【核心素养达标全攻略】专题9 压强(原卷版+解析版)—2023届中考物理一轮复习学案

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名称 【核心素养达标全攻略】专题9 压强(原卷版+解析版)—2023届中考物理一轮复习学案
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-11-15 10:47:38

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2023年中考物理一轮复习22个单元核心素养达标全攻略(人教版通用)
专题09 压强
新课标对单元知识要求
1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
单元考点解读
考点1 压力与压强
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
2.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
3.压强公式:P=F/S ,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2
4.增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
考点2 液体压强
1.液体压强产生的原因:是由于液体受到重力。
2.液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。
3.液体压强计算公式:P=ρ液gh
(ρ液是液体密度,单位是千克/米 3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米。)
4.根据液体压强公式:可得,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量无关。
考点3 大气压强
1.证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
2.大气压强产生的原因:空气受到重力作用而产生的,大气压强随高度的增大而减小。
3.测定大气压强值的实验是托里拆利实验。
4.测定大气压的仪器是气压计,常见气压计有水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)。
5.标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
6.沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
考点4 流体压强与流速的关系
1.流体:我们把能够流动的物体叫做流体。例如空气。
2.关系:流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
3.升力:当气流迎面流过机翼时,在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流的路程,因此上方气流流速较大,压强较小;下方气流流速较小,压强较大,机翼上、下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
单元例题解析
【例题1】(2022黑龙江大庆)如图,将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据(  )
A. 1×102Pa B. 1×104Pa C. 1×106Pa D. 1×108Pa
【例题2】(2022黑龙江龙东)下图所示的情景中,为了增大压强的是(  )
A. 火车轨道铺枕木 B. 斧头的刃很薄 C. 多轴平板货车 D. 推土机安装履带
【例题3】(2022广西百色)如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石,其质量为5200kg,体积为2m3,景观石与底座的接触面积为1.3m2。求:
(1)景观石的密度;
(2)景观石的重力;
(3)景观石对底座的压强。
【例题4】(2022广西百色)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为(  )(水=1.0×103kg/m3)
A. 5×102Pa B. 5×103Pa C. 5×104Pa D. 5×105Pa
【例题5】(2022湖南湘潭)有关大气压的说法正确的是(  )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
【例题6】(2022湖南岳阳)下列实例中,应用了“流体压强与流速的关系”的是(  )
A.用吸管吸饮料 B. 用高压锅煮食物
C. 茶壶的壶盖留有小孔 D. 火车站台设置安全线
压强单元核心素养精准达标检测试题
(满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(共10小题,每小题3分,共计30分)
1. (2022江苏常州)有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者的质量为、对淤泥的压强为,救援者连同木板的总质量为、对淤泥的压强为,淤泥处处相同,则(  )
A. B.
C. D. 数据不全,无法比较
2. (2022湖南株洲)如图所示的实例中,为了减小压强的是(  )
A. 逃生锤的锤头很尖
B 载重车有很多车轮
C. 盲道上有凸起
D. 针头一端做成斜口
3. (2022江苏无锡)如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是(  )
A. A容器 B. B容器 C. C容器 D. 无法比较
4. (2022广西桂林)如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是(  )
A. ,;, B. ,;,
C. ,;, D. ,;,
5. (2022江苏扬州)使用吸管能将牛奶“吸”入嘴中,以下“吸”的原理与此相同的是(  )
A. 电磁铁通电后“吸”引铁钉
B. 紧压塑料吸盘使之“吸”在瓷砖上
C. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“吸”引纸屑
D. 两个表面刮净的铅块紧压后“吸”在一起
6. (2022湖北宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是(  )
A. 将玻璃管稍微倾斜 B. 将玻璃管稍微下压
C. 用密度更小的液体替代水银 D. 玻璃管内混入空气
7. (2022湖南怀化)下列关于压强的实例中,说法不正确的是(  )
A. 火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积减小压强
B. 排水管的U形“反水弯”是一个连通器
C. 自制压强计随海拔的升高玻璃管内液面会降低
D. 飞机机翼的升力是利用气体流速越快的位置压强越小的原理
8.在下面的四幅图中,有一幅图和其它三幅图说明的物理学道理不一样,这个不一样的情境图应该
是( )
A.增加书包背带的宽度 B.铁轨铺在路枕上 C. 用切蛋器切熟鸡蛋 D.快速抽出水杯下纸条
9.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有方案( )
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①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
10.如图,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上。在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强截取长度x的变化关系如图所示。已知甲的密度为0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
二、填空题(10小题,每空1分,共23分)
