备战2025年中考物理真题分类(江苏专用)专题09压强液体压强气体压强(原卷版+解析)

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名称 备战2025年中考物理真题分类(江苏专用)专题09压强液体压强气体压强(原卷版+解析)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-04-29 09:47:25

文档简介

主题二 力学
专题09 压强 液体压强 气体压强
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
考点内容 课标要求 命题预测
压力和压强 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。 压力和压强是中考常考热点,主要考查对压力的理解、压强的计算、增大和减小压强的方法等。题型主要是选择题、填空题,实验探究题和计算题。主要命题点有:理解压力的概念、压强的物理意义、压强的计算、增大和减小压强的方法、探究压力的作用效果等。
液体压强及连通器 探究并了解液体压强与哪些因素有关。 液体压强也是中考的热门考点,主要考查液体压强的特点、液体压强的计算、探究液体压强。常见考题类型是选择题、填空题实验探究题和计算题。命题点有:液体压强的特点、液体压强的大小计算、液体压强的大小比较、探究液体压强的特点等。
大气压强 知道大气压强及其与人类生活的关系。 对大气压强相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:证明大气压存在的实验、大气压强的测量、大气压的变化,大气压的应用等。
流体压强与流速的关系 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 流体压强是流体特有的现象,此部分考查一般会结合生活实际命题。其考题题型多是选择题,有时也会出现在填空题中。命题点有:流体压强与流速关系的现象辨析、飞机升力产生原因等等现象解释。
1.(新情境)(2024·江苏常州·中考真题)2024年3月,常州市金坛区三星村遗址出土了一件大穿孔石钺,是迄今发现的中国史前保存完好的最大石钺.如图甲所示,考古学家测得其宽度l为 cm.石钺由均质石块打磨而成,打磨过程中,石块的 不变。如图乙所示,古人使用石钺生产劳动时,用圆弧形、薄的一侧劈砍树木,而不用平整、厚实的一侧,这是通过 的方法增大压强。
2.(跨学科)(2024·江苏宿迁·中考真题)科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
3.(新考法)(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A、B放在水平桌面上,两容器中水的深度相等,水对容器底部的压强分别为和,则___________;已知B容器底面积为,总重为8N,B容器对桌面的压强为___________Pa;将压强计橡皮膜朝下分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为和,多次实验发现均小于,该现象产生的原因是___________。
考向一 压力和压强
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是(  )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
2.(2024·江苏镇江·中考真题)如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和。两区域示数不同的原因是( )
A.在区域1中A对木板的压力更大 B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大 D.木板上区域2的粗糙程度更大
3.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上.现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( )
A.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
B.木块在甲容器中受到的浮力大于在乙容器中受到的浮力
C.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底
4.(2024·江苏盐城·中考真题)小明乘车去奶奶家玩,坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木是________的;刹车时,人会向前倾,这是由于人具有________;车上安全锤的头部做得很尖,这样设计的目的是为了增大________。
5.(2024·江苏淮安·中考真题)无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为,静止时两起落架与地面的总接触面积为。(g取)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
6.(2024·江苏连云港·中考真题)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
7.(2024·江苏徐州·中考真题)一个人体重为600N,站在岸边的鹅卵石上,双脚与鹅卵石的接触面积为0.02m2;当他站在水中时,排开水的体积为0.05m3,g取10N/kg。求:
(1)人对鹅卵石的压强;
(2)站在水中时,人受到的浮力。
8.(2024·江苏镇江·中考真题)如图1所示,用动滑轮将重力为的木块匀速提升,所用拉力F为。
(1)求此过程中的有用功。
(2)求该动滑轮的机械效率。
(3)将木块取下放置于水平地面上,如图2所示,木块底面积为,求木块对地面的压强。
解题技巧 (1)压力不一定是由于物体受到重力而引起的;物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力 (2)柱体对水平面的压力,所以柱体对水平面的压强,柱形固体对水平面的压强只与柱体的密度和高度有关,与体积和底面积无关。 (3)影响压力作用效果的因素:压力和受力面积。受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
考向二 液体的压强
9.(2024·江苏苏州·中考真题)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(  )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮 B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大 D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
10.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作 B.液体质量相等
C.操作时间相等 D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
11.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
12.(2024·江苏南通·中考真题)利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
(1)U形管两边液面的___________能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明___________;
(2)将金属盒分别放入水和盐水中,如图,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是和,则___________,据此不能得出液体压强与液体密度的关系,原因是___________。
13.(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的__________。实验中,通过U形管两侧液面的__________来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,__________越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与__________有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度__________。
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中______________;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水从孔也不能流出,因为水受到了______的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至处,使,水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与__________的距离。
解题技巧 (1)液体内部的压强规律:液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体的密度有关。在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 (2)静止液体的内部压强跟液体的密度、深度有关,跟液体的质量、体积及容器的形状、底面积大小无关。 (3)在液体压强公式中h表示深度,而不是高度。h指液面到液体内研究的点的竖直高度。 (4)液体对容器底的压力是由于液体受到重力引起的,但压力不一定等于容器中液体的重力。压力的大 小与容器的形状有关,只有竖直放置的柱形容器,液体对容器底部的压力才等于液体的重力。 (5)理解连通器原理要注意下面两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流动的情况下”,只有满足这两个条件,各容器中的液面才保持相平。
考向三 气体压强
15.(2024·江苏南通·中考真题)公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是(  )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
16.(2024·江苏无锡·中考真题)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在_________(选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为_________N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的_________力。
17.(2024·江苏盐城·中考真题)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气________的关系。
【收集证据】
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止______________。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子__________连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出__________,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。
【交流结论】
(1)若小气球半径,大气球半径,则它们相连通后空气将向半径________的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有_________种。
解题技巧 (1)空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强。空气内部向各个方向都有压强,空气中某一点向各个方向的压强大小相等。 (2)托里拆利实验注意事项 ①玻璃管中要充满水银,不能留有气泡;若有气泡,会使测量结果偏小。 ②在做实验时要将玻璃管竖直放置。 ③测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的竖直高度。 ④管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。 ⑤如果玻璃管上端破了一个洞,管内的水银不会向上喷出,因为破洞后的玻璃管与水银槽构成了连通器,管内水银将向下落回水银槽,与水银槽中的液面相平。 (3)海拔越高,气压越小 (4)液体的沸点随气压的增大而升高。
考向四 流体压强与流速的关系
18.(2024·江苏苏州·中考真题)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.吹气时纸条向上
B.用吸管喝水
C.将硬币吹进盘中
D.吹气时乒乓球不掉
19.(2024·江苏扬州·中考真题)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为___________N,排开水的体积为___________;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强___________;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了___________;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有___________。
解题技巧 利用流体压强与流的关系解释生活中的现象一般步骤 ①确定流速大的地方在哪里。(或分析物体形状,凸出部分的流体流速大) ②根据压强大小确定压力大小及压力差的方向。 ③根据压力差的作用分析产生的各种现象。
1.(2024·青海)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了(  )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
2.(2024·山东临沂)2024年5月9日,山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于下图所示的手球比赛,分析正确的是(  )
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压强比站立时小
3.(2024·四川成都)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.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
4.(2024·河北)在劳动中应用科学知识。下表所列劳动项目与科学知识不相符的是( )
选项 劳动项目 科学知识
A 移动重物时在下面垫圆木 用滚动代替滑动可以减小摩擦
B 煮沸自来水 煮沸可杀菌消毒,降低水的硬度
C 用硝酸铵和水自制冷敷袋 硝酸铵在溶于水的过程中吸收热量
D 自制气压计 流体中,流速越大的位置压强越小
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·广东深圳) 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,图是嫦娥六号探测器,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型“脚”,其目的是(   )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
7.(2024·黑龙江龙东)下列现象用流体压强与流速关系知识解释的是( )
A.硬纸板不掉下来 B.吸盘挂钩
C.用吸管吸饮料 D.飞机机翼
8.(2024·山东滨州)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为受到惯性力
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
9.(2024·广东广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为(  )
A. B. C. D.
10.(2024·广东深圳) 2024年6月 10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐佳佳同学发现并行的龙舟不能靠的太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样?(  )
A.用吸管吸饮料 B.地铁站里有安全线
C.高压锅煮饭 D.佳佳在骑车时需要带头盔
11.(2024·新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为的酒精,则酒精的质量为(  )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
12.(2024·山东烟台)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
13.(2024·四川泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
14.(2024·黑龙江绥化)飞机能够在空中飞行,原理在于机翼下方比上方空气流速小,压强__________(选填“大”或“小”),从而获得向上的升力。随着飞机升空,海拔高度增加,大气压__________(选填“增大”“减小”或“不变”).
