中小学教育资源及组卷应用平台
第6讲 压力与压强
能力提升
1、如图所示,在中考体检时,由于很多同学的体重不能达标,所以在测体重时,就分别采取推、拉、提、压等手段来改变体重计的示数,其中会使体重计的示数变大的是(▲)
A、推天花板 B、拉吊拉 C、提起一只脚 D、压底座
【答案】A
【解析】根据力的合成进行分析,即同一直线上,且方向相同的两个力,合力等于两力之和;同一直线上,反方向的二力的合力,等于二力之差。
【分析】知道同一直线上二力的合成,会根据力的合成计算合力的大小。
【详解】A、根据力的作用是相互的,人推天花板,天花板也会给人一个大小相同、方向相反的力,故体重计的示数等于重力加天花板给人的力,即大于重力,故A选项示数变大;B、人拉吊环,吊环也会拉人,所以体重计的示数等于重力减去拉力,即示数会变小,故B选项错误;C、在没有任何外力作用下,体重计的示数等于人重力的大小,故C选项错误;D、人压底座时,不会增大或减小体重计的示数,故体重计示数不变,即D选项错误。故选：A。
2、如图所示,在一个开口锥形瓶内注入适量水,然后将它放在水平桌面上,此时水对瓶底的压力为5N。现在将一个重为G1的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为6N。再将一个重为G2的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为7N。木块与瓶始终不接触,水也没有溢出,则(▲)
A、G2
G2>1N C、G1【答案】A
【解析】【分析】【详解】水对容器底部的压力：F1=ps=ρghs,∴放入木块后,水对容器底部的压力：F1'=P's=ρgh's；则：F1'-F1=ρgs(h'-h),∵放入木块后,漂浮,∴G木=G排=ρgV排,∵容器为上细下粗的容器,∴s(h'-h)＞V排,∴F1'-F1＞G木;即：6N-5N=1N＞G1;7N-6N=1N＞G2;注意越往上部,液体的实际质量越少;所以G2＜G1＜1N。故选：A。
3、如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中,薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是(▲)
A、p、F、f均不变
B、p的大小由ρdg增大为ρdg,F不变,f变大
C、F的大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变,f变小
D、p的大小由ρdg增大为ρdg,F和f不变
【答案】D
【解析】(1)均匀正方形薄板对地面的压力和自身的重力相等,根据密度公式和体积公式、重力公式表示出其大小,根据面积公式分别求出两种情况下的受力面积,根据p=求出两种情况下薄板对桌面的压强;(2)摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变。
【分析】本题考查了有关压力和压强、摩擦力大小的判断,关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等以及影响摩擦力大小的应用,要注意受力面积大小的计算。
【详解】(1)因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,用水平力向右推薄板使其运动的过程中,薄板对桌面的压力F不变,故C不正确;压力的大小为：F=G=mg=ρVg=ρL2dg,右端与桌子边缘相平时,受力面积S1=L2,此时薄板对桌面的压强ρ1==ρdg,当用水平力向右推薄板使其运动时,受力面积S2=Lx(L-)=,此时薄板对桌面的压强ρ2=ρdg,所以,ρ大小由ρdg增大为ρdg,故A不正确;(2)因摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,所以,在用水平力向右推薄板使其运动的过程中,接触面的粗糙程度和压力不变,摩擦力的大小不变,故B不正确,D正确。故选：D。
4、一只封闭的小箱子,自重为G,内有一只重为G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上,则关于箱子对地面的压力的说法正确的是(▲)
A、若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行,箱子对地面的压力等于G
B、若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行,箱子对地面的压力大于G+G0
C、若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行,箱子对地面的压力小于G+G0
D、若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行,箱子对地面的压力等于G+G0
【答案】D
