第9章 压 强
第Ⅰ卷(选择题,共30分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图所示是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。嫦娥六号着落架下方安装圆盘形的“脚”,其作用是( C )
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
2.下列利用连通器原理工作的是( C )
A.喷泉 B.钢笔吸水
C.洗手间下水管 D.液体内部压强实验器
3.下列与压强有关的说法中,正确的是( A )
A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航
B.学生用吸管喝牛奶与大气压无关
C.托里拆利实验最先证明了大气压的存在
D.玻璃厂用吸盘搬运玻璃利用的是吸盘的黏结力
4.关于压力和压强,下列说法正确的是( D )
A.物体的重力越大,对接触面的压力就一定越大
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力
C.大气压强随着海拔高度的增大而增大
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增大而增大
5.思思在超市买了肉、萝卜和鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,再将三样物品放在环保袋中提回家。最合理的装袋方式是( D )
A B C D
6.如图所示,将装有肉块的密封袋缓慢地浸入水中,在液面接近袋口时将袋口密封,这样从水中拿出来后,肉块也能被密封袋牢牢包裹,提升保鲜能力,下列关于此应用的说法正确的是( D )
A.此现象利用了连通器原理
B.此方法在中国空间站也能应用
C.浸入水中越浅效果越好
D.此现象利用了大气压强
7.物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( D )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.营救冰面落水儿童,救援人员可匍匐前进,尽量减小对冰面的压强
8.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( C )
A.高压锅煮食物 B.注射器给病人注射药液
C.吸管喝饮料 D.坦克装有宽大的履带
9.如图所示,三个质量、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、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( B )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
10.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有质量相同的不同液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则两液体的密度ρ甲、ρ乙和桌面受到的压强p甲、p乙大小关系为( A )
A.ρ甲<ρ乙,p甲=p乙 B.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙
C.ρ甲<ρ乙,p甲
ρ乙,p甲=p乙
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题(每空2分,共30分)
11.如图甲所示是我国西汉时期的青铜鸟柄汲酒器,图乙是其示意图,长柄上端鸟身上和球形容器底部分别有一个小孔A和B。敞开A、B孔,将汲酒器放入酒缸中时酒缸与青铜鸟柄汲酒器可以看作是一个 连通器 ;当球形容器内充满酒水后,向上提升长柄取酒时,应使小孔A闭合,酒水在 大气压 的作用下不会流出来。
甲 乙
12.接种疫苗的注射器针尖做得很细是通过 减小受力面积 的方法来增大压强的;如图所示是护士给病人的输液装置,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,这根“闲置管”的作用是在输液过程中,使空气在瓶内气压减小时,在 大气压强 的作用下进入瓶内。
13.如图所示是一个自带吸管的玻璃杯。杯中的水静止时,A点处的液体压强 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点处的液体压强,此时向杯子广口中缓慢倒入密度小于水的油(未溢出),待杯中的液体静止后,杯中的液面高度 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)吸管中的液面高度。若将吸管口堵住,则该玻璃杯 不是 (选填“是”或“不是”)连通器。
14.陆地上物体浸在大气中,好比鱼浸在水中;海拔越低的位置气压越 高 (选填“高”或者“低”),假设大气密度均匀,类比液体压强,尝试解释原因: 海拔越低的位置,大气层越厚,相当于液体深度更大,压强更大 ;海拔3 000 m以内每上升100 m,气压改变1 000 Pa,估测大气密度大约为 1 kg/m3(g取10 N/kg)。
15.如图所示,薄壁容器的底面积为S,重力为G1,内装有密度为ρ,重力为G2的某种液体,液体深度为h,容器放置在水平桌面上静止,那么容器底部受到的液体压强为 ρgh ,容器对桌面产生的压强为 。