15.(2024·宁夏)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
16.(2024·宁夏)如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 ;高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速越大的位置,压强越 。
17.(2024·黑龙江牡丹江)一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
18.(2024·辽宁)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
19.(2024·黑龙江齐齐哈尔)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则______;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则______(两空均选填“<”、“=”或“>”)
20.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵______来体现的,______(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制______相同;改变压力的大小,可以得出结论:______;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是:______;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则______(选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______。
21.(2024·山东滨州)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
22.(2024·广东深圳)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置________;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc'_______sd';
(4)思考乐辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由___________。
23.(2024·安徽)小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”“=”或“<”)。
24.(2024·河南)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象: ;
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否 ;
(3)比较图中 两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强 ;
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及 与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差;
(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体。
25.(2024·四川宜宾)某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa;(,g取)
(5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。()
26.(2024·吉林)质量为的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
27.(2024·广东)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。()
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;
②重力做的功;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
28.(2024·新疆)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
29.(2024·甘肃武威) 如图所示,电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为,求:
(1)小东骑行的距离;
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(,车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
平衡车参数
净重 含电池组
最高车速
轮胎接地面积
30.(2024·甘肃临夏)023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震,道路中断、房屋倒塌、人员伤亡,人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后,中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中,我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备,为抢险工作赢得了时间。
(1)求运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行多少千米?
(2)若飞机及所有物资总重达150t,与地面的总接触面积约为1.5m2,则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为,求此过程中发动机的功率。
31.(2024·山西)在消防安全教育中,消防员在讲解如图所示的警示图片时强调:落水汽车车门所处深度平均按1m算,车门很难被打开。正确的方法是立即解开安全带,用安全锤等尖锐物品破窗进行自救。有的同学很疑惑:落水汽车车门离水面仅有1m深,为什么很难打开呢?请你用学过的物理知识解释车门很难打开的原因。(提示:用数据解释更有说服力,g取10N/kg)
32.(2024·北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积 ;
(2)该东北虎的质量 。
33.(2024·山东菏泽)小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为,g取10N/kg。
(1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功;
(3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为)和宾馆的电子秤进行如下操作:①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg;②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。(海水的密度为)。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)主题二 力学
专题09 压强 液体压强 气体压强
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
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考点内容 课标要求 命题预测
压力和压强 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。 压力和压强是中考常考热点,主要考查对压力的理解、压强的计算、增大和减小压强的方法等。题型主要是选择题、填空题,实验探究题和计算题。主要命题点有:理解压力的概念、压强的物理意义、压强的计算、增大和减小压强的方法、探究压力的作用效果等。
液体压强及连通器 探究并了解液体压强与哪些因素有关。 液体压强也是中考的热门考点,主要考查液体压强的特点、液体压强的计算、探究液体压强。常见考题类型是选择题、填空题实验探究题和计算题。命题点有:液体压强的特点、液体压强的大小计算、液体压强的大小比较、探究液体压强的特点等。
大气压强 知道大气压强及其与人类生活的关系。 对大气压强相关问题的考查题型基本上是选择题和填空题两种。命题点有:证明大气压存在的实验、大气压强的测量、大气压的变化,大气压的应用等。
流体压强与流速的关系 了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。 流体压强是流体特有的现象,此部分考查一般会结合生活实际命题。其考题题型多是选择题,有时也会出现在填空题中。命题点有:流体压强与流速关系的现象辨析、飞机升力产生原因等等现象解释。
1.(新情境)(2024·江苏常州·中考真题)2024年3月,常州市金坛区三星村遗址出土了一件大穿孔石钺,是迄今发现的中国史前保存完好的最大石钺.如图甲所示,考古学家测得其宽度l为 cm.石钺由均质石块打磨而成,打磨过程中,石块的 不变。如图乙所示,古人使用石钺生产劳动时,用圆弧形、薄的一侧劈砍树木,而不用平整、厚实的一侧,这是通过 的方法增大压强。
【答案】 36.0 密度 减小受力面积
【解析】[1]在图甲中,刻度尺的分度值为1cm,即每小格代表1cm,则考古学家测得其宽度l为36.0cm。
[2]在石钺由均质石块打磨成形的过程中,虽然其形状和质量发生了变化,但其密度是不变的。
[3]在压力一定时,受力面积越小,压强越大。当用圆弧形、薄的一侧劈砍树木时,受力面积较小,从而在压力一定的情况下增大了压强,使得劈砍效果更佳。
