专题02 压强(专项训练)物理人教版八年级下册期末复习
2026-06-10
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2份
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49页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.98 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 微信用户 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58278934.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“知识梳理-方法提炼-分层训练”构建压强专项体系,融合科学思维与探究,实现概念建构到问题解决的闭环。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|4知识点(固体/液体/大气/流体压强)|通过核心定义-关键要点-公式推导构建概念网络|从压力本质出发,递进式建立固体压强公式、液体压强特点、大气压测量及流体规律的逻辑链|
|方法技巧|3类方法(压强变化判断/连通器分析/大气压测量)|柱体压强巧算(p=ρgh)、切割问题分类处理、连通器液面分析三步骤|针对压强计算核心难点,提炼可迁移的解题模型,强化科学推理能力|
|巩固训练|14题型(30小题)|按知识点细分题型,覆盖选择/填空/计算,突出实验探究(如压强作用效果影响因素)|题型与知识点精准对应,通过典例(托里拆利实验/飞机升力)落实科学探究要素|
|综合训练|15题|综合跨知识点问题(如固体液体压强综合计算)|整合知识网络,提升复杂问题解决能力,体现科学态度与责任|
内容正文:
专题 压强(解析版)
目录
【知识梳理】····························································································1
知识点 1 压强··············································································1
知识点 2 液体压强·········································································2
知识点 3 大气压强·········································································· 2
知识点 4 流体压强与流速的关系···························································· 2
【方法技巧】··························································································3
方法技巧 1 固体/液体压强变化的判断························································3
方法技巧 2连通器问题分析····································································3
方法技巧 3求大气压大小的常用方法························································3
【巩固训练】····························································································3
【综合训练】····························································································22
【知识梳理】
知识点 1 压强(固体压强)
核心
维度
核心定义
关键要点
压力
垂直作用在物体表面上的力
方向:垂直于接触面、指向被压物体;作用点在接触面上。压力不一定等于重力——只有物体放在水平面上、且不受其他竖直方向外力时,
压强
物体所受压力的大小与受力面积之比,表示压力的作用效果
,其中 为压力、 为受力面积(两物体的接触面积)
单位
帕斯卡,简称帕,符号
,表示 面积上受到的压力是
增大压强
增大压力 或 减小受力面积
如:刀刃磨薄、图钉做尖、缝衣针
减小压强
减小压力 或 增大受力面积
如:铁轨铺枕木、坦克装履带、书包用宽背带
易错提醒: 受力面积 指两物体实际接触的面积,不是物体的整个表面积,单位务必统一为 ()。
知识点 2 液体压强
维度
具体内容
产生原因
液体受重力,且具有流动性
特点
①液体对容器底和侧壁都有压强,内部向各个方向都有压强;
②同种液体,同一深度处,向各个方向的压强都相等;
③深度越大,压强越大;
④同一深度,液体密度越大,压强越大
计算公式
( 为液体密度, 为该点到自由液面的竖直深度)
公式推导
取液柱:,则
注意: 液体压强只与液体密度 和深度 有关,与液体的体积、重力、容器形状无关。
连通器: 上端开口、下端连通的容器。装同种液体且液体不流动时,各部分液面总相平。应用:茶壶、锅炉水位计、船闸、下水道存水弯。
知识点 3 大气压强
维度
内容
存在
大气受重力且有流动性,对浸在其中的物体各个方向都有压强。证明:马德堡半球实验、覆杯实验、瓶吞鸡蛋等
测量
托里拆利实验首次测出大气压值:管内水银面上方为真空,是大气压支持着这段水银柱,;标准大气压下水银柱高约
标准大气压
,粗略计算取
变化
海拔越高,大气压越小;大气压随天气、季节也会变化
沸点
气压越大,液体沸点越高(高压锅);气压越低,沸点越低(高山上水不到 就沸腾)
应用
吸管喝饮料、活塞式与离心式抽水机、吸盘挂钩、拔火罐
易错提醒: 托里拆利实验中,玻璃管倾斜或换粗细,水银柱竖直高度差不变(只与大气压有关);若管内混入空气,测得高度差偏小。
知识点 4 流体压强与流速的关系
维度
内容
流体
具有流动性的液体和气体的统称
基本规律
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小
飞机升力
机翼上表面凸、下表面平;飞行时上方气流速度大、压强小,下方气流速度小、压强大,上下表面形成压强差→压力差,从而产生向上的升力
常见现象
火车站台安全线、两船并行相吸、吹纸片飘起、香蕉球
【方法技巧】
方法技巧 1 固体/液体压强变化的判断(切割·叠放·抽液)
柱体(正方体、长方体、圆柱体)放在水平面上,对地面压强可用 巧算( 为柱体高度)。
沿水平方向切去一部分:剩余部分高度 减小 → 压强 变小,压力也变小。
沿竖直方向切去一部分:高度 不变, 与 同比例减小 → 压强 不变。
液体(容器内):直接用 判断;倒入/抽出液体引起深度 变化,压强随之变化,与容器形状无关。
方法技巧 2 连通器问题分析
判断是否为连通器:看是否”上端开口、下端连通”。分析液面高低:同种、连通、静止 → 液面相平;若两侧为不同液体,则深度与密度成反比(,以连通处同一水平面为基准)。
方法技巧 3 求大气压大小的常用方法
①托里拆利法:( 为水银柱竖直高度差);
②注射器+弹簧测力计法:,其中 为活塞刚被拉动时的拉力、 为活塞横截面积(,由容积与刻度长度求得);
③吸盘法:, 为吸盘脱离时的拉力、 为吸盘与接触面的面积。
【巩固训练】
题型一 压力的认识(共2小题)
1.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直物体表面并指向被压物体
C.压力的大小与受力面积有关
D.压力有时就是物体受到的重力
2.一个木箱放在斜面上,如以下选项所示,能够正确表示斜面受到木箱的压力F的是
A. B. C. D.
题型二 探究压力的作用效果(共2小题)
3.如图A表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图B中的哪几种情形
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.都可以
4.小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起,感觉很好奇,他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼,由此他猜想压力的作用效果可能与________有关。根据生活中的其它相关现象,他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
(1)①他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图甲,用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验:
②实验中可通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种物理学研究方法叫________,也运用于以下现象中:________(选填序号)。
A.探究物质的质量与体积的关系
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小
③通过分析比较a、c两图所示现象,可以得出结论是:压力的作用效果与________有关。
为获得另一猜想的证据,可以选择c和________两图的实验现象来分析。
(2)另一组的同学用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他们设计了如图乙、丙的两种方案,讨论认为方案丙的不足是________。
题型三 压强的计算(共3小题)
5.“估测”是物理学中常用的一种方法。请你估测:一位体重正常的初中生双脚站立在水平地面上,他对地面的压强大约为( )
A.1250Pa B.2500Pa C. D.
