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第一部分 物质科学
第16讲 压强 大气压强
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 压强
考点二 液体压强
考点三 大气压强
考点四 流体压强与流速关系
04题型精研·考向洞悉
题型一 压力与压强
题型二 液体压强的特点
题型三 大气压强的特点
题型四 压强的大小比较
题型五 液体流速与压强的关系
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
压强 大气压强 1、理解压强的含义，能说出日常生活中增大和减小压强的方法。 2、通过实验认识大气压强，知道大气压强的变化及其对生活的影响。 3、知道液体内部存在压强，了解影响液体压强大小的因素。 了解流体压强与流速的定性关系，并简单解释有关的现象。 24年考查3分 1.固体压强主要考查的知识点：增大或减小压强的方法；固体压强大小的判断及影响因素；压强在实际生活中的应用；p＝公式的相关计算等．有时也会结合其他力学知识一起进行综合考查；考查增大或减小压强的方法时，常以生活中的一些现象(安全带、破窗锤等)为背景；p＝相关计算常会在填空题和计算题中考查，一般都会涉及单位换算．主要在选择题、填空题和计算题中考查； 2.液体压强主要考查的知识点有：液体压强特点；液体压强在生活中的应用(连通器、自动蓄水池)；液体压强的相关计算．在选择题、填空题和计算中均有考查； 3.气体压强主要考查的知识点有：大气压强的影响因素；大气压强在生活中的应用等．有时也会与压强其他知识(固体压强、液体压强等)或其他物理学知识(如惯性、摩擦力、分子动理论等)一起综合考查；命题时主要结合生活中的一些常见现象(高压锅、用吸盘挂铲子等)为背景，考查大气压强在生活中的应用．主要在选择题和填空题中考查； 4.流体压强与流速的关系是中考中的常考知识点，主要的考点有：流体压强与流速的关系；流体压强与流速在生活实例中的应用(轿车流线型设计、火车站安全线、伞被吸起、漩涡吞人、飞机机翼上方流速大于下方流速、水翼船、汽车天窗“抽气”等)．
考点一 压强
一、压力
1.压力：物体间由于发生挤压而垂直作用在受力面上的力。
2.产生条件：两个物体必须接触，而且有挤压的作用。
3.方向：垂直于受力物体表面并指向被压物体。
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.性质：压力是相互接触的物体彼此挤压对方使物体表面发生弹性形变而产生的力，属于弹力。
6.压力和重力的区别与联系
A对斜面的压力 A受到的重力
区别 施力物体 物体 地球
受力物体 支持物（斜面） 物体
性质 弹力 引力
产生原因 物体间相互接触并挤压 地球的吸引
大小 — G=mg
方向 垂直于受力物体表面并指向被压物体 竖直向下
作用点 受压物体表面 重心
示意图
联系 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力
二、压强
1.定义：物体所受压力与受力面积之比（比值定义法）。
2.物理意义：表示压力作用效果的物理量。
3.公式：。F-压力，单位为N；S-受力面积，单位m2；p-压强（单位Pa）。
4.单位：帕斯卡，简称帕，用符号Pa表示。
5.变形公式：根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
6.应用压公式的注意事项
（1）为压强的定义式，运用于所有状态下的压强的计算。
（2）根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
（3）公式中的“S”为受力面积，是指两个物体实际的接触面积。
常见面积单位换算关系为：1m2=104cm2=106mm2。
（4）公式中的“F”为压力，不是重力，但受力面积为水平面且物体在竖直方向只受重力和支持力时，压力大小等于重力大小。
三、怎样减小或增大压强
1.增大压强
（1）受力面积一定时，增大压力：①给压路机装上质量很大的碾子；②利用重锤钉钉子；③刹车时用力握住车闸。
（2）压力一定时，减小受力面积：①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄；②图钉（如图甲）、针、锯齿的尖端加工得很尖。
（3）增大压力同时减小受力面积：砍柴时，斧头磨得很锋利，同时家加大力量。
图甲：图钉尖很尖 图乙：铁轨下铺设枕木 图丙：书包带很宽
2.减小压强
（1）受力面积一定时，减小压力：现代建筑中广泛使用空心砖。
（2）压力一定时，增大受力面积：①高楼大厦的地基很宽；②载重汽车有很宽大的轮子；③铁轨下铺设枕木（如图乙所示）；④滑雪时穿上滑雪板。
（3）减小压力的同时增大受力面积：学生背书包上学时尽量少装物品，并选用背带较宽的书包（如图丙）。
（2024 柯桥区模拟）如图，工人用橡胶锤铺设瓷砖。橡胶锤头易发生形变，敲击时会增大受力面积。以下说法错误的是（ ）
A．橡胶锤敲击时通过增大受力面积减小压强
B．锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力是一对平衡力
C．锤头对墙面的压力和墙面对锤头的支持力是一对相互作用力
D．工人套上粗糙的手套可以增大手与锤把之间的摩擦力
【解答】解：A、橡胶锤敲击时，在压力一定的情况下，通过增大受力面积减小压强，故A正确；
B、锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力，方向相同，不是一对平衡力，故B错误；
C、锤头对墙面的压力和墙面对锤头的支持力，大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同物体上，是一对相互作用力，故C正确；
D、工人套上粗糙的手套，是在压力一定的情况下，通过增大接触面的粗糙程度，增大手与锤把之间的摩擦力，故D正确。
故选：B。
（2024 上城区校级一模）如图是“南方小土豆”在北方滑雪时，从高处滑下的情景，下列说法正确的是（ ）
A．“南方小土豆”在下滑的过程中，其惯性越来越大
B．“南方小土豆”在加速下滑的过程中，其运动状态保持不变
C．“南方小土豆”穿上滑雪板，是为了减小时地面的压强
D．“南方小土豆”在雪上匀速滑行过程中，滑板对地面的压力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
【解答】解：
A、加速下滑的过程中，运动员的质量不变，惯性不变，故A错误；
B、在加速下滑的过程中，运动速度变大，其运动状态保持改变，故B错误；
C、滑雪板一般都做成较大的面积，是在压力一定时，增大受力面积来减小对雪地的压强，防止陷下去，故C正确；
D、滑板对地面的压力与地面对滑板的支持力，没有作用在同一物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
考点二 液体压强
一、液体压强的特点
1.液体内部有压强
如图所示，在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜，或在侧壁有开口的玻璃圆筒上扎好橡皮膜，分别逐渐加水并观察现象。
实例 实验一 实验二
加水前
加水后
现象 橡皮膜向下凸出 橡皮膜向外凸出
2.U型管压强计
（1）作用：测量液体内部压强。
（2）构造：主要由U型管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成（如图所示）。
（3）工作原理：当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U型管两侧液面产生高度差。两侧液面的高度差越大，表明探头处橡皮膜受到的压强越大。
二、液体压强的大小
1.液体压强公式的推导
计算液面下深度为h处液体的压强时，可以设想在液面下深度为h处有一个水平放置的“平面”，计算这个平面上方的液柱对这个平面的压强。
设平面的面积为S，如图所示：
（1）液柱的体积：V=Sh，
（2）液柱的质量：m=ρV=ρSh；
（3）液柱对水平面的压力：F=G=mg=ρShg；
（4）水平面受到的液柱的压强：
因此，液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh。由于液体内部同一深度向各方向的压强都相等，所以我们只要算出液体竖直向下的压强，也就知道了这一深度处液体向各个方向的压强。
2.液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的，但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时，我们可以根据需要，灵活运用相应公式进行计算。
容器类型 容器底部受到液体压力的定性分析 容器底部受到液体压力的等量分析
由于液体所受重力的方向是竖直向下的，可以认为柱状容器中液体重力全部作用在容器底部，所以F压=G液 液体对容器底部的压力：F压=pS=ρghS=ρgV柱，即F压=G液（V柱指液柱的体积）
在口大底小的敞口容器中，柱状线外部一部分液体的重力作用在斜面的侧壁上，液体对容器底的压力只等于以其底面积大小形成的柱状的重力，所以F压口小底大的缩口容器中，侧壁会受到液体垂直侧面斜向上的压力，因为物体间力的作用是相互的，所以侧壁不但不起支持液体的作用，反而给液体施加了一个斜向下的压力，于是容器底部不但要承受液体的重力，而且还要承受侧壁对液体施加的向下的压力，所以F压>G液 液体对容器底的压力：F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱，F压=G柱>G液，即F压>G液，（V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力）
（2024 舟山模拟）如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示，则（ ）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＜p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
【解答】解：两容器的质量相等，由图知，液体的体积关系为V甲＞V乙，根据m＝ρV可知，液体的质量关系为m甲＞m乙，由G＝mg可得，两容器的总重力关系为G甲＞G乙，容器对水平桌面上压力等于容器的总重力，所以F甲＞F乙；
甲、乙两容器，分别装有同种液体，且液体深度相同，根据p＝ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相同，即p甲＝p乙，故C正确。
故选：C。
（2024 西湖区校级模拟）甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，放置在水平桌面上。将质量不同（乙玻璃缸中的黄鸭质量大）的两只小黄鸭玩具轻轻放入其中，静止后如图所示，下列说法正确的（ ）
A．两个玻璃缸对水平桌面的压力相等
B．乙玻璃缸对水平桌面的压力大
C．甲玻璃缸内的水多，水对底部产生的压强大
D．乙玻璃缸内的鸭子质量大，水对底部产生的压强大
【解答】解：
AB、由于玩具鸭子漂浮，根据漂浮条件和阿基米德原理可知：G物＝F浮＝G排，即玩具鸭的重力与溢出水的重力相等，则整个装置的重力是相同的，对桌面的压力也是相同的，故A正确，B错误；
CD、甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，玩具鸭放入后水的深度h仍然相同，根据p＝ρgh可知，水对缸底的压强相等，故CD错误。
