第八章 压强
1.沪粤版8下P75图8-1-7(a)、(b)
【命题点】 增大或减小压强的方法
【示例】 如图(a),在雪地上滑行需要穿上滑雪板是为了__减小压强__;如图(b),刀刃磨得锋利、锥子做得尖锐等是为了__增大压强__。
2.沪粤版8下P78图8-2-3
【命题点】液体内部压强的特点
【示例】如图,分别向a、b玻璃管中注水后,蒙在玻璃管底部和侧壁的橡皮膜明显向外凸起,说明了水对容器底部和侧壁都有__压强__;当加入水的深度增加时,水对橡皮膜的压强__增大__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
3.沪粤版8下P83图8-2-13
【命题点】连通器
【示例】如图,在装修房子时,工人师傅用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明软管的两端在墙面不同地方做标记,这样做的目的是保证两点在__同一水平面上__,用到的物理知识是__连通器原理__。
4.沪粤版8下P89图8-3-12
【示例】如图是离心式水泵结构图,请据图回答下列问题。
(1)水泵启动前,要向泵壳里__灌满水__。
(2)水泵工作时,水被旋转的叶轮甩到出水管里。此时,转轴附近就形成了一个__真空__区,外面的水就在__大气压__的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳,进来的水又被甩到出水管中,如此循环进行,水就被源源不断地从低处抽到高处了。
5.沪粤版8下P93图8-4-4
【命题点】流体的压强与流速的关系
【示例】如图,将一根塑料吸管弯成直角,在弯折处剪开一个小孔,插入装有水的杯中,从水平管口向里面快速吹气,可以看到竖直塑料吸管中的水面将__上升__,这是因为竖直塑料吸管上方空气流速增大,压强__减小__。
考点1 压力与压强
1.小明是一名八年级学生,下面是他对一些数据的估测,最接近实际的是( C )
A.一枚鸡蛋的质量约为100 g
B.八年级物理课本的重力约为30 N
C.他双脚站立对地面的压强约为1.5×104 Pa
D.他的体重约为5 000 N
2.(江苏常州溧阳市期末)如图所示,有A、B两个实心均匀正方体,A的棱长为0.1 m,重力为1 N,B的棱长为0.2 m,重力为2 N,将B叠放在A上置于水平地面,则B对A的压强与A对地面的压强之比为( A )
A.2∶3 B.1∶3 C.1∶6 D.1∶2
考点2 液体压强
3.(广东广州校级二模)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲、重力为G甲,乙容器中液体的密度为ρ乙、重力为G乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB,若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( A )
A.ρ甲>ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA<pB
C.ρ甲=ρ乙,pA<pB D.ρ甲>ρ乙,pA=pB
4.(四川眉山东坡区期末)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F甲,对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的压力为F乙,对桌面的压强为p乙,则( C )
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
5.一个高为100 m的水坝,水坝内水面下80 m深处水产生的压强为__8×105__ Pa。如果水位每增加1 m,那么水面下约30 m深处对坝堤内侧面每单位面积增加的压力是__10_000__N。(g取10 N/kg)
水坝内水面下80 m深处水产生的压强为p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×80 m=8×105 Pa;
如果水位每增加1 m,那么水面下约30 m深处对坝堤内侧面每单位面积增加的压力F=ΔpS=ρgΔhS=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1 m×1 m2=10 000 N。
6.(广东江门蓬江区一模)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的液体甲、乙,在两容器中同一高度处有A、B两点。若A、B两点的液体压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲__>__p乙;若两种液体质量相等,则其对容器底部的压强关系是p甲′__=__p乙′,此时A、B两点液体压强关系是pA′__<__pB′。(以上三空均选填“>”“=”或“<”)
若A、B两点的压强相等,即pA=pB
因为p=ρgh,hA<hB,所以两液体的密度关系:ρ甲>ρ乙,
又因为A、B两点到容器底的距离相等,
