名称 | 第5章 压强【名师导航】中考物理新课标总复习一轮培优学案(全国通用版)(原卷+解析卷) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 8.8MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | 通用版 | ||
科目 | 物理 | ||
更新时间 | 2023-12-15 11:12:17 |
【答案】AC 8.(多选)(2023·湖南株洲·统考模拟预测)沿海地区经常会有台风(如图),政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
【详解】AB.均匀实心圆柱体甲和乙放置在水平地面上,它们对地面的压强相等,由图知甲的底面积大于乙的底面积,由F=pS知甲、乙被切去之前对地面的压力F甲>F乙,故A符合题意,B不符合题意;
CD.甲、乙被切去之前对地面的压强相等,由图知甲的高度小于乙的高度,由
可知甲的密度大于乙的密度,沿水平虚线切去部分后,甲、乙剩余部分的高度相等,由知甲对地面的压强大于乙对地面的压强,即p甲>p乙,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
8.(多选)(2023·湖南株洲·统考模拟预测)沿海地区经常会有台风(如图),政府要求居民将简易房的屋顶加固,对于这一要求下列解释正确的是( )
A.屋顶上方空气的流速大于下方空气流速
B.屋顶上方空气的流速小于下方空气流速
C.屋顶上方气压小
D.屋顶上方气压大
【答案】AC
【详解】流体压强与流速的关系:流体在流速越快的地方,压强越小。屋顶上凸,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小;所以屋顶上方空气的流速大于下方空气流速,屋顶上方气压小,所以屋顶会被向上掀起。故AC正确,BD错误。
故选AC。
9.(多选)(2023·云南曲靖·校考模拟预测)小秋利用砝码、小木桌、海绵等器材,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,如图所示为该实验过程中的情景,下列说法中正确的是( )
A.实验中是通过观察海绵凹陷程度来判断压力的作用效果的
B.图甲、乙探究的问题是压力的作用效果与压力大小是否有关
C.由图甲、丙可知,压力的作用效果与受力面积大小有关
D.本实验中没有运用控制变量法
【答案】AB
【详解】A.根据转换法,实验中是通过观察海绵凹陷程度来判断压力的作用效果的,故A正确;
B.图甲、乙中压力不同,受力面积相同,故探究的问题是压力的作用效果与压力大小是否有关,故B正确;
C.探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,而图甲、丙中压力不同,故C错误;
D.压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,在研究压力作用效果与其中某一因素的关系时,应控制另一影响因素不变,本实验中运用了控制变量法,故D错误。
故选AB。
10.(多选)(2023·广西钦州·校考模拟预测)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,如图甲所示。B边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是200N B.B的底面积为100cm2
C.A切去一半后,pA=200Pa D.L=2.5cm时,pA∶pB=16∶21
【答案】AD
【详解】AB.由乙图可知,L的最大值为10cm,所以正方体A的边长为
LA=10cm=0.1m
正方体B的边长是A的2倍,则B的边长为
LB=20cm=0.2m
B的底面积为
SB=LB×LB=20cm×20cm=400cm2=0.04m2
当L=0时,B对地面的压强为5000Pa,物体对地面的压力FB等于自身重力GB,由可得,B的重力为
GB=FB=pSB=5000Pa×400×10-4m2=200N
故A正确,B错误;
C.当L=10cm时,B对地面的压强为6000Pa,根据压强公式可得
带入数值得
GA=p′SB-GB=6000Pa×0.04m2-200N=40N
A切去一半后,A对地面的压强为
故C错误;
D.A沿竖直方向切,压力和面积成相同倍数减小,由可知,压强不变,即当L=2.5cm时,A对地面的压强为pA=4000Pa,叠放后,B对地面的压强为
则
故D正确。
故选AD。
三、填空题
11.(2023·山东临沂·统考一模)家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们一般不选择如图所示的甲那种支撑脚,是因为受力面积小,压强 _。如图丙,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,气泡因水流 变小而体积变 。
【答案】 大 压强 大
【详解】[1]由可知,柜子对地板的压力一定,若选择甲支撑脚则受力面积小,压强大,容易压坏木质地板,所以一般选择如图所示的乙支撑脚。
[2]流体流速大的地方压强小,一定体积的水流通过较细的管道时比经过较粗的管道时流速加快,则液体内部的压强会变小,所以水中的气泡体积会变大。
12.(2023·广东江门·统考二模)如图所示,两个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙两种液体,它们的液面在同一水平面上,这时两容器对桌面的压强相等。如果两容器对桌面的压力分别为、;两种液体的密度分别为、;两种液体对容器底的压强分别为、,那么它们之间的关系是: , , 。(以上选填“>”、“=”或“<”)
【答案】 = < <
【详解】[1]两容器对桌面的压强相等,底面积相同,由可得,两容器对桌面的压力
[2]因为它们的液面在同一水平面上,容器底面积相同,所以两种液体体积
因为桌面受压力相等,压力等于重力,两个容器的总重力相等,两个容器质量相同容器重相同,所以两种液体重力相同质量相同,根据密度公式可知
[3]因为液面在同一水平面上,h相同,所以由液体压强公式可知
13.(2023·山东枣庄·统考三模)将底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器内装有所受重力为45N、深40cm的水。水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则A处水的压强是 Pa;水对容器底部的压力是 N;容器对水平桌面的压强是5000Pa,则容器的质量为 kg。
【答案】 3000 40 0.5
【详解】[1]距容器底10cm的A处水的深度
A处水的压强
pA=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m =3×103Pa
[2]水的深度
40cm的水的压强
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m =3×104Pa
根据可知,水对容器底部的压力是
[3]容器对水平桌面的压力
容器和水的总重力为
容器的重力
则容器的质量
14.(2023·安徽·校联考模拟预测)将两端开口的玻璃筒下端扎上橡皮薄膜密封,竖直插入盛有水的烧杯中,橡皮薄膜向上凹进,向玻璃筒内缓慢注入某种液体,如图所示,当橡皮薄膜变平时,测得橡皮薄膜在水中的深度为,筒内液体的深度为,水的密度用表示,不计橡皮膜重力,则筒内液体密度表达式 。
【答案】
【详解】将两端开口的玻璃筒下端扎上橡皮薄膜,竖直插入盛有水的烧杯中,橡皮薄膜内凹,此现象可证明液体向上有压强;因为橡皮薄膜变平,所以橡皮薄膜受到的向上和向下的压力相等,又因为受力面积相同,所以橡皮薄膜受到的向上和向下的压强相等,即
筒内液体密度表达式。
15.(2023·黑龙江鸡西·校考三模)如图,A、B两个玻璃容器中盛有质量相等的同种液体,容器底面积SA∶SB=1∶3,容器底部所受到液体压强pA∶pB= ,容器底到液体的压力FA∶FB= 。
