气机相通。(A管最细,C管最粗)
(1)将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中,传感器与电脑相连,打开抽气机抽气时,电脑屏幕如图乙所示,已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况,由图像可知:平稳流动的气体,流速大处压强 小 。图线③反映的是 C (选填“A”“B”或“C”)塑料管中气体压强随时间变化的情况。
(2)如果杨老师把这套实验装置带到青城山山顶做实验(抽气机的性能不变),图像中①②③三条图线将会 下移 (“上移”“不变”或“下移”)。
【答案】(1)小;C;(2)下移。
【详解】解:(1)根据流体的流量等于流速和横截面积的乘积可知,横截面积越小,流速越大,即细管内气体流速大,压强越小,粗管流速小,压强大。由图可知,图线③的压强最大,则③的流速最小,对应的塑料管横截面积最大,所以图线③反映的是装置C中塑料管的气体压强随时间变化的情况。
(2)大气压强随海拔升高而减小,导致抽气机实验曲线变化更平缓、曲线极限真空度更低,青城山海拔升高会使大气压强显著降低,在抽气机实验中,因初始环境气压变小,达到相同真空度所需时间延长,表现为曲线斜率减小;同时极限真空度也会因基础气压下降而进一步降低,对应曲线位置下移。
故答案为:(1)小;C;
(2)下移。题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/30 22:29:34;用户:孟秀华;邮箱:huanyu282@xyh.com;学号:38494837
题型7 压强综合计算与压轴题型
解题思路
1. 整合固、液体压强知识,分步拆解题干条件;
2. 先后分析压力、受力面积、液体深度等物理量,多过程题型逐一分析状态变化,列公式联立求解。
1.(2026•宁乡市模拟)如图甲所示的柱形容器,放置一实心不吸水圆柱体A,底部用一长度为10cm细线将A与容器底部相连,向容器内慢慢加水至5500cm3时,容器中水的深度为30cm,且倒入水的体积与水面上升高度关系如图乙所示。已知A的高度小于30cm,求:
(1)所加水的总质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)将水加到40cm深,剪断细线,将圆柱体A取出,继续加水至40cm深,与圆柱体A取出前相比容器对水平桌面的压强变化了200Pa,试计算A的密度。
【答案】(1)5.5kg;(2)3000Pa;(3)1.25×103kg/m3或0.8×103kg/m3。
【详解】解:(1)所加水的总质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×5500×10﹣6m3=5.5kg;
(2)图乙中,当水深达到20cm时出现拐点,水深升高的速度开始变慢,说明从水深20cm开始,再加入的水将以容器的总底面积为基础开始升高。
容器的底面积为:S容250cm2,
从开始加水到水深20cm的过程中,水的深度是以容器和圆柱体之间的圆环面积为基础升高。
圆环的面积为:S环150cm2,
圆柱体A的底面积为:S柱=250cm2﹣150cm2=100cm2,
水深为30cm时,对容器底部的压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa;
(3)圆柱体A的密度可能小于水的密度,也可能大于等于水的密度。
情况一:圆柱体A的密度大于等于水的密度
当水深为20cm时出现拐点,说明水面与A的上表面相平,即A的高度为20cm,
圆柱体A的体积为:
V柱=S柱×h柱=100cm2×20cm=2000cm3=2×10﹣3m3,
当水深为40cm时,剪断细线,由于圆柱体A的密度大于等于水的密度,所以圆柱体A的位置不会改变。
将圆柱体A取出后,再加水至40cm,即相当于用与圆柱体A相等体积的水代替了圆柱体A。
二者的重力之差为:ΔG=G柱﹣G水=ρ柱gV柱﹣ρ水gV柱,
由容器对桌面的压强变化了200Pa,可知容器对桌面变化的压力为:
ΔF=ΔpS容=200Pa×250×10﹣4m2=5N,
因为ΔG=ΔF,故ρ柱gV柱﹣ρ水gV柱=5N,
即ρ柱×10N/kg×2×10﹣3m3﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10﹣3m3=5N,
解得:ρ柱=1.25×103kg/m3;
情况二:圆柱体A的密度小于水的密度
当水深为20cm时出现拐点,说明圆柱体A受到的浮力等于重力,
G柱=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×20×10﹣6m3=20N,
当水深加至30cm时,圆柱体处于漂浮状态,浸入水中的深度不会改变仍为20cm,此时圆柱体与容器之间的细线长度为10cm,处于松弛状态。
当水深加至40cm时,由于细线不可伸长,故圆柱体不能再上浮,位置保持不变。由于圆柱体的高度小于30cm,所以当水深加至40cm时,水面将超过圆柱体上表面,即圆柱体完全浸没。
将圆柱体A取出后,再加水至40cm,即相当于用与圆柱体A相等体积的水代替了圆柱体A。
二者的重力之差为:ΔG=G水﹣G柱=ρ水gV柱﹣20N,
由容器对桌面的压强变化了200Pa,可知容器对桌面的变化的压力为:
ΔF=ΔpS容=200Pa×250×10﹣4m2=5N,
因为ΔG=ΔF,故ρ水gV柱﹣20N=5N,即1.0×103kg/m3×10N/kg×V柱﹣20N=5N,
解得:V柱=2.5×10﹣3m3,
圆柱体A的质量为:m柱2kg,
圆柱体A的密度为:ρ柱0.8×103kg/m3。
答:(1)所加水的总质量是5.5kg;
(2)水对容器底部的压强是3000Pa;
(3)A的密度是1.25×103kg/m3或0.8×103kg/m3。
2.(2025•金牛区模拟)明代作家冯梦龙编著的《智囊全集》,记录了古代的人们运用智慧和谋略解决问题的故事。在《打捞铁牛》这个故事中,船工先将躺在河底的铁牛和装满泥沙的船用绳系在一起,再把船上的泥沙铲走,铁牛被拉起,然后把船划到岸边,就可将铁牛拖上岸(如图甲所示)。
学校跨学科实践小组利用所学知识来模拟打捞铁牛的过程。如图乙所示,柱形水槽A足够高,底面积为30cm2;薄壁柱形容器B质量为20g,底面积为10cm2,高为14cm,内装质量为m、密度为2.5g/cm3的细小砂砾;实心长方体金属块C底面积为5cm2,高为2cm,密度为ρC;金属块C和容器B用一根不可伸长的轻质细线连接,放置在水槽A中。现缓慢向容器A中加水,细线刚好细直时停止加水(如图丙所示)。已知水的密度为1g/cm3,砂砾不溶于水,忽略吸水等次要因素,g取10N/kg。
(1)在图乙中,已知m=80g,求方形容器B对金属块C的压强;
(2)在图丙中,已知m=80g,ρc=8.2g/cm3,现从容器B中取出砂砾倒入容器A内,当C刚好离开容器底时,求取出的砂砾质量;
(3)若金属块C体积不变,要使C离开容器底,请推导出容器B中至少装砂砾的质量mx(g)与金属块密度ρC(g/cm3)的关系式。
【答案】(1)2000Pa;(2)60g;(3)mx(ρC﹣1)(1g/cm3≤ρC≤13g/cm3)。
【详解】解:(1)方形容器B对金属块C的压力F=G总=m总g=(80+20)×10﹣3kg×10N/kg=1N;
方形容器B对金属块C的压强:
p2000Pa;
(2)当m=80g时,容器B和砂砾整体漂浮,所以:F浮= G总=1N;
容器B在水中的深度h0.1m;
铲出砂砾倒入容器A后,金属块C刚好离开容器底,容器B的位置不会变化,液面的高度增加,容器B在浸入水中的深度增加;
若铲出的砂砾质量为m1(g),则铲出的砂砾体积V1①
铲出的砂砾引起的液面上升Δh②
此时容器B浸入水中的深度h′=h+Δh=10cm+Δh③
容器B和金属块C整体受到的浮力等于他们的重力
F浮B+F浮C=ρ水gSBh′+ρ水gSChC=(G总﹣m1g)+ρCSChCg④
联立①②③④可得,m1=60g;
(3)要使C离开容器底,设至少装砂砾的质量mx,砂砾全部取出放入容器A时,金属块C刚好离开容器底,
装砂砾时容器B在水中的深度h2⑤