所以从A、B两点以下的液体对容器底的压强关系为p′A>p′B。两种液体对容器底的压强p甲=pA+pA′,p乙=pB+pB′,所以p甲>p乙;若两种液体质量相等,根据G=mg可知,液体的重力相同;容器是规则形状,所以液体对容器底部的压力相同,受力面积相同,根据p=可知,液体对容器底部的压强关系是p甲′=p乙′,由图知VA<VB,由ρ=可知液体密度ρA>ρB,因为A,B到容器底的距离相同,所以pA下>pB下,若两种液体对容器底部的压强相等时,pA底=pB底,因为液体对容器底的压强pA底=pA′+pA下,pB底=pB′+pB下,所以A、B两点的压强关系:pA′<pB′。
考点3 大气压强
7.(山东菏泽牡丹区三模)如图,是小明同学自制的“气压计”。从管子上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,位置如图所示。如果拿着此“气压计”从地面到教学楼楼顶,玻璃管内水柱液面会__上升__(选填“上升”“不变”或“下降”);此“气压计”__不属于__(选填“属于”或“不属于”)连通器。
8.(广西南宁模拟)如图所示的是某次测大气压强值的实验情景。在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差h=760 mm,把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化,实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气。已知:水银的密度为ρ水银=13.6×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)实验中若大气压强的值用p0表示,请证明p0的大小与760 mm水银柱产生的压强大小相等,并说明“玻璃管倾斜时,玻璃管内外水银面高度差数值不发生变化”的理由;
(2)请你计算出这次测量所得的大气压强p0的值;
(3)实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强p0大小的因素。
(1)如图甲所示,在玻璃管内的水银中,与外界水银面齐平的位置选取一个“理想液片S”作为物理模型,对其进行受力分析,如图乙所示,
大气压对S向上的压力为F大气,水银柱对S向下的压力为F水银,因为液片处于静止状态,根据二力平衡可得,F大气=F水银,则有p0S=p水银S,所以p0=p水银,
根据液体压强公式p=ρgh,所以p0=p水银=ρ水银gh,
当玻璃管倾斜时,p0和ρ水银保持不变,所以玻璃管内外水银面高度差的数值保持不变。
(2)大气压强p0的值为p0=p水银=ρ水银gh=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.760 m≈1.03×105 Pa;
(3)影响大气压强p0大小的因素:所在地区的海拔高度。
考点4 流体压强
9.(山东潍坊高密二模)小明家新买的汽车顶部有天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。如图所示是汽车行驶时所打开的天窗,下面有关换气原理的判断正确的是( A )
A.车外气体流速大于车内,空气从内部被压出
B.车外气体流速小于车内,空气从外部被压入
C.车外气体流速大于车内,空气从外部被压入
D.车外气体流速小于车内,空气从内部被压出
考点5 压强的计算
10.如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。容器A的底面积为250 cm2,水的重力为20 N,两容器底部受到液体的压强相等。求:(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)水的体积V水;
(2)水对容器A底部的压强p水;
(3)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了200 Pa,求液体乙的密度ρ乙。
(1)容器甲中水的质量为m水===2 kg,水的体积为V水===2×10-3 m3;
(2)容器甲中水的深度h===0.08 m,水对容器底部的压强:p水=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.08 m=800 Pa;
(3)当容器甲内加水至与容器乙相平时,此时水深为h1,此时水对容器底部的压强p1=p水+Δp=800 Pa+200 Pa=1 000 Pa;
由p=ρgh可得此时水的深度
h1===0.1 m;
由题知,原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等,即p乙=p水=800 Pa;
由p=ρgh可得,液体乙的密度ρ乙===800 kg/m3。
11.(广西南宁校级模拟)如图甲所示,在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块,铝块的横截面积为10 cm2,现以恒定的速度向筒内注水4 min直到筒注满,筒内水的高度与注水时间的关系图像如图乙所示(g取10 N/kg,ρ铝=2.7×103 kg/m3)。则:当注水2 min时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强__1_000__ Pa。当注满水时筒内水的总质量是__0.2__kg。