故选：A。
考点三 大气压强
一、大气压强的存在
1.大气压强：像液体一样，大气压强对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。
2.大气压强产生的原因：地球周围的空气因为受到地球的吸引而具有重力，因此对浸入大气的物体产生压强，同时因为大气具有流动性，因而大气内部向各个方向都有压强。
3.大气压强的特点
（1）大气向各个方向都有压强；
（2）在同一高度向各个方向的压强相等。
4.平时感受不到大气压存在的原因
大气压在我们周围时刻存在着，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡。
二、大气压强的测量
1.托里拆利实验
测量方法 将一个约1m长、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住（如图甲所示），然后倒插在水银槽中（如图乙所示）。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm，水银处于静止状态（如图丙所示）。
实验过程 丁图，玻璃管倾斜，水银柱长度变长，但竖直高度差不变
实验分析 玻璃管上端为真空，没有大大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下
实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气=p水银=ρ水银gh
交流讨论 我们通常把760mm高的水银柱产生的压强叫做标准大气压，用字母p0表示。 p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利完成的，所以该实验被称为托里拆利实验。
2.对托里拆利实验的认识
（1）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会偏小。
（2）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。
（3）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。
（4）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的粗细、长度、形状等无关。
（5）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。
（6）若在管的顶端开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降，最终管内外液面相平。
3.气压计
（1）定义：测量大气压的仪器叫做气压计。
（2）分类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计等）。
①水银气压计：在托里拆利实验中，如果玻璃管旁竖立一个刻度尺，读出水银柱的高度即可知道当时的大气压，这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室。
②金属盒气压计：又叫无液体气压计。如图所示，其核心部分是一个抽成真空的金属盒及一个与盒中央相连的弹性钢片。盒的表面是波纹状的，大气压变化时，金属盒受力发生变化，与盒体相连的钢性弹片的弯曲程度也发生变化，固定在弹性钢片末端的拉杆就通过传动结构放大这种形变，如果刻度盘上标的是高度差，该仪器就成了登山用的高度计。
金属盒气压计及其工作原理示意图
（3）生活中的气压计：除测量大气压外，汽车轮胎、氧气瓶、灭火器、飞机机舱及太空站内的气体压强的测量都用到了气压计。
4.大气压强的变化
影响因素 具体描述
海拔 （1）海拔越高，气压越小，在海波3000m内，每升高10m，大气压越减小100Pa；（2）海平面附近的大气压越等于标准大气压。
气象 （1）晴天的大气压比阴雨天的高；（2）冬天的大气压比夏天的高。
二、大气压强的应用
1.活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机是利用大气压工作的，通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
2.生活中的“吸力”
日常生活中的吸盘挂物中的“吸”、钢笔吸墨水中的“吸”、吸管吸饮料的中的“吸”，都不是“吸力”的作用，“吸力”是不存在的，实际上是大气压强的作用。
（2024 长兴县二模）如图所示为甲、乙两队选手选用中间有马德堡半球的绳子进行拔河比赛的场景，两队约定先使对方过分界线的为赢，如果马德堡半球分开则为平局。假如绳子质量不计，那么下面说法正确的是（ ）
A．甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
B．甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力是一对相互作用力
C．比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力大于拉力
D．若乙队赢得比赛，则甲队所受的摩擦力方向始终为水平向左
【解答】解：A.甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力，二者作用在不同物体上，不是平衡力，故A错误；
B.甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力，二者作用在同一物体上，不是相互作用力，故B错误；
C.比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力可能大于或等于拉力，故C错误；
D.乙队赢得比赛，在实验过程中，甲队同学双脚向右用力，有向右运动的趋势，因此地面给它们的摩擦力向左。当甲队向右移动时，地面队甲队的摩擦力还是向左，故D正确。
故选：D。
某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（ ）
A．p B．p C．p D．pπd2G
【解答】解：皮碗的表面积S＝πr2＝π，
根据题意可知，最多能挂的物重G等于对皮碗的拉力，
而大气对皮碗的压力与物体对皮碗的拉力是一对平衡力，则F＝G，
所以，大气压：p。
故选：C。
考点四 流体压强与流速关系
一、流体压强与流速关系
1.流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.实验探究：流体压强与流速的关系
3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象
事例 图解 分析
“香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压力差的作用下发生偏转，沿弧线前进
气流喷壶 水平管中的空气流速大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出
站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车
风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外
二、飞机的升力
1.飞机机翼的形状
如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。
2.升力产生的原因
飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。
（2024 路桥区一模）有一款沙漠取水装置如右图所示，其顶部装有涡轮，底部插入地底两米左右。有风时，涡轮旋转使内部气体流速变大，地表上方外部的热空气导入管内，形成的小水珠沿管壁流入储水器，最后连接水泵或吸管将水取出。下列说法正确的是（ ）
A．地表和地下温差越小，获得水越快
B．无风的时候有利于储水器里水的获得
C．用此装置从空气中获得水的过程是化学变化过程
D．旋转时涡轮内部气压小于外界，利于外界空气的进入
【解答】解：A、沙漠取水利用水蒸气液化放热，则地表和地下温差越大，越有利于液化发生，那么获得水越快，故A错误；
B、根据“有风时，涡轮旋转使内部气体流速变大，地表上方外部的热空气导入管内”可知，无风的时候不利于储水器里水的获得，故B错误；
C、用此装置从空气中获得水的过程只是水的状态改变，没有新物质生成，属于物理变化，故C错误；
D、在流体中流速越大的位置压强越小，旋转时涡轮内部气压小于外界，利于外界空气的进入，故D正确。
故选：D。
（2024 湖州二模）随着我国第三艘航母“福建舰”下水，人民海军正式迈入“三航母时代”。舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。降落时，飞机尾钩必须挂住甲板上的弹性阻拦索才能迅速停下来。关于舰载机下列说法正确的是（ ）
A．在升空的过程中，舰载机机翼上方空气流速大压强大
B．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态
C．舰载机对阻拦索的拉力与阻拦索对舰载机的拉力是一对平衡力
D．舰载机在航母上着舰时，舰载机速度减小，其惯性也减小
【解答】解：A、大气压随高度的增加而减小，在升空的过程中，舰载机周围的大气压逐渐变小，故A错误；
B、舰载机着舰时，阻拦索的拉力使舰载机由运动变为静止，改变了它的运动状态，故B正确；
C、舰载机对阻抗索的力与阻拦索对舰载机的力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故C错误；
D、舰载机在航母上着舰时，速度减小，但质量不变，舰载机的惯性不变，故D错误。
故选：B。
（2024 滨江区一模）为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向下移动，且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、闭合开关两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，当风速增大时，探头上方空气流速小，压强大，下方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大，弹簧被压缩，滑片下移，滑动变阻器浸入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知电压表的示数变大，故A正确；
B、闭合开关两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，当风速增大时，探头上方空气流速小，压强大，下方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大，弹簧被压缩，滑片下移，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，则定值电阻两端电压减小，即电压表示数变小，故B错误；
CD、当风速增大时，探头下方空气流速小，压强大，上方空气流速大，压强小，空气对探头向下压力差增大弹簧被拉伸，滑片上移，与题目要求不符，故CD错误。
故选：A。
题型一 压力与压强
（2023 拱墅区二模）如图所示，放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B，已知体积VA＜VB，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的质量可能等于B的质量