2.(跨学科)(2024·江苏宿迁·中考真题)科技创新助力中国发展,中国桥梁建设领先世界。小明对桥梁建造产生浓厚的兴趣,想探究桥墩对河底压力与水深度的关系。他找来底面积为的圆柱体,放于水平地面的压力传感器上,如图甲所示,示数为100N。考虑不方便测量圆柱体对河底的压力,于是将圆柱体挂在拉力传感器下方,缓慢向下放至刚好与容器底部接触,如图乙所示。向容器内加水,记录传感器示数和水的深度,并画出如图丙所示的图像。(,)求:
(1)圆柱体的质量;
(2)圆柱体的密度;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强。
【答案】(1)10kg;(2)5×103kg/m3;(3)8000Pa
【解析】
解:(1)依题意得,圆柱体的重力为100N,由得,圆柱体的质量
(2)由图丙得,圆柱体的高度为0.2m,圆柱体的体积为
圆柱体的密度
(3)圆柱体浸没在水中,排开水的体积为
圆柱体受到的浮力为
圆柱体对容器底压力
此时圆柱体对杯底的压强
答:(1)圆柱体的质量10kg;
(2)圆柱体的密度5×103 kg/m3;
(3)取走拉力传感器,圆柱体浸没于水中时对杯底的压强8000Pa。
3.(新考法)(2024·江苏扬州·中考真题)如图所示,底面积不同的圆柱形容器A、B放在水平桌面上,两容器中水的深度相等,水对容器底部的压强分别为和,则___________;已知B容器底面积为,总重为8N,B容器对桌面的压强为___________Pa;将压强计橡皮膜朝下分别放入两容器的底部,压强计U形管两边液面的高度差分别为和,多次实验发现均小于,该现象产生的原因是___________。
【答案】 ①.= ②. ③.见解析
【解析】
[1]已知,两容器内都是水,且水的深度相等,则由可知。
[2]已知B容器和水总重8N,B容器底面积为,则B容器对桌面的压强为
[3]将压强计橡皮膜放入水中后,橡皮膜会排开一部分水,水面会上升,由于,由
可知,,因此将压强计橡皮膜放入水中后,A容器中水面的高度小于B容器中水面的高度,由可知,A容器底部压强小于B容器底部压强,题中用压强计U形管两边液面的高度差表示液体的压强,高度差越大,压强越大,故压强计U形管两边液面的高度差均小于。
考向一 压力和压强
1.(2024·江苏宿迁·中考真题)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是(  )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【答案】A
【解析】A.碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强,故A符合题意;
B.轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,故B不符合题意;
C.用橡胶制作轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性,故C不符合题意;
D.向转轴加润滑油可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
2.(2024·江苏镇江·中考真题)如图所示,小明在测量滑动摩擦力时,将物块A置于水平木板上,用弹簧测力计水平向右拉A,使其始终做匀速直线运动。经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和。两区域示数不同的原因是( )
A.在区域1中A对木板的压力更大 B.在区域2中A对木板的压力更大
C.木板上区域1的粗糙程度更大 D.木板上区域2的粗糙程度更大
【答案】D
【解析】AB.根据图可知,在区域1、区域2中,A的质量没变,根据重力和质量的关系可知,重力不变,水平放置时,对木板的压力不变,故AB不符合题意;
CD.木板做匀速直线运动,根据二力平衡可知,拉力的大小等于滑动摩擦力的大小;物体的对水平木板的压力不变,但是弹簧测力计的示数(拉力大小)不同,说明滑动摩擦力的大小不同,经过区域1和区域2时,弹簧测力计的示数分别为和,所以在区域2时受到的摩擦力更大,木板上区域2的粗糙程度更大,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(2024·江苏淮安·中考真题)如图所示,甲、乙两个相同的容器分别盛有体积相同的水和盐水,静置在水平面上.现将一杯子和木块以两种方式分别放在甲、乙两容器中,甲中杯子静止时漂浮在水面上,乙中木块紧贴杯底(杯中无气体)并与杯子一起悬浮在盐水中,下列说法中正确的是( )
A.甲容器对水平面的压强大于乙容器对水平面的压强
B.木块在甲容器中受到的浮力大于在乙容器中受到的浮力
C.甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度
D.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,杯子和木块将沉到容器底
【答案】C
【解析】A.容器对地面的压力等于容器、液体、杯子和木块的重力之和,甲、乙中容器、杯子和木块重力相同。水和盐水的体积相同,盐水的密度大,根据可知,乙中盐水的质量更大,因此盐水的重力更大,两容器的底面积相同,根据可知,乙对地面的压强更大,故A错误;
B.由图可知,木块在甲容器中放在杯子中,受到杯子的支持力,大小等于木块的重力,木块没有排开液体,即没有受到浮力。木块在乙中排开了液体,受到的了浮力,木块的密度未知,因此无法得出浮力与重力的关系,综上所述,木块在甲容器中受到的浮力小于在乙容器中受到的浮力,故B错误;
C.甲中,杯子和木块整体漂浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力;乙中,杯子和木块整体悬浮在水中,整体受到的浮力等于整体的重力。因此甲、乙中整体受到的浮力相同,乙中盐水的密度更大,根据可知,甲中排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据可知,甲容器中液面上升的高度大于乙容器中液面上升的高度,故C正确;
D.将乙容器中的杯子轻轻向下推动少许,根据可知,杯子和木块受到的压强增大,但整体内部没有空气,整体的体积不会改变,因此整体受到的浮力不变,仍等于整体的重力,故仍悬浮在液体中,不会沉底,故D错误。
故选C。
4.(2024·江苏盐城·中考真题)小明乘车去奶奶家玩,坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木是________的;刹车时,人会向前倾,这是由于人具有________;车上安全锤的头部做得很尖,这样设计的目的是为了增大________。
【答案】 ①.运动 ②.惯性 ③.压强
【解析】[1]坐在行驶的汽车上,以汽车为参照物,路边的树木与汽车之间的位置发生了变化,所以路边的树木是运动的。
[2]当汽车急刹车时,人的下半身随车停止运动,而上半身由于惯性仍保持原来的运动状态继续向前运动,所以人会向前倾。
[3]安全锤的头部做得很尖,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
5.(2024·江苏淮安·中考真题)无人机在许多领域发挥着重要的作用。如图所示为某型号无人机,整机质量为,静止时两起落架与地面的总接触面积为。(g取)
(1)画出无人机所受重力的示意图(O点为重心);
(2)求无人机空载时受到的重力大小;
(3)求无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强。
【答案】(1) (2)60N (3)
【解析】
【小问1详解】
重力的方向竖直向下,作用在重心处,作图如下:
【小问2详解】
无人机空载时受到的重力大小为
【小问3详解】
无人机空载且静止在水平地面时,对地面产生的压强为
6.(2024·江苏连云港·中考真题)质量为2kg的物体放置在水平桌面上,底面积为,体积为。求:
(1)该物体对桌面的压力。
(2)该物体对桌面的压强。
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力。
【答案】(1)20N;(2);(3)20N
【解析】
解:(1)该物体对桌面的压力
(2)该物体对桌面的压强
(3)当物体浸没在水中时
物体静止时处于漂浮状态
答:(1)该物体对桌面的压力为20N;
(2)该物体对桌面的压强为1×103Pa;
(3)该物体浸没在水中释放后,静止时受到的浮力为20N。
7.(2024·江苏徐州·中考真题)一个人体重为600N,站在岸边的鹅卵石上,双脚与鹅卵石的接触面积为0.02m2;当他站在水中时,排开水的体积为0.05m3,g取10N/kg。求:
(1)人对鹅卵石的压强;
(2)站在水中时,人受到的浮力。
【答案】(1) (2)500N
【解析】
【小问1详解】
人对鹅卵石的压强
【小问2详解】
站在水中时,人受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×005m3=500N
8.(2024·江苏镇江·中考真题)如图1所示,用动滑轮将重力为的木块匀速提升,所用拉力F为。
(1)求此过程中的有用功。
(2)求该动滑轮的机械效率。
(3)将木块取下放置于水平地面上,如图2所示,木块底面积为,求木块对地面的压强。
【答案】(1)5J (2)62.5% (3)500Pa
【解析】
【小问1详解】
有用功
【小问2详解】
拉力做的总功
该动滑轮的机械效率
【小问3详解】
木块对地面的压力
木块对地面的压强
解题技巧 (1)压力不一定是由于物体受到重力而引起的;物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力 (2)柱体对水平面的压力,所以柱体对水平面的压强,柱形固体对水平面的压强只与柱体的密度和高度有关,与体积和底面积无关。 (3)影响压力作用效果的因素:压力和受力面积。受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