1. (2022江苏泰州)一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F=_____N,压强p1=_____Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2_____p1(选填“大于”,“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
2. (2022吉林省)图为某款N95口罩的示意图,口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵,其目的是为了_____鼻夹对鼻梁的压强;为了佩戴时与脸部贴合的更紧密,口罩带通常用_____性材料制成。
3. (2022广西贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=_____。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=______。
4. (2022黑龙江牡丹江)如图所示,排水管U形“反水弯”是一个______。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是______的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
5. (2022江苏扬州)生病输液时,针头很尖通过减小受力面积来_____压强;若出现“回血”现象(血液进入输液软管中),需将药液袋举高,这是因为_____。
6. (2022广西贺州)如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为_____kg;从甲、乙两容器内抽出_____m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
7. (2022江苏南通)文山地势西北高、东南低,海拔落差较大,最高的薄竹山主峰海拔为2991.2m。在山顶,水的沸点较低,其原因是山顶海拔高,大气压______;连通器在生产生活中的应用非常广泛,请你举出一个应用连通器的实例:_______。
8. (2022湖北十堰)如图是抗击“新冠”疫情使用的负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防护病毒再传播,负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气 _____(选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压 _____(选填“高于”、“低于”或“等于”)车外大气压,在 _____作用下,清洁的空气只能由车外流向车内。
9. (2022贵州黔东南州)如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以_____(填“地面”或“飞机”)为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的_____(填“快”或“慢”),从而产生了较大的升力。
10. 如图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个_____,当壶中水深 12cm 时,A 点受到水的压强是_____Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水_____(选填“能”或“不能”)倒出来。(g=10N/kg)
三、实验探究题(本大题有3小题,共计17分)
1.(5分)(2022广西贺州)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是______法。
2. (5分)(2022哈尔滨)同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中:
(1)当微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边_____来比较压强的大小;
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据A、B、C图的实验现象,可得出_____的结论;
②根据_____三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论;
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插入液体中深h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内部压强与深度成正比”的结论;
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整(g=10N/kg);_____
实验次数 液体种类 沙子的质量m/kg 玻璃管的内截面积S/m2 液体对橡皮膜的压强p/Pa 橡皮膜所在的深度h/m
1 液体甲 0.025 5×10-4 500 0.05
2 0.050 1000 010
3 0.075 0.15
4 液体乙 0.020 400 0.05
5 0.040 800 0.10
6 0.060 1200 0.15
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论?如果同意,请写出你的理由;如果不同意,请写出你的结论。_____
3.(6分)(2022江苏南通)小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是______;
(2)实验前把注射器的活塞推到底端,目的是______,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)该实验必须在水平方向进行测量,而不是竖直方向,这是为了 ______;
(4)下面是记录实验情况的表格,请将其中两项空白处内容补充完整。
大气压力F/N 注射器容积V/ml ______ 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
7.5 2.5 4 0.625 ______
(5)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因: ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是_____。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
四、综合应用题(本大题有3小题,共计30分)
1. (9分)(2022湖南岳阳)巴陵广场是市民休闲的好去处,广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像,高约16m,质量为2×106kg。小明从家里出发,以1m/s的速度散步去广场,600s后到达。
(1)求小明从家到广场经过的路程;
(2)求雕像所受的重力大小;
(3)小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2,求雕像对地面的压强。
2.(9分)(2022苏州)小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm,金砖的密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)金砖的重力G;
(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上,金砖对水平地面的压强p。
3.(12分)(2022湖北天门)底面积300cm2、深度20cm的薄壁圆柱形容器重6N,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水如图甲;然后将一质量为2.7kg的实心正方体铝块放入水中,如图乙。(ρ铝=2.7×103kg/m3)求:
(1)铝块的体积是多少m3?
(2)图甲中容器对水平桌面的压强为多少Pa?
(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了多少Pa?