【解析】蜜蜂在飞行,虽然不接触箱子,但是空气给蜜蜂提供了支持力,而空气又在箱子里,故蜜蜂在箱子里对地面是有影响的,以蜜蜂与箱子组成的整体为研究对象受力分析,由平衡条件可求出箱子对地面的压力。
【分析】选择蜜蜂与木箱组成的系统为研究对象,知道系统整体处于平衡状态,是解题的关键。
【详解】蜜蜂匀速飞行,木箱静止,因此木箱与蜜蜂组成的系统处于平衡状态,它们受竖直向下的重力G+G0,地面对箱子的支持力F,由平衡条件得：F=G+G0。箱子对地面的压力F'与地面对箱子的支持力F是作用力与反作用力,所以F'=F=G+G0,故ABC错误,D正确;故选：D。
5、如图所示,在水平桌面上竖直放置一盛有水的容器,在靠近其底部的侧壁上有若干个小孔,水可缓慢地从小孔中渗出,经测试发现：无论容器内水面多高,每隔2分钟水对容器底面的压强总是减小到原来的。设容器内水面高度为h时,水对容器底面的压强为p,为使过2分钟水对容器底面的压强仍为p,应在水面高度为h时往容器内再加入高为h1的水,则h1的值应等于(▲)
A、h B、h C、h D、h
【答案】D
【解析】根据题意可知,每隔2分钟水对容器底面的压强变为原来的,根据p=ρgh得出等式即可求出h1与h之间的关系。
【分析】本题考查了液体压强公式的应用,关键是知道要使2分钟后的压强不变,则2min前加入水的深度应和2min后减少水的深度相等。
【详解】容器内水面高度为h时,水对容器底面的压强：p=ρgh,加入高为h1的水后,水对容器底部的压强：p′=ρg(h+h1),∵每隔2分钟水对容器底面的压强总是减小到原来的,∴,解得：h1=h。故选：D。
6、将质量相等的水、煤油、水银分别装入底面积相同的不同容器中,且容器放在水平桌面上,如图所示。三个容器底部受到的液体压强的大小关系为(▲)
A、p水>p煤油>p水银 B、p水>p水银>p 煤油 C、p水银>p水>p煤油 D、p煤油>p水>p水银
【答案】B
【解析】由G=mg可知,水和煤油、水银的质量相等时它们的重力相等,液体对容器底部的压力F=pS=ρghS,液体的重力G=mg=ρVg,结合三容器的底面积相等分析三容器的形状判断液体对容器底部的压力和液体重力的关系,然后得出液体对容器底部的压力关系,根据p=得出三个容器底部受到液体压强关系。
【分析】本题考查了压强大小的比较,正确的比较三液体对容器底部的压力和液体重力的关系是关键。
【详解】因水和煤油、水银的质量相等,所以,由G=mg可知,三液体的重力相等,由p=和p=ρgh可得,液体对容器底部的压力F=pS=ρghS,液体的重力G=mg=ρVg,已知三容器的底面积相等,由图知,装水的容器是下粗上细,液体的体积VG,装煤油的容器是下细上粗,液体的体积V>Sh,则F煤油F水银>F煤油。由p=可知,p水>p水银>p煤油,故选：B。
7、某科学小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg 的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是(▲)
A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B、当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C、当数字测力计拉力为4N时,合金块受到的电子秤的支持力为20N
D、当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为150Pa
【答案】D
【解析】(1)分析物体的受力情况,静止的物体受到平衡力的作用。(2)区分平衡力和相互作用力。(3)固体压强计算方法：p=。
【分析】准确分析物体的受力情况,受力运用压强的计算公式,是解答此题的关键。
【详解】A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相互作用力,故A错误;B、合金块受到3个力的作用：重力G、拉力F拉、支持力F支,当数字测力计拉力为4N时,支持力为：F支=G-F拉=mg-F拉=1. 6kgx10N/kg-4N=12N,合金块在三个力的作用下平衡,故B错误;C、当数字测力计拉力为4N时,支持力为：F支=G-F拉=mg-F拉=1. 6kgx10N/kg-4N=12N,故C错误;D、当数字测力计拉力为14. 5N时,合金块对电子秤产生的压力为：F压=F支=G-F拉=16N=14.5N=1.5N,合金块的面积为：S=(10cm)2=100cm2=0. 01m2,压强为：p==1. 5x102Pa,故D正确。故选：D。
8、A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况放置在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的有 ▲ 。
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为fB乙【答案】②③④