砂砾体积V2⑥
取出砂砾放入容器A水中引起的深度增加Δh2⑦
此时容器B浸入水中的深度h″=h2+Δh2⑧
容器B和金属块C整体受到的浮力等于他们的重力
F浮B+F浮C=ρ水gSBh″+ρ水gSChC=mBg+ρcSChCg⑨
联立⑤⑥⑦⑧⑨可得,mx(ρC﹣1)
容器B完全浸没时,能对金属块A提供的最大拉力为
F=F浮max﹣mBg=ρ水SBhBg﹣mBg=1×10﹣3kg/cm3×10cm2×14cm×10N/kg﹣20×10﹣3kg×10N/kg=1.2N
能拉起的金属块C最大质量mCmax,mCmaxg=F+F浮C=1.2N+0.1N=1.3N
mCmax=130g,ρCmax13g/cm3,ρC的取值范围为1g/cm3≤ρC≤13g/cm3
故答案为:(1)方形容器B对金属块C的压强为2000Pa;
(2)取出的砂砾质量为60g;
(3)砂砾的质量mx(g)与金属块密度ρC(g/cm3)的关系式mx(ρC﹣1)(1g/cm3≤ρC≤13g/cm3)。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/30 22:42:11;用户:孟秀华;邮箱:huanyu282@xyh.com;学号:38494837
一、选择题(共10小题)
1.(2026•天山区校级模拟)一密度为ρ、高度为h的长方体物块放在桌面上如图所示,物块对桌面的压强为1.5ρgh,若从左边将物块竖直切除,剩余部分对桌面的压强为( )
A.1.2ρgh B.1.5ρgh C.1.8ρgh D.2ρgh
【答案】C
【详解】解:设物体的底面积为S,物体与桌面的接触面积是S′,如图所示,物块对桌面的压强为:
p1.5ρgh,所以1.5,即S=1.5S′;
若从左边将物块竖直切除,剩余部分的底面积为SSS,
剩余部分桌面的接触面积为:
S0=S′S=S′1.5S′S′,
剩余部分对桌面的压强为:
p′ρgh=1.8ρgh,故C正确。
故选:C。
2.(2025秋•重庆校级期末)水平桌面上的物体,在水平推力F的作用下从图甲位置运动到图乙位置(物体未掉落),F的大小以及物体运动速度v与时间t的关系如图丙和丁,下列说法正确的是( )
A.0~2s内,物体受到的摩擦力大小为0
B.物体在第3秒时受到的滑动摩擦力为3N
C.物体从图甲位置运动到图乙位置,受到的滑动摩擦力变小
D.乙图中,沿竖直方向将物体露出桌面部分切掉,并放在剩余部分上面,乙图中物体对桌面的压强不变
【答案】D
【详解】解:A.由图丁可知,在0~2s内,物体的速度为0m/s,处于静止状态。由图丙可知,在0~2s内,物体受到的水平推力为1N。根据二力平衡条件,物体受到的静摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,方向相反,所以摩擦力大小为1N,故A错误;
B.由图丁可知,在4~6s内,物体以4m/s的速度做匀速直线运动。由图丙可知,在4~6s内,物体受到的水平推力为2N。根据二力平衡条件,物体受到的滑动摩擦力与推力是一对平衡力,大小相等,所以滑动摩擦力大小为2N。在第3秒时,物体正在做加速运动,但由于物体对桌面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以物体受到的滑动摩擦力大小不变,仍为2N,故B错误;
C.物体从图甲位置运动到图乙位置的过程中,物体对桌面的压力等于其自身重力,压力大小不变;物体与桌面间的接触面的粗糙程度也不变,所以物体受到的滑动摩擦力大小不变,故C错误;
D.在水平桌面上物体对桌面的压力等于物体的重力,即物体对桌面的压强为,沿竖直方向将物体露出桌面部分切掉,并放在剩余部分上面,此时物体对桌面的压力仍然等于物体的总重力G,与桌面的接触面积仍然为S。由可知,此时物体对桌面的压强不变,故D正确。
故选:D。
3.(2026•莆田一模)有A、B两个均匀实心长方体,由同种材料制成。A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N;B的底面积SB=60cm2,高hB=10cm。现按如图所示方式叠放在水平桌面上,B对A、A对桌面的压强分别为p1、p2,下列判断正确的是( )
A.材料密度为2×103kg/m3
B.p1=3×103Pa, p2=7.5×103Pa
C.若将AB整体倒置,倒置后A对B的压强小于p2
D.若将B取下放在桌面,则取下后B对桌面的压强大于p1
【答案】C
【详解】解:A、A的底面积SA=30cm2,高hA=5cm,重GA=4.5N,则A的密度为:
ρ3×103kg/m3,因A、B由同种材料制成,因此材料的密度为3×103kg/m3,故A错误;
B.B的重力为:
GB=mBg=ρVBg=3×103kg/m3×60×10﹣4m2×10×10﹣2m×10N/kg=18N,
根据p可知,B对A的压强为:
p16×103Pa,
A对桌面的压强为:
p27.5×103Pa,故B错误;
C.若将AB整体倒置,A对B的压强为:
p31.5×103Pa<p2=7.5×103Pa,故C正确;
D.根据pρgh可知,B对桌面的压强为:
p4=ρghB=3×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=3×103Pa<p1=6×103Pa,故D错误。
故选:C。
4.(2026春•东川区期中)如图所示,底面积和质量都相同的A、B两容器,装有质量相同的不同液体,放在水平桌面上,液面恰好相平,则下列说法正确的是( )
A.容器A中的液体密度等于容器B中的液体密度
B.A容器对桌面的压强等于B容器对桌面的压强
C.A容器底受到液体的压力等于B容器底受到液体的压力
D.A容器底受到液体的压强大于B容器底受到液体的压强
【答案】B
【详解】解:ACD、由图可知,A容器内液体的体积大于乙容器内液体的体积,且两液体的质量相等,由ρ知,A容器内液体的密度小于B容器内液体的密度,即ρA<ρB,由图可知两容器内液体的深度相同,所以,由p=ρgh可知,A容器内液体对容器底部的压强较小,即pA<pB,又因两容器的底面积相等,由F=pS知A容器底受到的压力小于B容器底受到的压力,故ACD错误;
B.由题意可知,A、B两容器的质量相等,容器内液体的质量也相等,因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可知,两容器的总质量相等,重力相等,对水平桌面的压力相等,即FA=FB,又因两容器的底面积相等,由p知,两容器对桌面的压强相等,故B正确。
故选:B。
5.(2026春•和平区校级期中)如图,试管中装有适量的水,把试管由竖直逐渐倾斜(水未溢出),在此过程中,水对试管底部的压强分别为pA和pB,则它们的关系为( )
A.pA<pB B.pA=pB C.pA>pB D.无法确定
【答案】C
【详解】解:将试管由竖直逐渐倾斜(水未溢出)的过程中,水的深度将变小,由p=ρgh可知水对试管底部的压强变小,即pA>pB,故C正确。
故选:C。
6.(2026春•海淀区校级期中)如图甲所示,直柱形容器静置在水平桌面上,其内装有温度为t1的水,A为图中到容器底部距离不变的一点。图乙描绘了水的密度ρ随水的温度t变化的关系。不考虑温度对物体和容器的影响以及水的蒸发。当水温从t1缓慢升至4℃的过程中,图甲中水在A点产生的压强是如何变化的( )
A.不变 B.变大
C.变小 D.条件不足,无法确定
【答案】C
【详解】解:由图可知,容器为直柱形容器,甲中水对容器底部的压力为:F=G=m水g,
水对容器底部的压强为:p=
,
因为甲容器中水的质量不变,容器底面积S不变,所以水对容器底部的压强不变,
设水面到A点的距离为h1,A点到容器底部的距离为h2,
水对容器底部的压强为:p=ρ水gh=ρ水g(h1+h2)=ρ水gh1+ρ水gh2,
由图乙可知,水温从t1缓慢升至4℃过程中,水的密度ρ水增大,h2不变,故ρ水gh2增大,又因为p不变,所以ρ水gh1减小,即甲中水在A点产生的压强变小,故C正确。
故选:C。