16.如图所示的一个足够长的容器中盛有水,容器下部的横截面积是50 cm2,上部的横截面积是10 cm2,水深h是40 cm,A点到容器底的高度h1是10 cm,再向容器中倒入0.1 kg的水且不溢出,则水对容器底部的压力增加 4.9 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
17.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,则它们对地面的压力之比FA∶FB= 5∶9 ,密度之比ρA∶
ρB= 1∶1 。
三、简答题(共4分)
18.把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
甲 乙
(1)把手指移开后管内的水会怎样流动
(2)把细管倒过来,如图乙所示,如果把手指移开,管内的水会从A端流出。请你解释原因。
答案:(1)图甲,当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压对它向上的作用,水不会从下端流出;把手指移开后,在重力的作用下,水会从细管中流出。
(2)把细管倒过来,如图乙所示,如果把手指移开,构成了连通器,两边的液面最终会相平,所以,管内的水会从A端流出。
四、实验探究题(19题8分,20题10分,共18分)
19.如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中。
甲 乙 丙 丁
(1)首先小组成员根据生活经验提出各种猜想。滑雪时,两个人对雪地的压力是差不多的,但一个穿运动鞋陷下去了,另一个穿滑雪板却没有,由此猜想压力的作用效果可能与 受力面积 有关。
(2)实验中是通过比较 海绵的凹陷程度 来比较压力作用效果的。
(3)通过比较图甲和图乙两次实验,可以探究压力的作用效果与 压力大小 的关系。下列事例中,直接应用该结论的是 ③ (选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
(4)如图丁所示,为了探究压力的作用效果跟受力面积的关系,小组成员将长方体肥皂沿竖直虚线方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块的肥皂对海绵的压力作用效果跟之前一样,于是分析得出结论:压力的作用效果跟受力面积无关。该做法和结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制受力大小相同 。你的补救方法是 将切下的肥皂块放在剩下的肥皂上面 。
(5)能不能把小桌直接放在桌面上进行实验 并说出原因: 不能,实验效果不明显 。
20.如图所示,某中学物理兴趣小组用液体内部压强实验器做“研究液体内部压强”的实验。
(1)实验所用的液体内部压强实验器探头上的橡皮膜应该选用 薄 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)实验是通过U形管中液面的 高度差 来反映被测液体压强大小的,这是 转换 (选填“控制变量”或“转换”)法的应用。使用前检查装置气密性时用手轻轻按压几下探头的橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 不漏气 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)图甲、乙、丙分别表示探究过程中的三个情景。容器中的液体、探头插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出,比较图 甲、乙 可知液体压强大小与液体的深度有关;比较图乙、丙可知液体压强大小与液体的 密度 有关。
(4)在图乙中,使探头保持同一深度不变,改变探头的方向,分别朝向上、向下、向左、向右等方向时,U形管中液面高度差 不变 (选填“变化”或“不变”)。
(5)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 丙、丁 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 无关 。
(6)若探头受到液体压强等于U形管两侧液面的压强差(忽略橡皮膜弹力的影响),测得图丙中U形管左右两侧液面的高度差为10 cm,探头在盐水中的深度为9 cm,则盐水密度为 1.11 g/cm3(结果保留两位小数)。(U形管中液体密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
五、计算题(每小题9分,共18分)
21.如图所示,放在水平桌面上的容器,左侧壁上有一个细开口弯管,弯管内的水面高度为h1=0.8 m,容器的顶部和底部的面积为0.08 m2,顶部到底部的高度为h2=0.6 m。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,则:
(1)水对容器顶部的压强是多少
(2)液体某深度处受到水的压强为1.5×103 Pa,该处的深度为多少
(3)容器底部受到水的压力大小为多少
解析:(1)由图可知,容器顶部水的深度h=h1-h2=0.8 m-0.6 m=0.2 m,
水对容器顶部的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=