【答案】 3∶1 1∶1
【详解】[1]由于容器装的是同种液体,所以密度ρ相等,又mA=mB,根据密度公式的变形式得,VA=VB,即
SAhA=SBhB
解得
hA∶hB=SB∶SA=3∶1
根据p=ρgh可得
pA∶pB=ρghA∶ρghB=hA∶hB=3∶1
[2]A、B两个圆柱形容器中,装有质量相等的同种液体,由G=mg可知,液体的重力相等;由于在圆柱形容器中,液体对容器底部的压力等于自身的重力,所以对底面的压力也相等,即
FA∶FB=1∶1
16.(2023·湖南株洲·统考模拟预测)小红用U形管、适量的水、刻度尺来测花生油的密度(已知花生油的密度比水的密度小)。
(1)先将U形管开口沿竖直向上放置,往一侧管中注入适量的水,两管中水面相平。再从管的另一侧缓慢注入适当高度的花生油(如图),管的 侧液柱是花生油(填“左”或“右”);
(2)用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,若水的密度为ρ,则油的密度ρx= 。(用已知量的字母表示)
【答案】 右
【详解】(1)[1]管内液体保持静止,水柱和油柱产生的压强相等p水=p油,由p=ρgh可得ρ水gh水=ρ油gh油,因为花生油的密度比水的密度小,所以h油>h水,由图可知h1>h2,则管的右侧是花生油。
(2)[2]用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,若水的密度为ρ,则有ρgh2=ρxgh1,则
17.(2023·青海西宁·统考二模)三峡工程大坝设计高度为185m,小型轮船通过大坝要乘电梯,大型轮船通过大坝要通过船闸,船闸工作时利用的是 原理;某地水库堤坝坝底水深已达30m,严重威胁着下游群众的生命安全,此时堤坝底部受到水的压强为 Pa。(取,)
【答案】 连通器
【详解】[1]三峡大坝船闸的闸室通过闸门的下端与上、下游连通,形成连通器,工作时利用了连通器的原理。
[2]由p=ρgh可得,堤坝底部受到水的压强为
18.(2023·湖南长沙·长沙市北雅中学校考二模)张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,如图是由容器A和B构成的连通器,B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔,将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中,且把容器底的正方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入15cm深的水,发现木块没有上浮,静止在B容器底部。正方体木块的质量为 kg,B容器中木块上表面所受的水的压力为 N,为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底 cm深的水。
【答案】 0.6 5 13.75
【详解】[1]正方体木块的体积
V=L3=(10cm)3=1000cm3=0.001m3
由知道,正方体木块的质量
[2]由图知道,木块上表面的深度
h=15cm﹣10cm=5cm=0.05m
木块上表面受到水的压强为
p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa
由知道,上表面所受水的压力为
F=pS=500Pa×0.01m2=5N
方向垂直上表面向下。
[3]木块的重力为
G=mg=0.6kg×10N/kg=6N
则为使B容器中的木块上浮,至少A中所注入的水所产生的向上的压力
F1=F+G=5N+6N=11N
A中水在孔处所要产生的压强应为
故由p=ρgh知道,A中水的深度为
19.(2023·江苏徐州·统考一模)小红在桌面上放了一枚硬币,她沿硬币上方平行的方向用力吹了一口气,硬币便越过了前面的障碍物。小红解释其原理是,硬币上方气流速度 下方气流速度,硬币上方的压强 下方的压强,使得硬币上下方的气体的压力差 (均填“大于”“小于”或“等于”)其重力造成的。
【答案】 大于 小于 大于
【详解】[1][2][3]流体压强与流速有关,流速越大的位置压强越小,吹硬币时,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,从而产生向上的压力差。硬币向上跳起,加速向上运动,受到重力与压力差,此时压力差大于重力。
20.(2023·湖南长沙·校考三模)边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系,如图乙所示。则圆柱体的重 N,液体的密度为 kg/m3,当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时,容器内液体的质量为 kg。
【答案】 140 1.5×103 2.8
【详解】[1]由图乙可知,当注入液体的质量为0时,此时圆柱体对容器底部的压力F压等于圆柱体的重力G0,即
F压=G0=140N
[2]由题意可知,圆柱体的体积
V柱=S柱h柱=200cm2×10cm=2000cm3=2×10-3m3
正方体容器的底面积
S容=20cm×20cm=400cm2=0.04m2
圆柱体刚好浸没时,液体的体积
V液=(S容-S柱)h柱=(0.04m2-0.02m2)×0.1m=2×10-3m3
由图乙可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量
m液=3kg
液体的密度
[3]由[2]中可知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为3kg,当注入液体质量m1小于等于3kg时,容器内的液体深度
液体与容器接触底面积
ΔS=S容-S柱=0.04m2-0.02m2=0.02m2
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强
①
由图乙可知,当没有注入液体时,圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,由受力分析可知,容器对桌面的压力
F=140N+m1g
容器对桌面的压强
②
由题意可知
p1∶p2=1∶3
联立,解得
m1=2.8kg
当注入液体的质量大于3kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即
V液+V柱=S容h′
液体的体积
故可得
解得此时液体的深度
由p=ρgh可得,此时液体对容器底的压强
由受力分析可知,容器对桌面的压强
由题意可知
p液∶p容=1∶3
故可得
(mg+ρ液gV柱)∶(140N+mg)=1∶3
代入数据可得
(m×10N/kg+1.5×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3)∶(140N+m×10N/kg)=1∶3
解得
m=2.5kg
由于m<3kg,应舍去。
四、实验题
21.(2023·广东东莞·东莞市竹溪中学校考模拟预测)如图所示,利用小桌、海绵、砝码探究影响压力作用效果的因素。
(1)实验是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)通过比较图甲和图乙,说明 ;通过比较图乙和图 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是 ;(填“控制变量法”或“理想实验法”)
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 ;(填“>”、“<”或“=”)
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
【答案】 海绵的凹陷程度 受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 丙 控制变量法 = 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)[1]根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来显示的。