【解析】(1)根据二力平衡分析三个力的大小;(2)根据p=分析桌面受到压强的大小关系;(3)(4)影响滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,根据图示分析三种情况下压力大小和接触面粗糙程度可知摩擦力的大小,再根据物体做匀速直线运动或静止时,推力和摩擦力是一对平衡力,据此分析摩擦力、推力的大小关系。
【分析】本题考查了二力平衡条件的应用、影响滑动摩擦力大小的因素、固体压强公式的应用,有一定的难度。
【详解】①对整体分析,整体的重力相同,与桌面的接触面的粗糙程度相同,整体受到的摩擦力是相同的,整体做匀速直线运动,则推力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,即F1=F2=F3,故①错误;②根据图示可知,S1>S2>S3,而桌面受到的压力等于物体的重力,总的重力相等,压力相同,所以由p=可得,丙中桌面受到的总压强最大,故②正确;③图甲中,物体A对地面的压力等于A的重力;图乙中,A对地面的压力等于AB的总重力,接触面的粗糙程度相同,则fA乙>fA甲;对于丙图：对整体分析,整体对桌面的压力等于AB的总重力,此时的推力等于桌面对B的摩擦力;对B受力分析,B在水平方向上受到水平向左的桌面对B的摩擦力、水平向右的A对B的摩擦力,这两个力大小相等,根据力的相互性可知,B对A的摩擦力等于A对B的摩擦力,综上所述,推力F3等于地面对B的摩擦力,即fA丙=F3;综上所述：fA乙=fA丙>fA甲,故③正确;④对于乙,B与A之间没有发生相对运动的趋势,所以B受到的摩擦力为0;对于甲：B对地面的压力等于其重力;对于丙,B对地面的压力等于AB的重力之和,接触面相同,压力越大,受到的摩擦力越大,故fB乙＜fB甲＜fB丙,故④正确。故填：②③④。
9、如图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向绕容器中轴线OO'在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 ▲ (填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔的喷水距离最大,难道不是水压越大,喷水距离越大吗 深入思考后,他认为小孔的喷水距离还可能与小孔离地的高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究：
I.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
II.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据,得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 ▲ 。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 ▲ 。
【答案】(1)不能; (2)①小孔喷水距离是否与小孔处水压有关; ②让水面到各个小孔的深度不同
【解析】(1)橡皮膜在容器壁的同一侧,水与容器壁一起转动且保持相对静止时,橡皮膜凸起的情况不变,反映了水向容器某一方向有压强;(2)①实验中,三个小孔的高度相同,逐个喷水的过程中,水面到每个小孔的深度不同,比较每个小孔喷水的远近可以探究液体压强与液体深度的关系;②一个小孔喷水一段时间后,再让另一个小孔喷水,水面逐步下降,可以改变水面到各个小孔的深度,从而探究液体压强与液体深度的关系。
【分析】本题考查实验探究液体压强的特点,要求学生应用控制变量法进行科学探究,难度一般。
【详解】(1)橡皮膜在容器壁的同一侧,水与容器壁一起转动且保持相对静止时,橡皮膜凸起的情况不变,反映了水向容器某一方向有压强,不能作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据;(2)①实验中,三个小孔的高度相同,逐个喷水的过程中,水面到每个小孔的深度不同,比较每个小孔喷水的远近可以探究小孔喷水距离与小孔处水压的关系,所以小科重新设计实验想探究的问题是：小孔喷水距离是否与小孔处水压有关;②一个小孔喷水一段时间后,再让另一个小孔喷水,这样水面逐步下降,可以改变水面到各个小孔的深度,从而改变水对小孔的压强大小,可见,这里对“一段时间”的要求是：让水面到各个小孔的深度不同。故答案为：(1)不能; (2)①小孔喷水距离是否与小孔处水压有关; ②让水面到各个小孔的深度不同。
10、如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用,力F的大小以及物体A的运动速度大小υ随时间t的变化情况如图乙所示。
甲 乙
(1)当t=7s时,物体A受到的摩擦力f的大小为 ▲ N,方向为 ▲ 。
(2)如图丙所示,在A的两侧分别挂上柱状重物B和C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,Gc=50N,C的横截面积为30cm2,长度足够,水够深。当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是多少