B．A的质量一定大于B的质量
C．A的密度可能等于B的密度
D．A的密度一定小于B的密度
【解答】解：物体对水平桌面的压强：
pρgh，
因为VA＜VB，SA＞SB，
所以hA＜hB，
又因为pA＝pB，
所以ρA＞ρB，故CD选项不正确；
又因为pA＝pB，SA＞SB，
所以FA＞FB，
因为水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以GA＞GB，即mA＞mB，故B选项正确、A选项不正确。
故选：B。
（2023 长兴县模拟）3月11日下午，“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务。载人潜水器在下潜过程中，外表面所承受的液体压强将（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定
【解答】解：根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，载人潜水器在下潜过程中深度逐渐增加，外表面所承受的液体压强将增大。
故选：A。
（2023 宁波模拟）将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙，已知ρ甲＞ρ乙，若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：已知ρ甲＞ρ乙、h甲＞h乙，根据p＝ρgh知p甲＞p乙，所以开始时甲图线在乙图线的上面，继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，因为ρ甲＞ρ乙，所以Δp甲＞Δp乙，甲的压强增大得快，所以甲、乙图像随着倒入液体高度的增加压强越来越远离，故C正确、ABD错误。
故选：C。
题型二 液体压强的特点
（2023 余杭区模拟）玻璃杯中装有部分水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将玻璃杯倒置过来；发现纸片与水均被大气稳稳地托住，并在水平位置保持静止，如图所示。若不考虑纸片的重力，此时（ ）
A．纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小
B．纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小
C．杯子没有形变，说明水对杯子侧壁没有压强
D．杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强
【解答】解：AB．纸片在水平位置保持静止，说明纸片受力平衡，若不考虑纸片的重力，纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小，故A正确、B错误；
C．液体内部向各个方向都有压强，水对杯子侧壁也有压强，只是杯子的形变较小，眼睛无法直接观察到杯子的形变，故C错误；
D．纸片受到向上的大气压强，向下的液体压强和杯内气体产生的压强，大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强加上杯内气体的压强，所以杯内液体上方的气体压强小于杯子外的大气压强，故D错误。
故选：A。
（2022 杭州二模）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，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（ ）
①液体的密度：ρ甲＝ρ乙
②液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
③液体对容器底部的压力：F甲＝F乙
④容器对桌面的压强：p′甲＝p′乙
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
【解答】解：
①因为容器底面积相同，液体同高，乙中液体的体积大于甲中液体的体积，因为质量相同，所以ρ甲＞ρ乙，故①错误；
②由图知，两容器中液体的深度相同，由①知ρ甲＞ρ乙，根据p＝ρgh知，液体对杯底的压强p甲＞p乙，故②正确；
③水平桌面上，甲、乙两个容器中两种液体质量相等，则重力相等；甲容器为直臂容器，液体对容器底部的压力等于自身重力；乙容器上宽下窄，液体对容器底部的压力小于自身重力；所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力，即F甲＞F乙，故③错误；
④水平桌面上，甲、乙两个容器中两种液体质量相等，则重力相等，容器底面积和质量相同，故对桌面的压力F甲′＝F乙′，由p得，容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′，故④正确；
综上所述，①③错误，②④正确。
故选：D。
题型三 大气压强的特点
两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为P0，则N2与N1相比（ ）
A．减小P0S B．增大P0S C．减小2P0S D．增大2P0S
【解答】解：小试管缓慢地竖直拉出时的变化如下图所示：
（1）小试管的底部恰好与大试管内的液面相平时，
∵小试管内水银上方是真空，
∴小试管内水银产生的压强和大气压强相等；
∵F＝pS，且小试管底部受到的压力和自身的重力相等，
∴小试管内水银的重力G2＝F＝p0S。
（2）又∵大试管内水银对底部的压力和大试管内水银的重力相等，
∴N1﹣N2＝G1﹣G3＝G2＝p0s。
故选：A。
（2023 湖州模拟）用锅煮鸡蛋，水沸腾后，为使鸡蛋快速煮熟，将一大碗倒扣在鸡蛋上方（图甲），熄火后过一会儿，发现碗外面的水几乎全跑到碗里去了（图乙）。下列现象中，与碗外的水进入碗内的原因相同的是（ ）
A．用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物
B．用手握紧瓶子，瓶子不会掉下来
C．使用高压锅炖汤，汤热得更快
D．装热水的杯子拧紧，冷却后却盖得更紧了
【解答】解：将一大碗倒扣在鸡蛋上方，熄火后过一会儿，碗内气压减小，外界大气压大于碗内的气压，所以碗外面的水几乎全跑到碗里去了；
A、用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物，与大气压无关，故A不合题意；
B、用手握紧瓶子，瓶子不会掉下来，是因为瓶子受到的摩擦力等于瓶子的重力，故B不合题意；
C、使用高压锅炖汤，汤热得更快，是因为气压高，水的沸点高，故C不合题意；
D、装热水的杯子拧紧，冷却后，杯子内气压减小，外界大气压大于杯子内的气压，所以盖子盖得更紧了，故D符合题意。
故选：D。
题型四 压强的大小比较
如图，水平桌面上有质量相等的均匀正方体重物A、B，边长分别为a和b，且a＞b，下列操作使剩下部分对桌面压强可能相等的是（ ）
A．沿水平方向切去相等的厚度
B．沿水平方向切去相等的质量
C．沿竖直方向切去相等的厚度
D．沿竖直方向切去相等的质量
【解答】解：A、B为质量均匀的正方体，根据F＝G＝mg可知，A、B对水平地面的压力相等，边长分别为a和b，且a＞b，则底面积SA＞SB，体积VA＞VB，根据p可得，pA＜pB；由ρ可知，两物体密度ρA＜ρB；
CD、因物体对水平面的压力和自身的重力相等，所以均匀的正方体对水平地面的压强pρgh，沿竖直方向切去相等的厚度或质量后，剩余部分的密度和高度不变，所以对水平地面的压强不变，仍为pA＜pB，故CD错误；
A、沿水平方向切去相等的厚度，剩余部分对水平面的压强p＝ρg（h﹣Δh）＝ρgh﹣ρgΔh，原来B对水平面的压强大，B的密度大，对地面压强的减少量大，则pA可能大于pB，pA也可能等于pB，pA还可能定小于pB，故A正确；
B、若沿水平方向切去相同质量，则剩余部分的质量也相等，即剩余部分的重力相等；又因为SA＞SB，由p可知，pA＜pB，故B错误。
故选：A。
如图所示，甲、乙为两个实心均匀正方体，它们对水平地面的压力相等，现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分，它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙，下列判断正确的是（ ）
A．若沿水平方向切去相同质量，p甲可能大于p乙
B．若沿水平方向切去相同质量，p甲可能等于p乙
C．若沿竖直方向切去相同质量，p甲可能大于p乙
D．若沿竖直方向切去相同体积，p甲一定小于p乙
【解答】解：
已知它们对水平地面的压力相等，说明他们的重力相等，质量相等，由p可知，p甲原来＜p乙原来；
AB、若沿水平方向切去相同质量，则剩余部分的质量也相等，即剩余部分的重力相等；由图示可知，S甲＞S乙，由p可知，p甲＜p乙，故A、B错误；
CD、设正方体的棱长为L，则由pρgL可知，无论沿竖直方向切去相同体积还是相同质量，甲、乙的压强都不变，则p甲一定小于p乙，故C错误，D正确。
故选：D。
题型五 液体流速与压强的关系
（2024 镇海区模拟）近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（ ）
A．高铁因为速度快所以惯性大
B．国产大飞机能够起飞，是因为受到空气的浮力
C．绕月飞行的“嫦娥”，运动状态不断发生变化
D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用
【解答】解：
A、惯性是物体本身固有的属性，与物体的质量有关，与速度无关，故A错误；
B、飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状。这样，当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大。机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力，故B错误；
C、绕月飞行的“嫦娥”运动方向在不断的变化，说明其运动状态不断发生变化，故C正确；
D、“天舟一号”发射上升的过程中，速度不断变大，故受非平衡力的作用，故D错误。
故选：C。
（2023 龙港市模拟）帆船是2023年杭州亚运会的重要赛事，若在帆船的起航阶段刮起了东风，为使帆船获得向北的动力，则应该调整船帆为（ ）
A．B． C． D．
【解答】解：在帆船的起航阶段刮起了东风，为使帆船获得向北的动力，应当使船帆的南侧的压强大于北侧的压强，由流体压强与流速的关系可知，船帆北侧的风流速要大，南侧的流速要小，从而产生向北的压强差，所以船帆应当向北凸。
故选：A。
（2023 金华二模）如图所示，在校园文化艺术节“科技小制作”比赛中，小科同学自制了一个简易吸尘器，当打开开关，矿泉水瓶底部的风扇转动，碎纸屑就被吸入瓶内，则此时瓶内与瓶外的气压关系（ ）
A．p内＞p外 B．p内＜p外 C．p内＝p外 D．无法确定
【解答】解：当打开开关，矿泉水瓶底部的风扇转动，使瓶内气体流速变大，压强变小，小于瓶外大气压，在内外气压差的作用下碎纸屑被吸入瓶内，所以此时瓶内与瓶外的气压关系p内＜p外。
故选：B。
（2023 鹿城区三模）在学习压强的课上，秀秀做了如下实验，在两只筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，则两个乒乓球运动状态是（ ）
A．B． C． D．
【解答】解：在两只筷子并排做成的水平轨道上放两个乒乓球，用一支吸管对着两个乒乓球中间吹气，会观察到两个乒乓球靠近，因为流体流速大的地方压强小，乒乓球中间的压强小于两侧的压强，在内外气压差的作用下靠近；