6.如图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,可在极地零下40℃的低温环境中作业,并首次在南极内陆冰盖地区完成了30km匀速自主行走。该机器人质量为0.5t,装有四条履带,每条履带与水平冰面的接触面积为1000cm2,g取10N/kg,求:
(1)该机器人的重力。
(2)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强。
7.如图所示,两个实心正方体甲、乙放在水平地面上,质量相等,乙的边长是甲的2倍,则它们对地面的压强之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1
题型四 增大与减小压强(共2小题)
8.如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
9.我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提升高铁的安全性和舒适性,图中相关描述中不正确的是( )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形,便于增大压强
C.图丙,列车进站速度减小到零,其惯性大小不变
D.图丁,车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
题型五 液体压强的特点与探究(共3小题)
10.著名的“木桶理论”:是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”.如图所示,那么决定木桶底部受到水的压强大小的是__________(选填“A”,“B”或“C”)木板。如果A,B,C的长度分别为20cm、40cm、50cm,则木桶底部受到的最大压强为__________Pa。
11.装满水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,图所示中描述正确的是( )
A. B.
C. D.
12.某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差ΔH/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中______(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,______。
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与______是否有关。
题型六 液体压强的计算(共4小题)
13.如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在5min内从水面下潜到1800m深处作业。(,)求:
(1)潜水器的重力;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
14.图中容器里面装有水,其中,,。则容器内部A、B处液体的压强为( )
A. B. C. D.
15.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A. B. C. D.无法判断
16.如图所示,茶壶的质量是0.4kg,壶内、壶外底壁平整,底面积均是50cm2,壶内装1.2kg的水,壶内水深0.2m,放置在水平桌面中央,求:
(1)茶壶内底壁受到水的压强;
(2)茶壶内底壁受到水的压力;
(3)桌面受到茶壶的压强。
题型七 连通器原理及应用(共2小题)
17.如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是 ( )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.盆景自动给水装置 D.乳牛自动喂水器
18.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是( )
A.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
题型八 大气压的存在(共2小题)
19.如图所示的实验,不能说明大气压存在的是( )
A.橡皮膜凸出 B.皮碗对吸
C.纸托水杯 D.瓶吞鸡蛋
20.小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在,下列操作中能达到目的的是( )
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪
C.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
D.让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
题型九 大气压的测量(共3小题)
21.在生产生活中,汽车轮胎、飞机机舱及太空站内等都需要测量气压,最先通过实验测出大气压值的科学家是( )
A.牛顿 B.伽利略
C.帕斯卡 D.托里拆利
22.如图所示为托里拆利实验的实验装置,关于此实验下列分析正确的是( )
A.如果将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将不变
D.换用长度相同的粗玻璃管,管内外水银面高度差将变大
23.小筱利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,如图,步骤如下:
(1)步骤一把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;步骤二如图甲,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,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注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6N;
步骤三如图乙,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后;
①计算出大气压强为 ______________ ;
②本实验的原理是二力平衡和p= ________ ;
③有较大误差的原因可能 _____________ 。
(2)另一组小慧,分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:采用了图丙装置将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再沿 _________ 的方向推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二将该注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动;步骤三则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 _______ N,所测大气压的值应为 __________Pa。
题型十 大气压的变化(共2小题)
24.宋朝著名文学家范成大到海拔3700 m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是山上的泉水太寒冷的缘故,故有“万古冰雪之汁”造成之说,实际上这是由于高山上的_______较低,导致水的沸点___________的缘故.
25.如图所示,要探究大气压随高度的变化,应选用的是___________(填“甲”或“乙”)装置,当该装置水柱上升的高度不够时,应从管子上端向瓶中___________(“吹入”或者“吸走”)少量气体,拿该装置随电梯从一楼上升到二十楼,管内的液面会___________(选填“上升”或“下降”)。
题型十一 大气压的应用(共2小题)
26.“拔火罐”是我国传统的中医治疗方法.它是以罐为工具,利用酒精棉燃烧排出罐内空气后,再将罐扣于相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,进而发挥其治疗作用.下列事例与“拔火罐”的原理相同的是( )
A.医生推动注射器的活塞给病人注射药液
B.坦克装有宽大的履带
C.汽车轮胎刻有花纹
D.用吸管吸入汽水瓶中的饮料
27.如图所示,为某款车载手机支架。将吸盘安在汽车中控台上,按下底座的压力阀后,手机支架牢牢地吸在紧夹臂中控台上。其中吸盘的工作主要是利用了( )
A.大气压的原理 B.连通器的原理
C.阿基米德原理 D.二力平衡原理
题型十二 活塞式抽水机(共2小题)
28.如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是( )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
29.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机,图中表示了它的工作原理,当提起活塞时,阀门_____关闭,大气压迫使水推开阀门_____进入圆筒;压下活塞时,阀门_____关闭,水不能往下流就推开阀门_____进到_____.再提起活塞,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来.
题型十三 流体压强与流速(共2小题)
30.如图是我国拥有完全自主知识产权的CR400“复兴号”动车组。动车高速经过时,若人离铁道太近很可能被吸进铁道。从物理学的角度看,这是因为( )
A.车与人之间的空气流速加大,压强减小
B.车与人之间的空气流速减小,压强减小
C.车与人之间的空气流速减小,压强增大
D.车与人之间的空气流速加大,压强增大
31.如图向两纸中间吹气,下列说法正确的是( )
A.两纸向外分开 B.两纸向内靠拢
C.左边那张纸向外 D.右边那张纸向内
题型十四 飞机的升力(共2小题)
32.如图,飞机飞行时,机翼上方的空气流动速度______下表面下方的空气流动速度,机翼上表面受到的大气压强______下表面受到的大气压强,飞机受到的合力方向朝______,这就是飞机的升力。(前两空填“大于”、“小于”或“等于”)
33.乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【综合训练】
1.深圳积极倡导学生加强假期社会实践活动。如图所示,小文同学在家跟着爸爸学习做菜,发现用刀刃切黄瓜时一刀就可以切到底,而用相同的力用刀的侧面拍黄瓜时需要好几下才能将黄瓜拍碎。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.黄瓜形变的程度与刀的材质有什么关系?
B.压力的作用效果与受力面积大小有什么关系?
C.压力的作用效果与受力部位有什么关系?
D.压强的大小与压力大小有什么关系?
2.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
3.如图所示,玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,并通过软管与大气连通,将此装置置于水中,橡皮膜凹凸情况正确的是( )
A. B.
C. D.
4.关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.大气压强随海拔高度的增加而增大
B.马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
C.用抽水机把水从低处抽到高处是利用了大气压来工作的
D.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
5.题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A. B.