【答案】(1)10; 水平向左; (2)当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是 1x104pa
【解析】(1)由 随时间t的变化图象可知,当运动8s以后物体A做匀速直线运动,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,两个力的大小相等,根据滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关可知当t=7s时物体A受到的摩擦力f的大小及方向;(2)根据称重法求出当物体A不受摩擦力作用时受到的浮力,利用浮力产生的原因求出C的下底面受到的水的压强。
【分析】本题考查了平衡力的辨别和影响摩擦力大小的因素、浮力的计算、浮力产生的原因的应用等,涉及到的知识点较多,综合性强,关键是根据图象得出最大静摩擦力并得出物体A不移动时所受浮力最大值的计算。
【详解】(1)由 随时间t的变化图象可知,当运动8s以后物体A做匀速直线运动,处于平衡状态,受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力,由二力平衡条件可得：f=F=10N,∵物体受到的摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关,与运动的速度无关,∴当t=7s时,物体A匀变速直线运动,受到的摩擦力为10N,方向水平向左。(2)当物体A不受摩擦力时,物体C受到的浮力：F浮=Gc-GB=50N-20N=30N,根据浮力产生的原因F浮=pS可得,C的下底面受到的水的压强：p== 1x104pa。故答案为答：(1)10; 水平向左; (2)当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是 1x104pa。
思维拓展
11、两个完全相同的细颈瓶(ab以上粗细均匀,截面和底面相同)放置于水平桌面上,如图所示,甲瓶装水,乙瓶装等质量的盐水,液面全部超过ab而且都未溢出,则两瓶底受到的液体压强之间的关系是(▲)
A、p甲>p乙 B、p甲【答案】A
【解析】本题用液体压强公式不便于判断(原因是水的密度小,但其深度较大),需根据压强的定义式p=进行判断。
【分析】本题主要考查了压强大小的比较,解决此题的关键能够利用好柱形容器压力与重力的大小相等的关系。
【详解】由题截面和底面相同,容器底部受到的液体压力＝柱形容器中液体的总重力。如图：
根据F压=G柱液=G液-G侧,容器相同,两侧部分体积相等,由m=ρV,两侧盐水质量大于两侧水的质量,由于瓶中装的水和盐水质量相等,所以柱形水的质量大于柱形盐水的质量,则容器底受到液体压力F甲＞F乙,由p=,底面大小相等,所以p甲>p乙。故选：A。
12、甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,甲瓶装水,乙瓶装等质量的盐水,且液面均超过aa'面,但均未溢出,如图所示。两瓶底部受到的压强p甲与p乙的关系为(▲)
A、p甲>p乙 B、p甲【答案】B
【解析】本题用液体压强公式不便于判断(原因是水的密度小,但其深度较大),需根据压强的定义式p=进行判断。
【分析】本题主要考查了压强大小的比较,解决此题的关键能够利用好柱形容器压力与重力的大小相等的关系。
【详解】容器底部受到的液体压力＝柱形容器中液体的总重力,即用到了补割法。如图
增加的水和增加的盐水体积是相等的(即两个半球形b与b'、c与c'的体积),由于盐水的密度较大,故增加盐水的质量较大。而它们原来的质量是相等的,根据F压=G柱液=G原+G增可知,柱形容器中盐水的重力较大,即乙瓶底部受到的液体压力较大。它们的底面积相等,根据压强的定义式p=可知,乙瓶底部受到的液体压强较大。故选：B。
13、在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B。在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C,C中装有适量水,恰好使砖B和砖A对地面的压强相等。已知砖的密度为2x103kg/m3;砖的上表面到水平地面的距离h1和h2分别为0.12m和0.05m;C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为Sc和SB,SB=4Sc。则薄壁容器C中水的深度为(▲)
A、0.14m B、0.28m C、0.42m D、0.56m
【答案】D
【解析】均匀实心长方体与圆柱体对水平面的压强p==ρgL,应用p=ρgh并根据压强相等列好相应的关系式分析答题。
【分析】本题是有关压强的计算题目,应用公式p==ρgL是正确解题的前提与关键。