考向二 液体的压强
9.(2024·江苏苏州·中考真题)将鸡蛋放入盐水中出现如图所示状态,缓慢向杯中加盐或水使鸡蛋悬浮,下列说法正确的是(  )
A.加盐可以让鸡蛋悬浮 B.鸡蛋悬浮时液体密度大
C.鸡蛋悬浮时浮力大 D.鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大
【答案】D
【解析】AB.如图,鸡蛋漂浮,根据物体的沉浮条件,向杯中加盐,盐水密度变大,鸡蛋仍然漂浮,若适当加水,可以减小盐水的密度,鸡蛋可以悬浮,所以鸡蛋悬浮时液体密度较小,故AB错误;
C.向杯中加盐,鸡蛋仍然漂浮,若加水,鸡蛋悬浮,均浮力等于重力,所以浮力相等,故C错误;
D.加水后,盐水的总质量明显增加,对烧杯底部的压力明显变大,根据可知对烧杯底部的压强明显变大;向杯中加盐,盐水的总质量增加不明显,则对烧杯底部的压力增加不明显,所以对烧杯底部的压强增加不明显,故鸡蛋悬浮时液体对杯底的压强大,故D正确。
故选D。
10.(2024·江苏无锡·中考真题)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作 B.液体质量相等
C.操作时间相等 D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
【答案】D
【解析】
将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,探究同一深度各个方向的压强的关系,所以金属盒面的中心在液体中的深度相等。
故选D。
11.(2024·江苏常州·中考真题)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为;乙试管内的液体密度为,液体对试管底部的压强为,则 , 。
【答案】 < <
【解析】[1][2]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,由可知甲液体的密度比乙液体密度小,即
ρ甲<ρ乙
因为两试管中液面等高,由液体压强公式p=ρgh可知
p甲12.(2024·江苏南通·中考真题)利用压强计探究液体内部压强与液体密度的关系。
(1)U形管两边液面的___________能显示压强大小;使用前用手指轻按金属盒的橡皮膜,若U形管中液面不发生变化,说明___________;
(2)将金属盒分别放入水和盐水中,如图,金属盒的橡皮膜受到的压强分别是和,则___________,据此不能得出液体压强与液体密度的关系,原因是___________。
【答案】(1) ①.高度差 ②.装置漏气
(2) ①.小于 ②.没有控制金属盒的橡皮膜位于水和盐水中的深度相同
【解析】
【小问1详解】
[1]根据转换法的思想,液体压强计是利用U形管两侧液面高度差来显示压强大小的,液面高度差越大,说明液体压强越大。
[2]若手指轻按压强计上金属盒的橡皮膜,观察到U形管中液面不发生变化,说明该装置漏气,使软管中的气体和大气相通,等于大气压强,橡皮膜受到压强时,软管内的气体压强不会发生变化,U形管中的液面就不会出现高度差。
【小问2详解】
[1]将金属盒分别放入水和盐水中,由图可知,金属盒位于盐水中时,U形管两侧液面高度差更大,故金属盒的橡皮膜在盐水中受到的压强更大,即。
[2]将金属盒分别放入水和盐水中,没有说明金属盒的橡皮膜位于水和盐水中的深度相同,即没有控制金属盒的橡皮膜位于水和盐水中的深度相同,故不能得出液体压强与液体密度的关系。
13.(2024·江苏淮安·中考真题)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的__________。实验中,通过U形管两侧液面的__________来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处,__________越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与__________有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强与液体长度__________。
【答案】(1) ①.气密性 ②.高度差
(2)液体的密度 (3) ①.液体深度 ②.无关
【解析】
【小问1详解】
[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,如果按压探头时,U形管两侧液面高度差有明显变化,则气密性良好。
[2]实验采用转换法,实验中,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
【小问2详解】
乙、丙两图所用液体不同,探头所处的深度相同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结论:不同液体的相同深度处,液体的密度越大,压强越大。
【小问3详解】
①[1]由丁图1、2和3号管可知,液体的深度不同,橡皮膜凸出的程度也不同,因此可得液体压强大小与液体的深度有关。
②[2]由丁图4和5号管可知,液体的长度不同,深度相同,橡皮膜凸出的程度相同,因此可得液体压强与液体长度无关。
14.(2024·江苏宿迁·中考真题)在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。
(1)对于图甲所示压强计出现的问题,应将压强计金属盒拿出液体,然后___________;
A.将U形管中液体倒出一部分
B.更换U形管中液体
C.检查压强计的气密性
(2)正确处理存在问题之后,将压强计的金属盒放入液体中,如图乙、丙、丁所示,需要观察和记录U形管中______________;
(3)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较______两图所示的实验;
(4)小明利用矿泉水瓶装满水,继续探究,如图戊①所示,将瓶盖拧紧,他只将孔堵住,水从孔也不能流出,因为水受到了______的作用。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图戊②所示的B、C,于是他将接水盘向下平移至处,使,水的落点为、。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与__________的距离。
【答案】(1)C (2)液面的高度差 (3)丙、丁 (4) ①.大气压 ②.DF
【解析】
【小问1详解】
图甲中橡皮膜受到水的压强,但U形管两侧液面高度相同,说明装置漏气,接下来应该检查压强计的气密性,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
本实验利用转换法,通过U形管液面的高度差比较液体压强的大小,所以如图乙、丙、丁所示,将压强计的金属盒放入液体中不同深度,需要观察和记录U形管中液面的高度差。
【小问3详解】
为了探究液体内部压强与液体密度的关系,需控制金属盒在不同液体中的深度相同,应该比较丙、丁两图所示的实验。
【小问4详解】
[1]堵住N孔,由于外界大气压的作用,水从孔也不能流出;
[2]为了比较两小孔处液体压强大小,需比较水下落高度相同的情况下的落地点距离小孔的水平距离。M孔距离接水盘原位置的高度为MA,N孔距离接水盘向下平移后的位置的高度为ND,由于,所以为了比较两小孔处液体压强大小,应比较与DF的距离。
解题技巧 (1)液体内部的压强规律:液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体的密度有关。在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。 (2)静止液体的内部压强跟液体的密度、深度有关,跟液体的质量、体积及容器的形状、底面积大小无关。 (3)在液体压强公式中h表示深度,而不是高度。h指液面到液体内研究的点的竖直高度。 (4)液体对容器底的压力是由于液体受到重力引起的,但压力不一定等于容器中液体的重力。压力的大 小与容器的形状有关,只有竖直放置的柱形容器,液体对容器底部的压力才等于液体的重力。 (5)理解连通器原理要注意下面两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流动的情况下”,只有满足这两个条件,各容器中的液面才保持相平。
考向三 气体压强
15.(2024·江苏南通·中考真题)公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是(  )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
【答案】C
【解析】
亚里士多德和托里拆利的观点,是说明大气存在压强。
①用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,也可以说明吸管内是真空,下方的饮料来填补吸管内的真空部分,故①符合题意;
②当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故②不符合题意;
③两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故③不符合题意;
④一标准大气压能支持水柱的高度约为10m,抽水机只能将水“吸”到约10米高,说明大气压的存在,故④符合题意。
综上可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
16.(2024·江苏无锡·中考真题)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在_________(选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为_________N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的_________力。