C. D.
6.(多选)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.容器对桌面的压强减小
B.容器对桌面的压力不变
C.水对容器底的压强增大
D.水对容器底的压力减小
7.一正方体平放在水平地面上对地面的压强为p,现将其切去一半,则与原正方体相比,它对地面的压力将_____,若沿水平方向切则它对地面的压强将____,若沿竖直方向切,则它对地面的压强将______.(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
8.由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,河水中的泥沙含量增加,使河水密度________,同一深度处河水对堤坝的压强________(前两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。如图所示,河坝设计成上窄下宽是因为液体内部压强随________增加而增大。修建大坝用到许多机械,如破碎机,破碎机的钻头很尖,是通过________来增大压强。
9.如图所示是测量大气压强大小的装置,这时测得的当地大气压___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,那么管内外水银面的高度差将___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
10.一颗图钉,图钉尖的面积是,图钉帽的面积是,一木板能承受的最小压强为,求:
(1)要使图钉能钉进木板,手对图钉帽的压力至少为多少?
(2)手对图钉帽的压强是多少?
11.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB.下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度
C.A的质量一定小于B的质量 D.A的质量可能等于B的质量
12.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。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.容器对桌面的压力
D.容器对桌面的压强
13.为了倡导绿色出行,我市投放了大量的共享自行车。小明的质量为60kg,车的重力为100N,小明在水平路面上骑车时每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,轮胎允许承受的最大压强为9×104Pa,g取10N/kg,求:
(1)小明的重力;
(2)小明骑行时自行车对地面的压强;
(3)小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量。
14.如图所示是秦朝时期的文物——秦玉高足杯,是古人饮宴之用。杯子由杯身和杯座两部分粘接而成,杯座平底,面积为。假设装满水后水深10.5cm,杯子与水总质量为0.8kg。求:(取)
(1)水深10.5cm处杯子受到水的压强;
(2)装满水后水平面受到杯子的压强。
15.一男子误入结冰的河流,踏破冰面后被困河流中央,消防救援人员立即出发救援。若实施救援的队员体重为600N,双脚站立时与水平地面的总接触面积为0.04m3,求:(,g取10N/kg)
(1)男子浸没在水下0.8m的部位所受水的压强是多少?
(2)经评估,该河流冰面所能承受的最大压强约,则救援人员双脚站立在冰面上是否安全?
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专题02 压强(解析版)
目录
【知识梳理】····························································································1
知识点 1 压强··············································································1
知识点 2 液体压强·········································································2
知识点 3 大气压强·········································································· 2
知识点 4 流体压强与流速的关系···························································· 2
【方法技巧】··························································································3
方法技巧 1 固体/液体压强变化的判断························································3
方法技巧 2连通器问题分析····································································3
方法技巧 3求大气压大小的常用方法························································3
【巩固训练】····························································································3
【综合训练】····························································································22
【知识梳理】
知识点 1 压强(固体压强)
核心
维度
核心定义
关键要点
压力
垂直作用在物体表面上的力
方向:垂直于接触面、指向被压物体;作用点在接触面上。压力不一定等于重力——只有物体放在水平面上、且不受其他竖直方向外力时,
压强
物体所受压力的大小与受力面积之比,表示压力的作用效果
,其中 为压力、 为受力面积(两物体的接触面积)
单位
帕斯卡,简称帕,符号
,表示 面积上受到的压力是
增大压强
增大压力 或 减小受力面积
如:刀刃磨薄、图钉做尖、缝衣针
减小压强
减小压力 或 增大受力面积
如:铁轨铺枕木、坦克装履带、书包用宽背带
易错提醒: 受力面积 指两物体实际接触的面积,不是物体的整个表面积,单位务必统一为 ()。
知识点 2 液体压强
维度
具体内容
产生原因
液体受重力,且具有流动性
特点
①液体对容器底和侧壁都有压强,内部向各个方向都有压强;
②同种液体,同一深度处,向各个方向的压强都相等;
③深度越大,压强越大;
④同一深度,液体密度越大,压强越大
计算公式
( 为液体密度, 为该点到自由液面的竖直深度)
公式推导
取液柱:,则
注意: 液体压强只与液体密度 和深度 有关,与液体的体积、重力、容器形状无关。
连通器: 上端开口、下端连通的容器。装同种液体且液体不流动时,各部分液面总相平。应用:茶壶、锅炉水位计、船闸、下水道存水弯。
知识点 3 大气压强
维度
内容
存在
大气受重力且有流动性,对浸在其中的物体各个方向都有压强。证明:马德堡半球实验、覆杯实验、瓶吞鸡蛋等
测量
托里拆利实验首次测出大气压值:管内水银面上方为真空,是大气压支持着这段水银柱,;标准大气压下水银柱高约
标准大气压
,粗略计算取
变化
海拔越高,大气压越小;大气压随天气、季节也会变化
沸点
气压越大,液体沸点越高(高压锅);气压越低,沸点越低(高山上水不到 就沸腾)
应用
吸管喝饮料、活塞式与离心式抽水机、吸盘挂钩、拔火罐
易错提醒: 托里拆利实验中,玻璃管倾斜或换粗细,水银柱竖直高度差不变(只与大气压有关);若管内混入空气,测得高度差偏小。
知识点 4 流体压强与流速的关系
维度
内容
流体
具有流动性的液体和气体的统称
基本规律
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小
飞机升力
机翼上表面凸、下表面平;飞行时上方气流速度大、压强小,下方气流速度小、压强大,上下表面形成压强差→压力差,从而产生向上的升力
常见现象
火车站台安全线、两船并行相吸、吹纸片飘起、香蕉球
【方法技巧】
方法技巧 1 固体/液体压强变化的判断(切割·叠放·抽液)
柱体(正方体、长方体、圆柱体)放在水平面上,对地面压强可用 巧算( 为柱体高度)。
沿水平方向切去一部分:剩余部分高度 减小 → 压强 变小,压力也变小。
沿竖直方向切去一部分:高度 不变, 与 同比例减小 → 压强 不变。
液体(容器内):直接用 判断;倒入/抽出液体引起深度 变化,压强随之变化,与容器形状无关。
方法技巧 2 连通器问题分析
判断是否为连通器:看是否”上端开口、下端连通”。分析液面高低:同种、连通、静止 → 液面相平;若两侧为不同液体,则深度与密度成反比(,以连通处同一水平面为基准)。
方法技巧 3 求大气压大小的常用方法
①托里拆利法:( 为水银柱竖直高度差);
②注射器+弹簧测力计法:,其中 为活塞刚被拉动时的拉力、 为活塞横截面积(,由容积与刻度长度求得);
③吸盘法:, 为吸盘脱离时的拉力、 为吸盘与接触面的面积。
【巩固训练】
题型一 压力的认识(共2小题)
1.关于压力,下列说法中正确的是( )
A.压力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直物体表面并指向被压物体
C.压力的大小与受力面积有关
D.压力有时就是物体受到的重力
【答案】B
【详解】AB.压力的方向总是垂直物体表面并指向被压物体,并不一定竖直向下,故A错误,B正确;
C.压力的大小与受力面积无关,故C错误;
D.压力是由两个相互接触的物体发生挤压而产生的,而重力是由地球的吸引而产生的力,压力和重力是两个不同的力,所以不能说压力就是重力,故D错误。
故选B。
2.一个木箱放在斜面上,如以下选项所示,能够正确表示斜面受到木箱的压力F的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A. B. C. 压力的方向不正确,不符合题意.D. 物体放在斜面上,对斜面的压力,受力物体是斜面,作用点在斜面上并垂直于斜面.符合题意.故选D
点睛:物体放在斜面上,对斜面的压力,受力物体是斜面,作用点在斜面上并垂直于斜面.