【详解】柱形物体对水平地面的压强：p==ρgL,所以A对水平地面的压强pA=ρgh1,容器C的重力不计,则B对水平地面的压强：pB==ρgh2+=ρgh2+ρ水gh水,由题知pA=pB,所以ρgh1=ρgh2+ρ水gh水,则h水==0.56m。故选：D。
14、如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出高度均为h的液体,则甲、乙液体的密度ρ以及各自剩余质量m的关系是(▲)
A、ρ甲>ρ乙,m甲>m乙 B、ρ甲>ρ乙,m甲m乙 D、ρ甲<ρ乙,m甲【答案】C
【解析】【分析】本题考查了学生对压强公式、密度公式的掌握和运用,根据容器形状、液体深度和容器底受到的压力关系得出ρ甲S甲与ρ乙S乙的大小关系是本题的关键。
【详解】根据p=,液体对容器底部的压力：F=pS=ρ液ghS,由于F甲=F乙,即ρ甲gh甲S甲=ρ乙gh乙S乙,则：ρ甲h甲S甲=ρ乙h乙S乙,由于h甲＞h乙,则ρ甲S甲<ρ乙S乙,S甲＞S乙,所以ρ甲<ρ乙;在两容器中分别抽出相同高度h的液体,则抽出液体的质量Δm甲=ρ甲hS甲,△m乙=ρ乙hS乙,因ρ甲hS甲<ρ乙hS乙,由此可知△m甲<△m乙,由图可知,容器为规则的容器,液体对容器底部的压力等于液体的重力,甲、乙两种液体对各自容器底部的压力相等,则甲液体的质量等于乙液体的质量,则剩余的液体的质量m甲＞m乙。故ABD错误,C正确。故选：C。
15、如图所示,甲、乙两个实心匀质正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m和m的大小关系正确的是(▲)
A、m一定大于m B、m一定等于m
C、m可能小于m D、m可能不等于m
【答案】A
【解析】(1)根据沿竖直方向切相同宽度后甲、乙剩余部分对地面的压强相等即p甲=p乙;由水平放置的实心均匀正方体对地面的压强公式p==ρgL,可推知甲、乙正方体切去部分对地面的压强也相等即p'甲=p'乙根据固体压强公式p=,结合p'甲=p'乙,可得切去部分的压强等式;(2)由切去部分的底面积表达式S'甲=L甲x△h,S'乙=L乙x△h,可比较出S甲和S乙的大小关系,结合等式,即可推出切去部分质量m'甲和m'乙的大小关系。
【分析】本题的特殊之处在于仅使用一种固体压强计算方法无法直接得出结果,根据已知条件,灵活选用压强计算公式进行分析是解答此题的关键。
【详解】设甲、乙两正方体的边长分别为L甲、L乙,据题意可知,沿竖直方向切相同宽度后,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,即p甲=p乙;由水平放置的实心均匀正方体对地面的压强公式p==ρgL,可知ρ甲L甲g=L乙ρ乙g;故可推知甲、乙正方体切去部分对地面的压强也相等即p'甲=p'乙;根据固体压强公式p=,则切去部分的压强还可表示为：;切去前S甲>S乙,分别切去相同宽度Δh,则切去部分的底面积S'甲=L甲x△h,S'乙=L乙x△h,又由图可知L甲>L乙,则S'甲>S'乙,结合等式,故可得m'甲>m'乙。故选：A。
16、同一容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,甲、乙、丙三条有阀门的细管均与大气相通,如图所示,打开阀门后,关于管内液面的高度,下列说法正确的是(▲)
A、甲管内液面与容器内液面不相平 B、甲、乙、丙三条管内液面相平
C、甲管液面最低,丙管液面最高 D、甲管液面最高,丙管液面最低
【答案】D
【解析】根据连通器原理判断甲管内的液面和容器内液面相平。由于打开阀门后,乙管和容器交界的液片AB2和丙管和容器交界的液片AB3都处于静止状态,受到的向左和向右的压力相同,压强相同。把乙管分成两部分,其中的h2B产生的压强和h'2产生的压强相等,h2A产生的压强和h1产生的压强相等,由于密度的不同,判断液体深度的大小。把丙管分成三部分,其中的h3C产生的压强和h'3产生的压强相等,h3B产生的压强和h"2产生的压强相等,h3A产生的压强和h1、h'2产生的压强相等,由于密度的不同,判断液体深度的大小。
【分析】本题考查了连通器的原理、二力平衡、液体压强,利用分割的方法、等效替代、控制变量法进行解题。
【详解】
由于三种液体不相混合,从图可知,ρ1 <ρ2 <ρ3,当打开甲、乙、丙三个阀门时,甲管：甲管和容器上层形成一个连通器,甲管和容器的上层都装有ρ1,静止时液面是相平的。乙管：液体静止,乙管和容器交界的液片AB2处于静止状态,受到的向左和向右的压力相同,向左和向右压强相同。所以,ρ2gh2A+ρ2gh2B=ρ1gh1+ρ2gh'2,因为h2B与h'2等高,所以ρ2gh2B=ρ2gh'2,所以ρ2gh2A=ρ1gh1,又因为ρ2>ρ1,所以,h2Aρ2,所以,h3Bρ2,所以,h3A17、如图所示,体积相同、密度分别为ρA和ρB的A和B两立方体正对叠放于水平桌面上,且ρA:ρB=1:3。A对B的压强为pA,B对桌面的压强为pB。现逐渐减小A的体积,但始终保持A的形状为立方体且密度不变。在A的体积减小的过程中,pA与pB的比值(▲)
A、始终变大 B、始终变小 C、先减小后变大 D、先增大后减小