(2)[2]压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,研究与其中一个因素的关系时,应采用控制变量法。通过比较图甲和图乙知,受力面积一定,乙中压力大,压力的作用效果明显,说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
[3]研究压力的作用效果与受力面积关系时,要控制压力一定,故通过比较图乙和图丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[4]实验中主要采用的研究方法是控制变量法。
(4)[5]将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,根据,因压力和受力面积相同,故图丙中海绵受到的压强等于图丁中木板受到的压强的大小,即
(5)[6]研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力相同,实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,即没有控制压力的大小相同,由此得出的结论“压力的作用效果与受力面积无关”是错误的。
22.(2023·江苏苏州·统考一模)探究小组在探究液体压强的实验中进行了如图所示的操作。
(1)实验中,探究液体压强的工具是 ;
(2)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系,实验中液体内部压强的大小变化是通过 反映出来的;
(3)对比丙、丁得出:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”、“无关”);
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,小组成员将压强计的探头先后放入水和煤油中的某一深度处,发现U形管两侧液面高度差几乎不变,下面改进操作不能使实验效果更加明显的是 。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的液体
C.将烧杯中的水换成盐水
D.使探头在水和煤油中的深度加大
【答案】 液体压强计 液体深度 液体压强计U形管两边液面的高度差 无关 A
【详解】(1)[1]这是利用U形管中液面高度差来显示压强大小的仪器,叫做液体压强计。
(2)[2]甲、乙两图中,液体均是水,密度相同;但压强计探头所处的深度不同,故是研究液体压强与液体深度的关系。
[3]压强计探头上受到的压强越大,压强计U形管中两侧的液面高度差就越大。
(3)[4]丙、丁再次实验中,液体的密度、探头所处深度均相同,只是容器形状不同,但压强计U形管中液面高度差相同。故得出的结论是:液体压强与容器形状无关。
(4)[5]待测压强大小与U形管中两管中液体压强差是正相关的。所以,为了使实验现象更明显,即让U形管两侧液面高度差大,有两条途径,一是增大被测压强,这可以增大液体密度,或者增大探头所处深度;二是在待测压强相等的情况下,减小U形管中液体的密度,根据可知这会使U形管中液面高度差更大。故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
五、计算题
23.(2023·新疆哈密·校考二模)某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25米2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500牛,静止在水平地面上。
(1)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水;
(2)容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为 p液、容器对水平地面的压强变化量为 p容,求 p液∶ p容的值。
【答案】(1)2000Pa;(2)6000Pa;(3)
【详解】解:(1)容器内水的深度h = 0.2m,水对容器底部的压强
(2)容器对水平地面的压强
(3)液体的密度
设容器底面积为S,放入金属圆柱体后液面升高了
液体对容器底部的压强变化量
容器对水平地面的压强变化量
则 p液∶ p容的值
答:(1)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水为2000Pa;
(2)容器对水平地面的压强为6000pa;
(3) p液∶ p容的值为。
24.(2023·河北廊坊·廊坊市第四中学校考模拟预测)A、B两正方体,重分别为50N和100N,A的边长为10cm,B的边长为20cm,如图甲、乙放置在水平桌面上,问:
(1)甲、乙两图中桌面受到的压力之比F甲:F乙多大?
(2)图甲中A受到的压强p甲为多少?
(3)图乙中桌面受到的压强p桌为多少?
【答案】(1)1∶1;(2)1×104Pa;(3)3750Pa
【详解】解:(1)甲对水平桌面的压力为
F甲=GA+GB=50N+100N=150N
乙对水平桌面的压力为
F乙=GA+GB=50N+100N=150N
所以F甲=F乙,即F甲:F乙=1∶1。
(2)图甲中A受到的压力
FA=GB=100N
受力面积
S甲=LA2=(10cm)2=100cm2=0.01m2
A受到的压强
(3)由(1)知,图乙中桌面受到的压力F乙=150N,桌面的受力面积等于B的底面积,即
S乙=SB=(20cm)2=400cm2=0.04m2
图乙中桌面受到的压强
答:(1)甲、乙图中桌面受到的压力之比F甲:F乙为1∶1;
(2)图甲中A受到的压强p甲为1×104Pa;
(3)图乙中桌面受到的压强p桌为3750Pa。
25.(2023·广西南宁·南宁市第二十六中学校考三模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙均放置在水平地面上。容器甲底面积为0.02m2、质量为1kg,内装有2kg的酒精。圆柱体乙的底面积为0.01m2,但高度未知。(ρ酒精=800kg/m3)
(1)求容器内酒精的体积;
(2)求装有酒精的容器甲对水平地面的压强;
(3)若将装有酒精的容器甲放在圆柱体乙上方中央,则圆柱体乙对地面的压强变化量为Δp1;若将圆柱体乙浸没在酒精中(无酒精溢出),则酒精对容器底部压强变化量为Δp2,已知Δp1=5Δp2,试通过计算确定圆柱体乙的高度h。
【答案】(1)2.5×10﹣3m3;(2)1470Pa;(3)0.15m
【详解】解:(1)由可得,容器内酒精的体积
(2)容器甲对地面的压力
F=G总=(m器+m酒)g=(1kg+2kg)×9.8N/kg=29.4N
装有酒精的容器甲对水平地面的压强
(3)若将装有酒精的容器甲放在圆柱体乙上方中央,则圆柱体乙对地面的压力增大量为容器和酒精的总重力
ΔF=G总=29.4N
圆柱体乙对地面的压强变化量
若将圆柱体乙浸没在酒精中(无酒精溢出),圆柱体排开酒精的体积等于圆柱体的体积,即
V排=V柱=S柱h
液面升高的高度
酒精对容器底部的压强变化量
由题知
Δp1=5Δp2=2940Pa
所以
即
则圆柱体乙的高度
答:(1)容器内酒精的体积2.5×10﹣3m3;
(2)装有酒精的容器甲对水平地面的压强1470Pa;
(3)圆柱体乙的高度0.15m。
26.(2023·上海杨浦·统考三模)如图所示,质量分别为1千克、2.5千克的均匀柱体甲、乙置于水平地面上,它们的底面积分别为、,乙的高度为0.1米。
(1)求柱体甲对地面的压强;
(2)求柱体乙的密度;
(3)若在甲、乙上方沿水平方向分别切去相同体积后,甲、乙对地面压强变化量相等,求柱体甲原来的高度。
【答案】(1)1000Pa;(2)1.25×103kg/m3;(3)0.16m
【详解】解:(1)物体甲对地面的压力
柱体甲对地面的压强
(2)柱体乙的体积
由知道,柱体乙的密度
(3)设在甲、乙上方沿水平方向切去的体积为,则乙对地面的压强的变化