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2023年中考物理一轮复习22个单元核心素养达标全攻略(人教版通用)
专题09 压强
新课标对单元知识要求
1.通过实验,理解压强。知道增大和减小压强的方法,并了解其在生产生活中的应用。
2.探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。
单元考点解读
考点1 压力与压强
1.压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
2.压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
3.压强公式:P=F/S ,式中p单位是:帕斯卡,简称:帕,1帕=1牛/米2,压力F单位是:牛;受力面积S单位是:米2
4.增大压强方法 :(1)S不变,F↑;(2)F不变,S↓ (3) 同时把F↑,S↓。而减小压强方法则相反。
考点2 液体压强
1.液体压强产生的原因:是由于液体受到重力。
2.液体压强特点:(1)液体对容器底和壁都有压强,(2)液体内部向各个方向都有压强;(3)液体的压强随深度增加而增大,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;(4)不同液体的压强还跟密度有关系。
3.液体压强计算公式:P=ρ液gh
(ρ液是液体密度,单位是千克/米 3;g=9.8牛/千克;h是深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位是米。)
4.根据液体压强公式:可得,液体的压强与液体的密度和深度有关,而与液体的体积和质量无关。
考点3 大气压强
1.证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
2.大气压强产生的原因:空气受到重力作用而产生的,大气压强随高度的增大而减小。
3.测定大气压强值的实验是托里拆利实验。
4.测定大气压的仪器是气压计,常见气压计有水银气压计和无液气压计(金属盒气压计)。
5.标准大气压:把等于760毫米水银柱的大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×105帕=10.34米水柱。
6.沸点与气压关系:一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高。
考点4 流体压强与流速的关系
1.流体:我们把能够流动的物体叫做流体。例如空气。
2.关系:流体压强大小与流速关系:在流体中流速越大地方,压强越小;流速越小的地方,压强越大。
3.升力:当气流迎面流过机翼时,在相同的时间内上方气流经过的路程大于下方气流的路程,因此上方气流流速较大,压强较小;下方气流流速较小,压强较大,机翼上、下表面存在压强差,这就产生了向上的升力。
单元例题解析
【例题1】(2022黑龙江大庆)如图,将一瓶500mL的纯净水倒置在水平桌面上,它对桌面的压强最接近下面哪个数据(  )
A. 1×102Pa B. 1×104Pa C. 1×106Pa D. 1×108Pa
【答案】B
【解析】水的体积为
V=500mL=500cm3=5×10-4m3
这瓶水的重力为
G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×5×10-4m3×10N/kg=5N
水对桌面的压力为
F=G=5N
瓶口与桌面的接触面积约为
S=2cm×2cm=4×10-4m2
所以它对桌面的压强约为
该压强与1×104Pa接近,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
【例题2】(2022黑龙江龙东)下图所示的情景中,为了增大压强的是(  )
A. 火车轨道铺枕木 B. 斧头的刃很薄 C. 多轴平板货车 D. 推土机安装履带
【答案】B
【解析】A.火车轨道铺枕木,是在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故A不符合题意;
B.斧头的刃很薄,是在压力一定下,通过减小受力面积,从而增大压强,故B符合题意;
C.多轴平板火车,是在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故C不符合题意;
D.推土机安装履带,在压力一定下,通过增大受力面积,从而减小压强,故D不符合题意。
【例题3】(2022广西百色)如图所示是百色起义纪念公园内的一块景观石,其质量为5200kg,体积为2m3,景观石与底座的接触面积为1.3m2。求:
(1)景观石的密度;
(2)景观石的重力;
(3)景观石对底座的压强。
【答案】(1)2.6×103kg/m3;(2)5.2×104N;(3)4×104Pa
【解析】(1)由可知,当质量为5200kg,体积为2m3时,景观石的密度为
(2)由可知,景观石的重力为
(3)因为景观石放置在水平地面上,则它对地面的压力为
由可知,景观石对底座的压强为
【例题4】(2022广西百色)如图所示是我国自主研制的坦克,它具有潜渡功能。当坦克潜入水中,顶部舱门离水面5m深时,舱门受到水的压强为(  )(水=1.0×103kg/m3)
A. 5×102Pa B. 5×103Pa C. 5×104Pa D. 5×105Pa
【答案】C
【解析】由可知,舱门受到水的压强为
故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【例题5】(2022湖南湘潭)有关大气压的说法正确的是(  )
A. 马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B. 牛顿最早精确测出了大气压强的值
C. 离地面越高,大气压强越大
D. 气压越低,水的沸点越高
【答案】A
【解析】A.马德堡半球内部空气被抽出,气压变小,外界大气压大于内部压强,所以在外界大气压的作用下将两个半球压在一起,故能说明了大气压强的存在,故A正确;
B.托里拆利最早测出了大气压的数值,故B错误;
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,离地面越高,大气压强越小,故C错误;
D.水的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,故D错误。故选A。
【例题6】(2022湖南岳阳)下列实例中,应用了“流体压强与流速的关系”的是(  )
A 用吸管吸饮料 B. 用高压锅煮食物
C. 茶壶的壶盖留有小孔 D. 火车站台设置安全线
【答案】D
【解析】A.用吸管吸饮料时,是大气压把饮料压入人的口中,利用了大气压,故A不符合题意;
B.用高压锅炖煮食物熟得快,是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而升高,故B不符合题意;
C.茶壶盖上的小孔与外界大气连通,在壶内气压减小时,大气压通过小孔作用在水上,使水顺利流出壶嘴,所以是利用了大气压,故C不符合题意;
D.当火车经过站台时,车身附近的空气流速大、压强小,此时人外侧的空气流速慢、压强较大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,所以火车站台设置安全线,故D符合题意。故选D。
压强单元核心素养精准达标检测试题
(满分100分,答题时间90分钟)
一、选择题(共10小题,每小题3分,共计30分)
1. (2022江苏常州)有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大的木板平绑在鞋底,顺利走到受困者身边,如图所示。受困者的质量为、对淤泥的压强为,救援者连同木板的总质量为、对淤泥的压强为,淤泥处处相同,则(  )