题型二 探究压力的作用效果(共2小题)
3.如图A表示体重大致相同的滑雪者和步行者在雪地里行走的情景,为了探究他们对雪地压力的作用效果,现利用海绵、小桌、砝码进行模拟研究,应选择图B中的哪几种情形
A.甲与乙 B.乙与丙 C.甲与丙 D.都可以
【答案】B
【详解】体重大致相同的滑雪者和步行者,对雪地的压力大致相同,滑雪板比人的鞋子的受力面积大的多,故在雪地里行走时,人对雪地的压强大,所以下陷的程度深,这说明压力的作用效果与受力面积有关,研究压力的作用效果与受力面积是否有关,应控制压力相同而受力面积不同;
AD.由图示可知,甲与乙受力面积相同,压力不同,故AD不符合题意;
B.而乙、丙两个验,压力相同而受力面积不同,可以研究压力的作用效果与受力面积是否有关,故B符合题意;
C.甲与丙,受力面积不同,压力也不同,没有控制变量唯一,故C不符合题意。
故选B。
4.小明发现爷爷的“按摩”拖鞋和脚接触的表面有许多小凸起,感觉很好奇,他穿上这双拖鞋后觉得脚底有点疼,由此他猜想压力的作用效果可能与________有关。根据生活中的其它相关现象,他猜想压力的作用效果还可能与压力大小有关。
(1)①他和同学们探究“压力的作用效果与什么因素有关”,如图甲,用相同的两块砖和海绵设计了a、b、c、d所示的实验:
②实验中可通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种物理学研究方法叫________,也运用于以下现象中:________(选填序号)。
A.探究物质的质量与体积的关系
B.利用弹簧的形变程度来反映力的大小
③通过分析比较a、c两图所示现象,可以得出结论是:压力的作用效果与________有关。
为获得另一猜想的证据,可以选择c和________两图的实验现象来分析。
(2)另一组的同学用一支铅笔探究“压力的作用效果与受力面积的关系”,他们设计了如图乙、丙的两种方案,讨论认为方案丙的不足是________。
【答案】 受力面积 转换法 B 压力大小 d 没有控制压力相等
【详解】[1]爷爷的 “按摩” 拖鞋和脚接触表面有小凸起,穿上后脚底疼,小凸起改变了脚底与拖鞋的接触面积,所以由此猜想压力的作用效果可能与受力面积有关。
[2]实验中通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,这种将不易观察的压力作用效果转换为容易观察的海绵凹陷程度的方法叫转换法。
[3]A 选项探究物质的质量与体积的关系,采用的是控制变量法;B 选项利用弹簧的形变程度来反映力的大小,将力的大小转换为弹簧形变程度,是转换法;故选B。
[4]比较 a、c 两图,受力面积相同,c 图压力大,海绵凹陷程度大,所以可以得出结论:压力的作用效果与压力大小有关。
[5]要探究压力的作用效果与受力面积有关,需要控制压力相同,改变受力面积大小,d 图是两块砖竖放,c 图是也是两块砖,d 和 c 图受力面积不同,压力相同,所以可以选择 d 和 c 两图的实验现象来分析。
[6]方案丙中铅笔竖直放置,由于铅笔自身重力的影响,铅笔上下两端所受压力不相等,而探究压力的作用效果与受力面积的关系需要控制压力相等,所以方案丙的不足是没有控制压力相等。
题型三 压强的计算(共3小题)
5.“估测”是物理学中常用的一种方法。请你估测:一位体重正常的初中生双脚站立在水平地面上,他对地面的压强大约为( )
A.1250Pa B.2500Pa C. D.
【答案】D
【详解】一名中学生的体重大约为500N,双脚的面积约为0.04m2,对地面的压强大约为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6.如图所示是我国自主研发的长航程极地漫游机器人,可在极地零下40℃的低温环境中作业,并首次在南极内陆冰盖地区完成了30km匀速自主行走。该机器人质量为0.5t,装有四条履带,每条履带与水平冰面的接触面积为1000cm2,g取10N/kg,求:
(1)该机器人的重力。
(2)该机器人静止在水平冰面上时,对冰面的压强。
【答案】(1)5000N
(2)
【解析】【小题1】机器人的重力
【小题2】机器人对冰面的压力
受力面积
机器人对冰面的压强
7.如图所示,两个实心正方体甲、乙放在水平地面上,质量相等,乙的边长是甲的2倍,则它们对地面的压强之比为( )
A.1:2 B.1:4 C.2:1 D.4:1
【答案】D
【详解】设甲边长为a,则
所以
质量相等,根据,所以
利用公式 ,,进行推导
它们对地面的压强之比,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
题型四 增大与减小压强(共2小题)
8.如图是我国古代耕地的一种农具——曲辕犁,其犁铧部分制作得很尖是为了( )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】D
【详解】对于曲辕犁的犁铧部分,其主要功能是破土,因此需要足够的压强来切入土壤。在制作时,将犁铧部分制作得很尖,实际上是在压力一定的情况下,通过减小受力面积来增大压强,使其更容易切入土壤,提高耕地效率。
故选D。
9.我国高铁技术处于世界领先地位,高铁线路总长度居世界第一,为了提升高铁的安全性和舒适性,图中相关描述中不正确的是( )
A.图甲,铁轨下铺设枕木是为了减小压强
B.图乙,高铁车厢内的破窗锤末端做成锥形,便于增大压强
C.图丙,列车进站速度减小到零,其惯性大小不变
D.图丁,车厢座椅用软质材料包裹,是为了增大压强
【答案】D
【详解】A.铁轨下铺设枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故A正确,不符合题意;
B.高铁车厢内的破窗锤末端制成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B正确,不符合题意;
C.列车进站速度减小到零,但其质量不变,所以其惯性大小不变,故C正确,不符合题意;
D.车厢座椅用软质材料包裹,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D错误,符合题意。
故选D。
题型五 液体压强的特点与探究(共3小题)
10.著名的“木桶理论”:是指用木桶来装水,若制作木桶的木板参差不齐,那么它能盛下水的容量,不是由这个木桶中最长的木板来决定的,而是由最短的木板来决定,所以它又被称为“短板效应”.如图所示,那么决定木桶底部受到水的压强大小的是__________(选填“A”,“B”或“C”)木板。如果A,B,C的长度分别为20cm、40cm、50cm,则木桶底部受到的最大压强为__________Pa。
【答案】 A 2000
【详解】[1]由图示知A木板最短,B木板最长,由于桶内所装水的深度只能与最短的木板的高度相同,据知,决定木桶底部所受到水的压强的大小的是最短的木板A。
[2]木桶底部受到的最大压强
11.装满水的容器侧壁上开有三个孔,水从小孔中流出,图所示中描述正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据液体压强公式,液体压强的大小与液体的密度和深度有关。在本题中的液体是水,密度ρ不变,g是常量,所以压强p只与深度h有关,即深度越深,压强越大,所以水从小孔中流出时,压强越大,水喷射的距离就越远,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
12.某小组想通过实验探究液体压强与哪些因素有关。老师提供的器材有压强计、大水槽、刻度尺及足量的水,实验时将压强计的探头放在水中,U形管左右两侧液面高度差的大小可以反映薄膜所受压强的大小,如图所示。该小组同学利用上述器材进行实验,并在下表中记录了实验获得的数据。
实验序号
探头浸入水中深度h/cm
探头朝向
U形管两侧液面高度差ΔH/cm
①
10
向上
9
②
15
向上
13
③
20
向上
17
④
15
向下
13