①
甲对地面的压强的变化
②
由于切去相同体积后,甲、乙对地面压强变化量相等,所以
代入数据解得ρ甲=0.625×103kg/m3
则甲物体的高度
答:(1)柱体甲对地面的压强1000Pa;
(2)柱体乙的密度1.25×103kg/m3;
(3)柱体甲原来的高度0.16m。
27.(2023·广西·九年级校联考专题练习)如图所示,均匀实心圆柱体甲和薄壁轻质(不计质量)圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10N,底面积为S甲=5×10﹣3m2,若在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,将物体A平稳浸没在容器乙中(液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示,求:
(1)甲对地面的压强p甲;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度;
(4)容器乙的底面积。
【答案】(1)2×103Pa;(2)300Pa;(3)0.05m;(4)0.01m2
【详解】解:(1)甲对桌面的压力等于其的重力大小
甲对地面的压强
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强
(3)由图可知截取前甲对桌面的压强为4p0,则
解得
由图可知容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,由可知容器乙中未放入物体A时,水的深度
(4)由图可知当
时,甲对桌面的压强变为2p0,此时甲对桌面的压强为原来的一半,由可知截取部分A的重力为甲原来重力的一半,即
容器乙中未放入物体A时,水对桌面的压强为p0,容器中的水的重力
将物体A平稳浸没在容器乙中,此时乙对桌面的压强变为2p0,即
代入数据得
解得
答:(1)甲对地面的压强p甲为2×103Pa;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强为300Pa;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度为0.05m;
(4)容器乙的底面积为0.01m2。中小学教育资源及组卷应用平台
第五章 压强
课标要求(2022版)
2.2.7 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。 2.2.8 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。 4.2.3 探究液体压强与哪些因素有关。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 固体压强 ★★★ 本章在中考题中,选择题、填空题、实验题、作图题和计算题均会出现,单独出现在考题中,难度不大。和浮力、杠杆、滑轮相关知识相结合,难度有所增加,甚至偏难。
考点2 液体压强 ★★★
考点3 大气压强 ★★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点1:固体压强
压力
(1)定义:________在物体表面上的力叫压力;
(2)产生条件:物体之间相互接触且发生相互挤压;
(3)方向:压力的方向总是________于物体的受力面,指向受力物体的内部;
(4)作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心;
(5)单位:压力的单位是______,符号为N;
(6)作图:
压力 重力
影响压力的作用效果的因素
(1)探究方法
由于压力的作用效果可能与多个因素有关,故在探究时采用______法;实验中压力的作用效果通过_________-来反映,这种研究问题的方法为______法;
(2)探究过程:
(3)实验结论:
①比较甲乙得出:在______一定时,______越大,压力的作用效果越明显;
②比较乙丙得出:在______一定时,______越小,压力的作用效果越明显;
固体压强
(1)定义:在物理学中,物体所受____的大小与_____之比;
(2)意义:表示_____的物理量;
(3)公式 _____,其中p表示_____、F表示____、S表示物体的_______;
(4)单位:
在国际单位制中,力的单位是____,受力面积的单位是_____,压强的单位是_____,它有一个专用的名称叫_______,简称____,符号是____;
(5)增大压强方法:
①受力面积一定时______压力;②压力一定时______受力面积;③在增大压力的同时减小受力面积
(6)减小压强方法:
①受力面积一定时,______压力;②压力一定时,______受力面积;③在减小压力的同时增大受力面积;
【提示】
(1)公式中的F是压力而不是重力;
(2)公式中的受力面积是两物体的实际接触面积,而不一定是受力物体的表面积。
知识点2:液体压强
液体压强
(1)产生的原因:液体受_______作用,具有___________;
(2)探究影响液体内部压强大小的因素:
①探究方法:
由于液体压强的大小与多个因素有关,故在探究时采用________法;实验中液体压强的大小是通过U形管两边的高度差来反映,这种研究问题的方法为转换法
②实验结论:
1)液体对容器底和侧壁都有______,液体内部向_______都有压强;
2)在同一深度,液体向各个方向的压强都_________;
3)液体的压强随深度的增加而__________;
4)不同液体的压强与液体的___________有关,在同一深度处,液体__________越大压强也越大;
(3)计算
公式:________,其中ρ表示_______、h表示_______;
(4)补充
①由公式可知,液体的压强只跟液体的密度ρ 和液体深度h有关,而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系
②计算液体的压力、压强,一般先用p=ρgh计算压强,再用F=pS计算压力
【提示】液体对容器底的压力F与液体的重力G的关系
连通器
(1)定义:上端________,下端_________的容器;
(2)原理:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面高度总是___________的;
(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的.
知识点3:大气压强
大气压强
(1)定义
大气对浸在它里面的物体产生的______叫做大气压强,简称大气压,一般用p0表示;
(2)产生的原因:一是空气受_______的作用;二是气体具有_______性;
(3)实验
最早验证大气压存在的实验是____________实验;
最早测量大气压强值的实验是____________实验;
(4)特点:
空气内部向_________都有压强;
气压随高度的增大而________,晴天大气压比阴天高,冬天的气压比夏天的气压高;
(5)测量工具:气压计
(6)应用:吸饮料、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等;
2:大气压的测量——托里拆利实验
(1)实验过程
(2)实验原理
大气压支持管内水银柱不下落,大气压的数值等于这段水银柱在水银面处产生的压强;
(3)测量结果:1标准大气压p0=_______mmHg=________cmHg=__________Pa;
(4)实验拓宽
实验前玻璃管里注满水银的目的是:使玻璃管倒置在水银槽中时,水银上方为_________;若未注满或管中混有少量空气,测量结果会_________(填“偏大”或“小偏”);
实验中将玻璃管上提下压(未离开水银面)或慢慢倾斜,管内外水银柱的高度差________.无论玻璃管粗细,管内外水银柱的高度差________;
【提示】测量高度时要测量水银面到玻璃管中液面的垂直高度.