7.(2025•龙江县模拟)盆景的一个简易自动供水装置如图所示。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,使瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。瓶中水不会持续流出,是因为( )
A.瓶内气压大于外界大气压
B.瓶外大气压等于瓶内水的压强与气压之和
C.瓶外大气压等于瓶内水的压强
D.瓶内气压始终等于外界大气压
【答案】B
【详解】解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,一旦瓶口再次被水淹没,外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和,瓶中的水又停止外流,如此反复,使水不会全部流出而能保留在瓶中。
综上分析可知,选项ACD错误,B正确。
故选:B。
8.(2025春•同步)如图所示,U形弯管的两端开口向下,左管的阀门关闭,右管中的活塞处于静止状态,活塞和阀门之间的管内充满水,左右两管内水面的高度差为h。若将阀门打开,水会从左管流出来。已知活塞的横截面积为S,重力为G,管外的大气压强为p0,水的密度为ρ。不计活塞与管壁的摩擦,则在阀门打开前,下列说法不正确的是( )
A.活塞下表面所受的大气压力为p0S
B.活塞上表面所受的压强为p0
C.活塞上、下表面所受的压强差为ρgh
D.活塞所受的重力G一定小于ρghS
【答案】C
【详解】解:对活塞受力分析知:活塞受竖直向下的重力、竖直向上的大气压力、竖直向下的水的压力,根据力的平衡知识知:G+p水S=p0S﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
所以活塞下表面所受的大气压竖直向上的力为p0S,故A正确;
由①式得:p水S=p0S﹣G,
活塞上表面所受的压强为:p水=p0,故B正确;
由①式得:p0=p水②
若将阀门打开,水会从左管流出来,说明大气压小于水产生的压强,
即p0<p水+ρgh﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
结合②③得,p水p水+ρgh,
所以ρgh,即G<ρghS,故D正确;
活塞上、下表面所受的压强差为:
Δp=p0﹣p水=p水p水ρgh,故C错误。
故选:C。
9.(2026春•天河区校级期中)如图所示,水平放置的“H”形容器,中间密封一个可以自由移动的活塞。右侧b容器装有植物油,左侧a容器可能装有水和酒精,此时活塞处于静止状态。已知ρ水>ρ植物油>ρ酒精,活塞与容器之间无摩擦,则下列说法中正的是( )
A.a容器中的液体可能是水
B.活塞左右两侧受到液体压强的大小相等
C.若在a容器上方持续水平吹气,活塞将向右移动
D.若将该容器放置在广州塔塔顶的水平露台上,活塞将向左移动
【答案】B
【详解】解:AB、由图可知,活塞处于静止状态,则左右两侧受到液体的压强是相同的,且左侧液体的深度要大于右侧液体的深度,根据p=ρgh可知,左侧液体的密度要小于右侧液体的密度,已知右侧装有植物油,且ρ水>ρ植物油>ρ酒精,所以左侧装的液体为酒精,故A错误,B正确;
C.若在左侧a上方容器口持续水平吹气,在a上方的气压变小,左侧压强变小,活塞将向左移动,故C错误;
D.将容器放置在高处,虽然大气压减小,但a、b两容器液面上方的气压是同时等量减小的。活塞的平衡条件ρagha=ρbghb 依然成立,所以活塞将保持静止,故D错误。
故选:B。
10.(2026•广州一模)如图蓄水池底部有一阀门。关闭阀门水不流动时,管底M、N处水的压强分别为pM、pN;打开阀门后,M、N处水的流速分别为vM、vN,水的压强分别为pM′、pN′。已知vM<vN。则( )
A.pM>pN B.pM<pN C.pM′=pN′ D.pM′>pN′
【答案】D
【详解】解:关闭阀门,液体静止时,同一水平面上各点深度相同。由液体压强公式:p=ρgh,可得pM=pN;
打开阀门,水流动时(流体),流体规律:流速越大,压强越小;流速越小,压强越大。而vM<vN,即:pM′>pN′,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
二、多选题(共4小题)
(多选)11.(2026春•北京期中)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲和乙沿水平方向同时切去高度为Δh的部分,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示。已知,乙的边长为0.3m,g取10N/kg,则下列选项正确的是( )
A.甲的体积为8000cm3
B.未切前,甲的质量为48kg
C.切去相同高度Δh时,甲的压强变化量Δp甲大于乙的压强变化量Δp乙
D.乙的密度2×103kg/m3
【答案】ABC
【详解】解:A.图中甲被切去20cm后对地面的压强将为0,说明全部切去的高度为20cm,甲的原边长为20cm,因此实心正方体甲的体积为
,故A正确;
B. 根据密度公式ρ知,未切前甲的质量为
,故B正确;
CD.由图像可知,乙未被切去时的压强为
,其重力大小为;
根据密度计算公式得到乙的密度为
;
即ρ甲>ρ乙,因此当切去相同高度Δh时,由pρgh知,压强变化量公式Δp=ρgΔh即可直接得出甲减小的压强大于乙减小的压强,即Δp甲>Δp乙,故C正确;D错误。
故选:ABC。
(多选)12.(2026•石景山区一模)我国是全球首个实现月壤砖全流程自主研发并完成太空暴露实验的国家。月壤砖呈榫卯结构,如图甲所示。小石采用图乙所示的长方体样品A进行探究,样品A的长、宽、高分别为20cm、5cm、10cm,密度为2×103kg/m3。现从样品A上表面的正中间切割出一个截面为正方形且边长为l的凹槽,得到具有榫卯结构的样品B,如图丙所示,测得此时样品B对水平地面的压强为1840Pa。为得到合适尺寸的构件,继续将样品B沿左侧竖直方向切去宽度为d(0<d<20cm)的部分,如图丁所示。g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.从样品A上表面切去部分的质量为0.16kg
B.样品B中凹槽的截面边长l=2cm
C.若样品B切去宽度d =10cm,其右侧剩余部分对水平地面的压强等于1840Pa
D.若样品B切去宽度d满足0<d<8cm,其右侧剩余部分对水平地面的压强小于1840Pa
【答案】ACD
【详解】解:A.原样品A的体积,
由密度公式的变形式可得A的质量,
样品B对水平地面的面积不变为S=20cm×5cm=100cm2=0.01m2,
样品B对水平地面的压力等于B的重力,即,
则B的质量为,
切去部分质量Δm=mA﹣mB=2kg﹣1.84kg=0.16kg,故A正确;
B.切去部分体积,
凹槽截面为正方形,边长l,沿宽度方向(5cm方向)通长,故ΔV=l2×5cm,
代入得l2=16cm2,l=4cm,故B错误;
C.由题意可得剩余体积V′=10×5×10﹣2×4×5=460cm3=4.6×10﹣4m3,
则剩余物体重力G′=ρV′g=2×103kg/m3×4.6×10﹣4m3×10N/kg=9.2N,
底面积S′=10cm×5cm=50cm2=0.005m2,
则压强为,故C正确。
D.切去宽度d满足0<d<8cm时,剩余物体压力为G剩=GB﹣G切=18.4N﹣ρV切g,
V切=(5×10×d)×10﹣6m3,
代入化简可得G剩=(18.4﹣d)N,
剩余部分底面积S剩=SB﹣S切=(20×5﹣5×d)×10﹣4m2,
由压强公式可得p,
化简得,
当切去宽度的取值范围为0<d<8cm时,p<1840Pa,故D正确。
故选:ACD。
(多选)13.(2026春•海淀区校级期中)如图所示,盛水的杯子静止在水平桌面上。杯子重2N,高8cm,底面积为20cm2;杯内水重1.8N,水深5cm,水的密度为1g/cm3。下列选项中正确的是( )
A.水对杯底的压强为500Pa
B.水对杯底的压力为1.8N
C.水杯对桌面的压力为3.8N
D.水杯对桌面的压强为1000Pa
【答案】AC
【详解】解:A、水深h=5cm=0.05m,水的密度为1g/cm3=1×103kg/m3,
水对杯底的压强为:,故A正确;