⑤
15
向左
13
请你解答如下问题:
(1)分析表中______(填实验序号)三组数据可知:在液体内部的同一深度处,向各个方向的压强都相等。
(2)分析表中①②③三组数据,可初步得出结论:在同种液体中,______。
(3)若在以上实验器材的基础上,再增加足量的食用盐,还可以探究液体压强与______是否有关。
【答案】(1)②④⑤
(2)深度越深,压强越大
(3)液体密度
【详解】(1)比较液体内部的同一深度处向各个方向的压强关系时,需保持探头浸入水中的深度相同,改变探头的朝向(控制变量法的应用),即应分析②④⑤三组数据。
(2)分析表中①②③三组数据可知,探头浸入水中的朝向相同,但探头的深度不同,发现随浸入的深度的增加,U形管两侧的液面高度差也增加,说明同种液体深度越大,压强越大。
(3)在水中添加食盐,可以改变液体的密度,因此增加足量的食盐还可探究液体压强与液体密度的关系。
题型六 液体压强的计算(共4小题)
13.如图所示为某载人潜水器的示意图,该潜水器的质量为12t,若它在5min内从水面下潜到1800m深处作业。(,)求:
(1)潜水器的重力;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强。
【答案】(1)1.2×105N;(2)1.8×107Pa
【详解】解:(1)潜水器的重力
G=mg=12×103kg×10N/kg=1.2×105N
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强
答:(1)潜水器的重力为1.2×105N;
(2)潜水器在1800m深处受到海水的压强为1.8×107Pa。
14.图中容器里面装有水,其中,,。则容器内部A、B处液体的压强为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图所示,容器内部A、B处液体的压强之比为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
A. B. C. D.无法判断
【答案】A
【详解】甲液体中A点深度hA比乙液体中B点深度hB小,即,因为A、B两点处的液体压强相等,即,即,因为,所以,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
16.如图所示,茶壶的质量是0.4kg,壶内、壶外底壁平整,底面积均是50cm2,壶内装1.2kg的水,壶内水深0.2m,放置在水平桌面中央,求:
(1)茶壶内底壁受到水的压强;
(2)茶壶内底壁受到水的压力;
(3)桌面受到茶壶的压强。
【答案】(1)2000Pa;(2)10N;(3)3200Pa
【详解】解:(1)底壁受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
(2)底面积为
S=50cm2=5×10-3m2
底壁受到水的压力为
F=pS=2000Pa×5×10-3m2=10N
(3)桌面受到的压力为
F桌=G总=(m杯+m水)g=(0.4kg+1.2kg)×10N/kg=16N
桌面受到茶壶的压强为
答:(1)茶壶内底壁受到水的压强为2000Pa;
(2)茶壶内底壁受到水的压力为10N;
(3)桌面受到茶壶的压强为3200Pa。
题型七 连通器原理及应用(共2小题)
17.如图所示的装置中,不是利用连通器原理工作的是 ( )
A.茶壶 B.锅炉水位计
C.盆景自动给水装置 D.乳牛自动喂水器
【答案】C
【详解】ABD.连通器的原理是:连通器里的同种液体不流动时,各容器中的液面总是相平的,其在生活中的应用如:茶壶、锅炉水位计、自动喂水器、船闸等,故ABD不符合题意;
C.盆景的自动给水装置是利用大气压的原理工作的,故C符合题意。
故选C。
18.在装修房屋时,工人师傅常用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示。工人师傅这样做的目的是( )
A.把水管当刻度尺用 B.把水管当气压计用
C.为了找到两个相同高度的点 D.为了测量两个点的水平距离
【答案】C
【详解】当软管的两端分别靠在墙面的不同地方时,由于软管足够长且水中无气泡,因此软管两端的水面会保持相平。这是因为软管和水构成了一个连通器,根据连通器原理,同种液体在连通器内静止时,同一液体在连通器各部分的液面总是保持相平的。工人师傅这样做的目的是为了找到两个相同高度的点,从而进行后续的装修工作,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
题型八 大气压的存在(共2小题)
19.如图所示的实验,不能说明大气压存在的是( )
A.橡皮膜凸出 B.皮碗对吸
C.纸托水杯 D.瓶吞鸡蛋
【答案】A
【详解】A.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体对容器底有压强,不能够证明大气压的存在,故A符合题意;
B.将两皮碗对好,用力挤压,排出一定的气体后,皮碗内的气体质量一定,当皮碗恢复原状时,皮碗内的气体体积增大,内部气压减小,外部大气压不变,外部压强大于内部压强,受力面积相同,外部压力大于内部压力,使两皮碗对吸,很难将两皮碗拉开,可以说是大气压把两个皮碗紧紧压在一起,能够证明大气压的存在,故B不符合题意;
C.纸托水杯实验中,水为什么没有把纸压下来,是因为纸下面有大气压给纸一个向上的压力,能够证明大气压的存在,故C不符合题意;
D.将点燃的酒精棉球投入瓶内,稍等一会,再用剥了壳的熟鸡蛋封住瓶口,当酒精燃完后,瓶内温度下降,瓶内气压减小,外部大气压大于内部气压,受力面积相同,外部压力大于内部压力,鸡蛋被大气压入瓶内,能够证明大气压的存在,故D不符合题意。
故选A。
20.小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在,下列操作中能达到目的的是( )
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪
C.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
D.让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
【答案】C
【详解】A.手捏空易拉罐,易拉罐发生形变,是力改变了其形状,与大气压强无关,故A不符合题意;
B.密封后的易拉罐置于深水中,易拉罐受到液体压强的作用而变瘪,与大气压无关,故意B不符合题意;
C.抽取出密封易拉罐中的空气,则罐内空气压强变小,小于外界的大气压,于是被压瘪,能证明大气压的存在,故C符合题意;
D.高处下落撞击地厕所易拉罐变瘪,是受到了力的作用,形状发生改变,与大气压无关,故D不符合题意。
故选C。
题型九 大气压的测量(共3小题)
21.在生产生活中,汽车轮胎、飞机机舱及太空站内等都需要测量气压,最先通过实验测出大气压值的科学家是( )
A.牛顿 B.伽利略
C.帕斯卡 D.托里拆利
【答案】D
【详解】A.牛顿建立了牛顿三大定律和发现了万有引力,故A不符合题意;
B.伽利略的主要贡献在力学和天文学领域,故B不符合题意;
C.帕斯卡研究了帕斯卡定律,研究了液体压强问题,故C不符合题意;
D.托里拆利研究了托里拆利实验,准确测量大气压的值,故D符合题意。
故选D。
22.如图所示为托里拆利实验的实验装置,关于此实验下列分析正确的是( )
A.如果将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将不变
D.换用长度相同的粗玻璃管,管内外水银面高度差将变大
【答案】C
【详解】在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少、玻璃管的提升无关。故 ABD 错误,C 正确。
故选C。