3. 流体压强与流速的关系
(1)流体:物理学中把具有______的液体和气体统称为流体;
(2)关系:在液体或气体中,流速越大的位置,压强_________;
(3)应用:
①生活中应用
火车站台上的安全线、喷雾器、乒乓球的上旋与下旋、足球比赛中的香蕉球等
②飞机升力
当气流迎面吹来时,在相同时间内,机翼上方气流通过的路程比下方的_______,速度比下方的______,气流对机翼下表面的压强比对上表面的压强_______.因此在机翼的上下表面存在压强差,产生了________升力,这就是飞机的升力
考点一 固体压强
压力:表示垂直并指向被压物体的力;支持力:表示垂直并指向被支持的物体;
注意:压力和重力的区别
重力竖直向下,压力垂直并指向物体的表面;
一般情况下,压力不等于重力,只有当物体单独静止在水平面上时,此时压力和重力相等;
3.压强的计算公式:
4. 压强公式的理解
(1)F:表示正压力;S:表示物体的受力面积(即接触面积)
角度1:压力的概念及理解
【例1】(2023·四川广元·统考中考真题)如图所示,物体A静止于粗糙斜面B上,请你作出物体A对斜面B的压力F的示意图。
【变式1】(2023·河南焦作·统考三模)质量为m的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间,如图。在图中作出挡板对圆球的支持力和圆球对斜面的压力的示意图。
【变式2】(多选)(2023·河南开封·统考一模)一本长为L、质量为m的字典A放在水平桌面上,字典A右端与桌边相齐(如图所示)。在字典的右端施一水平拉力F使字典匀速向右端缓慢地离开桌边,在字典A移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.字典A受到的摩擦力变小 B.字典对桌面的压力变小
C.字典A对桌面的压强变大 D.拉力F大小不变
角度2:压强公式的简单计算
【例2】(2023·四川甘孜·统考中考真题)如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,机器人随处可见。在一次送餐服务中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为。若机器人沿水平地面匀速运动了20m,用时20s。g取10N/kg。求:
(1)机器人的速度;
(2)机器人和饮料的总重力;
(3)机器人对地面的压强。
【变式2】(2023·四川泸州·校考模拟预测)科技的发达为人们的生活提供了许多便利,如图为某款无人售货车,它集激光雷达、摄像头、超声波雷达等传感器于一体,可自主售货。这款无人售货车空车质量为450kg,停在水平地面上,若地面总受力面积为200cm2,则车对地面的压强 Pa;若空车行驶时阻力是车重的0.2倍,匀速行驶时售货车牵引力为 N,售货车的轮胎有凹凸不平的花纹,这是利用增大 来增大摩擦力。
角度3:改变压强的方法
【例3】(2023·江苏徐州·统考中考真题)下列实例中,属于减小压强的是( )
A.篆刻刀的锋利刀口 B.骆驼的宽大脚掌
C.注射器的尖锐针头 D.压路机质量很大的碾子
【变式1】(2023·广西贺州·统考一模)图所示的四个实例中,目的是为了减小压强的是( )
A.饮料管的一端剪成斜口 B.大型平板车装有很多轮子
C.切蛋器装有很细的钢丝 D.高铁车厢内的玻璃锤
【变式2】(2023·云南临沧·统考一模)如图所示的四种生活现象中,通过减小受力面积来增大压强的是( )
A.在铁轨下面铺枕木 B.吸管一端剪成斜口
C.书包带做得较宽 D.滑雪板底面积较大
考点二 液体压强
液体压强计算公式:
公式的理解
ρ:表示液体的密度;h:表示液体的深度(该点到液面的距离)
计算液体的压强和压力时,先利用计算压强,在利用计算压力;
针对放在水平面上密度均匀的圆柱体或长方体,其压强可以利用液体压强公式进行计算;
角度1:液体压强的特点及其利用
【例4】(2023·山东聊城·统考中考真题)如图所示,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部有一圆孔用薄橡皮膜封闭。在隔板两侧分别装入清水和浓盐水,不能判断哪侧是清水,哪侧是浓盐水的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2023·辽宁大连·统考一模)小明做实验时,将一个瓶口扎橡皮膜的空瓶,竖直浸入水中,一次瓶口朝上,一次瓶口朝下,两次空瓶在水中位置相同,观察两次橡皮膜向内凹的情况,如图所示。则他研究的问题是( )
A.液体压强与液体密度的关系 B.液体压强与液体深度的关系
C.浮力与排开液体体积的关系 D.浮力与液体密度的关系
【变式2】(2023下·云南·八年级校考期末)小鸿同学用如图1甲所示器材做“探究液体内部压强特点”的实验。
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小鸿同学实验前却观察到如图1甲所示的情景,调节的方法是 ;
A.将此时右边支管中高出的液体倒出
B.取下软管重新安装
(2)液体压强计是通过U形管中两侧液面的 来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,小鸿用手轻轻按压几下橡皮膜,如果装置漏气,会看到U形管中的液面高度差 (选填“明显变化”或“几乎不变”);
(3)为了验证液体内部压强与深度的关系,小鸿选择图1中 完成实验,得出液体压强随深度的增大而 的结论;选择图1乙丁完成实验,得出液体压强与 有关的结论;
(4)小鸿结合液体压强知识,设计了测量盐水密度的方案如图2所示,请你将其实验步骤补充完整;
①如图2A所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1;
②如图2B所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜不再凸起,用刻度尺测出 的距离记为h2;
③按照该实验过程,所测盐水的密度ρ盐水= (用h1、h2和ρ水表示),此测量结果会偏 (选填“大”或“小”)。
角度2:液体压强公式的简单应用
【例5】(2023·湖南郴州·统考中考真题)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.