【答案】 ①.平整 ②.200 ③.摩擦力
【解析】
[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
17.(2024·江苏盐城·中考真题)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气________的关系。
【收集证据】
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止______________。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子__________连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出__________,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标绘制得到如图乙图像。
【交流结论】
(1)若小气球半径,大气球半径,则它们相连通后空气将向半径________的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有_________种。
【答案】 ①.压强 ②.漏气 ③.夹住 ④.注射器 ⑤.小 ⑥.3
【解析】
[1]要判断空气如何流动,需知道两球内部空气压强的大小关系。
(1)[2]用细线把气球、气压传感器和注射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止漏气。
(2)[3]将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹子夹住连接注射器和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显示的气压值。
(3)[4]解开其中一根细线,拔出注射器,用注射器再次吸取一定体积的空气,重复以上实验。
(1)[5]根据图乙可知,当两球半径相同时,两球内部压强相同,当两球半径不相同时,半径大的气球内部压强大,半径小的气球内部压强小,所以空气总是从半径大的气球流向半径小的气球。
(2)[6]两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发生的情况有3种,即空气从半径小的气球流向半径大的气球;空气从半径大的气球流向半径小的气球;两球内部压强相同,空气不流动。所以空气流动可能发生的情况有3种。
解题技巧 (1)空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强。空气内部向各个方向都有压强,空气中某一点向各个方向的压强大小相等。 (2)托里拆利实验注意事项 ①玻璃管中要充满水银,不能留有气泡;若有气泡,会使测量结果偏小。 ②在做实验时要将玻璃管竖直放置。 ③测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的竖直高度。 ④管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。 ⑤如果玻璃管上端破了一个洞,管内的水银不会向上喷出,因为破洞后的玻璃管与水银槽构成了连通器,管内水银将向下落回水银槽,与水银槽中的液面相平。 (3)海拔越高,气压越小 (4)液体的沸点随气压的增大而升高。
考向四 流体压强与流速的关系
18.(2024·江苏苏州·中考真题)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是(  )
A.吹气时纸条向上
B.用吸管喝水
C.将硬币吹进盘中
D.吹气时乒乓球不掉
【答案】B
【解析】A.吹气时纸条上方空气流速大、压强小,下方空气流速小、压强大,产生向上的压强差,故纸条会向上飘,能用流体压强与流速的关系来解释,故A不符合题意;
B.吸管吸饮料时,用力吸时,管内压强减小,饮料在大气压的作用下被压入嘴里,不能用流体压强与流速的关系来解释,故B符合题意;
C.没有吹气时,硬币上方和下方的空气流速相同,硬币上方的压强等于下方的压强,硬币在重力作用下落在盘中;吹气时,硬币上方空气流速变大,压强变小,小于下方的空气压强,产生向上的升力,能用流体压强与流速的关系来解释,故C不符合题意;
D.对着乒乓球的上方吹气,上方空气流速增大,压强变小,下方空气流速慢,压强大,产生向上的升力,能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选B。
19.(2024·江苏扬州·中考真题)扬州中国大运河博物馆展示了各种古代船只模型。
(1)资料显示:“丝网船”最大载重为5t。若船和货物总质量为,船静止在水中时所受浮力为___________N,排开水的体积为___________;(g取)
(2)资料显示:“沙飞船”航速迅捷。同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离,是因为两船较近时,中间流速大,流体压强___________;
(3)如图所示,游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,这是因为光在投影幕上发生了___________;投影画面向后移动,游客会产生船向前行的感觉,是由于运动具有___________。
【答案】 ①. ②.6 ③.较小 ④.漫反射 ⑤.相对性
【解析】
(1)[1]船静止在水中处于漂浮状态,由物体浮沉条件可知,船受到的浮力为
[2]由可知,船排开水的体积
(2)[3]由流体的压强与流速之间的关系可知,流速越大,压强越小。两船较近时,中间流速大,压强较小,船外侧的压强大于内侧的压强,由于内外的压强差,使船外侧和内侧存在压力差,从而两条船会向中间靠拢,存在危险,因此同向并排行驶的两条“沙飞船”要保持安全距离。
(3)[4]平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。游客站在静止的仿制“沙飞船”的船头,能从各个方向观看到投影画面,是因为光在投影幕上发生了漫反射。
[5]由于运动具有相对性,不同参照物下物体运动状态不同。投影画面向后移动,若以投影画面为参照物,船向前移动。
解题技巧 利用流体压强与流的关系解释生活中的现象一般步骤 ①确定流速大的地方在哪里。(或分析物体形状,凸出部分的流体流速大) ②根据压强大小确定压力大小及压力差的方向。 ③根据压力差的作用分析产生的各种现象。
1.(2024·青海)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。如图所示,雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了(  )
A.减小压强 B.减小压力
C.增大压强 D.增大压力
【答案】C
【解析】雕刻火药时刀刃磨得锋利是为了通过减小受力面积来增大压强,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2024·山东临沂)2024年5月9日,山东省女子手球锦标赛在临沂奥体公园开赛。关于下图所示的手球比赛,分析正确的是(  )
A.被运动员握在手中的手球只受重力
B.手球被抛出说明力能改变物体的形状
C.跳起在空中的运动员因受重力而落下
D.走动中的运动员对地面的压强比站立时小
【答案】C
【解析】A.被运动员握在手中的手球受重力、摩擦力、压力作用,故A错误;
B.手球被抛出,球在力作用下运动状态发生改变,说明力能改变物体的运动状态,故B错误;
C.力能改变物体的运动状态,跳起在空中的运动员因受重力而落下,故C正确;
D.走动中的运动员对地面的压力与站立时相同,走动中的运动员与地面的受力面积较小,由得,走动中的运动员对地面的压强比站立时大,故D错误。
故选C。
3.(2024·四川成都)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.飞机受到升力,是因为机翼上下表面空气的流速不同
【答案】D
【解析】A.用久的菜刀需要磨一磨,是通过减小受力面积,来增大压强,故A错误;
B.人行盲道有凸起,是通过减小受力面积,增大压强,故B错误;
C.有风吹过,窗帘飘向窗外,是因为窗外空气流速大,气压变小,故C错误;
D.飞机受到升力,是因为机翼上凸下平,所以上下表面空气的流速不同,造成上下表面受到的压强不同,故D正确。
故选D。
4.(2024·河北)在劳动中应用科学知识。下表所列劳动项目与科学知识不相符的是( )
选项 劳动项目 科学知识
A 移动重物时在下面垫圆木 用滚动代替滑动可以减小摩擦
B 煮沸自来水 煮沸可杀菌消毒,降低水的硬度
C 用硝酸铵和水自制冷敷袋 硝酸铵在溶于水的过程中吸收热量
D 自制气压计 流体中,流速越大的位置压强越小
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.移动重物时在下面垫圆木,是利用滚动代替滑动来减小摩擦,故A不符合题意;
B.煮沸不仅可以用来杀菌消毒,还可以降低水的硬度,故B不符合题意;
C.硝酸铵在溶于水的过程中吸收热量,所以用硝酸铵和水自制冷敷袋,故C不符合题意;
D.自制气压计利用的是大气压与高度的关系,故D符合题意。
故选D。
6.(2024·广东深圳) 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,图是嫦娥六号探测器,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型“脚”,其目的是(   )
A.减小压力 B.增大压力 C.减小压强 D.增大压强
【答案】C
【解析】
“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘型“脚”,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对月球表面压强。
故选C。