A. B.
C. D. 数据不全,无法比较
【答案】B
【解析】淤泥处处一样,根据两人所处的状态,受困者深陷泥潭,施救者由于与地面接触面积大,其在淤泥表面,故根据压力作用效果的定义可知p1> p2。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
2. (2022湖南株洲)如图所示的实例中,为了减小压强的是(  )
A. 逃生锤的锤头很尖
B 载重车有很多车轮
C. 盲道上有凸起
D. 针头一端做成斜口
【答案】B
【解析】A.逃生锤的锤头很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不合题意;
B.载重车装有很多车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B符合题意;
C.盲道上有凸起,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.针头的一端剪成斜口,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不合题意。故选B。
3. (2022江苏无锡)如图所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(ρ水>ρ酒精)B和C两容器的底面积相同,且其中的液体深度也相同,三个容器中,底部所受液体压强最大的是(  )
A. A容器 B. B容器 C. C容器 D. 无法比较
【答案】B
【解析】根据液体压强公式
可知,在液体密度相同时,深度越深,液体压强越大;在深度相同时,液体密度越大,液体压强越大。A容器与B容器装有的液体都是水,由图可知在B容器中水的深度比A容器中水的深度要大,则A容器中底部所受液体压强pA小于B容器中底部所受液体压强pB,即;B容器与C容器中液体深度相同,由题意ρ水>ρ酒精可知,B容器中所装水的密度大于C容器中所装酒精的密度,则B容器中底部所受液体压强pB大于C容器中底部所受液体压强pC,即;综上可知,三个容器中,底部所受液体压强最大的是B容器。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
4. (2022广西桂林)如图所示,底面积和质量都相同的甲、乙两个规则容器(容器厚度不计),装有质量相同的A、B两种液体,放在水平桌面上,液面高度相同,若液体对容器底部的压强分别为、,液体对容器底部的压力分别为、;容器对桌面的压强分别为、,容器对桌面的压力分别为、,则它们的大小关系正确的是(  )
A. ,;, B. ,;,
C. ,;, D. ,;,
【答案】B
【解析】由图可知,A液体体积大于B液体体积,A、B两种液体质量相同,由
可知
液面高度相同,根据
可得液体对容器底部的压强关系
容器底面积相同,根据
可得液体对容器底部的压力关系
容器放在水平桌面上,容器对桌面的压力大小等于容器和液体总重力
两种液体质量相同,液体的重力相同,则
根据
容器对桌面的压强
故ACD错误,B正确。
故选B。
5. (2022江苏扬州)使用吸管能将牛奶“吸”入嘴中,以下“吸”的原理与此相同的是(  )
A. 电磁铁通电后“吸”引铁钉
B. 紧压塑料吸盘使之“吸”在瓷砖上
C. 丝绸摩擦过的玻璃棒能“吸”引纸屑
D. 两个表面刮净的铅块紧压后“吸”在一起
【答案】B
【解析】使用吸管能将牛奶“吸”入嘴中,“吸”是利用大气压;
A.电磁铁通电后“吸”引铁钉是利用通电导线具有磁场,故A不符合题意;
B.紧压塑料吸盘使之“吸”在瓷砖上,是利用大气压工作的,故B符合题意;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒能“吸”引纸屑是利用带电体能够吸引轻小物体,故C不符合题意;
D.两个表面刮净的铅块紧压后“吸”在一起是利用分子之间存在引力,故D不符合题意。故选B。
6. (2022湖北宜昌)在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是(  )
A. 将玻璃管稍微倾斜 B. 将玻璃管稍微下压
C. 用密度更小的液体替代水银 D. 玻璃管内混入空气
【答案】D
【解析】A.将玻璃管稍微倾斜,水银槽里水银会进入玻璃管,但玻璃管内外水银的高度差不变,测量结果不变,故A符合题意;
B.将玻璃管稍微下压,管内外水银高度差变小,此时水银槽里的水银会进入玻璃管,待水银静止时,玻璃管内外水银的高度差与原来相同,测量结果不变,故B不符合题意;
C.用密度更小的液体替代水银,根据公式p=ρ液gh可知,管内外液体的高度差会变大,但只要大气压不变,计算出的结果不变,故C不符合题意;
D.玻璃管内混入空气,管内水银上方有气压,会使玻璃管内水银下降,高度差变小,测得的大气压数值变小,故D符合题意。故选D。
7. (2022湖南怀化)下列关于压强的实例中,说法不正确的是(  )
A. 火车轨道铺在枕木上,通过增大受力面积减小压强
B. 排水管的U形“反水弯”是一个连通器
C. 自制压强计随海拔的升高玻璃管内液面会降低
D. 飞机机翼的升力是利用气体流速越快的位置压强越小的原理
【答案】C
【解析】A.火车轨道铺在枕木上,比直接铺在地面上的受力面积大,所以是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A正确,不符合题意;
B.排水管的U形“反水弯”上端开口,底部连通,是个连通器,是利用的是连通器原理工作的,故B正确,不符合题意;