【变式1】(2023·湖南长沙·长沙市北雅中学校考二模)张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,如图是由容器A和B构成的连通器,B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔,将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中,且把容器底的正方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入15cm深的水,发现木块没有上浮,静止在B容器底部。正方体木块的质量为 kg,B容器中木块上表面所受的水的压力为 N,为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底 cm深的水。
【变式2】(2023·山东枣庄·统考三模)将底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器内装有所受重力为45N、深40cm的水。水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则A处水的压强是 Pa;水对容器底部的压力是 N;容器对水平桌面的压强是5000Pa,则容器的质量为 kg。
角度3:液体和固体压强的对比计算
【例6】(2021·甘肃兰州·统考中考真题)如图所示,质量为120g的平底烧瓶内装有的水,静止放在水平桌面上,烧瓶底面积为,测得水的深度为,已知,。求:
(1)水对烧瓶底部的压强;
(2)烧瓶对水平桌面的压力;
(3)烧瓶对水平桌面的压强。
【变式1】(2023·甘肃平凉·统考模拟预测)如图所示,一平底玻璃杯放在水平面上,内装150g水,杯与桌面的接触面积为10cm2,杯的质量为120g,求
(1)玻璃杯对桌面的压强;
(2)水对杯底的压力。
【变式2】(2022下·湖南株洲·八年级统考期中)如图,质量为600g的薄壁容器放在水平地面上,容器底面积为90cm2,内装1.2dm3的水,g取,,求:
(1)水对容器底部的压强和压力;
(2)容器对水平桌面的压力和压强。
角度4:非圆柱形容器中液体的压力和压强的计算
【例7】(2023·四川南充·统考中考真题)如图所示,在水平桌面上,有质量相同、底面积相同、形状不同的三个容器甲、乙、丙内分别装有质量相同的水。三个容器中,水对容器底部的压力F甲,F乙,F丙大小关系是 ,三个容器对桌面的压强p甲,p乙,p丙大小关系是 。
【变式1】(2023·北京门头沟·统考二模)如图所示,两个质量相同、底面积相同、形状不同的容器放在水平地面上,容器内装有同样深度的同种液体。若液体对容器底的压强为p1、p2,液体对容器底的压力为、,容器对桌面的压强为,容器对桌面的压力为、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2023·新疆·统考一模)如图所示,充满互不相溶且等高液体的圆锥形容器放在水平桌面上,甲液体对乙液体的压力与乙液体对容器底的压力之比为1:10,则甲、乙两液体密度之比为( )
A.1:2 B.2:3 C.3:4 D.4:5
角度5:生活总的连通器
【例8】(2023·山东聊城·统考中考真题)如图所示,是一种常见的全自动感应水龙头,当手伸到感应范围内时,水龙头自动出水;当手离开感应范围时,水龙头自动关闭,这是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)实现自动控制的。洗手池下方排水管设计了U形“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用,其利用了 原理。
【变式1】(2023·天津南开·统考二模)下列应用没有使用连通器原理的是( )
A.盆景自动供水 B.地漏
C.水壶 D.三峡船闸
【变式2】(2023·陕西西安·高新一中校考模拟预测)三峡大坝集防洪、发电、航运、水资源利用等为一体,是当今世界上最大的水利枢纽建筑之一。三峡船闸是利用 的原理工作的,如图所示,闸门B闭合,当水不流动时,水对A点的压强 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对B点的压强。
考点三 大气压强 流速与压强的关系
产生的原因:重力;流动性
大气压强测定实验:托里拆利实验;
角度1:大气压强的应用
【例9】(2023·西藏·统考中考真题)卓玛学习了大气压强之后,用密度为p的液体自制了气压计,气压计放在一楼时,细玻璃管内外液面相平,如图(甲)所示,她乘坐电梯到达顶楼时,细玻璃管内液面上升的高度为h,如图(乙)所示。液面上升的原因是随高度的增加,大气压强变 ;已知到达顶楼时瓶内气压为p,请你用题中的物理量符号表示顶楼的大气压强 (结果还需用到符号g)。
【变式1】(2023·江苏泰州·统考模拟预测)下列事例中不是利用大气压强的是( )
A.图甲中纸片托住水 B.图乙中的小朋友用吸管吸出橙汁
C.图丙是注射器注射药液 D.图丁是盆景的蓄水自动浇灌装置
【变式2】(2023·山东青岛·青岛大学附属中学校考二模)下列图中所示的示例中,不属于应用大气压强的是( )
A. 吸盘挂钩挂物体 B. 肌肉注射疫苗
C. 中医拔火罐 D. 抽水器抽桶装水
角度2:流速与压强的关系
【例10】(2023·四川攀枝花·统考中考真题)某学校科学探究小组的同学们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口,下部侧壁开孔,并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。小瓶装满水后,开口向下倒扣在大瓶中,并固定在支架上。则下列说法中正确的是( )
A.大瓶水位缓慢下降后,小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中
B.若同时打开止水阀、,待水面稳定后,B管的水面高于A管的水面
C.当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气,B管内水面将下降
D.若关闭止水阀,打开止水阀,待水面稳定后,A、B两管的水面与大瓶中水面一样高
【变式1】(2023·山东潍坊·统考三模)如图甲,连通器中的水静止,大气压强为p0,在b上方持续水平吹气,水面稳定后如图乙所示,此时a、b处的气压为pa、pb,水面下c、d处水的压强为pc、pd,则( )
A.pc>pd B.pa>pb
C.p0>pa D.p0=pb
【变式2】(2023·陕西西安·校考模拟预测)一根塑料吸管可以做很多的物理小实验,下列有关实验的说法正确的是( )
A.图1,在杯中装满米,插入吸管后压紧,提吸管,吸管对米的摩擦力方向竖直向上
B.图2,某同学拿着用吸管自制的气压计从1楼上到10楼,吸管中的水柱将下降
C.图3,用吸管吸饮料,是因为人对饮料产生了吸引力,才将饮料吸到口中
D.图4,沿水平吸管吹气,竖直吸管中的液柱将下降
1.(2023·山东青岛·统考中考真题)下列生活中的实例与大气压强无关的是( )
A.用吸管喝牛奶 B.吸盘被紧压在平滑的墙上
C.用胶头滴管吸药液 D.潜水员在浅海中采集海参
2.(2023·山东济南·统考中考真题)在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是( )
A.水内部的压强与所处的深度有什么关系
B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系
C.液体内部的压强与液体的种类是否有关
D.液体内部的压强与哪些因素有关
3.(2023·辽宁大连·统考中考真题)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.; B.;
C.; D.;
4.(2023·四川雅安·统考中考真题)搭乘高速列车时,出于安全考虑,旅客在站台候车时应站在黄色警戒线外,这是因为空气流速越大的位置,气压越 (选填“大”或“小”);列车运行中,以车窗为参照物,坐在座椅上的乘客是 (选填“静止”或“运动”)的;列车刹车后仍会向前滑行一段距离,是由于列车具有 。
5.(2023·陕西·统考中考真题)如图-1,将点燃的蜡烛放在正在发声的音箱前方,看到烛焰随着声音的节奏晃动,说明声波可以传递 ;如图-2,用吸管在A蜡烛左侧吹气,B蜡烛的烛焰将A蜡烛点燃,这是因为气体流速越大,压强越 ;如图-3,将点燃的蜡烛固定在装水的盘中,在蜡烛上方倒扣一个玻璃杯,一段时间后,蜡烛熄灭,在 的作用下,杯内水面上升。
6.(2023·山东德州·统考中考真题)“山东舰”航母编队出海执行任务,护卫舰与航母不能近距离并排航行,是因为近距离并排航行时舰艇间海水流速大压强 ,易造成碰撞事故。
7.(2023·海南·统考中考真题)物理小妙招,生活更精彩。图甲中,用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手,这是通过增大 来减小压强;图乙是自制简易蛋黄分离器,挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用 的作用。
8.(2023·山东威海·统考中考真题)如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时装置相当于 。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,则三根竖管内水面最低的是 。(选填“A”“B”或“C”)
9.(2023·江苏常州·统考中考真题)小明探究影响液体内部压强的因素。
(1)用手轻按橡皮膜,现象如图甲所示,说明橡皮膜受到压强大小可以用U形管两侧液面的 来表示。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:在同种液体中,液体内部的压强随 的增大而增大。
(3)比较 、丁两图,可得结论: 。
10.(2023·湖北十堰·统考中考真题)小明用矿泉水瓶做了以下实验:
(1)用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动装满水的水瓶,弹簧测力计示数如图甲,则瓶底所受摩擦力大小为 N,将瓶中水倒出部分后,重复上述实验,观察到弹簧测力计示数如图乙,分析两次实验数据,可以得到结论:在接触面粗糙程度相同时, ,滑动摩擦力越大;
(2)在水瓶的不同位置扎三个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丙,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。
11.(2023·山东济南·统考中考真题)一箱某品牌酱油放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词含义如下:“规格”是每瓶内酱油的体积×包装箱内酱油的瓶数;“净重”是包装箱内所装酱油的总质量;“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,取g=10N/kg,通过计算回答:
(1)该箱内所装酱油的密度是多少?