由图乙可知,注水2 min时,筒内水深h=10 cm=0.1 m,水刚好将铝块浸没,水对筒底的压强p=ρ水gh水=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1000 Pa;由于均匀地注水,故前、后2 min注入水的体积相等;由图乙可知,后2 min水升高的高度为0.05 m,则,V1=V2,S容h1-S铝h1=S容h2,S容×0.1 m-S铝×0.1 m=S容×0.05 m,S容=2S铝=2×10-3 m2,水的总体积V水=S容h总-S铝h1=2×10-3 m2×(0.1 m+0.05 m)-10×10-4 m2×0.1 m=2×10-4 m3,水的总质量m水=ρ水V水=1×103×2×10-4 kg=0.2 kg。
12.【方案设计】小伟结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:
(1)如图甲所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1。
(2)如图乙所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至__橡皮膜水平为止__,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2。
(3)盐水的密度表达式:ρ盐水=__ρ水__(用ρ水、h1、h2表示)。
(4)按照如图所示实验过程,所测盐水的密度偏__小__(选填“大”或“小”)。
13.(广西南宁月考)如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲内盛有水,水深为容器高度的,金属圆柱体乙与甲内水面等高。甲、乙均置于水平地面上,g取9.8 N/kg。
(1)若甲内水深0.2 m,求水对容器甲底部的压强;
(2)若乙的质量为5 kg,底面积10-2 m2,求乙对地面的压强;
(3)将乙浸没在甲容器内的水中后,水不溢出,甲对地面的压强恰为原压强的2.5倍,求乙密度的最小值。
(1)水对容器甲底的压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.2 m=1 960 Pa;
(2)圆柱体乙置于水平地面上,圆柱体对地面的压力F=G乙=m乙g=5 kg×9.8 N/kg=49 N,
圆柱体乙对地面的压强:p乙===4 900 Pa;
(3)甲对地面原压强p甲==,由“将乙浸没在甲容器内的水中后,水不溢出,甲对地面的压强恰为原压强的2.5倍”可得,p甲′=2.5p甲,
此时甲对地面的压力F′=G水+G乙,受力面积S甲不变,则G水+G乙=2.5G水,G乙=1.5G水,m乙g=1.5m水g=1.5ρ水V水g,m乙=1.5ρ水V水,
由“水深为容器高度的,将乙浸没在甲容器内的水中后,水不溢出”可知,乙排开水的高度为原来水的深度的,则乙排开水的体积V乙最大=V水,
ρ乙最小===3ρ水=3.0×103 kg/m3。第八章 压强
1.沪粤版8下P75图8-1-7(a)、(b)
【命题点】 增大或减小压强的方法
【示例】 如图(a),在雪地上滑行需要穿上滑雪板是为了__ __;如图(b),刀刃磨得锋利、锥子做得尖锐等是为了__ __。
2.沪粤版8下P78图8-2-3
【命题点】液体内部压强的特点
【示例】如图,分别向a、b玻璃管中注水后,蒙在玻璃管底部和侧壁的橡皮膜明显向外凸起,说明了水对容器底部和侧壁都有__ __;当加入水的深度增加时,水对橡皮膜的压强__ __(选填“增大”“减小”或“不变”)。
3.沪粤版8下P83图8-2-13
【命题点】连通器
【示例】如图,在装修房子时,工人师傅用一根灌有水(水中无气泡)且足够长的透明软管的两端在墙面不同地方做标记,这样做的目的是保证两点在__ __,用到的物理知识是__ __。
4.沪粤版8下P89图8-3-12
【示例】如图是离心式水泵结构图,请据图回答下列问题。
(1)水泵启动前,要向泵壳里__ __。
(2)水泵工作时,水被旋转的叶轮甩到出水管里。此时,转轴附近就形成了一个__ __区,外面的水就在__ __的作用下,推开底阀通过进水管进入泵壳,进来的水又被甩到出水管中,如此循环进行,水就被源源不断地从低处抽到高处了。
5.沪粤版8下P93图8-4-4
【命题点】流体的压强与流速的关系
【示例】如图,将一根塑料吸管弯成直角,在弯折处剪开一个小孔,插入装有水的杯中,从水平管口向里面快速吹气,可以看到竖直塑料吸管中的水面将__ __,这是因为竖直塑料吸管上方空气流速增大,压强__ __。
考点1 压力与压强
1.小明是一名八年级学生,下面是他对一些数据的估测,最接近实际的是( )
A.一枚鸡蛋的质量约为100 g
B.八年级物理课本的重力约为30 N
C.他双脚站立对地面的压强约为1.5×104 Pa
D.他的体重约为5 000 N
2.(江苏常州溧阳市期末)如图所示,有A、B两个实心均匀正方体,A的棱长为0.1 m,重力为1 N,B的棱长为0.2 m,重力为2 N,将B叠放在A上置于水平地面,则B对A的压强与A对地面的压强之比为( )
A.2∶3 B.1∶3 C.1∶6 D.1∶2
考点2 液体压强
3.(广东广州校级二模)如图所示,两个圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为ρ甲、重力为G甲,乙容器中液体的密度为ρ乙、重力为G乙。液体内A、B两点到容器底部的距离相等,其压强分别为pA、pB,若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙,pA<pB B.ρ甲<ρ乙,pA<pB