23.小筱利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,如图,步骤如下:
(1)步骤一把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;步骤二如图甲,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,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注射器筒,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为6N;
步骤三如图乙,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后;
①计算出大气压强为 ______________ ;
②本实验的原理是二力平衡和p= ________ ;
③有较大误差的原因可能 _____________ 。
(2)另一组小慧,分析了影响实验结果的可能因素后,对实验进行了如下改进:采用了图丙装置将步骤一改为:先将注射器内抽满水,再沿 _________ 的方向推动活塞至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二将该注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯与水的总质量为4.1kg;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出2.2kg水时,活塞又开始向右滑动;步骤三则活塞与注射器筒之间的摩擦力为 _______ N,所测大气压的值应为 __________Pa。
【答案】(1) 筒内空气未排尽
(2) 竖直向上 11
【详解】(1)[1]从图中可以看出,注射器可容纳的液体容积为,这的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,故活塞的横截面积为
大气压强的值为
[2]实验的原理是二力平衡和。
[3]实验时,可能是筒内空气没有排尽,测量结果小于真实值。
(2)[1]橡皮帽封住的注射器,小孔中有残余气体,产生的力会和外部大气压力抵消一部分,这样使得弹簧测力计受到的拉力减小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;先将注射器内抽满水,再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端,使水充满在注射器小孔中,这样可排尽注射器小孔中残余气体,并且防止漏气;
[2][3]当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力,处于平衡状态,即①
当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力f,处于平衡状态,即②,③
④
联立①②③④,解得,摩擦力,大气压力,大气压强
题型十 大气压的变化(共2小题)
24.宋朝著名文学家范成大到海拔3700 m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是山上的泉水太寒冷的缘故,故有“万古冰雪之汁”造成之说,实际上这是由于高山上的_______较低,导致水的沸点___________的缘故.
【答案】 大气压 较低
【详解】“万古冰雪之汁”造成之说,实际上这是由于高山上的大气压较低,导致水的沸点降低;
此题考查了水的沸点与气压关系.
25.如图所示,要探究大气压随高度的变化,应选用的是___________(填“甲”或“乙”)装置,当该装置水柱上升的高度不够时,应从管子上端向瓶中___________(“吹入”或者“吸走”)少量气体,拿该装置随电梯从一楼上升到二十楼,管内的液面会___________(选填“上升”或“下降”)。
【答案】 乙 吹入 上升
【详解】[1]甲瓶内装满水,没有空气,瓶内没有气压,外部气压发生变化时不会引起玻璃管内液柱高度的变化,无法判断大气压的变化;而乙瓶内有空气,瓶内有气压,能判断大气压的变化,所以选择乙装置。
[2]往瓶内吹气后,瓶内气体增加,瓶内气体的气压增加,瓶内气压大于瓶外气压,装置水柱上升的高度变高。
[3]当电梯从一楼上升到二十楼,瓶内空气的压强不变,所处高度变高,外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内外气压差的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内液面上升。
题型十一 大气压的应用(共2小题)
26.“拔火罐”是我国传统的中医治疗方法.它是以罐为工具,利用酒精棉燃烧排出罐内空气后,再将罐扣于相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,进而发挥其治疗作用.下列事例与“拔火罐”的原理相同的是( )
A.医生推动注射器的活塞给病人注射药液
B.坦克装有宽大的履带
C.汽车轮胎刻有花纹
D.用吸管吸入汽水瓶中的饮料
【答案】D
【详解】A.拔火罐利用了大气压的原理,罐内空气冷却后气压降低,罐内气压小于外面的大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。医生推动注射器活塞给病人注射药液,是利用了人的推力,与大气压无关,与“拔火罐”的原理不同,故A不符合题意;
B.坦克安装了两条宽大的履带,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.汽车轮胎刻有花纹是在压力大小一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故C不符合题意;
D.用吸管“吸”起瓶中的饮料,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压的作用,故D符合题意。
故选D。
27.如图所示,为某款车载手机支架。将吸盘安在汽车中控台上,按下底座的压力阀后,手机支架牢牢地吸在紧夹臂中控台上。其中吸盘的工作主要是利用了( )
A.大气压的原理 B.连通器的原理
C.阿基米德原理 D.二力平衡原理
【答案】A
【详解】在使用吸盘时,首先用力挤压吸盘,把盘内的空气挤出,使吸盘内的气压小于外界大气压,吸盘在外界大气压力作用下被压在汽车中控台上,因此“吸盘”主要是利用了大气压强工作的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型十二 活塞式抽水机(共2小题)
28.如图为简易活塞式抽水机的结构图。资阳市某学校科技小组计划自制一台活塞式抽水机,为确保其运转流畅,成员们需了解各部件作用与工作原理。以下关于活塞式抽水机的说法错误的是( )
A.抽水机是利用大气压强来工作的
B.出水口的位置不宜过高
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合
D.当向上拉动活塞时,结构图中的阀门会开启
【答案】D
【详解】A.抽水机是依靠大气压强工作的机器,故A正确,不符合题意;
B.为了便于出水,出水口的位置不宜过高,故B正确,不符合题意;
C.向下推动活塞的过程中,玻璃球会与管壁紧密贴合,活塞下面的水推开阀门,进入活塞上面,故C正确,不符合题意;
D.当向上拉动活塞时,玻璃珠向上运动,结构图中的阀门会关闭,水进入抽水机内,故D错误,符合题意。
故选D。
29.如图所示,是一种常见的活塞式抽水机,图中表示了它的工作原理,当提起活塞时,阀门_____关闭,大气压迫使水推开阀门_____进入圆筒;压下活塞时,阀门_____关闭,水不能往下流就推开阀门_____进到_____.再提起活塞,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来.