A、图中两个乒乓球都往左边移动，故A错误；
B、图中两个乒乓球都往右边移动，故B错误；
C、图中两个乒乓球相互靠近，故C正确；
D、图中两个乒乓球相互排斥，故D错误；
故选：C。
基础巩固
（2024 西湖区模拟）想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则下列叙述错误的是（ ）
A．飞机翅膀的横截面形状应该反过来
B．两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C．地铁、火车站的站台安全线不必设置
D．喷雾器再怎么用力按也喷不出雾水
【解答】解：如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，与流体压强与流速关系的规律相反，则：
A、要想产生向上的升力，飞机翅膀的截面形状应该反过来，上平下凸，故A正确；
B、两艘并列同向行驶的船只不会相撞而是会分离，故B正确；
C、列车经过时产生的气压差会将人推离列车，对人来说也不安全，站台安全线还是有必要设置的，故C错误；
D、喷雾器越用力按，喷雾器中管内液面越是降低，根本不会喷出来，故D正确。
故选：C。
（2024 上城区二模）越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是（ ）
A．骑行速度越大，惯性越大
B．扁平的车座可以增大臀部所受的压强
C．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
【解答】解：A、骑行速度越大，质量大小不变，惯性不变，故A错误；
B、扁平的车座，在压力一定时，通过增大受力面积减小压强，故B错误；
C、轮胎上凹凸不平的花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故C正确；
D、自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力，作用在两个物体上，不是一对平衡力，故D错误。
故选：C。
如图是2022年2月5日武大靖在赛场上的一张照片，照片中的武大靖左脚离开冰面，与他左脚离开冰面前相比，下列说法正确的是（ ）
A．压力变大 B．压力变小 C．压强变大 D．压强变小
【解答】解：水平面上武大靖对水平冰面的压力和自身的重力相等，由于自身的重力不变，所以武大靖对冰面的压力不变，故AB错误；
当左脚离开冰面时受力面积变小，在压力不变时根据p知武大靖对冰面压强的变大，故C正确，D错误。
故选：C。
自行车是日常生活中常用的交通工具，下列四处的设计主要是为了减小压强的是（ ）
A．a处的车把套紧套在钢管上
B．b处踏板上有凹凸不平的花纹
C．c处有宽大的座垫
D．d处车轴上涂有润滑油
【解答】解：
A、a处的车把套紧套在钢管上，是通过增大压力来增大车把套和钢管间的摩擦，故A不符合题意；
B、b处踏板上有凹凸不平的花纹，是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦，故B不符合题意；
C、c处有宽大的座垫，是通过增大受力面积来减小对人体的压强，故C符合题意；
D、d处车轴上涂有润滑油，是通过使接触面脱离的方法来减小摩擦，故D不符合题意。
故选：C。
（2024 鄞州区校级模拟）图甲是科学兴趣小组设计的光学式指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。
（1）请写出感光组件上像的特点： 。
（2）图乙为录入指纹时的过程，测得采集面的压强随压力变化关系如图丙所示，分析0～F2段压强增大且不成正比的原因： 。
【解答】解：（1）由图知物距大于像距，成倒立缩小的实像；
（2）由图知0﹣F1段压强增大速度小于F1﹣F2段，原因是压力增大时，受力面积随之增大，且压力增大使压强的增大量大于受力面积增大使压强减小的量。
故答案为：（1）倒立、缩小的实像；（2）压力增大时，受力面积随之增大，且压力增大使压强的增大量大于受力面积增大使压强减小的量。
（2024 宁波一模）擦窗机器人的质量为2千克，它的“腹部”有吸盘，如图，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
（1）擦窗机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）外界大气压，而“吸附”在玻璃上。
（2）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。机器人沿着水平匀速向左擦窗，此时机器人受到的摩擦力的方向为 。
【解答】解：（1）擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，泵内气压小于大气压，大气压就把它压在竖直玻璃上，即“吸附”在玻璃上；
（2）擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，在竖直方向上受到的摩擦力和竖直向下的重力平衡，二力大小相等，方向相反。若用真空泵继续向外抽气，由于“擦窗机器人”在竖直玻璃上仍静止，其重力不变，则摩擦力不变；机器人沿着水平向左擦窗，竖直方向仍然受力平衡，摩擦力与重力方向相反，摩擦力方向竖直向上；
故答案为：（1）小于；
（2）不变；竖直向上。
（2023 舟山模拟）如图所示，边长为10cm的正方体A重力为1N，在水平向左的力F1＝2N，竖直向上的力F2＝4N作用下，沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动，则此时A受到的滑动摩擦力大小为 ，A对竖直墙壁的压强为 。
【解答】解：
（1）物体A沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动，处于平衡状态，物体A受到竖直向上力F2与重力、滑动摩擦力的合力是平衡力，
可得：F2＝G+f，
物体A受到的滑动摩擦力大小：
f＝F2﹣G＝4N﹣1N＝3N；
（2）因为固体能大小不变的传递压力，
所以A对竖直墙壁的压力：
F压＝F1＝2N，
受力面积S＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2，
A对竖直墙壁的压强：
p200Pa。
故答案为：3N；200Pa。
（2024 龙湾区二模）小龙利用实验室里的压强计进行科学实验。
（1）如图甲，小龙保持金属盒方向不变，上下移动金属盒，发现U形管中液面高度差发生变化。该实验说明液体压强与 有关。
（2）如图乙，①、②是两支装有等量水的相同压强计，其右端都用橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用电吹风从左侧向玻璃管吹风时，发现①、②U形管液面高度差不相同，其原因是 。
【解答】解：（1）液体的密度不变，当金属盒向下移动时，U形管中的液面高度差变大，说明橡皮膜所受的液体压强变大，说明：液体的压强与液体的深度有关；
（2）用电吹风机向玻璃管中吹风，右侧橡皮管口处空气流速大，压强减小，而U形管左侧的气体压强不变且较大，水在压强差的作用下向右移动，造成右管水面较高，相同流量时，截面积越小，流速越快，由图可知②中的空气流速大于①中的空气流速，故②中玻璃管液柱高度差大于①玻璃管液柱高度差。
故答案为：（1）液体的深度；（2）相同流量时，截面积越小，流速越快，流体中流速越大的位置，压强越小。
（2024 金华二模）飞鸟在天空中自由翱翔，人类模拟飞鸟的翅膀制造了飞机的机翼，从而遨游天空。
（1）飞鸟展开翅膀滑翔飞行时获得向上的升力，其升力是由于飞鸟翅膀上表面附近的空气流速 （选填“大于”“等于”或“小于”）翅膀下表面附近的空气流速而产生的。
（2）飞鸟飞行时产生的升力，可表示为F＝kSv2，式中S为翅膀的面积，v为飞鸟的飞行速度，k为比例常量。鸟在空中水平滑翔时，双翅左右伸展不动，滑翔的速度取决于鸟的体重和翅膀的大小，则体重小翅膀大的鸟滑翔速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）体重大翅膀小的鸟滑翔速度。若一只质量为m0、翅膀面积为S0的飞鸟，其水平滑翔速度为v0，假设飞机飞行时获得的升力与飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律，且k值相同（k为未知量），则一架质量为m、起飞速度为v的飞机，其机翼设计面积S应为 。
【解答】解：（1）飞鸟翅膀上表面附近的空气流速大于下表面附近的空气流速，因而上表面气体的压强小于下表面气体的压强，翅膀上下方所受到的压力差形成向上的升力。
（2）由公式F＝kSv2可得，v，体重小翅膀大的鸟滑翔速度小于体重大翅膀小的鸟滑翔速度，
飞鸟或飞机在空中飞行时，所受的升力等于本身的重力。
对于飞鸟有：m0g＝kS0υ02，则k
对于飞机有：mg＝kSυ2，则k
因为k值相同，
所以
化简得：S
故答案为：（1）大于；（2）小于；。
能力提升
如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为 Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为L，将该长木板的0.2L长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0＝ 时，长木板刚好会被翘起。
【解答】解：木板静止时对桌面的压力F＝G＝10N，木板静止时对桌面的压强p2×103Pa；
在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面，在这个过程中，木板对桌面的压力不变，木板和桌面的接触面的粗糙程度不变，则受到的摩擦力不变；
长木板刚好会被翘起，此时杠杆的支点是桌子边缘，根据杠杆的平衡条件可知，
F0×0.2L＝G×（ 0.5L﹣0.2L），
即F0×0.2L＝10N×（ 0.5L﹣0.2L），
解得：F0＝15N。
故答案为：2×103；不变；15。
（2022 奉化区模拟）年糕为中国汉族的传统食物，一般采用蒸熟的米粉压制或用煮熟的米饭打制而成。
（1）年糕中含量最多的成分是淀粉。在水稻种子中，淀粉主要存在于 中（填结构名称）。
（2）某同学在切年糕时发现，刀贴在年糕椭圆面短的一侧切（如图1）比长的一侧切（如图2）更省力，最直接的原因是减小了 。
【解答】解：水稻种子的营养物质储存在胚乳中，因此米饭中的淀粉来自于水稻种子的胚乳；
将年糕竖着切与横着切相比，减小了受力面积，在压力一定时，增大了压强，所以将年糕竖着切比横着切要省力。
故答案为：胚乳；受力面积。
（2024 宁波模拟）五一放假小科一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小科很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？
【探寻千斤顶原理】
（1）如图一所示用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是 帕。
（2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图二所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂的原因是 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
【初建千斤顶演示模型】