(2)这箱酱油对地面的压强是多少?
12.(2023·江苏连云港·统考中考真题)2023年4月26日,第十二届江苏省园艺博览会在连云港盛大开幕,其中科技田园描绘的“孙悟空”形象,成为一道靓丽的风景线。科技田园的维护主要依靠无人机,图中无人机正在给科技田园喷洒农药。已知该无人机空机质量为5kg,停放时与地面的总接触面积为,装满农药后的总质量为,农药的密度为,g取10N/kg。求:
(1)该无人机空机状态停放时对水平地面的压强;
(2)该无人机可装农药的最大体积。
13.(2023·上海·统考中考真题)甲、乙为两个相同的薄壁柱形容器,容器高度为0.8m,甲中有2kg的水,乙中A液体的质量为m,底面积为。
(1)求甲中水的体积V甲;
(2)乙对地面的压强p乙。
(3)若甲中水的深度为0.6m,乙中再加入A液体,使甲乙对地面的压强相等,求乙液体的密度范围。
一、单选题
1.(2023·河南平顶山·统考二模)物理学是一门十分有趣的科学,课堂上老师让同学们观察了这样一个有趣的实验,如图所示。水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开,水会停止沸腾;迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.浇上冷水时,水面气压增大,水会停止沸腾
B.浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水的内能减小,不会沸腾
D.浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
2.(2023·江苏盐城·校考模拟预测)如图所示,盛水的容器中有A、B两个完全相同的玻璃杯,A中装有适量的水,B倒扣着放入容器中。给容器中的水加热直到沸腾一段时间,下列相关现象说法正确的是( )
A.A杯中的水能达到沸点,且能够沸腾
B.B杯中的水能达到沸点,但不能沸腾
C.A、B两杯中的水都能够达到沸点
D.A杯中的水能达到沸点,B杯中的水不能达到沸点
3.(2023·河北邯郸·校考二模)对如图所示实验的分析不正确的是( )
A.甲:探究铁钉生锈的条件,试管①内铁钉生锈说明铁钉生锈需要与水接触
B.乙:铁球的运动方向发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态
C.丙:将自制气压计从山脚下拿到山顶,玻璃管内液柱会升高,说明大气压减小
D.丁:下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,密度比空气大
4.(2023·山东泰安·统考三模)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.图(甲)帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点升高
C.图(丙)盆景自动供水装置利用了大气压强使盆景内的水位保持不变
D.图(丁)煤气灶点燃煤气后不会从进口处向空气中泄漏,其原因是进口处煤气流速大,压强小
5.(2023·四川泸州·校考模拟预测)学习物理后,小明对流体中的力现象很感兴趣。下面关于生活中流体的力现象,小明的理解错误的是( )
A.飞机升力产生的原因就是流体在流速大的地方压强小
B.微小压强计中的U形管是一个连通器
C.拦河大坝上窄下宽原因是水的压强随深度的增加而增大
D.用吸管喝饮料利用了大气压强
二、多选题
6.(多选)(2023·北京·校考模拟预测)如图所示,两个底面积和质量都相同、形状不同的玻璃杯放在水平的桌面上。甲杯中盛有水,水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1,甲杯对桌面的压力、压强分别为F2、p2;现将甲杯中的水全部倒入乙杯中,水对乙杯底的压力、压强分别为F1'、p1',乙杯对桌面的压力、压强分别为F2'、p2',下列判断中正确的是( )
A.F1
A.F甲>F乙 B.F甲
A.屋顶上方空气的流速大于下方空气流速
B.屋顶上方空气的流速小于下方空气流速
C.屋顶上方气压小
D.屋顶上方气压大
9.(多选)(2023·云南曲靖·校考模拟预测)小秋利用砝码、小木桌、海绵等器材,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,如图所示为该实验过程中的情景,下列说法中正确的是( )
A.实验中是通过观察海绵凹陷程度来判断压力的作用效果的
B.图甲、乙探究的问题是压力的作用效果与压力大小是否有关
C.由图甲、丙可知,压力的作用效果与受力面积大小有关
D.本实验中没有运用控制变量法
10.(多选)(2023·广西钦州·校考模拟预测)A、B两个质量均匀的正方体放在水平地面上,如图甲所示。B边长是A的2倍。将A沿竖直方向切去宽为L的部分,把切去部分叠放在B上,B对地面的压强pB与L的变化关系如图乙所示。切割后,A剩余部分对地的压强为pA,则以下分析正确的是( )
A.B的重力是200N B.B的底面积为100cm2
C.A切去一半后,pA=200Pa D.L=2.5cm时,pA∶pB=16∶21
三、填空题
11.(2023·山东临沂·统考一模)家里放置较重的柜子时,考虑到避免压坏木质地板,人们一般不选择如图所示的甲那种支撑脚,是因为受力面积小,压强 _。如图丙,水中的气泡随着水流,从水管较粗的一端流入较细的一端,气泡因水流 变小而体积变 。
12.(2023·广东江门·统考二模)如图所示,两个质量相同、底面积相同,但形状不同的容器放在水平桌面上,其内分别装有甲、乙两种液体,它们的液面在同一水平面上,这时两容器对桌面的压强相等。如果两容器对桌面的压力分别为、;两种液体的密度分别为、;两种液体对容器底的压强分别为、,那么它们之间的关系是: , , 。(以上选填“>”、“=”或“<”)
13.(2023·山东枣庄·统考三模)将底面积为100cm2的容器放在水平桌面上,容器内装有所受重力为45N、深40cm的水。水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。则A处水的压强是 Pa;水对容器底部的压力是 N;容器对水平桌面的压强是5000Pa,则容器的质量为 kg。
14.(2023·安徽·校联考模拟预测)将两端开口的玻璃筒下端扎上橡皮薄膜密封,竖直插入盛有水的烧杯中,橡皮薄膜向上凹进,向玻璃筒内缓慢注入某种液体,如图所示,当橡皮薄膜变平时,测得橡皮薄膜在水中的深度为,筒内液体的深度为,水的密度用表示,不计橡皮膜重力,则筒内液体密度表达式 。