【答案】B
【解析】固体能大小不变的传递压力,所以B对地面的压力等于A、B物体的重力,设A立方体的边长为a,B立方体的边长为b,根据压强公式表示出pA与pB,然后可知其比值的变化。
【分析】本题考查了压强大小的计算和密度公式的应用,关键是物体可以大小不变的传递压力和水平面上物体的压力和物重相等,难点是判断两者的压强之比。
【详解】设A立方体的边长为a,B立方体的边长为b,A立方体的密度为ρ,则B立方体的密度为3ρ,则A对B的压强为pA=ρga,B对桌面的压强为pB=3ρgb+,所以;当a=b时,=,当a=b时,=;当a=b时,=;当a=b时,=,所以,在A的体积减小的过程中,pA与pB的比值始终变小。故选：B。
18、如图所示,两个密闭容器中均装满液体。容器中的大活塞面积为S2,小活塞面积为S1,且S1:S2=1:5。左边容器的大活塞与右边容器的小活塞固定在一起。若在左边容器小活塞S1上加100N的压力,那么需在右边容器大活塞S2上加 ▲ N的压力才能使整个装置平衡。
【答案】2500N
【解析】已知大小活塞面积之比及作用在小活塞上的压力,利用帕斯卡定律变形公式得到加在大活塞上的压力。
【分析】此题考查了帕斯卡定律的应用,计算环节不复杂,难度不大。
【详解】由得大活塞S2上加的压力为：F2=xF1=5x5x100N=2500N。答：需在右边容器大活塞S2上加2500N的压力才能使整个装置平衡。故答案为：2500N。
19、如图所示的连通器,粗管截面积为16cm2,半径是细管半径的2倍,横管长10cm,粗细与细管一样。先把0.24L水银注入连通器内,然后在细管一端灌水,则灌 ▲ mL水可以灌满;如果改在粗管一端灌水,则灌 ▲ mL可以把粗管灌满。
【答案】(1)灌382. 5mL水可以灌满; (2)如果改在由粗管一端灌水,则需1465. 6mL可以把粗管灌满
【解析】已知两个管子的半径关系,可以计算出横截面积的关系,据此计算出细管截面积,根据两管中的液面是相平的,计算出灌水前两管中水银柱的高度;在细管中倒入水,设细管中水银面下降Δh,分析粗管中水银面上升的高度,计算出两管中水银面的高度差,根据水银面的高度差产生的压强与细管中水柱产生的压强相等,据此计算出倒入水的体积;若在粗管中倒水,设粗管中水银下降Δh',分析出细管中水银面上升的高度,计算出水银面的高度差,根据倒入的水产生的压强与两管中水银柱的高度差产生的压强相等即可解答。
【分析】【详解】(1)设灌水前两管中水的高度为h1,因为R:r=2:1,则S粗:S细=4:1,所以细管截面积S细=16xcm2=4cm2,则在未灌水前：S细(h1+L)+S粗h1=V,即：4(h1+10)+16h1=240,解得h1=10cm。在细管中倒入水：若这时细管中水银面下降Δh,则粗管中水银面上升,那么两管中水银面的高度差为,产生的压强与细管中水柱产生的压强相等,有=ρ水gh水,h水+(h1-△h)=h,代入数据,解得,Δh=5. 625cm,h水=95. 625cm,所以V水=S细h水=4x95. 625cm3=382. 5cm3=382. 5mL。(2)若在粗管中倒水：若这时粗管中水银下降Δh',则细管中水银面上升4△h',那么水银面的高度差为5Δh',有ρ水银g5△h'=ρ水gh水',h水'+（h1-△h')=h解得Δh'=1. 6cm,h水'=91. 6厘米∴V水'=S粗h水＇=16x91. 6cm3=1465. 6cm3=1465. 6mL。故答案为：(1)灌382. 5mL水可以灌满; (2)如果改在由粗管一端灌水,则需1465. 6mL可以把粗管灌满。
20、小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心匀质圆柱体A和B进行工艺品搭建,A和B置于水平桌面上,如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A和B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,求：
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图2中a的值。
【答案】(1)2x103kg/m3; (2)400pa; (3)3cm
【解析】【分析】【详解】(1)从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A对桌面的压强逐渐减小,B对桌面的压强逐渐增加,可以判断A最初的压强是2000Pa。匀质柱体对水平面的压强p=ρgh,则圆柱体A的密度：ρA==2x103kg/m3;(2)从A截取h=6cm的圆柱块的重力：ΔGA=ρAgΔhASA,已知SA:SB=1:3,将圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量：ΔpB==400pa;(3)由图像知,B最初的压强是1200Pa,则由p=ρgh可得圆柱体B的密度：ρB==2x103kg/m3,由图像知,截取高度a,剩下部分A和截取后叠加B的压强相等,即：p=p,则有：ρAg(0. 1m-a)=,因为ρA=ρB,SA:SB=1:3(即SB=3SA),所以化简代入数据可得：0. 1m-a=,解得：a=0.03m=3cm。故答案为：(1)2x103kg/m3; (2)400pa; (3)3cm。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第6讲 压力与压强