【答案】 A B B A 活塞上面
【详解】[1][2]活塞式抽水机利用大气压工作,当提起活塞时,阀门A关闭,大气压迫使水推开阀门B进入圆筒。
[3][4][5]压下活塞时,阀门B关闭,水不能往下流就推开阀门A进到活塞上面,再提起活塞,活塞上面的水使阀门A关闭,水被活塞提起,从侧管中流出来。
题型十三 流体压强与流速(共2小题)
30.如图是我国拥有完全自主知识产权的CR400“复兴号”动车组。动车高速经过时,若人离铁道太近很可能被吸进铁道。从物理学的角度看,这是因为( )
A.车与人之间的空气流速加大,压强减小
B.车与人之间的空气流速减小,压强减小
C.车与人之间的空气流速减小,压强增大
D.车与人之间的空气流速加大,压强增大
【答案】A
【详解】高速列车经过时,人离列车比较近,列车提速,列车的速度很大,造成人和列车之间的空气流动速度很大,压强大大减小,人外侧的空气流速小,压强大,人在压强差的作用下,受到一个推向列车的力,会造成事故。
故选A。
31.如图向两纸中间吹气,下列说法正确的是( )
A.两纸向外分开 B.两纸向内靠拢
C.左边那张纸向外 D.右边那张纸向内
【答案】B
【详解】向两纸中间吹气,纸中间的空气流动速度变快,压强减小,纸外侧的气压不变,在内外压强差作用下,两张纸向内靠拢。
故选B。
题型十四 飞机的升力(共2小题)
32.如图,飞机飞行时,机翼上方的空气流动速度______下表面下方的空气流动速度,机翼上表面受到的大气压强______下表面受到的大气压强,飞机受到的合力方向朝______,这就是飞机的升力。(前两空填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 大于 小于 上
【详解】[1]机翼上方凸起,相同的时间内,空气通过机翼上方的路程大于机翼下方的路程,故机翼上方的速度大于机翼下方的速度。
[2]根据流体压强规律,流速大的地方压强小,故机翼上方的压强小于机翼下方的压强。
[3]机翼上方的压强小于机翼下方的压强,从而向上的压力大于向下的压力,从而产生向上的升力。
33.乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
【综合训练】
1.深圳积极倡导学生加强假期社会实践活动。如图所示,小文同学在家跟着爸爸学习做菜,发现用刀刃切黄瓜时一刀就可以切到底,而用相同的力用刀的侧面拍黄瓜时需要好几下才能将黄瓜拍碎。针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题。你认为最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.黄瓜形变的程度与刀的材质有什么关系?
B.压力的作用效果与受力面积大小有什么关系?
C.压力的作用效果与受力部位有什么关系?
D.压强的大小与压力大小有什么关系?
【答案】B
【详解】A.用刀刃切黄瓜和用相同的力用刀的侧面拍黄瓜并没有改变刀的材质,黄瓜形变的程度与刀的材质有什么关系没有探究价值,故A不符合题意;
B.用刀刃切黄瓜和用相同的力用刀的侧面拍黄瓜控制了压力大小相同,只改变了受力面积,观察压力的作用效果,压力的作用效果与受力面积大小有什么关系有探究价值且易于探究,故B符合题意;
C.受力部位所指的范围太大,刀刃的部位不同,受力部位也不同,而用刀刃切黄瓜和用相同的力用刀的侧面拍黄瓜主要是改变了受力面积,压力的作用效果与受力部位有什么关系没有探究价值,故C不符合题意;
D.用刀刃切黄瓜和用相同的力用刀的侧面拍黄瓜,压力是相同的,改变的是受力面积,压强的大小与压力大小有的关系没有探究价值,故D不符合题意。
故选B。
2.如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同.三者对地面的压强相等,下列判断正确的是:
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙 B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙 D.m甲>m乙=m丙
【答案】A
【详解】AB.对于粗细均匀的固体,放在水平地面上,其产生的压强为:
P==== ==ρgh,
即压强只与固体密度和高度有关,甲、乙高度相同,对地面的压强相等,则甲、乙密度相等,
丙的高度大,则丙的密度小于甲、乙的密度,故A正确,B错误;
CD.乙的底面积大于甲的底面积,据p=可知,乙对地面的压力大于甲对地面的压力,即G乙大于G甲,乙、丙的底面积相同,对地面的压强相等,则对地面的压力相等,即G乙等于G丙,由G=mg可知,m甲m乙=m丙,故CD错误.