2 000 Pa。
(2)液体某深度处受到水的压强为1.5×103 Pa,由p=ρgh可得,该处的深度h′===0.15 m。
(3)水对容器底的压强p水=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m=
8 000 Pa,
水对容器底的压力F水=p水S=8 000 Pa×0.08 m2=640 N。
答案:(1)2 000 Pa (2)0.15 m (3)640 N
22.如图甲所示,将一厚底薄壁(不计壁的厚度)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变化的图像如图乙所示,杯子的最大深度为10 cm,杯子的底面积为
30 cm2。(g取10 N/kg)求:
甲 乙
(1)空杯的质量。
(2)装满饮料时杯子对杯座的压强。
(3)装满饮料时饮料对杯底的压强。
解析:(1)由图乙可知,当h=0 cm时,杯座受到的压力F=0.9 N,
由F=G=mg可得,空杯的质量m杯====0.09 kg。
(2)由图乙可知,当h′=10 cm时,杯座受到的压力F′=4.5 N,
装满饮料时杯子对杯座的压强p===1.5×103 Pa。
(3)装满饮料时杯座受到的压力等于杯子和饮料的总重力,所以G=F′=4.5 N,装满饮料时饮料受到的重力G′=G-G杯=4.5 N-0.9 N=3.6 N,
装满饮料时饮料对杯底的压强p′====1.2×103 Pa。
答案:(1)0.09 kg (2)1.5×103 Pa (3)1.2×103 Pa第9章 压 强
第Ⅰ卷(选择题,共30分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.2024年6月2日,嫦娥六号探测器成功着陆月背面南极艾特肯盆地,这是人类历史上首次登陆月球背面,如图所示是嫦娥六号探测器,成功着陆月球背面3D动画模拟图。嫦娥六号着落架下方安装圆盘形的“脚”,其作用是( )
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
2.下列利用连通器原理工作的是( )
A.喷泉 B.钢笔吸水
C.洗手间下水管 D.液体内部压强实验器
3.下列与压强有关的说法中,正确的是( )
A.船闸利用了连通器的原理实现船只通航
B.学生用吸管喝牛奶与大气压无关
C.托里拆利实验最先证明了大气压的存在
D.玻璃厂用吸盘搬运玻璃利用的是吸盘的黏结力
4.关于压力和压强,下列说法正确的是( )
A.物体的重力越大,对接触面的压力就一定越大
B.刀刃磨得很锋利,是为了增大压力
C.大气压强随着海拔高度的增大而增大
D.水坝建成上窄下宽的形状,是由于水对坝体的压强随深度的增大而增大
5.思思在超市买了肉、萝卜和鸡蛋,各自用保鲜袋装好后,再将三样物品放在环保袋中提回家。最合理的装袋方式是( )
A B C D
6.如图所示,将装有肉块的密封袋缓慢地浸入水中,在液面接近袋口时将袋口密封,这样从水中拿出来后,肉块也能被密封袋牢牢包裹,提升保鲜能力,下列关于此应用的说法正确的是( )
A.此现象利用了连通器原理
B.此方法在中国空间站也能应用
C.浸入水中越浅效果越好
D.此现象利用了大气压强
7.物理与日常生活、工程实践密切相关,下列分析正确的是( )
A.用久的菜刀需要磨一磨,是为了减小压强
B.人行盲道有凸起,是为了增大受力面积,减小压强
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外大气压变大
D.营救冰面落水儿童,救援人员可匍匐前进,尽量减小对冰面的压强
8.拔火罐祛除湿气,是我国中医的一种传统治疗方法。它是以罐为工具,利用燃烧等方法排出罐内部分空气后扣在相关穴位上,罐体就会吸附在皮肤表面,使相应部位产生刺激,以达到治疗疾病的目的。下列现象与拔火罐的原理相同的是( )
A.高压锅煮食物 B.注射器给病人注射药液
C.吸管喝饮料 D.坦克装有宽大的履带
9.如图所示,三个质量、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、丙三种液体,它们的液面在同一水平面上,若容器对桌面的压强相等,则三种液体对容器底的压强( )
A.一样大 B.甲最小 C.乙最小 D.丙最小
10.如图所示,完全相同的甲、乙两个烧杯内装有质量相同的不同液体。在两烧杯中,距离杯底同一高度处有A、B两点,已知A、B两点压强相等,则两液体的密度ρ甲、ρ乙和桌面受到的压强p甲、p乙大小关系为( )
A.ρ甲<ρ乙,p甲=p乙 B.ρ甲<ρ乙,p甲>p乙
C.ρ甲<ρ乙,p甲ρ乙,p甲=p乙
第Ⅱ卷(非选择题,共70分)
二、填空题(每空2分,共30分)
11.如图甲所示是我国西汉时期的青铜鸟柄汲酒器,图乙是其示意图,长柄上端鸟身上和球形容器底部分别有一个小孔A和B。敞开A、B孔,将汲酒器放入酒缸中时酒缸与青铜鸟柄汲酒器可以看作是一个 ;当球形容器内充满酒水后,向上提升长柄取酒时,应使小孔A闭合,酒水在 的作用下不会流出来。
甲 乙
12.接种疫苗的注射器针尖做得很细是通过 的方法来增大压强的;如图所示是护士给病人的输液装置,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,这根“闲置管”的作用是在输液过程中,使空气在瓶内气压减小时,在 的作用下进入瓶内。