C.把自制压强计山脚带到山顶,瓶内空气的压强几乎不变,由于大气压随海拔的增大而降低,山顶的大气压比山脚的大气压低,所以玻璃管内液面瓶内气压的作用下上升,故自制压强计随海拔的升高玻璃管内液面会上升,故C错误,符合题意;
D.飞机机翼的横截面设计成上凸下凹的形状,导致飞机机翼上方空气流速更大,压强更小,使飞机产生向上的升力,利用气体流速越快的位置压强越小的原理,故D正确,不符合题意。选C。
8.在下面的四幅图中,有一幅图和其它三幅图说明的物理学道理不一样,这个不一样的情境图应该
是( )
A.增加书包背带的宽度 B.铁轨铺在路枕上 C. 用切蛋器切熟鸡蛋 D.快速抽出水杯下纸条
【答案】D
【解析】A. 增加书包背带的宽度,压力一定,增加书包背带的宽度减小压强;
B.铁轨铺在一根根枕木上是在压力一定时采用增大地面的受力面积的方法来减小铁轨对路基的压强。
C. 用切蛋器切熟鸡蛋,是增大压强的实例;
D.快速抽出水杯下纸条,水杯没有跟随掉下来,说明物体具有惯性。
9.如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体静止在水平面上,甲对水平面的压强比乙小,下列方案中一定能使甲对水平面压强大于乙的有方案( )
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①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【解析】
原来是甲对水平面的压强比乙小,即p甲<p乙,且S甲<S乙。
①将甲沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲剩余部分上方,此时甲对地面的压力不变,受力面积变为原来的二分之一,根据公式p=F/S 可知甲对地面的压强变为原来的2倍,而乙对地面的压强没变,甲对水平面压强不一定大于乙对水平面压强。
②将乙沿竖直方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时因为乙对地面的压力和受力面积都变为了原来的二分之一,根据公式p=F/S可知乙对地面的压强不变。而对甲来说受力面积没变,压力增大,所以甲对地面的压强增大,但甲对水平面压强不一定大于乙对水平面的压强。
③将乙沿水平方向切去一半,并将切去部分叠放在甲的上方,此时乙对地面的压力变为原来的二分之一,而受力面积不变,根据公式可知乙对地面的压强将变为原来的二分之一。甲此时对地面的压力为1/2G乙+G甲大于乙对地面的压力,而甲与地面的接触面积小于乙跟地面的受力面积,所以根据p=F/S可知甲对水平面压强一定大于乙对水平面的压强。故选B。
10.如图,圆柱体甲和装有适量某液体的圆柱形容器乙的底面积之比为3:4,把它们平放在同一水平桌面上。在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,并平稳放入容器乙中,用力使物体A刚好浸没在液体中(A不与容器乙接触,液体无溢出)。截取后,甲、乙对桌面的压强截取长度x的变化关系如图所示。已知甲的密度为0.6×103kg/m3,容器乙壁厚和质量均忽略不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.圆柱体甲截取前和容器乙中的液体质量之比为3:2
B.圆柱体甲截取前对桌面的压强为1000Pa
C.容器乙中液体的密度为0.4×103kg/m3
D.容器乙中未放入物体A时,液体的深度为8cm
【答案】C
【解析】当x=0时,p甲=4p乙,圆柱形甲对水平桌面的压强p甲=ρ甲gh甲;
圆柱形乙对水平桌面的压强p乙=ρ乙gh乙;F甲=p甲S甲;F乙=p乙S乙;S甲=;
当x=10cm时,p甲=p乙=2p0;圆柱形甲对水平桌面的压强p甲=ρ甲g(h甲-0.1;
圆柱形乙对水平桌面的压强p乙=ρ乙g(h乙+0.075);
F甲=p甲S甲;F乙=p乙S乙;S甲=;代入数据,解之得ρ乙=0.4×103kg/m3。
二、填空题(10小题,每空1分,共23分)
1. (2022江苏泰州)一款环保共享电动汽车满载时总质量为900kg,轮胎与地面的总接触面积为300cm2,静止在水平马路上时,路面受到的压力F=_____N,压强p1=_____Pa;若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,此时电动汽车对地面的压强p2_____p1(选填“大于”,“等于”或“小于”)(g取10N/kg)。
【答案】 9000 小于
【解析】静止在水平马路上时,路面受到的压力
路面受到的压强为
若该车不慎陷入路边松软的水平草坪,受力面积增大了,故对地面的压强减小了,故p2<p1。
2. (2022吉林省)图为某款N95口罩的示意图,口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵,其目的是为了_____鼻夹对鼻梁的压强;为了佩戴时与脸部贴合的更紧密,口罩带通常用_____性材料制成。
【答案】 减小 弹
【解析】口罩的鼻夹与鼻梁接触处附有海绵,其目的是为了在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
为了佩戴时与脸部贴合更紧密,口罩带通常用弹性材料制成,可根据不同人自动调节其长度。