7.(2024·黑龙江龙东)下列现象用流体压强与流速关系知识解释的是( )
A.硬纸板不掉下来 B.吸盘挂钩
C.用吸管吸饮料 D.飞机机翼
【答案】D
【解析】
A.水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,不能用液体压强与流速关系解释,故A不符合题意;
B.吸盘吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内的气体压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,这是由于大气压引起的,不能用液体压强与流速关系解释,故B不符合题意。
C.用吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,不能用液体压强与流速关系解释,故C不符合题意;
D.飞机的机翼的横截面形状通常是上凸下平,当飞机飞行时,气流会同时流过机翼的上表面和下表面,上表面的气体流速大压强小,下表面气体流速小压强大,从而形成向上的升力,应用了流体压强与流速关系,故D符合题意。
故选D。
8.(2024·山东滨州)以下四图节选自我国古代科技巨著《天工开物》,其中说法正确的是( )
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动状态保持不变
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为受到惯性力
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是通过减小受力面积来增大压力的
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,水的重力势能转化为动能
【答案】D
【解析】
A.图甲“轧蔗取浆”中,牛拉“犁塘”匀速转动的过程中,其运动方向不断变化,因此运动状态改变,故A错误;
B.图乙“湿田击稻”中,用力甩稻秆,稻粒落入木桶中,是因为其具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性,故B错误;
C.图丙“北耕兼种”中,耧下端的“鐵尖”是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故C错误;
D.图丁“长流漂米”中,水从高处流下,质量不变,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能增大,因此水的重力势能转化为动能,故D正确。
故选D。
9.(2024·广东广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
由题图可知,水龙头关闭时,c处水的深度为
所以c处水龙头所受水的压强为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.(2024·广东深圳) 2024年6月 10日是我国传统节日端午节,端午节划龙舟是传统的习俗,弘扬中国传统文化是我们义不容辞的责任。思考乐佳佳同学发现并行的龙舟不能靠的太近,其中蕴含的原理跟以下哪个一样?(  )
A.用吸管吸饮料 B.地铁站里有安全线
C.高压锅煮饭 D.佳佳在骑车时需要带头盔
【答案】B
【解析】
当两船靠近时,两船之间水流速将会变大,而压强会减小,所以易发生事故。
A.用吸管吸饮料时,用力吸的作用是排出管内空气,使吸管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管,故A不符合题意;
B.地铁安全线是根据流体压强与流速关系设置的,地铁进站时,若人站在安全线内,人靠近地铁一侧的空气流速大,压强小,人远离地铁一侧的空气流速小,压强大,使人受到一个向前的压强差,可能引发安全事故,故候车时,乘客应站在安全线外,故B符合题意;
C.高压锅煮饭是利用气压高水的沸点高的原理,故C不符合题意;
D.佳佳在骑车时需要带头盔,如果骑车摔倒,头盔可以保护头部,故D不符合题意。
故选B。
11.(2024·新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为的酒精,则酒精的质量为(  )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
【答案】B
【解析】正放时,水柱为标准的圆柱体,根据此时水对瓶底的压强为900Pa,根据求得水柱高度
水的质量为0.3kg,由此可知每0.1kg水占圆柱体部分3cm高度。
将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa,根据求得水深度
瓶子总高20cm,上方空心部分高度6cm,装满水需要0.2kg,由此可知整个瓶子装满水的质量为0.5kg,瓶子的容积
则装满酒精质量为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.(2024·山东烟台)春节期间,小明和父母乘飞机去上海旅游。在飞机上升的过程中,外界大气压强 (选填“变大”、“变小”或“不变”);在飞机飞行过程中,座位上的小明相对于窗外的机翼是 (选填“静止”或“运动”)的;机翼 方(选填“上”或“下”)的空气流速快,压强小,因此获得了向上的升力。
【答案】 变小 静止 上
【解析】[1]大气压随海拔高度的升高而减小。
[2]座位上的小明相对于窗外的机翼没有位置的改变,所以是相对静止的。
[3]由流体压强与流速的关系可知,机翼上方空气的流速快压强小,机翼下方空气的流速慢压强大,因此机翼产生一个向上的压强差,这样就使机翼产生了一个向上的升力。
13.(2024·四川泸州)在学校科技社团活动中,小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型。飞机模型的机翼设计成上凸下平。试飞时,手将飞机模型向前推出,是力改变了飞机模型的 ;飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较 ;飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有 。
【答案】 运动状态 小 惯性
【解析】[1]试飞时,手将飞机模型向前推出,手对飞机模型施加了作用力,使它由静止变为运动,是力改变了飞机模型的运动状态。
[2]飞机模型在空中水平飞行过程中,机翼上方的空气流速较快,压强较小,下方空气流速较小、压强较大,从而形成向上的升力。
[3]飞机模型着地后,能够沿水平地面继续向前滑行一段距离,是由于飞机模型具有惯性,要保持原来的运动状态,继续向前运动。
14.(2024·黑龙江绥化)飞机能够在空中飞行,原理在于机翼下方比上方空气流速小,压强__________(选填“大”或“小”),从而获得向上的升力。随着飞机升空,海拔高度增加,大气压__________(选填“增大”“减小”或“不变”).
【答案】 ① 大 ②减小
【解析】
[1]飞机在空中飞行时,机翼把气流分成上、下两部分,由于机翼截面的形状上下不对称,机翼下方比上方空气流速小,压强大。
[2]由于大气压随高度的升高而变小,所以随着飞机升空,海拔高度增加,大气压减小。
15.(2024·宁夏)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
【答案】 大气压强 吸管吸饮料
【解析】[1]用火把拔火罐内里加热之后,拔火罐里边的空气排出去一部分,拔火罐内的气压减小,小于拔火罐外边的大气压,在大气压强的作用下,拔火罐紧紧吸住患者的皮肤,不会掉下来。
[2]利用吸管来喝饮料时,我们用力吸吸管,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,则大气压就将饮料压入吸管中,进入我们的口中,这与拔火罐的原理是相同的,都是利用了大气压的作用。
16.(2024·宁夏)如图所示,高铁车头采用流线型设计是为了减小 ;高铁站台设置有安全线,乘客候车时,不能越过安全线,这是因为在气体中,流速越大的位置,压强越 。
【答案】 ①空气阻力 ②小
【解析】[1]高铁车头采用流线型,车身线条更加流畅优美,车头颇像子弹头是为了减小空气阻力。
[2]流体的压强与流速有关,流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大;列车在高速行驶时,车体附近流速大,压强小,外侧的空气流速小,压强大,在内外压强差的作用下易把人压向列车,造成安全事故,故为避免候车乘客被“吸”向火车事故发生,站台上设计了安全线。
17.(2024·黑龙江牡丹江)一辆质量为40t的坦克,履带和地面接触的总面积为,静止时对水平地面的压强是 Pa,宽大的履带是通过 的方法减小对地面的压强。
【答案】 ① ②增大受力面积
【解析】[1]质量为40t的坦克的重力为
静止时坦克对水平地面的压力为
静止时对水平地面的压强为
[2]宽大的履带是在压力一定时,通过增大受力面积来减小对地面的压强的。
18.(2024·辽宁)如图(a),向一个空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿发现水瓶扁了,这是由于 的作用;如图(b),剪掉瓶底并拧去瓶盖,打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强 。
【答案】 ①大气压 ②小
【解析】[1]向空矿泉水瓶中倒入温水,晃动几下后将水倒出,迅速拧紧瓶盖,过一会儿倒出热水的矿泉水瓶内气体温度降低,由于热胀冷缩,使得瓶内压强小于外界大气压强,在大气压强的作用下,矿泉水瓶被压扁了,因此该现象证明了大气压强的存在。
[2]在气体中,流速大的位置压强小。所以打开吹风机,纸条“主动”钻进瓶口,这是由于空气中流速大的位置压强小的原因造成的。
19.(2024·黑龙江齐齐哈尔)如图所示,甲、乙两个质量、底面积都相等的容器,底面粗糙程度相同,静止在粗糙程度均匀的水平桌面上,装有同种液体,液面相平。甲、乙两容器内液体对容器底的压力分别为、,则______;用沿水平方向的力、分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,且容器未倾斜时,则______(两空均选填“<”、“=”或“>”)