13.如图所示是一个自带吸管的玻璃杯。杯中的水静止时,A点处的液体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点处的液体压强,此时向杯子广口中缓慢倒入密度小于水的油(未溢出),待杯中的液体静止后,杯中的液面高度 (选填“大于”“小于”或“等于”)吸管中的液面高度。若将吸管口堵住,则该玻璃杯 (选填“是”或“不是”)连通器。
14.陆地上物体浸在大气中,好比鱼浸在水中;海拔越低的位置气压越 (选填“高”或者“低”),假设大气密度均匀,类比液体压强,尝试解释原因: ;海拔3 000 m以内每上升100 m,气压改变1 000 Pa,估测大气密度大约为 kg/m3(g取10 N/kg)。
15.如图所示,薄壁容器的底面积为S,重力为G1,内装有密度为ρ,重力为G2的某种液体,液体深度为h,容器放置在水平桌面上静止,那么容器底部受到的液体压强为 ,容器对桌面产生的压强为 。
16.如图所示的一个足够长的容器中盛有水,容器下部的横截面积是50 cm2,上部的横截面积是10 cm2,水深h是40 cm,A点到容器底的高度h1是10 cm,再向容器中倒入0.1 kg的水且不溢出,则水对容器底部的压力增加 N。(ρ水=1.0×103 kg/m3)
17.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,则它们对地面的压力之比FA∶FB= ,密度之比ρA∶
ρB= 。
三、简答题(共4分)
18.把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
甲 乙
(1)把手指移开后管内的水会怎样流动
(2)把细管倒过来,如图乙所示,如果把手指移开,管内的水会从A端流出。请你解释原因。
四、实验探究题(19题8分,20题10分,共18分)
19.如图所示,某小组在“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中。
甲 乙 丙 丁
(1)首先小组成员根据生活经验提出各种猜想。滑雪时,两个人对雪地的压力是差不多的,但一个穿运动鞋陷下去了,另一个穿滑雪板却没有,由此猜想压力的作用效果可能与 有关。
(2)实验中是通过比较 来比较压力作用效果的。
(3)通过比较图甲和图乙两次实验,可以探究压力的作用效果与 的关系。下列事例中,直接应用该结论的是 (选填序号)。
①有些课桌的边缘设计成圆弧形状
②水壶的壶嘴和壶身设计成相同的高度
③货车每一车轴的平均承载质量不得超过10 t
(4)如图丁所示,为了探究压力的作用效果跟受力面积的关系,小组成员将长方体肥皂沿竖直虚线方向切成大小不同的两块,发现无论是大块还是小块的肥皂对海绵的压力作用效果跟之前一样,于是分析得出结论:压力的作用效果跟受力面积无关。该做法和结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。你的补救方法是 。
(5)能不能把小桌直接放在桌面上进行实验 并说出原因: 。
20.如图所示,某中学物理兴趣小组用液体内部压强实验器做“研究液体内部压强”的实验。
(1)实验所用的液体内部压强实验器探头上的橡皮膜应该选用 (选填“薄”或“厚”)一些的较好。
(2)实验是通过U形管中液面的 来反映被测液体压强大小的,这是 (选填“控制变量”或“转换”)法的应用。使用前检查装置气密性时用手轻轻按压几下探头的橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置 (选填“漏气”或“不漏气”)。
(3)图甲、乙、丙分别表示探究过程中的三个情景。容器中的液体、探头插入的深度以及U形管中液面情况,都可以从图上看出,比较图 可知液体压强大小与液体的深度有关;比较图乙、丙可知液体压强大小与液体的 有关。
(4)在图乙中,使探头保持同一深度不变,改变探头的方向,分别朝向上、向下、向左、向右等方向时,U形管中液面高度差 (选填“变化”或“不变”)。
(5)要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关,应选择 两图进行对比,结论是:液体压强与盛液体的容器形状 。
(6)若探头受到液体压强等于U形管两侧液面的压强差(忽略橡皮膜弹力的影响),测得图丙中U形管左右两侧液面的高度差为10 cm,探头在盐水中的深度为9 cm,则盐水密度为 g/cm3(结果保留两位小数)。(U形管中液体密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
五、计算题(每小题9分,共18分)
21.如图所示,放在水平桌面上的容器,左侧壁上有一个细开口弯管,弯管内的水面高度为h1=0.8 m,容器的顶部和底部的面积为0.08 m2,顶部到底部的高度为h2=0.6 m。g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,则:
(1)水对容器顶部的压强是多少
(2)液体某深度处受到水的压强为1.5×103 Pa,该处的深度为多少
(3)容器底部受到水的压力大小为多少
22.如图甲所示,将一厚底薄壁(不计壁的厚度)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变化的图像如图乙所示,杯子的最大深度为10 cm,杯子的底面积为
30 cm2。(g取10 N/kg)求:
甲 乙
(1)空杯的质量。
(2)装满饮料时杯子对杯座的压强。
(3)装满饮料时饮料对杯底的压强。