能力提升
1、如图所示,在中考体检时,由于很多同学的体重不能达标,所以在测体重时,就分别采取推、拉、提、压等手段来改变体重计的示数,其中会使体重计的示数变大的是(▲)
A、推天花板 B、拉吊拉 C、提起一只脚 D、压底座
2、如图所示,在一个开口锥形瓶内注入适量水,然后将它放在水平桌面上,此时水对瓶底的压力为5N。现在将一个重为G1的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为6N。再将一个重为G2的木块放入瓶中,水对瓶底的压力变为7N。木块与瓶始终不接触,水也没有溢出,则(▲)
A、G2G2>1N C、G13、如图所示,密度为ρ、厚度为d、边长为L的均匀正方形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的光滑程度不变,现用水平力向右推薄板使其运动,在推薄板的过程中,薄板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况是(▲)
A、p、F、f均不变
B、p的大小由ρdg增大为ρdg,F不变,f变大
C、F的大小由ρL2dg减小为ρL2dg,p不变,f变小
D、p的大小由ρdg增大为ρdg,F和f不变
4、一只封闭的小箱子,自重为G,内有一只重为G0的小蜜蜂,箱子放在水平地面上,则关于箱子对地面的压力的说法正确的是(▲)
A、若小蜜蜂在箱子内水平匀速飞行,箱子对地面的压力等于G
B、若小蜜蜂在箱子内竖直向上匀速飞行,箱子对地面的压力大于G+G0
C、若小蜜蜂在箱子内竖直向下匀速飞行,箱子对地面的压力小于G+G0
D、若小蜜蜂在箱子内倾斜向上匀速飞行,箱子对地面的压力等于G+G0
5、如图所示,在水平桌面上竖直放置一盛有水的容器,在靠近其底部的侧壁上有若干个小孔,水可缓慢地从小孔中渗出,经测试发现：无论容器内水面多高,每隔2分钟水对容器底面的压强总是减小到原来的。设容器内水面高度为h时,水对容器底面的压强为p,为使过2分钟水对容器底面的压强仍为p,应在水面高度为h时往容器内再加入高为h1的水,则h1的值应等于(▲)
A、h B、h C、h D、h
6、将质量相等的水、煤油、水银分别装入底面积相同的不同容器中,且容器放在水平桌面上,如图所示。三个容器底部受到的液体压强的大小关系为(▲)
A、p水>p煤油>p水银 B、p水>p水银>p 煤油 C、p水银>p水>p煤油 D、p煤油>p水>p水银
7、某科学小组用如图所示装置探究“物体处于平衡状态时支持力跟拉力的关系”。他们将调好的电子秤放置在水平桌面上,把一个边长为10cm、质量为1.6kg 的正方体合金块放置在电子秤托盘中央,合金块系有细线,用数字测力计沿竖直方向向上拉合金块,下列判断正确的是(▲)
A、合金块对电子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对平衡力
B、当数字测力计拉力为4N时,合金块在两个力的作用下平衡
C、当数字测力计拉力为4N时,合金块受到的电子秤的支持力为20N
D、当数字测力计拉力为14.5N时,合金块对电子秤产生的压强为150Pa
8、A、B是两个材料相同的实心正方体,如图所示,A和B分别以甲、乙、丙三种情况放置在相同的水平桌面上一起做匀速直线运动,下列说法正确的有 ▲ 。
①F1>F2>F3
②丙中桌面受到的总压强最大
③三种情况中A物体所受到的摩擦力大小关系为fA乙=fA丙>fA甲
④三种情况中B物体下表面所受到的摩擦力大小关系为fB乙9、如图甲所示容器,常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。
(1)小科在容器中装满水,橡皮膜凸出,再将容器按图乙箭头方向绕容器中轴线OO'在水平桌面上缓慢旋转五圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止),发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象 ▲ (填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据。
(2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜,发现并不是最下端的小孔的喷水距离最大,难道不是水压越大,喷水距离越大吗 深入思考后,他认为小孔的喷水距离还可能与小孔离地的高度有关。于是,他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料,重新设计实验进行探究：