15.(2023·黑龙江鸡西·校考三模)如图,A、B两个玻璃容器中盛有质量相等的同种液体,容器底面积SA∶SB=1∶3,容器底部所受到液体压强pA∶pB= ,容器底到液体的压力FA∶FB= 。
16.(2023·湖南株洲·统考模拟预测)小红用U形管、适量的水、刻度尺来测花生油的密度(已知花生油的密度比水的密度小)。
(1)先将U形管开口沿竖直向上放置,往一侧管中注入适量的水,两管中水面相平。再从管的另一侧缓慢注入适当高度的花生油(如图),管的 侧液柱是花生油(填“左”或“右”);
(2)用刻度尺测出液柱的高度h1,测出两侧液面的高度差h2,若水的密度为ρ,则油的密度ρx= 。(用已知量的字母表示)
17.(2023·青海西宁·统考二模)三峡工程大坝设计高度为185m,小型轮船通过大坝要乘电梯,大型轮船通过大坝要通过船闸,船闸工作时利用的是 原理;某地水库堤坝坝底水深已达30m,严重威胁着下游群众的生命安全,此时堤坝底部受到水的压强为 Pa。(取,)
18.(2023·湖南长沙·长沙市北雅中学校考二模)张老师在研究浮力产生原因时,做了如下实验,如图是由容器A和B构成的连通器,B容器底的中间部分有一个面积为80cm2方形孔,将密度为0.6g/cm3、边长为10cm的正方体木块放在B容器中,且把容器底的正方形孔密合覆盖,然后向B容器缓慢注入15cm深的水,发现木块没有上浮,静止在B容器底部。正方体木块的质量为 kg,B容器中木块上表面所受的水的压力为 N,为使B容器中的木块上浮,至少需要在A容器中注入距离B容器底 cm深的水。
19.(2023·江苏徐州·统考一模)小红在桌面上放了一枚硬币,她沿硬币上方平行的方向用力吹了一口气,硬币便越过了前面的障碍物。小红解释其原理是,硬币上方气流速度 下方气流速度,硬币上方的压强 下方的压强,使得硬币上下方的气体的压力差 (均填“大于”“小于”或“等于”)其重力造成的。
20.(2023·湖南长沙·校考三模)边长为20cm的薄壁正方形容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm,如图甲所示。然后,向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系,如图乙所示。则圆柱体的重 N,液体的密度为 kg/m3,当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时,容器内液体的质量为 kg。
四、实验题
21.(2023·广东东莞·东莞市竹溪中学校考模拟预测)如图所示,利用小桌、海绵、砝码探究影响压力作用效果的因素。
(1)实验是通过观察 来比较压力的作用效果;
(2)通过比较图甲和图乙,说明 ;通过比较图乙和图 ,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)实验中主要采用的研究方法是 ;(填“控制变量法”或“理想实验法”)
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强和图丁中木板受到的压强的大小关系为 ;(填“>”、“<”或“=”)
(5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是 。
22.(2023·江苏苏州·统考一模)探究小组在探究液体压强的实验中进行了如图所示的操作。
(1)实验中,探究液体压强的工具是 ;
(2)甲、乙两图是探究液体压强与 的关系,实验中液体内部压强的大小变化是通过 反映出来的;
(3)对比丙、丁得出:液体压强与盛液体的容器形状 (选填“有关”、“无关”);
(4)为了探究液体压强与液体密度的关系,小组成员将压强计的探头先后放入水和煤油中的某一深度处,发现U形管两侧液面高度差几乎不变,下面改进操作不能使实验效果更加明显的是 。
A.将U形管换成更细的
B.U形管中换用密度更小的液体
C.将烧杯中的水换成盐水
D.使探头在水和煤油中的深度加大
五、计算题
23.(2023·新疆哈密·校考二模)某足够高的薄壁圆柱形容器,底面积为0.25米2,盛有一定量的水,容器和水总重为1500牛,静止在水平地面上。
(1)若容器内盛有0.2米深的水,求水对容器底部的压强p水;
(2)容器对水平地面的压强;
(3)若容器中所盛液体的质量、体积分别为m、2V,把另一质量、体积分别为2m、V的金属圆柱体放入液体中,如图所示。液体对容器底部的压强变化量为 p液、容器对水平地面的压强变化量为 p容,求 p液∶ p容的值。
24.(2023·河北廊坊·廊坊市第四中学校考模拟预测)A、B两正方体,重分别为50N和100N,A的边长为10cm,B的边长为20cm,如图甲、乙放置在水平桌面上,问:
(1)甲、乙两图中桌面受到的压力之比F甲:F乙多大?
(2)图甲中A受到的压强p甲为多少?
(3)图乙中桌面受到的压强p桌为多少?
25.(2023·广西南宁·南宁市第二十六中学校考三模)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙均放置在水平地面上。容器甲底面积为0.02m2、质量为1kg,内装有2kg的酒精。圆柱体乙的底面积为0.01m2,但高度未知。(ρ酒精=800kg/m3)
(1)求容器内酒精的体积;
(2)求装有酒精的容器甲对水平地面的压强;
(3)若将装有酒精的容器甲放在圆柱体乙上方中央,则圆柱体乙对地面的压强变化量为Δp1;若将圆柱体乙浸没在酒精中(无酒精溢出),则酒精对容器底部压强变化量为Δp2,已知Δp1=5Δp2,试通过计算确定圆柱体乙的高度h。
26.(2023·上海杨浦·统考三模)如图所示,质量分别为1千克、2.5千克的均匀柱体甲、乙置于水平地面上,它们的底面积分别为、,乙的高度为0.1米。
(1)求柱体甲对地面的压强;
(2)求柱体乙的密度;
(3)若在甲、乙上方沿水平方向分别切去相同体积后,甲、乙对地面压强变化量相等,求柱体甲原来的高度。
27.(2023·广西·九年级校联考专题练习)如图所示,均匀实心圆柱体甲和薄壁轻质(不计质量)圆柱形容器乙置于水平地面,甲的重力为10N,底面积为S甲=5×10﹣3m2,若在甲物体上,沿水平方向截取一段长为x的物体A,将物体A平稳浸没在容器乙中(液体无溢出),截取后,甲、乙对桌面的压强随截取长度x的变化关系如图丙所示,求:
(1)甲对地面的压强p甲;
(2)乙容器内水面下3cm深处的压强;
(3)容器乙中未放入物体A时,水的深度;
(4)容器乙的底面积。