B.根据p可知,水对杯底的压力为:F=pS=500Pa×20×10﹣4m2=1N,故B错误;
C.因杯子对水平桌面的压力等于杯子和水的总重力,
则水杯对桌面的压力为:F′=G杯+G水=2N+1.8N=3.8N,故C正确;
D.水杯对桌面的压强为:,故D错误。
故选:AC。
(多选)14.(2026•房山区一模)如图所示,横杆在铁架台上可上下移动,竖直轻质硬细杆的上端通过力传感器固定在横杆上(力传感器可显示细杆受到力的大小),细杆下端与实心均匀长方体物块M相连,M底面积为40cm2,密度为0.4g/cm3。M浸没在底面积为100cm2装有水的容器中,此时水的深度为40cm。让横杆匀速缓慢向上移动,物块M始终竖直且不吸水,M完全出水后,力传感器示数为4N。水的密度为1.0g/cm3,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.M浸没在水中时,水对容器底部的压强为4×103Pa
B.M上表面露出水面前,力传感器示数为14N
C.力传感器示数为0时,M下表面受到水的压强为1000Pa
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,水对容器底部的压强变化量为100Pa
【答案】AC
【详解】解:A.M浸没在水中时,水的深度为40cm=0.4m,水对容器底的压强为:;故A正确;
B.M完全出水后,力传感器示数等于M的重力,则M的质量为:;
M的体积为;
M浸没时受到的浮力为;
此时M受到三个力平衡,平衡时G+F杆=F浮
则力传感器示数为:F杆=F浮﹣G=10N﹣4N=6N;故B错误;
C.力传感器示数为0时,细杆对M的力为0,此时F浮'=G=4N;
下表面压强为;故C正确;
D.M完全出水后与M浸没在水中相比,排开水的体积减少量为M的体积,则水面高度变化为:;
压强变化量为:;故D错误。
故选:AC。
三、实验探究题(共5小题)
15.(2026春•南岗区校级期中)如图所示,小明利用小桌、海绵、砝码、木板、两个相同的金属块等器材探究“影响压力作用效果的因素”。
(1)通过比较A、B两图说明: 受力面积相同时,压力越大 ,压力的作用效果越明显。
(2)通过比较A、C两图,实验探究的问题是: 压力的作用效果与受力面积的关系 。
(3)对比D、E两次实验,根据现象可初步得出压力的作用效果与受力面积无关,这个结论是否正确 错误 ;(选填“正确”或“错误”)
(4)将小桌和砝码放在如图F所示的木板上,则图F中木板受到的压强pF和图C中海绵受到的压强pC的大小关系为pF = pC。(选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1)受力面积相同时,压力越大;
(2)压力的作用效果与受力面积的关系;
(3)错误;
(4)=.
【详解】解:(1)A、B两图中,压力大小相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同。说明:当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(2)分析A、C两图中,受力面积相同,压力大小不同,所以探究的问题是:压力的作用效果与压力大小的关系。
(3)要探究压力作用效果与受力面积的关系,需要控制压力大小相同。D、E中,物体的压力不同,受力面积也不同没有控制压力大小相同,所以结论错误。
(4)压强公式为p,F图和C图中,压力F相同,受力面积S相同,所以压强相等,即PF=PC。
故答案为:(1)受力面积相同时,压力越大;
(2)压力的作用效果与受力面积的关系;
(3)错误;
(4)=.
16.(2026春•思明区校级期中)小明自制了一个薄壁实验箱来探究液体压强大小与哪些因素有关。实验操作如下:
①如图甲所示,实验箱分为内箱A与外箱B,内箱A固定在外箱B的内侧,内箱A下部有一圆形孔C,并在圆孔C上装上了一层橡皮膜,此时橡皮膜是水平的;
②先在A箱中不断加水,实验现象如图乙、丙所示;
③然后在B箱中加入适量盐水,盐水和水的液面相平,实验现象如图丁所示。
(1)实验中,通过观察 橡皮膜的凹陷程度 来反映液体压强的大小。
(2)图乙、丙的探究的问题是: 液体压强大小与液体深度的关系 。
(3)由如图丁的现象可得出实验结论: 当液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大 。
(4)若此时往图丁A箱中缓慢加水,可以使橡皮膜恢复原状,如图戊所示,已知,h1=22cm,h3=12cm,则h2= 12 cm。
【答案】(1)橡皮膜的凹陷程度;(2)液体压强大小与液体深度的关系;(3)当液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大;(4)12。
【详解】解:(1)橡皮膜质地较软,受到外力易发生形变,实验利用转换法,通过橡皮膜的凹陷程度来间接反映液体压强的大小
(2)乙、丙中液体都是水,密度相同,水的深度不同,橡皮膜凹陷程度不同,因此探究的是液体压强和液体深度的关系。
(3)丁中A的水和B的盐水液面相平,橡皮膜处深度相同,盐水密度更大,橡皮膜向水侧凸起,说明盐水侧压强更大,因此得出:当液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大。
(4)橡皮膜恢复原状时,两侧压强相等,即p水=p盐水。由图丁可知,橡皮膜处,A侧水的深度为h2,B侧盐水的深度为h盐水=h1﹣h3=22cm﹣12cm=10cm=0.1m
因此ρ水gh2=ρ盐水gh盐水
代入数据
解得h2=0.12m=12cm。
故答案为:(1)橡皮膜的凹陷程度;(2)液体压强大小与液体深度的关系;(3)当液体深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大;(4)12。
17.(2026•天河区二模)小明利用容量V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量家里的大气压强,实验步骤如下(实验过程中装置气密性良好):
a.将注射器筒内壁和活塞表面涂满食用油;
b.用注射器抽取少量食用油,再将活塞推至前端,如图甲,确认注射器内无残留空气,然后用橡皮帽堵住注射器口;
c.如图乙,将已水平调零的弹簧测力计的圆环固定在竖直墙上,用弹簧测力计钩住与活塞相连的细绳,水平向右慢慢拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为F;
d.如图丙用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L。
(1)步骤a的目的是 减少摩擦 ;
(2)图甲注射器A、B两处的液体流速分别为vA、vB,液体压强分别为pA、pB,推动活塞过程中,vA<vB,则pA > pB(选填“>”“<”或“=”);
(3)图乙测力计示数F= 8.4 N,图丙注射器全部刻度的长度L= 2.50 cm;
(4)大气压p= (用题目所给及所测物理量的符号表示),根据数据计算所测p= 1.05×105 Pa;
(5)小明用三个不同的气压计测得家里的大气压分别为1.015×105Pa、1.018×105Pa、1.020×105Pa,第(4)小题计算结果与它们有明显差距的原因是 注射器筒内壁与活塞存在摩擦,所需拉力偏大,则所测大气压值就偏大 。
【答案】(1)减少摩擦;(2)>;(3)8.4;2.50;(4);1.05×105;(5)注射器筒内壁与活塞存在摩擦,所需拉力偏大,则所测大气压值就偏大。
【详解】解:(1)将注射器筒内壁和活塞表面涂满食用油,目的是减小接触面的粗糙程度从而减小摩擦;
(2)推动活塞过程中,vA<vB,由于流体流速越大的地方压强越小,流速越小的地方压强越大,因此pA>pB;
(3)由图乙可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,其示数为F=8.4N;由图丙可知,刻度尺的分度值为0.1cm,则注射器全部刻度的长度L=2.50cm﹣0.00cm=2.50cm;