3. (2022广西贵港)如图所示,水平地面上放置A、B两个质地均匀的长方体物块,高度之比hA∶hB=5∶3,底面积之比SA∶SB=1∶3,它们对地面的压强之比pA∶pB=5∶3,则它们的密度之比ρA∶ρB=_____。若从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,并将截取部分叠放在B的正中央,A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则截取部分与A物块原有高度之比h∶hA=______。
【答案】 1∶1 3∶10
【解析】长方体物块放在水平地面上对地面的压强
它们的密度之比
从A的上部沿水平方向截取高为h的部分,A剩余部分对地面的压强
pA剩=ρAg(hA-h)
叠放后B对地面的压强
A剩余部分对地面的压强与叠放后B对地面的压强相等,则
4. (2022黑龙江牡丹江)如图所示,排水管U形“反水弯”是一个______。使用后,“反水弯”处会存有一定量的水,两侧水面是______的,可以有效的阻挡排水管中异味进入室内。
【答案】 连通器 相平(或高度相同)
【解析】连通器的定义:上端开口,底部连通的容器叫连通器。排水管的U形“反水弯”符合连通器的特点。
根据连通器的特点,当连通器内装同一种液体时,两边的液面齐平。这样可以时刻保持在U形位置中有液体存在,有效的阻挡排水管中异味进入室内。
5. (2022江苏扬州)生病输液时,针头很尖通过减小受力面积来_____压强;若出现“回血”现象(血液进入输液软管中),需将药液袋举高,这是因为_____。
【答案】 增大 液体内部压强随着深度的增加而增大
【解析】针头很尖是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
产生“回血”的原因是因为针头处血液的压强大于药液的压强。根据液体内部压强随着深度的增加而增大,要使血液不回流,必须将吊瓶适当地升高。
6. (2022广西贺州)如图所示,水平桌面上甲、乙两容器底面积均为0.01m2,甲容器内盛有体积为3×10-3m3的水,乙容器内盛有深度为0.35m的酒精,则甲容器内水的质量为_____kg;从甲、乙两容器内抽出_____m相同高度的液体后,液体对两容器底部压强相等。
【答案】 3 0.1
【解析】根据密度公式可知,容器内水的质量为
液体内部的压强与液体的密度和液体的深度有关,根据公式p=ρgh可知,当两种不同液体对两容器底部压强相等时,液体密度与液体深度成反比,即
由题意可知甲容器中水的深度为
乙容器中酒精的深度为
所以要使酒精和水对容器底部的压强相等,则抽走的水的相同高度必须满足
解得
7. (2022江苏南通)文山地势西北高、东南低,海拔落差较大,最高的薄竹山主峰海拔为2991.2m。在山顶,水的沸点较低,其原因是山顶海拔高,大气压______;连通器在生产生活中的应用非常广泛,请你举出一个应用连通器的实例:_______。
【答案】 小 见解析
【解析】液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低,由于山顶海拔高,大气压低,水的沸点较低。
茶壶的壶嘴和壶身构成了连通器,锅炉水位计符合上端开口,下部连通的特点,构成了连通器。
8. (2022湖北十堰)如图是抗击“新冠”疫情使用的负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防护病毒再传播,负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气 _____(选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压 _____(选填“高于”、“低于”或“等于”)车外大气压,在 _____作用下,清洁的空气只能由车外流向车内。
【答案】 从车内抽出 低于 大气压
【解析】负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减小车内的压强。
将被污染空气从车内抽出,车内气压低于外界大气压。
在大气压的作用下,空气从压强大的地方流向压强小的地方,故清洁的空气从车外流向车内。
9. (2022贵州黔东南州)如图所示,“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以_____(填“地面”或“飞机”)为参照物,飞行员是静止的;飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的_____(填“快”或“慢”),从而产生了较大的升力。
【答案】 飞机 快
【解析】“歼31”是我国自主研发具有隐形功能的一种四代战机。飞行时,以飞机为参照物,飞行员与飞机的位置不发生变化,所以飞行员是静止的;
飞机能够升空,是因为机翼上方的空气流速比下方的快,当空气流速越快,压强越小,所以机翼上方压强小,而机翼下方压强大,此压强差产生升力。
10. 如图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个_____,当壶中水深 12cm 时,A 点受到水的压强是_____Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水_____(选填“能”或“不能”)倒出来。(g=10N/kg)
【答案】 连通器 1200 不能
【解析】茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平。
A点受到水的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于外部的大气压大于壶内压强,壶中的水不能倒出。