3.如图所示,玻璃管两端开口处蒙的橡皮膜绷紧程度相同,并通过软管与大气连通,将此装置置于水中,橡皮膜凹凸情况正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.若玻璃管竖直放置(如AB两图),因为下端橡皮膜在水中的深度大于上端橡皮膜在水中的深度,下端橡皮膜受到水的压强大,上端橡皮膜受到水的压强小,所以,下端橡皮膜向内凹的程度大,上端橡皮膜向内凹的程度小,故B正确,A错误;
CD.将此装置水平放置在水中(如CD两图),因两侧水的深度相同,则所受水的压强相等,所以两侧橡皮膜都向内凹,且凹陷程度相同,故CD错误。
故选B。
4.关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.大气压强随海拔高度的增加而增大
B.马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
C.用抽水机把水从低处抽到高处是利用了大气压来工作的
D.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是利用大气压工作的
【答案】C
【详解】A.大气压和高度有关,大气压随着高度的升高而减小,故A错误;
B.著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在,首先测出了大气压强值的实验是托里拆利实验,故B错误;
C.抽水机抽低处的水到高处,通过活塞上移或叶轮转动使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,故C正确;
D.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,与大气压无关,故D错误。
故选C。
5.题图是某拦河大坝的截面示意图。则A点受到水的压强是(g取10N/kg)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A点的深度为
h=40m-10m=30mA点受到水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa
故选B。
6.(多选)如图所示,一个密封的圆台状容器,内装一定质量的水,放在水平桌面上,现把它倒置过来,则( )
A.容器对桌面的压强减小
B.容器对桌面的压力不变
C.水对容器底的压强增大
D.水对容器底的压力减小
【答案】BCD
【详解】AB.设如图放置时的底面积为S大,倒置过来后的底面积为S小,倒置前后容器对桌面的压力等于总重力,重力不变,故压力不变,而与水平面的接触面积减小。根据可知,对水平桌面的压强变大。故A错误,不符合题意,B正确,符合题意;
C.因为水的体积一定,所以倒置过来后水的高度增大了,则根据液体压强公式可知,倒置过来后水对容器底的压强变大了。故C正确,符合题意;
D.第一次水对容器底的压力
即水对容器底的压力是以S大为底面积、h为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水多,所以水对容器底的压力大于水的重力。如图:
第二次水对容器底的压力
即水对容器底的压力是以S小为底面积,h′为高的这部分液柱所产生的压力,由图可知这部分液柱比水少,所以水对容器底的压力小于水的重力。如图:
对比前后两次情况,液体对容器底部的压力将会变小,且倒置后,液面升高,据,变大,容器底部所受液体的压强变大,故D正确,符合题意。
故选BCD。
7.一正方体平放在水平地面上对地面的压强为p,现将其切去一半,则与原正方体相比,它对地面的压力将_____,若沿水平方向切则它对地面的压强将____,若沿竖直方向切,则它对地面的压强将______.(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 变小 变小 不变
【详解】正方体平放在水平地面上,现将其切去一半,则质量减小一半,重力减小一半,所以与原正方体相比,它对地面的压力将变小;
若沿水平方向切,由于受力面积不变,根据知,它对地面的压强将变小;
若沿竖直方向切,受力面积和压力都减小一半,,根据知,它对地面的压强将不变.
8.由于长江上游的植被受到破坏,造成水土流失,河水中的泥沙含量增加,使河水密度________,同一深度处河水对堤坝的压强________(前两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。如图所示,河坝设计成上窄下宽是因为液体内部压强随________增加而增大。修建大坝用到许多机械,如破碎机,破碎机的钻头很尖,是通过________来增大压强。
【答案】 变大 变大 深度 减小受力面积
【详解】[1]因为河水中泥沙含量增加,泥沙的密度大于水的密度,所以混合后河水的密度变大。
[2]根据液体压强公式p=ρgh,当h不变,ρ变大时,p变大,所以同一深度处河水对堤坝的压强变大。
[3]液体内部压强随深度增加而增大,所以河坝设计成上窄下宽,以承受更大的压强。
[4]根据压强公式,在压力一定时,受力面积越小,压强越大。所以破碎机的钻头很尖,是通过减小受力面积来增大压强的。
9.如图所示是测量大气压强大小的装置,这时测得的当地大气压___________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,那么管内外水银面的高度差将___________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 小于 减小
【详解】[1]已知标准气压能够支撑760mm高的水银柱产生的压强,当前水银柱的高度为734mm,则说明此时的气压低于标准气压。
[2]如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,此时管内的空气会抵消一部分大气压强,剩余的大气压由水银柱来抵消,因此管内外水银面的高度差将变小。
10.一颗图钉,图钉尖的面积是,图钉帽的面积是,一木板能承受的最小压强为,求:
(1)要使图钉能钉进木板,手对图钉帽的压力至少为多少?
(2)手对图钉帽的压强是多少?
【答案】(1)20N;(2)
【详解】解:(1)图钉尖的面积
图钉帽的面积
图钉尖对木板的压力
手对图钉帽的压力等于图钉尖对木板的压力,因此手对图钉帽的压力至少为
(2)手对图钉帽的压强
答:(1)要使图钉能钉进木板,手对图钉帽的压力至少为20N;
(2)手对图钉帽的压强是。
11.如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知体积VA<VB,高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB.下列判断正确的是( )
A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度
C.A的质量一定小于B的质量 D.A的质量可能等于B的质量
【答案】A
【详解】AB.放在水平地面上的实心长方体对水平桌面的压强
由于pA=pB和hA <hB可知,ρA>ρB,即A的密度一定大于B的密度,故A正确,B错误;
CD.已知SA>SB和pA=pB,根据可知,则FA>FB,根据水平面上物体的压力大小和自身的重力大小相等可知, GA> GB,则 mA> mB,故CD错误。
故选A。
12.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。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.容器对桌面的压力
D.容器对桌面的压强
【答案】D
【详解】A.甲乙液体的质量相等,甲液体的体积小于乙液体的体积,由得,液体的密度
故A错误;
B.液体的深度相同,由得,液体对容器底部的压强
故B错误;
C.容器由容器中液体的质量相等,则容器的总质量相等,由得,容器的总重力相等,由得,容器对桌面的压力
故C错误;
D.容器的底面积相同,容器对桌面的压力相等,由得,容器对桌面的压强
故D正确。
故选D。
13.为了倡导绿色出行,我市投放了大量的共享自行车。小明的质量为60kg,车的重力为100N,小明在水平路面上骑车时每个轮胎与地面的接触面积为50cm2,轮胎允许承受的最大压强为9×104Pa,g取10N/kg,求:
(1)小明的重力;
(2)小明骑行时自行车对地面的压强;
(3)小明骑行时自行车车篮内能携带物体的最大质量。
【答案】(1)600N
(2)7×104Pa
(3)20kg
【详解】(1)小明的重力
(2)小明骑行时,小明和自行车的总重力
小明骑行时自行车对地面的压力
自行车与地面接触的总面积
小明骑行时自行车对地面的压强
(3)自行车轮胎能承受的最大压力
自行车车篮内能携带的物体受到的最大重力
自行车车篮内能携带的物体的最大质量
14.如图所示是秦朝时期的文物——秦玉高足杯,是古人饮宴之用。杯子由杯身和杯座两部分粘接而成,杯座平底,面积为。假设装满水后水深10.5cm,杯子与水总质量为0.8kg。求:(取)
(1)水深10.5cm处杯子受到水的压强;
(2)装满水后水平面受到杯子的压强。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)已知水深,水的密度 ,
水对杯底的压强为
(2)已知杯子与水总质量 ,杯座面积
杯子对水平面的压强为
15.一男子误入结冰的河流,踏破冰面后被困河流中央,消防救援人员立即出发救援。若实施救援的队员体重为600N,双脚站立时与水平地面的总接触面积为0.04m3,求:(,g取10N/kg)
(1)男子浸没在水下0.8m的部位所受水的压强是多少?
(2)经评估,该河流冰面所能承受的最大压强约,则救援人员双脚站立在冰面上是否安全?
【答案】(1)
(2)安全
【详解】(1)男子浸没在水下0.8m的部位所受水的压强为:。
(2)该河流冰面所能承受的最大压力为:,因为F>G,所以救援人员双脚站立在冰面上安全。
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