(4)由图丙可知,注射器的容积为V=2mL,注射器全部刻度的长度为L=2.50cm,根据数学关系可知,注射器的横截面积为S,则大气压为:
p,
代入数据得:p1.05×105Pa;
(5)小明用三个不同的气压计测得家里的大气压分别为1.015×105Pa、1.018×105Pa、1.020×105Pa,第(4)小题计算结果与它们相比明显偏大,说明注射器筒内壁与活塞存在摩擦,所需拉力偏大,则所测大气压值就偏大。
故答案为:(1)减少摩擦;(2)>;(3)8.4;2.50;(4);1.05×105;(5)注射器筒内壁与活塞存在摩擦,所需拉力偏大,则所测大气压值就偏大。
18.380年前,意大利物理学家托里拆利通过玻璃管证明了真空的存在以及水银高度和大气压的关系,一标准大气压能托起760mm高的水银柱,但水银有毒。在老师建议下,科学小组设计了如图甲所示方案,并使用镓基合金(一种金属材料)代替水银来探究大气压与液体压强的关系,请回答下列问题:
水银密度
镓基合金密度
13.59×103kg/m3
6.5×103kg/m3
(1)在一个标准大气压下实验时,小组成员查询了两种物质的密度如表所示。讨论比较后提出需要对玻璃管的长度进行调整,应选择长度 > (选填“>”“<”或“=”)760毫米。
(2)如果使用该装置进行实验,可能出现的情况是 C 。
A.将玻璃管稍微倾斜一点,液柱的长度不变
B.将玻璃管换成更粗的玻璃管,液柱的高度降低
C.若有少量空气残留在玻璃管内,液柱的高度降低
(3)小组同学在原装置基础上,如果把这套装置移入如图乙所示的装置中(足够大的玻璃钟罩内),用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到的现象及原因是 现象:管内液柱下降;原因:玻璃钟罩内空气抽出,气压减小,能托起液柱的高度降低 。
【答案】(1)>;(2)C;(3)现象:管内液柱下降;原因:玻璃钟罩内空气抽出,气压减小,能托起液柱的高度降低。
【详解】解:(1)根据可知,在大气压强不变的情况下,因为镓基合金的密度小于水银的密度,则镓基合金的液柱高度应该大于水银柱的高度,所以应选择长度大于760毫米的玻璃管。
(2)根据可知,当外界大气压强不变时,玻璃管内外的液面高度差应该保持不变。
A.将玻璃管稍微倾斜一点,液柱的高度不变,但液柱的长度会变大,故A错误。
B.液体压强与管的粗细无关,将玻璃管换成更粗的玻璃管,液柱的高度会保持不变,故B错误。
C.若有少量空气残留在玻璃管内,会对液柱产生向下的压强,则液柱的高度降低,故C正确。
故选C。
(3)玻璃管内液柱产生的压强等于玻璃钟罩内大气压强。用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空气时,罩内大气压强减小,那么玻璃管内液柱产生的压强也会减小。根据可知,液体密度不变时,压强减小,则管内的液柱高度会下降。所以将会看到的现象是管内液柱下降,原因是玻璃钟罩内空气抽出,气压减小,能托起液柱的高度降低。
故答案为:(1)>;(2)C;(3)现象:管内液柱下降;原因:玻璃钟罩内空气抽出,气压减小,能托起液柱的高度降低。
19.(2026•新余一模)小强看到一则新闻,新闻描述台湾风筝节一名三岁小女孩被风筝加速卷上天如图所示,小强想只有在有风的天气才容易让风筝飞起,应该是获得了升力,且此时的升力 大于 小女孩的重力(选填“大于”或“等于”或“小于”)。他又想知道风筝为什么能获得如此大的升力,于是猜想升力大小与风筝的迎角、风筝的面积、风速有关,为了方便测量,他以机翼为模型,进行如图1中实验:
(1)小强制作了如图2甲所示的飞机机翼模型,机翼做成该形状的原因是流体流速大处压强 小 ,从而获得的 向上 升力;
(2)在探究升力与迎角的关系时,按以下步骤进行:
①调节风扇使风速最大,并使飞机模型的迎角为0°记录测力计的示数;
②改变迎角大小,重复步骤①;
③得到“升力与迎角的关系”的图像如图2丁所示。由图像可知:飞机速度一定时,迎角增大,升力会 C (填序号);
A.逐渐变大;
B.逐渐变小;
C.先增大后减小;
D.先减小后增大;
(3)探究机翼面积及风速与升力的关系时,保持迎角不变,通过改变风速及机翼投影面积,获得实验数据如表所示。
机翼投影面积S/m2
v1=3m/s时升力F1/N
v2=2m/s时升力F2/N
v3=1m/s时升力F3/N
0.01331
0.032
0.027
0.023
0.00998
0.023
0.021
0.017
0.00665
0.015
0.013
0.011
①此时实验选用三组不同的风速分别进行是为了 避免实验偶然性 (选填“多次测量取平均值”“避免实验偶然性”),分析表中数据可知:当机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力 越大 。
②继续分析数据可知:在风速相同时, 机翼投影面积越大 ,机翼获得升力越大。
【答案】大于;(1)小;向上;(2)③C;(3)①避免实验偶然性;越大;②机翼投影面积越大。
【详解】解:升力的方向向上,重力的方向向下,要使得风筝飞起,则需要升力和重力的合力的方向向上,所以,此时的升力大于小女孩的重力。
(1)根据流体压强与流速的关系,流体流速大的地方压强小。飞机机翼做成上凸下平的形状,上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,从而产生向上的压力差,这个压力差就是飞机获得的向上的升力。
(2)观察“升力与迎角的关系”图像(图2丁),可以看到随着迎角的增大,升力的数值先上升然后下降。所以飞机速度一定时,迎角增大,升力会先增大后减小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)如果只选用一组风速进行实验,得到的结果可能只是在一个特定风速下的情况,具有偶然性,所以实验选用三组不同的风速分别进行,通过选用多组不同风速进行实验,可以避免实验结果的偶然性,使得到的结论更具有普遍性。
从表格数据中,当机翼投影面积为0.01331m2时,F1=0.032N,F2=0.027N,F3=0.023N,由于机翼投影面积相同时,风速越大,机翼获得升力越大,可知F1>F2>F3,所以v1>v2>v3;
分析表格中同一风速下的数据,比如风速为v1时,机翼投影面积0.01331m2对应升力0.032N,0.00998m2对应升力0.023N,0.00665m2对应升力0.015N,可以发现机翼投影面积越大,升力越大。所以在风速相同时,机翼投影面积越大,机翼获得升力越大。
故答案为:大于;(1)小;向上;(2)③C;(3)①避免实验偶然性;越大;②机翼投影面积越大。
四、计算题(共4小题)
20.(2026•永春县模拟)无人机在高楼灭火中具有快捷安全等独特优势。如图所示是某品牌的无人机,空载总质量为10kg,满载时携带水的质量12kg,脚架着地总面积20cm2,无人机所受空气阻力与无人机速度成正比。当出现火情时,无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升直到火源处救火;当无人机喷完水救火后,立即以最大速度10m/s匀速竖直下降返回准备再次取水救火,此时所受的空气阻力为40N。求:
(1)无人机空载所受重力;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强;
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力。
【答案】(1)无人机空载所受重力是100N;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强5×104Pa;
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力是240N。
【详解】解:(1)空载总质量为10kg,重力G空=m空g=10kg×10N/kg=100N;
(2)根据水平面上的压力等于重力,则压强;
(3)无人机所受空气阻力与无人机速度成正比,当无人机满载水以 5m/s的速度上升时,阻力为当无人机空载以最大速度 10m/s下降时的一半。
;