【答案】 ①.= ②.>
【解析】
[1]甲、乙两容器,分别装有同种液体,且深度相同,根据,两容器底部受到液体的压强相等,即,因为两容器的底面积相等,由可知液体对容器的底部的压力。
[2]甲、乙是两个质量、底面积都相等的容器,且由图可知甲容器中水的质量比乙容器中水的质量多,所以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,容器底面粗糙程度相同,因此甲容器在桌面上受到的摩擦力更大。用沿水平方向的力F3、F4分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡可知,F3、F4分别等于甲、乙两容器在桌面受到的摩擦力,因此F3>F4。
20.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵______来体现的,______(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制______相同;改变压力的大小,可以得出结论:______;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是:______;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则______(选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______。
【答案】 ①.被压下的深浅 ②.不可以 ③.受力面积 ④.受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 ⑤.A ⑥.= ⑦.没有控制压力的大小相同
【解析】
(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由 知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
21.(2024·山东滨州)“做中学”是一种重要的学习方法,小滨利用质量可忽略不计的塑料瓶开展实践体验活动。
(1)装满水的塑料瓶放在水平桌面上,如图甲所示,瓶子对桌面压力的大小等于瓶子所受重力的大小,这是因为瓶子所受的重力和桌面对瓶子的支持力是一对 力,瓶子对桌面的压力和桌面对瓶子的支持力是一对 力。小滨发现塑料瓶对桌面的压力作用效果不明显,于是他拿来了容易发生形变的海绵继续体验;
(2)将装满水的塑料瓶先后正放、倒放在相同的海绵上,如图乙、丙所示,塑料瓶对海绵的压力F正 F倒(选填“>”“<”或“=”),观察到海绵形变程度不同,说明压力的作用效果与 有关;
(3)在塑料瓶侧壁上下不同位置钻两个小孔,取下瓶盖,观察到水从小孔喷出的现象如图丁所示,此现象表明:同种液体内部压强的大小与液体的 有关。再次拧紧瓶盖,会看到小孔 (选填“A”“B”或“A和B”)立即停止出水,这是因为 的存在;
(4)塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比,会观察到海绵的形变程度更不明显,用这个规律可以解释的事例是: 。
A.限制货车超载 B.铁轨下面铺放枕木 C.破窗锤的敲击端做成锥状
【答案】 平衡 相互作用 = 受力面积 深度 A和B 大气压 A
【解析】(1)[1]瓶子受到的支持力与重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力。
[2]瓶子对桌面的压力与桌面对瓶子的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在不同的物体上,是一对相互作用力。
(2)[3]瓶子正放与倒放时,对桌面的压力都等于自身的重力,大小是相同的,即F正=F倒。
[4]由图乙和图丙可知,压力大小相同,受力面积不同,海绵的形变程度不同,因此可知压力的作用效果与受力面积有关。
(3)[5]由图丁可知,A、B两处深度不同,且B处的深度比A处的深度要大,此时B处的水流速度大于A处的水流速度,说明B处水的压强要大于A处水的压强,因此可知,同种液体内部压强的大小与液体的深度有关。
[6][7]瓶盖拧紧后,瓶内与瓶外隔绝,由于外界大气压的作用,将瓶内的水压在瓶内而流不出来,因此小孔A和B都会立即停止出水。
(4)[8]塑料瓶停止出水后,再次将塑料瓶正放在海绵上,与图乙相比探究的是压力的作用效果与压力大小的关系。
A.限制货车超载是通过改变压力大小来改变压强,故A符合题意;
B.铁轨下面铺放枕木是通过增大受力面积减小压强,故B不符合题意;
C.破窗锤的敲击端做成锥状是通过减小受力面积增大压强,故C不符合题意。
故选A。
22.(2024·广东深圳)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得sc小于sd。
(1)现已知hc(2)其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,请用虚线在图中画出木板上表面平移后的位置________;
(3)sc'和sd'分别为现在的最远距离,现在求sc'_______sd';
(4)思考乐辉辉同学的结论是否正确?请说出你的判断和理由___________。
【答案】 ①.< ②. ③.> ④.见解析
【解析】
(1)[1]已知
hc由p=ρgh可知液体压强的关系
pc(2)[2]其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,将木板的左侧和矿泉水瓶左侧对齐,木板静止,如图所示:
(3)[3]sc'和sd'分别为现在的最远距离,由上图可知
sc'>sd'
(4)[4]由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,因此水流由C和D两孔流出的速度和方向不变,由于D点较低,因此水流到木板的时间较短,因为木板挡住了水流,导致从D孔流出的水流在水平方向运动距离减小,才出现
sc'>sd'
因此辉辉同学的结论是正确的。
23.(2024·安徽)小亮同学用图甲所示的装置探究液体压强与哪些因素有关,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板下部用薄橡皮膜封闭一个圆孔,橡皮膜两侧压强不同时橡皮膜的形状发生改变。
(1)将同种液体倒入容器左右两边,右侧液面高于左侧,观察到橡皮膜的形状如图乙所示。将A、B两种不同的液体(ρA<ρB)分别倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,观察到橡皮膜的形状如图丙所示。
①由图乙可初步得出:同种液体中,深度越大,压强越大;
②由图丙可初步得出:深度相同时,液体的密度越大,压强越 ;
(2)若将C、D两种不同的液体分别倒入容器左右两边,倒入液体的深度如图丁所示,发现橡皮膜的形状几乎没有变化。由此可知两种液体的密度大小关系为:ρC ρD(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】 大 <
【解析】(1)[1]由图丙可知,A、B两种不同的液体倒入容器左右两边,使左右两侧的液面相平,此时橡皮膜向左凸出,说明橡皮膜右侧受到的液体压强较大,而橡皮膜右侧液体密度较大,说明深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
(2)[2]由图丁可知,橡皮膜的形状几乎没有变化,说明左右两侧的压强相等,左侧的C液体深度较深,由p=ρgh可知,隔板左侧的C液体密度小于隔板右侧D液体密度,即ρC<ρD。
24.(2024·河南)在“探究液体压强与哪些因素有关”时,同学们根据生活经验,提出如下猜想:
①可能与深度有关;②可能与方向有关;③可能与液体密度有关。
(1)请写出能支持猜想①的一个生活现象: ;
(2)为了验证猜想,他们利用如图所示的装置进行实验。实验前,应观察U形管两侧液面是否 ;
(3)比较图中 两次实验可得出液体压强与深度的关系;比较乙、丙两次实验可得出:同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强 ;
(4)为探究液体压强与液体密度的关系,他们将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及 与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差;
(5)为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度 (填“更大”或“更小”)的液体。
【答案】 拦河大坝上窄下宽 相平 甲乙 相等 深度 更小
【解析】(1)[1]拦河大坝修建得上窄下宽,这是因为液体压强随深度增加而变大。
(2)[2]实验前,应观察U形管两侧液面是否相平,如果已经存在一段高度差,则需要拆下软管重新安装。
(3)[3] 比较图中甲乙两次实验,只有深度不同,根据控制变量法,可得出液体压强与深度的关系。
[4] 比较乙、丙两次实验,只有探头的方向不同,而U形管两侧液面高度差相同,说明同种液体内部同一深度,液体向各方向的压强相同。
(4)[5] 为探究液体压强与液体密度的关系,根据控制变量法,应只改变液体密度,所以将探头放入另一杯浓盐水中,使探头在盐水中的朝向及深度与图乙相同,观察比较U形管两侧液面高度差。
(5)[6] 根据,为使U形管两侧液面高度差更明显,可将U形管中的液体换成密度更小的液体。
25.(2024·四川宜宾)某兴趣小组利用如图所示器材,探究“液体压强跟哪些因素有关”。
(1)实验前,利用U形管、橡皮管、扎紧橡皮膜的探头、红墨水等组装成压强计,放在空气中静止后,发现U形管两边的液面出现如图甲所示的情景,接下来正确的调节方法是 (填写正确选项前的字母);