（3）小科思考后，组装了如图三所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为 。
（4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是 。（写出一条即可）
【解答】解：（1）因为固体能够传递压力，
所以钉帽受到的压力：F1＝60N，墙壁受到的压力F2＝60N；
墙壁受到的压强：p22×108Pa；
（2）由p＝ρgh可知，水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开；
（3）由题知左、右两个活塞受到压强相等，即p1＝p2，由压强公式可得，
代入数据有：＝，；
（4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是：体积较大，不方便携带和储存；一旦密封不良或使用不当，就会发生泄漏的情况。
故答案为：（1）2×108；（2）水的密度一定时，水的深度增加，水对桶的压强增大，当水对木桶的压强超过木桶能够承受压强的上限时，木桶裂开；（3）30：1；（4）体积较大，不方便携带和储存。
（2024 永康市校级模拟）覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气，然后托住硬纸片，将玻璃杯倒置，水不流出，硬纸片也不掉下，如图甲所示。
（1）小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，其目的是证明 。
（2）当玻璃杯处于如图甲所示状态时，玻璃杯中水的高度为15cm，杯口圆面积为100cm2，若实验时大气压强为1×105Pa，不计硬纸片质量，则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分，受到向下的压力为 N：得出上述数据的理由是 。
【解答】解：（1）小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，纸片没有落下，说明纸片受到力的作用，说明大气向各个方向都有压强；
（2）大气对纸片向上的压力为：F向上＝p大气S圆＝1×105Pa×100×10﹣4m2＝1×103N；
不计硬纸片质量（重力），因硬纸片处于静止状态，则硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡，
所以，硬纸片受到向下的压力（包括水对纸片的压力以及上方杯底对水的压力）：F向下＝F向上＝1×103N。
故答案为：（1）大气向各个方向都有压强；（2）1×103；硬纸片受到向下的压力和向上的压力平衡。
（2024 青田县模拟）校园项目化比赛中，小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下：
①将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态，弹簧测力计上端固定且高度不变，下端用细线连接重力为5牛的金属块，并使金属块始终部分浸入水中，待水面静止后，用止水夹将左侧容器密封，此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
（1）写出①中气密性检查的步骤 。
（2）计算②金属块排开水的体积 。
（3）当外界气压大于一个标准大气压时，弹簧测力计的读数将变 。
【解答】解：（1）将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，夹上止水夹，在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气；
（2）G＝5N，图中弹簧测力计的拉力F＝2N；
根据称重法测量浮力知，F浮＝G﹣F＝5N﹣2N＝3N；
由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得金属块排开水的体积：
V排3×10﹣4m3；
（3）容器内外气压原来均为一个标准大气压，容器内外的水面相平，当外界气压大于一个标准大气压时，由液体内部同一深度压强相等知，容器外的部分水会被压进容器内，导致容器外的液面下降，金属块浸入水中的体积变小，由F浮＝ρ液V排g知，金属块受到的浮力F浮减小，金属块重力G不变，金属块静止时，由G＝F浮+F拉知，弹簧测力计的拉力要变大即弹簧测力计的读数变大。
故答案为：（1）夹上止水夹，在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气；
（2）3×10﹣4m3；（3）大。
（2024 吴兴区校级模拟）歼﹣16战斗机，是我国自主研制第四代战斗机，被称为我国第一王牌战机。小王发现机翼的形状都有明显的弧形，于是，他进行了如下探究：用硬纸板制作机翼模型，用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，获得以下数据。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同风速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
（1）依据以上的探究过程，飞机升力与飞机机翼的关系，小王提出的问题是什么？ 。
（2）用电风扇正对着机奖模型吹风，弹簧秤的示数会变小，其原因是 。
（3）第2组实验中，当风速为6m/s时机翼模型受到的升 N。
（4）根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼的关系： 。
【解答】解：（1）由题意得，本实验探究飞机升力与飞机机翼长度，宽度和厚度之间的关系；
（2）当用电风扇对着模型吹风时，由于模型上方凸起，下方平直，所以上表面空气流速快、压强小，下面表空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，从而使台秤的示数比没有风吹时小；
（3）第2组实验中，当风速为0m/s时机翼模型受到的升力为0，此时弹簧秤示数为10.0N，为当风速为6m/s时弹簧秤示数为3.1N，则机翼模型受到的升力为10.0N﹣3.1N＝6.9N；
（4）三次实验中，速度为1m/s时的升力分别为：1N、10.0N﹣8.6N＝1.4N、11.0N﹣9.1N＝1.9N，三次实验中机翼长度和宽度都相同，机翼的厚度不同，机翼的厚度越大，产生的升力越大，故结论为：在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大。
故答案为：（1）探究飞机升力与飞机机翼长度，宽度和厚度之间的关系；（2）当用电风扇对着模型吹风时，由于模型上方凸起，下方平直，所以上表面空气流速快、压强小，下面表空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，从而使台秤的示数比没有风吹时小；（3）6.9；（4）在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大。
（2023 嘉兴模拟）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块（重120N、高20cm、底面积100cm2）分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取g＝10N/kg。
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气压强p0＝1.0×105Pa）
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像（需标注相应的数据）。
【解答】解：（1）金属块重120N，底面积100cm2，金属块对容器底部的压力等于其重力，F甲＝G＝120N，
甲图中金属块对容器底部的压强
p11.2×104Pa；
（2）乙底部用蜡密封，加入水后，乙不受浮力，对乙受力分析，容器对乙的支持力等于乙的重力加上大气压力，F大气＝p0S乙＝105Pa×10﹣2m2＝1000N，
金属块对容器底部的压力：
F＝G乙+F大气＝120N+1000N＝1120N；
（3）①金属块重120N、高20cm、底面积100cm2，没有加水时，对容器底部的压力等于120N；
②若向甲图中容器内加水，在水面从0升高到20cm的过程中，排开水的体积变大，由阿基米德原理：
F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh，物体受到的浮力逐渐变大，且与h成正比，这个过程中金属块对容器底部的压力：
F2＝G﹣ρ水gSh，可知F2为关于h的一次减函数；
③物体刚好浸没时，由阿基米德原理求出受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m×100×10﹣4m2＝20N（小于120N，金属块不能上浮），由力的平衡可得金属块对容器底部的压力：
F3＝120N﹣20N＝100N；
至容器装满水的过程中，金属块受到的浮力不变，金属块对容器底部的压力仍为100N，故从开始加水至容器装满水（水高为30cm）的过程中金属块对容器底部压力如下所示：
故答案为：（1）甲图中金属块对容器底部的压强为1.2×104Pa；
（2）金属块对容器底部的压力为1120N；
（3）如上所示。
（2023 宁波模拟）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。
（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？
（2）饮料的密度为多大？
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？
【解答】解：
（1）由图可知空杯对杯座的压力：F0＝0.9N；
装满饮料时，杯对杯座的压力：F1＝4.5N；
因杯子为平底薄壁直圆筒状，
所以杯底受到饮料的压力：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N。
（2）饮料的质量：m0.36kg；
杯中饮料的体积：V＝S2H＝30cm2×10cm＝300cm3＝3×10﹣4m3；
则饮料的密度：ρ1.2×103kg/m3；
（3）饮料持续流入空杯5s，则流入杯中饮料的质量：
m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4m2×0.5m/s×5s＝0.24kg；
此时饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N，
此时杯对杯座的压强：p1.1×103Pa。
答：（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为3.6N；
（2）饮料的密度为1.2×103kg/m3；
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为1.1×103Pa。
（2024 鹿城区校级一模）小温关注到某视频中正在推销破窗神器，如图所示。该破窗神器主要应用于汽车意外落水的情况。已知某汽车总重为1.5吨，汽车体积为4立方米，车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×106帕。（水的密度取1.0×103千克/立方米）
（1）汽车落水后，在水未充满车内空间前，车门往往很难打开是因为 。
（2）该破窗神器使用时，按下按钮，弹片瞬间弹出的力可达200牛，弹片与车窗的接触面积约为0.5平方厘米，请通过计算说明该破窗神器是否有效。