G水=m水g=12kg×10N/kg=120N;
G0=G空+G水=100N+120N=220N;
升=G+f=220N+20N=240N。
答:(1)无人机空载所受重力是100N;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强5×104Pa;
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力是240N。
21.(2024春•西昌市期中)A、B两物体均为质量分布均匀的实心正方体,物体A放在水平地面上,将物体B叠放在物体A上,如图甲所示。若将物体B沿水平方向切去高为L的部分,A对地面的压强与A、B剩余高度h的关系如图乙所示,(取g=10N/kg)求:
(1)物体A的重力;
(2)物体B的密度;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值。
【答案】(1)物体A的重力为120N;
(2)物体B的密度为4×103kg/m3;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为4:5。
【详解】解:(1)由乙图可知,当物体B被切光,即只有A时,A对地面的压强为3000Pa,A的底面积为:
,
则物体A的重力为:;
(2)当剩余高度为h=30cm时,A对地面的压强为4000Pa,则A、B总重力为
,
则B的重力为:GB=G总﹣GA=160N﹣120N=40N;
B的体积为:,
则B的密度为:;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压力为:
,
则B对A的压强为:,
A对地面的压强为:;
则当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为:
.
答:(1)物体A的重力为120N;
(2)物体B的密度为4×103kg/m3;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为4:5。
22.(2026春•潼南区期中)木桶效应,又称短板效应,是指一个木桶的盛水量取决于其最短的那块木板。一只有短板的木桶放在水平地面上,如图所示。木桶的质量为1kg,高0.6m,最短的木板高0.5m,桶底底面积为6×10﹣2m2(不考虑厚度),倒入29kg的水刚好可以将这个桶装满。求:(g取10N/kg)
(1)空木桶对水平地面的压力;
(2)装满水时木桶对桌面的压强;
(3)装满水的木桶底受到水的压力。
【答案】(1)空木桶对水平地面的压力是10N;
(2)装满水时木桶对桌面的压强是5×103Pa;
(3)装满水的木桶底受到水的压力是300N。
【详解】解:(1)空木桶的重力:
G=mg=1kg×10N/kg=10N,
空木桶对水平地面的压力等于它的重力,即:F=G=10N;
(2)装满水时木桶对桌面的压力F=G'=m'g=(1kg+29kg)×10N/kg=300N,
压强p5×103Pa;
(3)装满水时,水的深度等于最短木板的高,即:h水=0.5m
则水对桶底的压强:p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
根据p可得,装满水的木桶底受到水的压力:
F水=p水S=5000Pa×6×10﹣2m2=300N。
答:(1)空木桶对水平地面的压力是10N;
(2)装满水时木桶对桌面的压强是5×103Pa;
(3)装满水的木桶底受到水的压力是300N。
23.(2026春•开福区校级期中)如图甲为一个健身用的哑铃水壶,忽略壶嘴部分,上中下三部分均为柱形,将其放置在电子秤上如图乙所示,往壶中加水直至加满最上方的柱形部分,作出了电子秤示数m与水深h的图像如图丙所示。(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强;
(2)加满水时哑铃水壶底部受到水的压力;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可能的电秤示数。
【答案】(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强为3.1×103Pa;
(2)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为62N;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可能的电秤示数为2050g或2500g。
【详解】解:(1)由图丙可知,加满水时哑铃水壶中水的深度为31cm,则哑铃水壶底部受到的水的压强为:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.31m=3.1×103Pa;
(2)由图丙可知,水深从0增加到8cm时,壶中水的质量为Δm=1800g﹣200g=1600g,水的体积为:V11600cm3,
哑铃水壶下部柱形底面积为:S1200cm2=0.02m2,
则加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为:F=pS1=3.1×103Pa×0.02m2=62N;
(3)由图丙可知水壶自身质量m壶=200g=0.2kg,
设此时水的质量为m水,水壶对电子秤的压力 F压=(m壶+m水)g,
水对底部的压力F水=pS=ρ水ghS,
根据题意F水=2F压,化简得:ρ水hS=2(m壶+m水)……①;
先计算各段柱形横截面积:下部柱形:S1=0.02m2;
中部柱形:h2=23cm﹣8cm=15cm=0.15m,加水质量Δm2=300g=0.3kg,体积ΔV2=3×10﹣4m3,横截面积为:S20.002m2;
上部柱形:h3=31cm﹣23cm=8cm=0.08m,加水质量Δm3=1600g=1.6kg,体积ΔV3=1.6×10﹣3m3,横截面积为:S30.02m2;
情况一:水在中部柱形段(8cm<h<23cm)水的质量为:
m水=ρ水[S1h1+S2(h﹣h1)]=2h+1.44kg,代入①化简后的等式(单位统一为kg):
1×103×h×0.02=2×(0.2+2h+1.44),即20h=4h+3.28,
解得:h=0.205m=20.5cm,符合范围;
此时m水=2×0.205kg+1.44kg=1.85kg=1850g,
电子秤示数:m=m壶+m水=200g+1850g=2050g;
情况二:水在上部柱形段(23cm<h<31cm);水的质量为:
m水=1900g+ρ水S3(h﹣0.23m)=20000h﹣2700g,
代入①化简后的等式(单位统一为kg):
1×103×h×0.02=2×(0.2),20h=40h﹣5,
解得:h=0.25m=25cm,符合范围;
此时m水=20000×0.25﹣2700=2300g,
电子秤示数为m=m壶+m水=200g+2300g=2500g。
答:(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强为3.1×103Pa;
(2)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为62N;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可能的电秤示数为2050g或2500g。
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/6/4 10:37:56;用户:王健;邮箱:huanyu281@xyh.com;学号:38494836
学科网(北京)股份有限公司
$命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题03
压强
1
专项攻坚·一战通关
题型1压强的两大计算公式及应用
1.【答案】8×104;1.6×108。
2.【答案】21;4:3。
3.【答案】2;2000。
4.【答案】08。
题型2固体压强典型题型分析
1.【答案】(1)平衡车充电一次至少可以连续行驶1h:
(2)小翔在水平路面驾驶平衡车时,平衡车对路面的压强为1.5×10Pa。
2.【答案】A
3.【答案】ACD
4.【答案】C
题型3液体压强规律与解题要点
1.【答案】D。
2.【答案】B
二、填空题(共1小题)
3.【答案】9;0.4
三、计算题(共1小题)
4.【答案】(1)500Pa;(2)1.5×10-3m2,(3)360N。
【详解】解:(1)当水深5×102m时,水对洗菜池底部的压强为:
p=p水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-2m=500Pa;
(2)水深5×102m,水对塞子产生的压力为0.75N,则塞子的受力面积为:
8=号=7=15X10m2
(3)洗菜池为柱形容器,当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力等于水的重力:
F=G=mg=p水Vg=1.0×103kg/m3×3.6×10~2m3×10Nkg=360N。
答:(1)当水深5×102m时,水对洗菜池底部的压强为500Pa:
(2)塞子的受力面积为1.5×103m2;
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
(3)当洗菜池中注满水时,水对水池底的压力为36ON。
题型4大气压强与流体压强应用
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
题型5压强相关图像分析
1.【答案】B
2.【答案】D
二、多选题(共2小题)
(多选)3.【答案】BD
(多选)4.【答案】BD
三、填空题(共2小题)
5.【答案】0.9:号。
6.【答案】15;1:4
题型6压强实验探究
1.【答案】(1)C;(2)①深度;转换法;②压力大小:
③压力大小;受力面积;(3)没有控制压力相同;(4)压强。
2【答案】(1)高度差,薄;(2)大于;(3)丙、丁;液体深度:(4)44。
hp水。
3.【答案】(1)9.52×104;(2)A;(3)小于。
4.【答案】(1)小;C;(2)下移。
题型7压强综合计算与压轴题型
1.【答案】(1)5.5kg;(2)3000Pa;(3)1.25×103kg/m3或0.8×103kg/m3。
【详解】解:(1)所加水的总质量为:m=pV=1.0×103kgm3×5500×10-6m3=5.5kg:
(2)图乙中,当水深达到20cm时出现拐点,水深升高的速度开始变慢,说明从水深20cm
开始,再加入的水将以容器的总底面积为基础开始升高。
容器的底面积为:S容=
(5500-3000]cm3=250cm2,
10cm
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
从开始加水到水深20cm的过程中,水的深度是以容器和圆柱体之间的圆环面积为基础升
高。
圆环的面积为:S乐=28需=150cm2
圆柱体A的底面积为:S柱=250cm2-150cm2=100cm2,
水深为30cm时,对容器底部的压强为:
p-pgh=-1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa,
(3)圆柱体A的密度可能小于水的密度,也可能大于等于水的密度。
情况一:圆柱体A的密度大于等于水的密度
当水深为20cm时出现拐点,说明水面与A的上表面相平,即A的高度为20cm,
圆柱体A的体积为:
V柱=S柱×h柱=100cm2×20cm=2000cm3=2×10-3m3,
当水深为4Ocm时,剪断细线,由于圆柱体A的密度大于等于水的密度,所以圆柱体A
的位置不会改变。
将圆柱体A取出后,再加水至4Ocm,即相当于用与圆柱体A相等体积的水代替了圆柱
体A。
二者的重力之差为:△G=G柱-G水=P柱gV柱~P水gV柱,
由容器对桌面的压强变化了200Pa,可知容器对桌面变化的压力为:
△F=△pS容=200Pa×250×10-4m2=5N,
因为△G=△F,故P柱gV柱-P水gV柱=5N,
即p柱×10N/kg×2×10-3m3-1.0×103kg/m3×10N/kg×2×103m3=5N,
解得:p柱=1.25×103kg/m3;
情况二:圆柱体A的密度小于水的密度
当水深为20cm时出现拐点,说明圆柱体A受到的浮力等于重力,
G柱=F浮=P水gV排=1.0X103kg/m3×10Nkg×100×20×10-6m3=20N,
当水深加至30cm时,圆柱体处于漂浮状态,浸入水中的深度不会改变仍为20cm,此时
圆柱体与容器之间的细线长度为10cm,处于松弛状态。
当水深加至4Ocm时,由于细线不可伸长,故圆柱体不能再上浮,位置保持不变。由于圆
柱体的高度小于30cm,所以当水深加至40cm时,水面将超过圆柱体上表面,即圆柱体
完全浸没。
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
将圆柱体A取出后,再加水至40cm,即相当于用与圆柱体A相等体积的水代替了圆柱
体A。
二者的重力之差为:△G=G水-G柱=P水gV柱-2ON,
由容器对桌面的压强变化了200Pa,可知容器对桌面的变化的压力为:
△F=△pS容=200Pa×250×104m2=5N,
因为△G=△F,故p水gV柱-20N=5N,即1.0×10kg/m3×10N/kg×V柱-20N=5N,
解得:V柱=2.5×103m3,
照桂体A的质量为:m=号=器=2g:
2kg
圆柱体A的密度为:p性=72=2540添=08×10gm3。
答:(1)所加水的总质量是5.5kg
(2)水对容器底部的压强是3000Pa:
(3)A的密度是1.25×103kg/m3或0.8×103kg/m3。
2.【答案】(1)2000Pa;(2)60g:(3)mx=号(pc-1)(1g/cm3≤pc<13g/cm3)。
【详解】解:(1)方形容器B对金属块C的压力F=G总=m总g=(80+20)×10kg
X10N/kg=IN:
方形容器B对金属块C的压强:
p=5=6x元=20Pa
(2)当m=80g时,容器B和砂砾整体漂浮,所以:F浮=G总=1N;
F
IN
容器B在水中的深度h=P5g=a0kg/m10N/k1010m=0.1m:
铲出砂砾倒入容器A后,金属块C刚好离开容器底,容器B的位置不会变化,液面的高
度增加,容器B在浸入水中的深度增加:
若铲出的砂砾质量为m1(g),则铲出的砂砾体积V1=25g/cm①
铲出的砂际引起的液面上升△h=产;②
此时容器B浸入水中的深度h'=h+△h=l0cm+△h③
容器B和金属块C整体受到的浮力等于他们的重力
F浮B+F浮c=P水gSh'+p水gSchc=(G总~m1g)+PcSchcg(④
联立①②③④可得,m1=60g:
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
(3)要使C离开容器底,设至少装砂砾的质量x,砂砾全部取出放入容器A时,金属
块C刚好离开容器底,
nag+mgg
装砂砾时容器B在水中的深度h2=P⑤
卫g
砂砾体积V2=25g/cmO
取出砂砾放入容器A水中引起的深度增加△h2=5。⑦
此时容器B浸入水中的深度h”=h2+△h2⑧
容器B和金属块C整体受到的浮力等于他们的重力
F浮B+F浮c=p水gSph”+p水gSchc-=mBg+P.Schcg⑨
联立⑤⑥⑦8⑨可得,mx=背(e-1)
容器B完全浸没时,能对金属块A提供的最大拉力为
F=F浮mx-mBg=p水Spheg-mBg=1×103kg/cm3×10cm2×14cm×10N/kg-20×
103kg×10N/kg=1.2N
能拉起的金属块C最大质量m Cmax,mCmaxg=F+F浮c=1.2N+0.1N=1.3N
130g
mCmax=130g,PCax=1ocn=13g/cm3,pc的取值范围为1g/cm3≤pc≤13g/cm3
故答案为:(1)方形容器B对金属块C的压强为2000Pa;
(2)取出的砂砾质量为60g:
(3)砂砾的质量mx(g)与金属块密度pc(gcm3的关系式mx=等(pe1)(1gcm3
≤pc≤13g/cm3).