I.用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔,用塞子堵住。
II.如图丙所示,在水平地面上均匀铺一层干燥细沙,将大可乐瓶加满水放在细沙中央。
Ⅲ.拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出,一段时间后用塞子堵住小孔。
Ⅳ.针对另外两个小孔,分别重复步骤Ⅲ。
V.移去大可乐瓶,测出相关数据,得出初步结论。
①小科重新设计实验想探究的问题是 ▲ 。
②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是 ▲ 。
10、如图甲所示,放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用,力F的大小以及物体A的运动速度大小υ随时间t的变化情况如图乙所示。
甲 乙
(1)当t=7s时,物体A受到的摩擦力f的大小为 ▲ N,方向为 ▲ 。
(2)如图丙所示,在A的两侧分别挂上柱状重物B和C,且C的一部分浸入水中。已知GB=20N,Gc=50N,C的横截面积为30cm2,长度足够,水够深。当物体A不受摩擦力作用时,C的下底面受到的水的压强是多少
思维拓展
11、两个完全相同的细颈瓶(ab以上粗细均匀,截面和底面相同)放置于水平桌面上,如图所示,甲瓶装水,乙瓶装等质量的盐水,液面全部超过ab而且都未溢出,则两瓶底受到的液体压强之间的关系是(▲)
A、p甲>p乙 B、p甲12、甲、乙两个完全相同的瓶子置于水平桌面上,甲瓶装水,乙瓶装等质量的盐水,且液面均超过aa'面,但均未溢出,如图所示。两瓶底部受到的压强p甲与p乙的关系为(▲)
A、p甲>p乙 B、p甲13、在水平地面上分别侧放和平放着完全相同的两块砖A和B。在砖B上放有重力不计的圆柱形薄壁容器C,C中装有适量水,恰好使砖B和砖A对地面的压强相等。已知砖的密度为2x103kg/m3;砖的上表面到水平地面的距离h1和h2分别为0.12m和0.05m;C与砖B和砖B与地面的接触面积分别为Sc和SB,SB=4Sc。则薄壁容器C中水的深度为(▲)
A、0.14m B、0.28m C、0.42m D、0.56m
14、如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压力相等。现分别从两容器中抽出高度均为h的液体,则甲、乙液体的密度ρ以及各自剩余质量m的关系是(▲)
A、ρ甲>ρ乙,m甲>m乙 B、ρ甲>ρ乙,m甲m乙 D、ρ甲<ρ乙,m甲15、如图所示,甲、乙两个实心匀质正方体放在水平地面上,沿竖直方向在两个正方体上分别切去相同宽度,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关于甲、乙正方体切去部分质量m和m的大小关系正确的是(▲)
A、m一定大于m B、m一定等于m
C、m可能小于m D、m可能不等于m
16、同一容器中装有密度不同且不能混合的三种液体,甲、乙、丙三条有阀门的细管均与大气相通,如图所示,打开阀门后,关于管内液面的高度,下列说法正确的是(▲)
A、甲管内液面与容器内液面不相平 B、甲、乙、丙三条管内液面相平
C、甲管液面最低,丙管液面最高 D、甲管液面最高,丙管液面最低
17、如图所示,体积相同、密度分别为ρA和ρB的A和B两立方体正对叠放于水平桌面上,且ρA:ρB=1:3。A对B的压强为pA,B对桌面的压强为pB。现逐渐减小A的体积,但始终保持A的形状为立方体且密度不变。在A的体积减小的过程中,pA与pB的比值(▲)
A、始终变大 B、始终变小 C、先减小后变大 D、先增大后减小
18、如图所示,两个密闭容器中均装满液体。容器中的大活塞面积为S2,小活塞面积为S1,且S1:S2=1:5。左边容器的大活塞与右边容器的小活塞固定在一起。若在左边容器小活塞S1上加100N的压力,那么需在右边容器大活塞S2上加 ▲ N的压力才能使整个装置平衡。
19、如图所示的连通器,粗管截面积为16cm2,半径是细管半径的2倍,横管长10cm,粗细与细管一样。先把0.24L水银注入连通器内,然后在细管一端灌水,则灌 ▲ mL水可以灌满;如果改在粗管一端灌水,则灌 ▲ mL可以把粗管灌满。
20、小杨选择了两个高度分别为10cm和6cm,底面积SA:SB=1:3的实心匀质圆柱体A和B进行工艺品搭建,A和B置于水平桌面上,如图1所示。他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的中央,则A和B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示,求：
(1)圆柱体A的密度;
(2)从A截取h=6cm的圆柱块平放在B的中央,B对桌面的压强增加量;
(3)图2中a的值。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)