（3）汽车刚落水时漂浮在水面上，之后会不断进水直至完全浸没，最终沉入水底。若汽车落水后，水以每秒10千克的速度渗入车内，不计乘客质量，则汽车落水后的黄金救援时间（从落水到完全浸没）是多长？
【解答】解：（1）在水未充满车内空间前，车门外的水压大于车门内部的水压，同时车门的面积也较大，由F＝pS知，水对车门产生一个较大的向车内的压力，使车门打开困难；
（2）破窗神器对车窗的压强为：
p4×106Pa，
已知车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×108Pa，
破窗神器对车窗的压强大于车窗钢化玻璃所能承受的最大压强，所以该破窗神器有效；
（3）汽车完全浸没时受到的浮力为：
F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4m3＝4×104N，
汽车的重力为：
G＝mg＝1.5×103kg×10N/kg＝1.5×104N，
车内进水的重力为：
G水＝F浮﹣G＝4×104N﹣1.5×104N＝2.5×104N，
由G＝mg得车内渗入水的质量为：
m水2.5×103kg，
从落水到完全浸没的时间为：
t250s。
答：（1）车门外的水压大于车门内部的水压，同时车门的面积也较大，由F＝pS知，水对车门产生一个较大的向车内的压力；
（2）该破窗神器有效；
（3）汽车落水后的黄金救援时间（从落水到完全浸没）是250s。
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第一部分 物质科学
第16讲 压强 大气压强
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 压强
考点二 液体压强
考点三 大气压强
考点四 流体压强与流速关系
04题型精研·考向洞悉
题型一 压力与压强
题型二 液体压强的特点
题型三 大气压强的特点
题型四 压强的大小比较
题型五 液体流速与压强的关系
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
压强 大气压强 1、理解压强的含义，能说出日常生活中增大和减小压强的方法。 2、通过实验认识大气压强，知道大气压强的变化及其对生活的影响。 3、知道液体内部存在压强，了解影响液体压强大小的因素。 了解流体压强与流速的定性关系，并简单解释有关的现象。 24年考查3分 1.固体压强主要考查的知识点：增大或减小压强的方法；固体压强大小的判断及影响因素；压强在实际生活中的应用；p＝公式的相关计算等．有时也会结合其他力学知识一起进行综合考查；考查增大或减小压强的方法时，常以生活中的一些现象(安全带、破窗锤等)为背景；p＝相关计算常会在填空题和计算题中考查，一般都会涉及单位换算．主要在选择题、填空题和计算题中考查； 2.液体压强主要考查的知识点有：液体压强特点；液体压强在生活中的应用(连通器、自动蓄水池)；液体压强的相关计算．在选择题、填空题和计算中均有考查； 3.气体压强主要考查的知识点有：大气压强的影响因素；大气压强在生活中的应用等．有时也会与压强其他知识(固体压强、液体压强等)或其他物理学知识(如惯性、摩擦力、分子动理论等)一起综合考查；命题时主要结合生活中的一些常见现象(高压锅、用吸盘挂铲子等)为背景，考查大气压强在生活中的应用．主要在选择题和填空题中考查； 4.流体压强与流速的关系是中考中的常考知识点，主要的考点有：流体压强与流速的关系；流体压强与流速在生活实例中的应用(轿车流线型设计、火车站安全线、伞被吸起、漩涡吞人、飞机机翼上方流速大于下方流速、水翼船、汽车天窗“抽气”等)．
考点一 压强
一、压力
1.压力：物体间由于发生挤压而 作用在受力面上的力。
2.产生条件：两个物体必须接触，而且有挤压的作用。
3.方向：垂直于受力物体表面并指向被压物体。
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.性质：压力是相互接触的物体彼此挤压对方使物体表面发生弹性形变而产生的力，属于弹力。
6.压力和重力的区别与联系
A对斜面的压力 A受到的重力
区别 施力物体 物体 地球
受力物体 支持物（斜面） 物体
性质 弹力 引力
产生原因 物体间相互接触并挤压 地球的吸引
大小 — G=mg
方向 垂直于受力物体表面并指向被压物体 竖直向下
作用点 受压物体表面 重心
示意图
联系 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力
二、压强
1.定义：物体所受 与 之比（比值定义法）。
2.物理意义：表示 的物理量。
3.公式：。F- ，单位为 ；S- ，单位 ；p- （单位 ）。
4.单位： ，简称帕，用符号Pa表示。
5.变形公式：根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
6.应用压公式的注意事项
（1）为压强的定义式，运用于所有状态下的压强的计算。
（2）根据公式及其变形公式F=pS、可以进行压强、压力和受力面积的计算。
（3）公式中的“S”为受力面积，是指两个物体 。
常见面积单位换算关系为：1m2=104cm2=106mm2。
（4）公式中的“F”为压力，不是 ，但受力面积为水平面且物体在竖直方向只受重力和支持力时，压力大小等于重力大小。
三、怎样减小或增大压强
1.增大压强
（1）受力面积一定时， ：①给压路机装上质量很大的碾子；②利用重锤钉钉子；③刹车时用力握住车闸。
（2）压力一定时， ：①刀斧、切屑工具的刀片都会磨的很薄；②图钉（如图甲）、针、锯齿的尖端加工得很尖。
（3）增大压力同时减小受力面积：砍柴时，斧头磨得很锋利，同时家加大力量。
图甲：图钉尖很尖 图乙：铁轨下铺设枕木 图丙：书包带很宽
2.减小压强
（1）受力面积一定时， ：现代建筑中广泛使用空心砖。
（2）压力一定时， ：①高楼大厦的地基很宽；②载重汽车有很宽大的轮子；③铁轨下铺设枕木（如图乙所示）；④滑雪时穿上滑雪板。
（3）减小压力的同时增大受力面积：学生背书包上学时尽量少装物品，并选用背带较宽的书包（如图丙）。
（2024 柯桥区模拟）如图，工人用橡胶锤铺设瓷砖。橡胶锤头易发生形变，敲击时会增大受力面积。以下说法错误的是（ ）
A．橡胶锤敲击时通过增大受力面积减小压强
B．锤头对瓷砖的压力和瓷砖的重力是一对平衡力
C．锤头对墙面的压力和墙面对锤头的支持力是一对相互作用力
D．工人套上粗糙的手套可以增大手与锤把之间的摩擦力
（2024 上城区校级一模）如图是“南方小土豆”在北方滑雪时，从高处滑下的情景，下列说法正确的是（ ）
A．“南方小土豆”在下滑的过程中，其惯性越来越大
B．“南方小土豆”在加速下滑的过程中，其运动状态保持不变
C．“南方小土豆”穿上滑雪板，是为了减小时地面的压强
D．“南方小土豆”在雪上匀速滑行过程中，滑板对地面的压力与地面对滑板的支持力是一对平衡力
考点二 液体压强
一、液体压强的特点
1.液体内部有压强
如图所示，在一个两端开口的玻璃管底端扎好橡皮膜，或在侧壁有开口的玻璃圆筒上扎好橡皮膜，分别逐渐加水并观察现象。
实例 实验一 实验二
加水前
加水后
现象 橡皮膜向下凸出 橡皮膜向外凸出
2.U型管压强计
（1）作用：测量液体内部压强。
（2）构造：主要由U型管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜制成）三部分组成（如图所示）。
（3）工作原理：当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U型管两侧液面产生 。两侧液面的高度差 ，表明探头处橡皮膜受到的 越大。
二、液体压强的大小
1.液体压强公式的推导
计算液面下深度为h处液体的压强时，可以设想在液面下深度为h处有一个水平放置的“平面”，计算这个平面上方的液柱对这个平面的压强。
设平面的面积为S，如图所示：
（1）液柱的体积：V=Sh，
（2）液柱的质量：m=ρV=ρSh；
（3）液柱对水平面的压力：F=G=mg=ρShg；
（4）水平面受到的液柱的压强：
因此，液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh。由于液体内部同一深度向各方向的压强都相等，所以我们只要算出液体竖直向下的压强，也就知道了这一深度处液体向各个方向的压强。
2.液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
容器的形状是多种多样的，但可以归纳为如图所示三种基本类型。在求液体对容器底部的压力或压强时，我们可以根据需要，灵活运用相应公式进行计算。
容器类型 容器底部受到液体压力的定性分析 容器底部受到液体压力的等量分析
由于液体所受重力的方向是竖直向下的，可以认为柱状容器中液体重力全部作用在容器底部，所以F压=G液 液体对容器底部的压力：F压=pS=ρghS=ρgV柱，即F压=G液（V柱指液柱的体积）
在口大底小的敞口容器中，柱状线外部一部分液体的重力作用在斜面的侧壁上，液体对容器底的压力只等于以其底面积大小形成的柱状的重力，所以F压口小底大的缩口容器中，侧壁会受到液体垂直侧面斜向上的压力，因为物体间力的作用是相互的，所以侧壁不但不起支持液体的作用，反而给液体施加了一个斜向下的压力，于是容器底部不但要承受液体的重力，而且还要承受侧壁对液体施加的向下的压力，所以F压>G液 液体对容器底的压力：F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱，F压=G柱>G液，即F压>G液，（V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液柱的体积和重力）
（2024 舟山模拟）如图所示，水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器，分别装有体积不同的同种液体且深度相同，两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示，则（ ）
A．F甲＝F乙，p甲＝p乙 B．F甲＝F乙，p甲＜p乙
C．F甲＞F乙，p甲＝p乙 D．F甲＝F乙，p甲＞p乙
（2024 西湖区校级模拟）甲、乙两个完全相同的玻璃缸装满了水，放置在水平桌面上。将质量不同（乙玻璃缸中的黄鸭质量大）的两只小黄鸭玩具轻轻放入其中，静止后如图所示，下列说法正确的（ ）
A．两个玻璃缸对水平桌面的压力相等
B．乙玻璃缸对水平桌面的压力大
C．甲玻璃缸内的水多，水对底部产生的压强大
D．乙玻璃缸内的鸭子质量大，水对底部产生的压强大
考点三 大气压强
一、大气压强的存在
1.大气压强：像液体一样，大气压强对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。
2.大气压强产生的原因：地球周围的空气因为受到地球的吸引而具有 ，因此对浸入大气的物体产生压强，同时因为大气具有 ，因而大气内部向各个方向都有压强。
3.大气压强的特点
（1）大气向 都有压强；
（2）在同一高度向各个方向的压强 。
4.平时感受不到大气压存在的原因
大气压在我们周围时刻存在着，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡。
二、大气压强的测量
1.托里拆利实验
测量方法 将一个约1m长、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住（如图甲所示），然后倒插在水银槽中（如图乙所示）。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm，水银处于静止状态（如图丙所示）。