三、实验探究题(本大题有3小题,共计17分)
1.(5分)(2022广西贺州)在“探究影响压力作用效果的因素”中,实验现象如图所示
(1)过过观察海绵的______来比较压力作用的效果;
(2)通过比较______两次实验,可知受力面积相同时,压力越大,压力作用的效果越______(选填“明显”或“不明显”);
(3)通过比较______两次实验,可知压力作用的效果跟受力面积有关;这种研究问题的方法是______法。
【答案】 (1)凹陷程度 (2)甲、乙 明显 (3)乙、丙 控制变量
【解析】(1)海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显,故可以根据海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果。
(2)实验研究当受力面积相同时,压力的作用效果与压力的关系,故需要改变压力,受力面积相同,故选择比较甲、乙两次实验;从实验现象可知看出,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力作用的效果跟受力面积关系,需要控制压力相同,受力面积不同,故需要改变受力面积,故选择乙、丙两次实验;由于有两个因素影响压力的作用效果,故需要采用控制变量法,保证每一次实验只有一个变量。
2. (5分)(2022哈尔滨)同学们在探究“液体内部压强的特点”的活动中:
(1)当微小压强计探头放入液体中的不同位置时,可以通过比较U形管两边_____来比较压强的大小;
(2)如图所示,吉颖同学将探头放入水中进行实验,分析图中信息可知:
①根据A、B、C图的实验现象,可得出_____的结论;
②根据_____三幅图的实验现象,可得出“水的压强随深度的增加而增大”的结论;
(3)如图F所示,荣帅同学进一步探究“压强与深度的关系”,他把玻璃管竖直插入液体中深h处,向管内缓慢加入细沙,直至橡皮膜没有凹凸,研究得出“液体内部压强与深度成正比”的结论;
①针对他研究的问题,请你从数据处理和分析的角度,将下表补充完整(g=10N/kg);_____
实验次数 液体种类 沙子的质量m/kg 玻璃管的内截面积S/m2 液体对橡皮膜的压强p/Pa 橡皮膜所在的深度h/m
1 液体甲 0.025 5×10-4 500 0.05
2 0.050 1000 010
3 0.075 0.15
4 液体乙 0.020 400 0.05
5 0.040 800 0.10
6 0.060 1200 0.15
②根据完整的表格信息,你是否同意荣帅同学的结论?如果同意,请写出你的理由;如果不同意,请写出你的结论。_____
【答案】 (1)液面高度差 (2)液体内部某一点,来自各个方向的压强大小相等 B、D、E (3)见解析 见解析
【解析】(1)压强计探头放入液体中的不同位置时,受到的液体压强不同。根据转换法,液体压强大小可以通过U形管两边液体的液面高度差来表示。
(2)①根据A、B、C图的实验现象,将压强计的探头放在水中的同一深度处,使橡皮膜朝向不同的方向,会观察到U形管内液面高度差不改变,这说明液体内部某一点,来自各个方向的压强大小都相等。
②根据控制变量法,要探究水的压强与深度的关系,应改变探头在水中的深度。控制其他量不变,观察压强的变化。由图可知,B、D、E图的实验,探头的深度不同,且探头所处深度越深,U形管两端的液面高度差越大,因此分析可得到水的压强随深度的增大而增大。
(3)①荣帅同学想进一步探究“压强与深度的关系”,由实验次数4、5、6可知,橡皮膜所处深度越深,液体对橡皮膜的压强越大,因此可判断其可能成正比。最后一栏填液体内部压强与深度的比值。实验次数1,液体内部压强与深度的比值为
实验次数2,液体内部压强与深度的比值为
实验次数3,液体内部的压强等于沙子对橡皮膜的压强,大小为
液体内部压强与深度的比值为
实验次数4,液体内部压强与深度的比值为
实验次数5,液体内部压强与深度的比值为
实验次数6,液体内部压强与深度的比值为
将数据填入表格。表格如下:
实验次数 液体种类 沙子的质量m/kg 玻璃管的内截面积S/m2 液体对橡皮膜的压强p/Pa 橡皮膜所在的深度h/m 液体内部压强与深度的比p/h(Pa/m)
1 液体甲 0.025 5×10-4 500 0.05 104
2 0.050 1000 0.10 104
3 0.075 1500 0.15 104
4 液体乙 0.020 400 0.05 8000
5 0.040 800 0.10 8000
6 0.060 1200 0.15 8000
②根据完整的表格信息,分析可知,只有在同种液体时,液体内部压强与深度的比值才相等,为同一个值。因此荣帅的结论不严谨,所以不同意,结论是:同种液体内部的压强与深度成正比。
3.(6分)(2022江苏南通)小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材,对大气压的值进行测量。
(1)该实验还缺一个实验器材是______;
(2)实验前把注射器的活塞推到底端,目的是______,然后用橡皮帽封住小孔;
(3)该实验必须在水平方向进行测量,而不是竖直方向,这是为了 ______;
(4)下面是记录实验情况的表格,请将其中两项空白处内容补充完整。
大气压力F/N 注射器容积V/ml ______ 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