靶向预测·精准刷题
一、选择题(共10小题)
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】C
6.【答案】C
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】B
10.【答案】D
二、多选题(共4小题)
(多选)11.【答案】ABC
(多选)12.【答案】ACD
(多选)13.【答案】AC
(多选)14.【答案】AC
三、实验探究题(共5小题)
15.【答案】(1)受力面积相同时,压力越大;(2)压力的作用效果与受力面积的关系;
(3)错误;(4)=
16.【答案】(1)橡皮膜的凹陷程度;(2)液体压强大小与液体深度的关系;(3)当液体
深度相同时,液体的密度越大,液体压强越大;(4)12
17.【答案】(1)减少摩擦:(2)>:(3)84:250:(4)号,1.05×105,(5)注射器
筒内壁与活塞存在摩擦,所需拉力偏大,则所测大气压值就偏大。
18.【答案】(1)>;(2)C;(3)现象:管内液柱下降;原因:玻璃钟罩内空气抽出,
气压减小,能托起液柱的高度降低。
19.【答案】大于;(1)小;向上;(2)③C;(3)①避免实验偶然性;越大;②机翼投
影面积越大。
四、计算题(共4小题)
20.【答案】(1)无人机空载所受重力是100N;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强5×10Pa:
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力是240N。
【详解】解:(1)空载总质量为10g,重力G空=m空g=10kg×10Nkg=100N;
(2)限据水平面上的压力等于里方,则压强P=号=学=行=5×10P
(3)无人机所受空气阻力与无人机速度成正比,当无人机满载水以5/s的速度上升时,
阻力为当无人机空载以最大速度10m/s下降时的一半。
f=专×40N=20N,
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
G水=m水g=12kg×10N/kg=120N;
G0=G空+G水=100N+120N=220N;
升=G+f=220N+20N=240N。
答:(1)无人机空载所受重力是100N;
(2)当无人机空载静止在水平地面上时(旋翼未转动),对水平地面的压强5×104P:
(3)当无人机满载水以5m/s的速度匀速竖直上升救火时,产生的总升力是240N。
21.【答案】(1)物体A的重力为120N:
(2)物体B的密度为4×10kg/m3;
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为4:5。
【详解】解:(1)由乙图可知,当物体B被切光,即只有A时,A对地面的压强为3000Pa,
A的底面积为:
S4=20cm×20cm=400cm2
则物体A的重力为:G4=F4=P4SA=3000Pa×400×104m2=120N
(2)当剩余高度为h=30cm时,A对地面的压强为4000Pa,则A、B总重力为
G息=FA'=PA'S4=4000Pa×400×104m2=160N,
则B的重力为:GB=G总-GA=16ON-12ON=40N;
B的体积为:Vg=(10cm3=1×10-3m3
则B的密度为:P,==苦-G器=1NW0西=4×10kg
40N
m3
(3)当L=2.5cm时,B对A的压力为:
F1=Gg'=10×Gg=105×40N=30N
10
10
F1
30N
则B对A的压强为:P1==o0m=3000Pa
A对地面的压强为:P2=
==ct64=0=3750Pa:
SA
0,2x0.2m
则当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为:
号-8器=1
答:(1)物体A的重力为120N;
(2)物体B的密度为4×103kg/m3:
(3)当L=2.5cm时,B对A的压强与A对地面的压强的比值为4:5。
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
22.【答案】(1)空木桶对水平地面的压力是10N;
(2)装满水时木桶对桌面的压强是5×103Pa:
(3)装满水的木桶底受到水的压力是300N。
【详解】解:(1)空木桶的重力:
Gmg=1kg×10N/kg=10N,
空木桶对水平地面的压力等于它的重力,即:F=G=1ON
(2)装满水时木桶对桌面的压力F=G=m'g=(1kg+2kg)×10N/kg=300N,
压强p=号=%=5X10
(3)装满水时,水的深度等于最短木板的高,即:h水=0.5m
则水对桶底的压强:p水=p水gh=1.0×10kg/m3×10Nkg×0.5m=5000Pa,
根据p=专可得,装满水的木桶底受到水的压力:
F水=p水S=5000Pa×6×10~2m2=300N。
答:(1)空木桶对水平地面的压力是10N;
(2)装满水时木桶对桌面的压强是5×103Pa:
(3)装满水的木桶底受到水的压力是300N。
23.【答案】(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强为3.1×103Pa;
(2)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为62N;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可
能的电秤示数为2050g或2500g。
【详解】解:(1)由图丙可知,加满水时哑铃水壶中水的深度为31cm,则哑铃水壶底部
受到的水的压强为:p=p水gh=1×103kgm3×10N/kg×0.31m=3.1×103Pa:
(2)由图丙可知,水深从0增加到8cm时,壶中水的质量为△m=1800g-200g=1600g,
水的体积为:V=袋=器=160cm3,
1600g
哑铃水壶下都往形底面积为:S1=片=268=20cm2002m2
8cm
则加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为:F=pS1=3.1×103Pa×0.02m262N;
(3)由图丙可知水壶自身质量m壶=200g=0.2kg?
设此时水的质量为m水,水壶对电子秤的压力F压=(m壶+m水)g,
水对底部的压力F水=pS=p水ghS,
命学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
根据题意F水=2F压,化简得:p水hS=2(m壶+m水)…①:
先计算各段柱形横截面积:下部柱形:S1=0.02m2;
中部柱形:h2=23cm-8cm=15cm=0.15m,加水质量△m2=300g=0.3kg,体积△V2=3
×104m3,横截面积为:S2=
=架2=9密=002m2
上部柱形:h3=31cm-23cm=8cm=0.08m,加水质量△m3=1600g=1.6kg,体积AV3
=16×10n3,横截面积为:S,=袋2=9=002m2
0.08m
情况一:水在中部柱形段(8cm<h<23cm)水的质量为:
m水=p水[Sh1+S2(h-h1)]=2h+1.44kg,代入①化简后的等式(单位统一为kg):
1×103×h×0.02=2×(0.2+2h+1.44),即20h=4h+3.28,
解得:h=0.205m=20.5cm,符合范围;
此时m水=2×0.205kg+1.44g=1.85kg=1850g,
电子秤示数:m=m壶+m水=200g+1850g=2050g:
情况二:水在上部柱形段(23cm<h<31cm);水的质量为:
m水=1900g+p水S3(h-0.23m)=20000h-2700g,
代入①化简后的等式(单位统一为kg:
1×103Xh×0.02-2×(0.2+200002700),20h=40h-5,
1000
解得:h=0.25m=25cm,符合范围;
此时m水=20000×0.25-2700=2300g,
电子秤示数为m=m壶+m水=200g+2300g=2500g。
答:(1)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压强为3.1×103P:
(2)加满水时哑铃水壶底部受到的水的压力为62N;
(3)当加水至某一位置时,水对水壶底部的压力是水壶对电子秤压力的两倍时,此时可
能的电秤示数为2050g或2500g。