实验过程 丁图，玻璃管倾斜，水银柱长度变长，但竖直高度差不变
实验分析 玻璃管上端为真空，没有大大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下
实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气=p水银=ρ水银gh
交流讨论 我们通常把760mm高的水银柱产生的压强叫做标准大气压，用字母p0表示。 p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利完成的，所以该实验被称为托里拆利实验。
2.对托里拆利实验的认识
（1）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会 。
（2）水银柱的高度是指管内外水银面的 ，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。
（3）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。
（4）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的 、 、 等无关。
（5）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的 。
（6）若在管的顶端开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降，最终管内外液面相平。
3.气压计
（1）定义：测量大气压的仪器叫做气压计。
（2）分类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计等）。
①水银气压计：在托里拆利实验中，如果玻璃管旁竖立一个刻度尺，读出水银柱的高度即可知道当时的大气压，这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室。
②金属盒气压计：又叫无液体气压计。如图所示，其核心部分是一个抽成真空的金属盒及一个与盒中央相连的弹性钢片。盒的表面是波纹状的，大气压变化时，金属盒受力发生变化，与盒体相连的钢性弹片的弯曲程度也发生变化，固定在弹性钢片末端的拉杆就通过传动结构放大这种形变，如果刻度盘上标的是高度差，该仪器就成了登山用的高度计。
金属盒气压计及其工作原理示意图
（3）生活中的气压计：除测量大气压外，汽车轮胎、氧气瓶、灭火器、飞机机舱及太空站内的气体压强的测量都用到了气压计。
4.大气压强的变化
影响因素 具体描述
海拔 （1）海拔越高，气压越小，在海波3000m内，每升高10m，大气压越减小100Pa；（2）海平面附近的大气压越等于标准大气压。
气象 （1）晴天的大气压比阴雨天的高；（2）冬天的大气压比夏天的高。
二、大气压强的应用
1.活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机是利用大气压工作的，通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
2.生活中的“吸力”
日常生活中的吸盘挂物中的“吸”、钢笔吸墨水中的“吸”、吸管吸饮料的中的“吸”，都不是“吸力”的作用，“吸力”是不存在的，实际上是大气压强的作用。
（2024 长兴县二模）如图所示为甲、乙两队选手选用中间有马德堡半球的绳子进行拔河比赛的场景，两队约定先使对方过分界线的为赢，如果马德堡半球分开则为平局。假如绳子质量不计，那么下面说法正确的是（ ）
A．甲队对绳子的拉力与绳子对甲队的拉力是一对平衡力
B．甲队对绳子的拉力与乙队对绳子拉力是一对相互作用力
C．比赛过程中马德堡半球没有分开，说明大气压力大于拉力
D．若乙队赢得比赛，则甲队所受的摩擦力方向始终为水平向左
某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（ ）
A．p B．p C．p D．pπd2G
考点四 流体压强与流速关系
一、流体压强与流速关系
1.流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.实验探究：流体压强与流速的关系
3.生活中跟流体压强与流速关系相关的现象
事例 图解 分析
“香蕉球” 足球在飞行时快速旋转，旋转带动球面附近的空气一起流动，在旋转气流方向和迎面气流方向相同的一侧，形成相对低压区，另一侧形成相对高压区，足球在两侧压力差的作用下发生偏转，沿弧线前进
气流喷壶 水平管中的空气流速大，导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出
站台安全线 列车进站时，带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向”列车
风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外
二、飞机的升力
1.飞机机翼的形状
如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。
2.升力产生的原因
飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。
（2024 路桥区一模）有一款沙漠取水装置如右图所示，其顶部装有涡轮，底部插入地底两米左右。有风时，涡轮旋转使内部气体流速变大，地表上方外部的热空气导入管内，形成的小水珠沿管壁流入储水器，最后连接水泵或吸管将水取出。下列说法正确的是（ ）
A．地表和地下温差越小，获得水越快
B．无风的时候有利于储水器里水的获得
C．用此装置从空气中获得水的过程是化学变化过程
D．旋转时涡轮内部气压小于外界，利于外界空气的进入
（2024 湖州二模）随着我国第三艘航母“福建舰”下水，人民海军正式迈入“三航母时代”。舰载机既要在航母上起飞，又要在航母上降落。降落时，飞机尾钩必须挂住甲板上的弹性阻拦索才能迅速停下来。关于舰载机下列说法正确的是（ ）
A．在升空的过程中，舰载机机翼上方空气流速大压强大
B．舰载机着舰时，阻拦索的拉力改变了它的运动状态
C．舰载机对阻拦索的拉力与阻拦索对舰载机的拉力是一对平衡力
D．舰载机在航母上着舰时，舰载机速度减小，其惯性也减小
（2024 滨江区一模）为了测定风速的大小，小明设计了四种装置，其中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器的滑片P向下移动，且风速增大时电压表的示数增大。其中符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
题型一 压力与压强
（2023 拱墅区二模）如图所示，放在水平地面上的两个质量均匀分布的实心长方体A、B，已知体积VA＜VB，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的质量可能等于B的质量
B．A的质量一定大于B的质量
C．A的密度可能等于B的密度
D．A的密度一定小于B的密度
（2023 长兴县模拟）3月11日下午，“探索一号”科考船携“奋斗者”号全海深载人潜水器抵达三亚，圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务。载人潜水器在下潜过程中，外表面所承受的液体压强将（ ）
A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定
（2023 宁波模拟）将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙，已知ρ甲＞ρ乙，若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体，则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是（ ）
A． B．
C． D．
题型二 液体压强的特点
（2023 余杭区模拟）玻璃杯中装有部分水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将玻璃杯倒置过来；发现纸片与水均被大气稳稳地托住，并在水平位置保持静止，如图所示。若不考虑纸片的重力，此时（ ）
A．纸片受水的压力大小可能等于大气对它的压力大小
B．纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小
C．杯子没有形变，说明水对杯子侧壁没有压强
D．杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强
（2022 杭州二模）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器，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（ ）
①液体的密度：ρ甲＝ρ乙
②液体对容器底部的压强：p甲＞p乙
③液体对容器底部的压力：F甲＝F乙
④容器对桌面的压强：p′甲＝p′乙
A．只有①和② B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
题型三 大气压强的特点
两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为P0，则N2与N1相比（ ）
A．减小P0S B．增大P0S C．减小2P0S D．增大2P0S
（2023 湖州模拟）用锅煮鸡蛋，水沸腾后，为使鸡蛋快速煮熟，将一大碗倒扣在鸡蛋上方（图甲），熄火后过一会儿，发现碗外面的水几乎全跑到碗里去了（图乙）。下列现象中，与碗外的水进入碗内的原因相同的是（ ）
A．用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物
B．用手握紧瓶子，瓶子不会掉下来
C．使用高压锅炖汤，汤热得更快
D．装热水的杯子拧紧，冷却后却盖得更紧了
题型四 压强的大小比较
如图，水平桌面上有质量相等的均匀正方体重物A、B，边长分别为a和b，且a＞b，下列操作使剩下部分对桌面压强可能相等的是（ ）
A．沿水平方向切去相等的厚度
B．沿水平方向切去相等的质量
C．沿竖直方向切去相等的厚度
D．沿竖直方向切去相等的质量
如图所示，甲、乙为两个实心均匀正方体，它们对水平地面的压力相等，现分别沿水平方向或竖直方向将两个正方体切去一部分，它们剩余部分对地面压强为p甲和p乙，下列判断正确的是（ ）
A．若沿水平方向切去相同质量，p甲可能大于p乙
B．若沿水平方向切去相同质量，p甲可能等于p乙
C．若沿竖直方向切去相同质量，p甲可能大于p乙
D．若沿竖直方向切去相同体积，p甲一定小于p乙
题型五 液体流速与压强的关系
（2024 镇海区模拟）近年来，中国科技成就让世人瞩目，探月“嫦娥”、入海“蛟龙”、中国高铁、“天舟一号”、国产大飞机C919……一大批对国民经济和社会发展有重大影响的标志性成果不断涌现。下列说法中正确的是（ ）
A．高铁因为速度快所以惯性大
B．国产大飞机能够起飞，是因为受到空气的浮力
C．绕月飞行的“嫦娥”，运动状态不断发生变化
D．“天舟一号”发射上升的过程中，受平衡力的作用
（2023 龙港市模拟）帆船是2023年杭州亚运会的重要赛事，若在帆船的起航阶段刮起了东风，为使帆船获得向北的动力，则应该调整船帆为（ ）
A．B． C． D．
（2023 金华二模）如图所示，在校园文化艺术节“科技小制作”比赛中，小科同学自制了一个简易吸尘器，当打开开关，矿泉水瓶底部的风扇转动，碎纸屑就被吸入瓶内，则此时瓶内与瓶外的气压关系（ ）