7.5 2.5 4 0.625 ______
(5)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因: ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是_____。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】 (1)刻度尺 (2)排尽筒内空气 (3)防止活塞重力的影响 (4)有刻度部分的长度/cm 1.2×105 (5)C
【解析】(1)该实验的实验原理是,为了测出活塞的面积,根据注射器的容积公式V=SL知道,需要测出刻度部分的长度,所以,还需要的器材是刻度尺。
(2)实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,这样才能测出大气的压力。所以,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封。
(3)实验时,若弹簧测力计不在水平方向,由于弹簧测力计受重力的作用,弹簧测力计的示数会增大,测量的误差增大,所以托住弹簧测力计保持在水平方向的目的是消除弹簧测力计的重力对实验的影响,提高实验的准确度。
(4)①从表中数据知道,注射器容积V=2.5mL=2.5cm3,活塞面积S=0.625cm2,根据注射器的容积公式V=SL知道,刻度部分的长度
与表中数据对比知道,①处应为刻度部分的长度L/cm。
②已知大气压力F=7.5N,活塞面积S=0.625cm2,所测大气压强
故表格②处应填1.2×105。
(5)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;会使拉力变小,算出的大气压会偏小;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会使力的测量值偏大,算出的大气压会偏大;
③弹簧测力计的示数没有读准,会使力的测量值偏大或偏小,算出的大气压也可能偏大,也可能偏小;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,会使拉力变小,算出的大气压会偏小。
综上所述,可能会使测量值大于真实值的是②③。故选C。
四、综合应用题(本大题有3小题,共计30分)
1. (9分)(2022湖南岳阳)巴陵广场是市民休闲的好去处,广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像,高约16m,质量为2×106kg。小明从家里出发,以1m/s的速度散步去广场,600s后到达。
(1)求小明从家到广场经过的路程;
(2)求雕像所受的重力大小;
(3)小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2,求雕像对地面的压强。
【答案】(1)600m;(2)2×107N;(3)2×105Pa。
【解析】(1)小明的速度为1m/s,运动时间为600s,所以从家到广场经过的路程为
s=vt=1m/s×600s=600m
(2)雕像的质量m=2×106kg,所受重力为
G=mg=2×106kg×10N/kg=2×107N
(3)雕像与水平地面的接触面积S=100m2,雕像对地面的压力为
F=G=2×107N
所以雕像对地面的压强约为
2.(9分)(2022苏州)小明在参观苏州市御窑金砖博物馆时,从解说员的讲解中得知某块金砖的长、宽、高分别为70cm、70cm、10cm,金砖的密度为2.0×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1)金砖的重力G;
(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上,金砖对水平地面的压强p。
【答案】(1)980N;(2)
【解析】(1)金砖的体积
V砖=0.7m×0.7m×0.1m=0.049m3
金砖的质量
m砖=ρV=2.0×103kg/m3×0.049m3=98kg
金砖的重力
G砖=mg=98kg×10N/kg=980N
(2)金砖的底面积
S=0.7m×0.7m=0.49m2
金砖对水平地面的压强
答:(1)金砖的重力是980N;
(2)若重490N的小明站在如图所示的金砖上,金砖对水平地面的压强是3×103Pa。
3.(12分)(2022湖北天门)底面积300cm2、深度20cm的薄壁圆柱形容器重6N,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水如图甲;然后将一质量为2.7kg的实心正方体铝块放入水中,如图乙。(ρ铝=2.7×103kg/m3)求:
(1)铝块的体积是多少m3?
(2)图甲中容器对水平桌面的压强为多少Pa?
(3)放入铝块后,水对容器底部的压强增加了多少Pa?
【答案】(1)1×10-3m3;(2)800Pa;(3)300Pa
【解析】(1)由得,铝块的体积
(2)甲容器的底面积
甲容器的高度
甲容器中水的高度
放入铝块前,容器对桌面的压力大小等于容器和水的总重力,即
由得容器对桌面的压强
(3)根据铝块的体积,可计算出铝块的棱长
铝块的底面积
而且ρ铝>ρ水,可知铝质铝块沉底,比较甲、乙两图可知,放入铝块后,水的深度
可知,铝块没有浸没水中,则水深增加量
所以,放入铝块后,水对容器底部的压强增加量
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