C.ρ甲=ρ乙,pA<pB D.ρ甲>ρ乙,pA=pB
4.(四川眉山东坡区期末)如图甲所示,密闭的容器中装有一定量的水,静止在水平桌面上,水对容器底的压力为F甲,对桌面的压强为p甲;若把该容器倒放在该桌面上,如图乙所示,水对容器底的压力为F乙,对桌面的压强为p乙,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
5.一个高为100 m的水坝,水坝内水面下80 m深处水产生的压强为__ __ Pa。如果水位每增加1 m,那么水面下约30 m深处对坝堤内侧面每单位面积增加的压力是__ _ __N。(g取10 N/kg)
6.(广东江门蓬江区一模)如图所示,完全相同的圆柱形容器中,装有不同的液体甲、乙,在两容器中同一高度处有A、B两点。若A、B两点的液体压强相等,则两种液体对容器底的压强关系是p甲__ __p乙;若两种液体质量相等,则其对容器底部的压强关系是p甲′__ __p乙′,此时A、B两点液体压强关系是pA′__ __pB′。(以上三空均选填“>”“=”或“<”)
考点3 大气压强
7.(山东菏泽牡丹区三模)如图,是小明同学自制的“气压计”。从管子上端吹入少量气体,水沿玻璃管上升到瓶口以上,位置如图所示。如果拿着此“气压计”从地面到教学楼楼顶,玻璃管内水柱液面会__ __(选填“上升”“不变”或“下降”);此“气压计”__ __(选填“属于”或“不属于”)连通器。
8.(广西南宁模拟)如图所示的是某次测大气压强值的实验情景。在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面高度差h=760 mm,把玻璃管倾斜,竖直高度差不发生变化,实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气。已知:水银的密度为ρ水银=13.6×103 kg/m3,g取10 N/kg。
(1)实验中若大气压强的值用p0表示,请证明p0的大小与760 mm水银柱产生的压强大小相等,并说明“玻璃管倾斜时,玻璃管内外水银面高度差数值不发生变化”的理由;
(2)请你计算出这次测量所得的大气压强p0的值;
(3)实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变,请列举出一个影响大气压强p0大小的因素。
考点4 流体压强
9.(山东潍坊高密二模)小明家新买的汽车顶部有天窗,打开时能够有效地使车内外空气流通。如图所示是汽车行驶时所打开的天窗,下面有关换气原理的判断正确的是( )
A.车外气体流速大于车内,空气从内部被压出
B.车外气体流速小于车内,空气从外部被压入
C.车外气体流速大于车内,空气从外部被压入
D.车外气体流速小于车内,空气从内部被压出
考点5 压强的计算
10.如图所示,足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上,分别盛有水和液体乙。容器A的底面积为250 cm2,水的重力为20 N,两容器底部受到液体的压强相等。求:(g取10 N/kg,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)。
(1)水的体积V水;
(2)水对容器A底部的压强p水;
(3)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了200 Pa,求液体乙的密度ρ乙。
11.(广西南宁校级模拟)如图甲所示,在一个圆柱形的玻璃筒内放入一个圆柱体铝块,铝块的横截面积为10 cm2,现以恒定的速度向筒内注水4 min直到筒注满,筒内水的高度与注水时间的关系图像如图乙所示(g取10 N/kg,ρ铝=2.7×103 kg/m3)。则:当注水2 min时,刚好将铝块浸没,则此时水对筒底的压强__ _ __ Pa。当注满水时筒内水的总质量是__ __kg。
12.【方案设计】小伟结合液体压强的知识,设计了一个测量盐水密度的方案,请你将以下实验步骤补充完整:
(1)如图甲所示,用细线和橡皮膜把玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,用刻度尺测出水面到下管口的距离记为h1。
(2)如图乙所示,在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至__ __,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离记为h2。
(3)盐水的密度表达式:ρ盐水=__ __(用ρ水、h1、h2表示)。
(4)按照如图所示实验过程,所测盐水的密度偏__ __(选填“大”或“小”)。
13.(广西南宁月考)如图所示,薄壁轻质圆柱形容器甲内盛有水,水深为容器高度的,金属圆柱体乙与甲内水面等高。甲、乙均置于水平地面上,g取9.8 N/kg。
(1)若甲内水深0.2 m,求水对容器甲底部的压强;
(2)若乙的质量为5 kg,底面积10-2 m2,求乙对地面的压强;
(3)将乙浸没在甲容器内的水中后,水不溢出,甲对地面的压强恰为原压强的2.5倍,求乙密度的最小值。