A.将U形管右侧高出部分的液体倒出
B.向U形管中继续盛装液体
C.取下橡皮管,重新进行安装
(2)压强计是通过观察U形管两端液面的 来显示橡皮膜所受压强大小的仪器;
(3)通过比较图中 两个实验,是为了探究液体的压强与液体深度的关系,这种实验研究方法是 法,依据得出的结论,拦河大坝要做成 (选填“上窄下宽”或“上宽下窄”)的形状;
(4)某次实验测得压强计中U形管左右两侧液面的高度差为8cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差为 Pa;(,g取)
(5)利用如下图甲的实验器材进行拓展实验:容器中间用隔板分成A、B两部分,隔板底部有一小圆孔(用C表示),用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧压强不同时,其形状会发生改变。如图乙,当在A中盛水,测得深度为12cm,在B中盛某种液体,测得深度为15cm,此时C处橡皮膜形状刚好不改变,则B中液体密度 。()
【答案】 C 高度差 乙、丙 控制变量 上窄下宽 800
【解析】(1)[1]实验前,将金属盒的橡皮管装在U形管的一侧后,如果右侧液面高,左侧液面低,说明U形管两边液面上方压强不同,则应将橡皮管取下,重新安装,使两边液面相平,这样的话,U形管中两管上方的气体压强就是相等的,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]压强计是通过观察U形管两端液面的高度差来显示橡皮膜所受压强大小,U形管两侧液面高度差越大,橡皮膜受到的压强越大,使用了转换法。
(3)[3][4]为了探究液体的压强与液体深度的关系,需要控制液体的密度相同,橡皮膜所处的深度不同,因此需要比较乙、丙两次实验,使用了控制变量法。
[5]由乙、丙两图可知,同一液体中,深度越深,压强越大,为了使拦河坝能承受更大的水压,应把拦河坝设计成上窄下宽的形状。
(4)[6]橡皮管内气体的压强与大气压之差为
(5)[7]C处橡皮膜形状刚好不改变,则容器两侧压强相等,故

26.(2024·吉林)质量为的新能源汽车停在水平地面上,轮胎与地面接触的总面积为。求:
(1)这辆新能源汽车受到的重力(g取10N/kg);
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强。
【答案】(1)1.6×104N;(2)2×105Pa
【解析】
解:(1)这辆新能源汽车受到的重力
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压力
这辆新能源汽车对水平地面的压强
答:(1)这辆新能源汽车受到的重力1.6×104N;
(2)这辆新能源汽车对水平地面的压强2×105Pa。
27.(2024·广东)2024年4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱成功着陆,如图所示。若返回舱质量为,在着陆过程中,从距地面1m高处竖直向下落地,用时0.4s。()
(1)求返回舱在这段时间内
①平均速度;
②重力做的功;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,求它对水平地面的压强。
【答案】(1)①2.5m/s,②;(2)
【解析】
解(1)①这段时间内返回舱的平均速度
②重力做功
(2)静止在水平地面上的返回舱对地面的压力等于返回舱的重力mg,与水平地面接触面积为,其对水平地面压强
答:(1)返回舱在这段时间内①平均速度为2.5m/s;
②重力做的功为;
(2)若返回舱静止时与水平地面的接触面积为,它对水平地面的压强为。
28.(2024·新疆)如图所示,某长方体空心砖内有若干个柱形圆孔,空心砖的质量为1.5kg,空心部分(柱形圆孔)体积占长方体体积的。将其分别平放、侧放、竖放于水平地面上时,空心砖对水平地面的压强依次为,且,已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为。求:
(1)空心砖的重力;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强;
(3)空心砖的材料的密度。
【答案】(1)15N;(2);(3)
【解析】解:(1)空心砖的重力为
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为
(3)设空心砖的长宽高分别为、、,,压力不变,根据可知

已知空心砖竖放时与水平地面的接触面积为,则有

联立①②,解得空心砖的体积为
则空心砖的材料的密度为
答:(1)空心砖的重力为15N;
(2)空心砖竖放时对水平地面的压强为;
(3)空心砖的材料的密度为。
29.(2024·甘肃武威) 如图所示,电动独轮平衡车深受年轻人的青睐。爸爸给小东也买了一辆平衡车做礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东在广场上的水平路面上以最高速度匀速骑行了。若小东的质量为,求:
(1)小东骑行的距离;
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压强;(,车对地面的压力等于人和车受到的总重力)
(3)若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,平衡车的功率。
平衡车参数
净重 含电池组
最高车速
轮胎接地面积
【答案】(1)900m;(2);(3)275W
【解析】
解:(1)小东3min骑行的距离
(2)小东在水平路面上骑行时,车对地面的压力
车对地面的压强
(3)骑行平衡车时所受阻力
因为匀速行驶,所以牵引力
平衡车的功率
答:(1)小东3min骑行的距离是900m;
(2)车对地面的压强是;
(3)平衡车的功率是275W。
30.(2024·甘肃临夏)023年12月18日23时59分,临夏州积石山县发生6.2级地震,道路中断、房屋倒塌、人员伤亡,人民群众生命财产安全受到严重威胁。地震发生后,中国人民解放军第一时间赶赴灾区开展抢险救灾工作。此次抢险工作中,我国自主研发的运-20重型军用运输机负责运送物资及相关救援设备,为抢险工作赢得了时间。
(1)求运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行多少千米?
(2)若飞机及所有物资总重达150t,与地面的总接触面积约为1.5m2,则飞机静止在水平地面上时对地面的压强是多大?(g取10N/kg)
(3)若运-20在空中以720km/h的速度水平匀速直线飞行时所受阻力为,求此过程中发动机的功率。
【答案】(1)1080;(2);(3)
【解析】
解:(1)已知运-20以720km/h的速度飞行1.5h,能飞行的距离为
(2)若飞机及所有物资总重达150t,即150000kg,总重力为
飞机静止在水平地面上时对地面的压力大小等于总重力大小,即
已知飞机与地面的总接触面积约为1.5m2,由压强公式可得,飞机静止在水平地面上时对地面的压强是
(3)运-20水平匀速直线飞行时所受阻力为,则发动机提供牵引力大小等于所受阻力大小,即为
运-20在空中的速度为
由功率的推导式可得,此过程中发动机的功率为
答:(1)能飞行1080千米;
(2)飞机静止在水平地面上时对地面的压强是;
(3)此过程中发动机的功率为。
31.(2024·山西)在消防安全教育中,消防员在讲解如图所示的警示图片时强调:落水汽车车门所处深度平均按1m算,车门很难被打开。正确的方法是立即解开安全带,用安全锤等尖锐物品破窗进行自救。有的同学很疑惑:落水汽车车门离水面仅有1m深,为什么很难打开呢?请你用学过的物理知识解释车门很难打开的原因。(提示:用数据解释更有说服力,g取10N/kg)
【答案】见解析
【解析】当落水汽车车门所处深度为1m时,此时受到水的压强为
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa
车门的面积约为0.8m2,则车门受到的压力
F=pS=1×104Pa×0.8m2=8000N
此时车门受到水的压力远大于人的推力,因此车门很难被打开。
32.(2024·北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为,数出脚印轮廓所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积 ;
(2)该东北虎的质量 。
【答案】(1)135cm2 (2)162kg
【解析】(1)由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面的压力即重力为
该东北虎的质量
33.(2024·山东菏泽)小明一家到海边旅游时,在宾馆房间打电话购买生活物品,服务员让四轮智能机器人(如图甲所示)配送。机器人和生活物品的总质量为48kg,每个轮子与地面接触时受力面积为,g取10N/kg。
(1)求装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)装载小明购买物品的机器人乘坐电梯匀速上升20m,求电梯对机器人做的功;
(3)小明想知道海水的密度,便用购买的纯净水(密度为)和宾馆的电子秤进行如下操作:①小明把一瓶未开口的纯净水(如图乙所示)放在水平桌面上,静止时标记水面位置,并测出其质量为1.02kg;②倒净该瓶内的纯净水,装入海水至标记处,拧紧瓶盖,测出其质量为1.05kg。请你帮助小明计算海水的密度。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压力为
则对地面的压强为
(2)电梯对机器人做的功为
(3)设瓶子的质量为,依题意可知纯净水和海水的体积相同,均为,根据则有


联立①②,解得海水的密度。
答:(1)装载小明购买物品的机器人静止在水平地面上时对地面的压强为;
(2)电梯对机器人做的功为;
(3)海水的密度为。
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