A．p内＞p外 B．p内＜p外 C．p内＝p外 D．无法确定
（2023 鹿城区三模）在学习压强的课上，秀秀做了如下实验，在两只筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，则两个乒乓球运动状态是（ ）
A．B． C． D．
基础巩固
（2024 西湖区模拟）想象一下，如果在气体和液体中流速越大的位置压强越大，则下列叙述错误的是（ ）
A．飞机翅膀的横截面形状应该反过来
B．两艘并列同向行驶的船只不会相撞
C．地铁、火车站的站台安全线不必设置
D．喷雾器再怎么用力按也喷不出雾水
（2024 上城区二模）越来越多的运动爱好者喜爱骑行。下列说法中正确的是（ ）
A．骑行速度越大，惯性越大
B．扁平的车座可以增大臀部所受的压强
C．轮胎上凹凸不平的花纹是为了增大摩擦
D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力
如图是2022年2月5日武大靖在赛场上的一张照片，照片中的武大靖左脚离开冰面，与他左脚离开冰面前相比，下列说法正确的是（ ）
A．压力变大 B．压力变小 C．压强变大 D．压强变小
自行车是日常生活中常用的交通工具，下列四处的设计主要是为了减小压强的是（ ）
A．a处的车把套紧套在钢管上
B．b处踏板上有凹凸不平的花纹
C．c处有宽大的座垫
D．d处车轴上涂有润滑油
（2024 鄞州区校级模拟）图甲是科学兴趣小组设计的光学式指纹锁模型。当手指按压在指纹采集面上，指纹经凸透镜成像在感光组件上，识别系统比对成功后开锁。
（1）请写出感光组件上像的特点： 。
（2）图乙为录入指纹时的过程，测得采集面的压强随压力变化关系如图丙所示，分析0～F2段压强增大且不成正比的原因： 。
（2024 宁波一模）擦窗机器人的质量为2千克，它的“腹部”有吸盘，如图，当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，它能牢牢地吸在竖直玻璃上。
（1）擦窗机器人工作时，主机内部的气压 （选填“大于”、“等于”或“小于”）外界大气压，而“吸附”在玻璃上。
（2）当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时，若真空泵继续向外抽气，则擦窗机器人受到的摩擦力 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。机器人沿着水平匀速向左擦窗，此时机器人受到的摩擦力的方向为 。
（2023 舟山模拟）如图所示，边长为10cm的正方体A重力为1N，在水平向左的力F1＝2N，竖直向上的力F2＝4N作用下，沿着墙壁竖直向上做匀速直线运动，则此时A受到的滑动摩擦力大小为 ，A对竖直墙壁的压强为 。
（2024 龙湾区二模）小龙利用实验室里的压强计进行科学实验。
（1）如图甲，小龙保持金属盒方向不变，上下移动金属盒，发现U形管中液面高度差发生变化。该实验说明液体压强与 有关。
（2）如图乙，①、②是两支装有等量水的相同压强计，其右端都用橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。用电吹风从左侧向玻璃管吹风时，发现①、②U形管液面高度差不相同，其原因是 。
（2024 金华二模）飞鸟在天空中自由翱翔，人类模拟飞鸟的翅膀制造了飞机的机翼，从而遨游天空。
（1）飞鸟展开翅膀滑翔飞行时获得向上的升力，其升力是由于飞鸟翅膀上表面附近的空气流速 （选填“大于”“等于”或“小于”）翅膀下表面附近的空气流速而产生的。
（2）飞鸟飞行时产生的升力，可表示为F＝kSv2，式中S为翅膀的面积，v为飞鸟的飞行速度，k为比例常量。鸟在空中水平滑翔时，双翅左右伸展不动，滑翔的速度取决于鸟的体重和翅膀的大小，则体重小翅膀大的鸟滑翔速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）体重大翅膀小的鸟滑翔速度。若一只质量为m0、翅膀面积为S0的飞鸟，其水平滑翔速度为v0，假设飞机飞行时获得的升力与飞鸟飞行时获得的升力满足同样的规律，且k值相同（k为未知量），则一架质量为m、起飞速度为v的飞机，其机翼设计面积S应为 。
能力提升
如图甲所示，长木板重10N，长木板底面积为100cm2，现将其底面积50cm2与水平桌面接触，木板静止时对桌面的压强为 Pa；在水平外力作用下推动木板缓慢向左运动，直至木板全部移到桌面上，在这个过程中，木板所受摩擦力的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。小明做了图乙的探索，长木板长度为L，将该长木板的0.2L长度伸出桌子边缘，用竖直向下的力F0压长木板的一端，当F0＝ 时，长木板刚好会被翘起。
（2022 奉化区模拟）年糕为中国汉族的传统食物，一般采用蒸熟的米粉压制或用煮熟的米饭打制而成。
（1）年糕中含量最多的成分是淀粉。在水稻种子中，淀粉主要存在于 中（填结构名称）。
（2）某同学在切年糕时发现，刀贴在年糕椭圆面短的一侧切（如图1）比长的一侧切（如图2）更省力，最直接的原因是减小了 。
（2024 宁波模拟）五一放假小科一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小科爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小科很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？
【探寻千斤顶原理】
（1）如图一所示用60N的水平推力去压图钉，石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。已知图钉尖端的面积是0.3mm2，则墙面受到的压强是 帕。
（2）那么液体是否也有类似的效果呢？小科查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图二所示）。从液体压强的角度解释，木桶被压裂的原因是 。小科进一步查阅后发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
【初建千斤顶演示模型】
（3）小科思考后，组装了如图三所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为 。
（4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，可能存在的不足是 。（写出一条即可）
（2024 永康市校级模拟）覆杯实验是科学中的经典实验。小乐在薄壁玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气，然后托住硬纸片，将玻璃杯倒置，水不流出，硬纸片也不掉下，如图甲所示。
（1）小乐在实验时将玻璃杯逆时针旋转90°至如图乙所示状态，其目的是证明 。
（2）当玻璃杯处于如图甲所示状态时，玻璃杯中水的高度为15cm，杯口圆面积为100cm2，若实验时大气压强为1×105Pa，不计硬纸片质量，则硬纸片与水和杯接触的100cm2部分，受到向下的压力为 N：得出上述数据的理由是 。
（2024 青田县模拟）校园项目化比赛中，小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下：
①将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态，弹簧测力计上端固定且高度不变，下端用细线连接重力为5牛的金属块，并使金属块始终部分浸入水中，待水面静止后，用止水夹将左侧容器密封，此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
（1）写出①中气密性检查的步骤 。
（2）计算②金属块排开水的体积 。
（3）当外界气压大于一个标准大气压时，弹簧测力计的读数将变 。
（2024 吴兴区校级模拟）歼﹣16战斗机，是我国自主研制第四代战斗机，被称为我国第一王牌战机。小王发现机翼的形状都有明显的弧形，于是，他进行了如下探究：用硬纸板制作机翼模型，用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，获得以下数据。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同风速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20cm 10cm 2cm 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20cm 10cm 4cm 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20cm 10cm 6cm 11.0 9.1 6.1 2.5 0
（1）依据以上的探究过程，飞机升力与飞机机翼的关系，小王提出的问题是什么？ 。
（2）用电风扇正对着机奖模型吹风，弹簧秤的示数会变小，其原因是 。
（3）第2组实验中，当风速为6m/s时机翼模型受到的升 N。
（4）根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼的关系： 。
（2023 嘉兴模拟）如图甲、乙所示，水平桌面上有两个高为30cm的柱形容器，现将两个完全相同的圆柱形金属块（重120N、高20cm、底面积100cm2）分别置于柱形容器底部。其中，乙图的金属块与容器底部之间用少量蜡密封（不计蜡的质量）。取g＝10N/kg。
（1）计算甲图中金属块对容器底部的压强。
（2）乙图中，向容器内加水至液面高度为10cm，求金属块对容器底部的压力。（取大气压强p0＝1.0×105Pa）
（3）若向甲图中容器内加水，画出从开始加水至容器装满水的过程中金属块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像（需标注相应的数据）。
（2023 宁波模拟）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力F随杯中饮料的高度h变化的图像如图。饮料出口的横截面积S1＝0.8cm2，饮料流出的速度v＝50cm/s，杯高H＝10cm，杯底面积S2＝30cm2，g取10N/kg。
（1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？
（2）饮料的密度为多大？
（3）设杯底与杯座的接触面积也为S2，饮料持续流入空杯5s后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？
（2024 鹿城区校级一模）小温关注到某视频中正在推销破窗神器，如图所示。该破窗神器主要应用于汽车意外落水的情况。已知某汽车总重为1.5吨，汽车体积为4立方米，车窗钢化玻璃所能承受的最大压强为1.2×106帕。（水的密度取1.0×103千克/立方米）
（1）汽车落水后，在水未充满车内空间前，车门往往很难打开是因为 。
（2）该破窗神器使用时，按下按钮，弹片瞬间弹出的力可达200牛，弹片与车窗的接触面积约为0.5平方厘米，请通过计算说明该破窗神器是否有效。
（3）汽车刚落水时漂浮在水面上，之后会不断进水直至完全浸没，最终沉入水底。若汽车落水后，水以每秒10千克的速度渗入车内，不计乘客质量，则汽车落水后的黄金救援时间（从落水到完全浸没）是多长？
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