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第3节 压强
考点一、压力的作用效果
（一）实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（二）压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。
【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。
典例1：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过 来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是 。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
【答案】（1）比较凹陷程度（2）没有控制材质相同（3）等于
【解析】（1）小桌子对海绵产生压力，海绵的凹陷程度越大，说明压力的作用效果越明显。
（2）只有当小桌下面的材质相同时，才能通过凹陷程度判断压力作用效果的大小；
（3）根据公式比较压强的大小。
【解答】（1）小明和小华是通过比较凹陷程度来比较压力的作用效果的；
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是：没有控制材质相同；
（3）根据图片可知，图乙和图丙中，桌子对下表面的压力相同，且接触面积相同，根据可知，压强相等，即p乙=p丙。
变式1：在如图所示的三种情况中，下列说法中正确的是（ ）
A．压力的方向竖直向下 B．压力不一定由重力产生
C．压力与重力是一对平衡力 D．压力的大小一定等于重力
【答案】B
【解析】（1）压力的方向是垂直支持面指向被压的物体。
（2）压力不一定是由重力产生的。
（3）在水平面上静止时，压力大小可能等于重力大小，在斜面上或在墙面上，压力大小不等于重力大小。
【解答】A、压力的方向是垂直支持面指向被压的物体，并不一定是竖直向下，故A错误。
B、压力不一定是由重力产生的，故B正确。
CD、在第二个图片和第三个图片看出，压力大小不等于重力大小，压力和重力不是一对平衡力，故CD错误。故答案为：B。
变式2：小敏利用海绵、小方桌和砝码进行了如图探究活动。下列分析不正确的是( )
A．探究的方法：控制变量法
B．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
C．探究过程的分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断压力的作用效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关
【答案】C
【解析】根据探究压力作用效果影响因素的实验的过程、现象、方法分析判断。
【解答】探究压力的作用效果与受力面积的关系时，控制压力相等；探究压力的作用效果与压力大小的关系时，应控制受力面积相等，故A、B、D正确不合题意；
在实验过程中，通过观察海绵凹陷程度的大小判断压力的作用效果，故C错误符合题意。
变式3：北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是：先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为比赛用雪。求：
（1）压雪机自重都很大，其目的是通过 方法来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 米/秒：
（3）压雪机在工作时，对雪面的压强。
【答案】（1）增大压力
（2）3
（3）解：G＝mg＝6000 千克×10 牛/千克＝60000牛
P＝ F/S＝G/S ＝60000 牛/2.5米2＝24000帕
【解析】（1）增大压强方法：压力一定，减小受力面积；受力面积一定，增大压力；同时增大压力，减小受力面积；
（2）根据得到造雪机喷出的水雾下落地面的速度；
（3）根据F=G=mg算出压雪机对雪面的压力，再根据得到对雪面的压强。
【解答】
（1）压雪机自重都很大，是在受力面积一定，增大压力来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度；
（3）经过质量为6t的压雪机碾压，求压雪机对雪面的压力，之后求雪面的压强。
考点二、增大或减小压强的方法
由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。
(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。
典例1：（2023七下·东阳期末）小东同学用一瓶装满纯净水的瓶子和放在桌面上的海绵做实验，研究”影响压力作用效果的因素”。如图所示，他将瓶子依次正放和倒放于海绵上。
（1）正放时瓶子对海绵的压强为P1，倒放时瓶子对海绵的压强为P2。则P1 P2(填”大于”“小于”或”等于”)。
（2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，请提出一种简单的方法 。
【答案】（1）小于
（2）正放的瓶子上加一定的重物或倒放的瓶子中倒出适量的水
【解析】影响压力作用效果的因素有压力大小和受力面积大小，结合图中压力和受力面积的变化，利用可做出判断；根据影响压强的因素，可在受力面积不变的情况下，通过改变压力大小来改变压强的大小。
【解答】(1)由图可知，瓶子正放和倒放时，对海绵的压力大小相同，倒放时受力面积小，由得，P1小于P2
(2)图中受力面积不再改变的情况下，要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，可增大正放时的压力或减小倒放时的压力，如正放的瓶子上加一定的重物或倒放的瓶子中倒出适量的水。
变式1：动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（ ）
A．啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食
B．狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物
C．鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积，减小压强，有利于水中游行
D．骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走
【答案】C
【解析】影响压强因素：压力和接触面积的大小，要改变压强，就要从这两方面着手，据此判断即可。
【解答】A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食，故A正确不合题意；
B.狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物，故B正确不合题意；
C.鲫鱼的身体呈梭形，这样可以减小游动时水对鲫鱼的阻力，而与压强无关，故C错误符合题意；
D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走，故D正确不合题意。
变式2：（2023七下·嘉兴期末）生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏，据图回答下列问题。
（1）牙膏盖上面的竖纹是通过 来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）牙膏盖中间的尖头是通过 来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
【答案】（1）增大接触面的粗糙程度（2）减小受力面积
【解析】 影响固体压强的因素是：压力大小和受力面积 ，压力越大，受力面积越小，压强越大；滑动摩擦力的影响因素有：接触面粗糙程度和压力的大小；压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
【解答】（1）摩擦力的影响因素有：接触面的出粗糙程度和压力的大小；压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大，所以牙膏盖上面的竖纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）固体压强的影响因素是：压力大小和受力面积大小；压力越大，受力面积越小，压强越大；牙膏盖中间的尖头是通过减小受力面积来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
故答案为：（1） 增大接触面的粗糙程度 （2） 减小受力面积
变式3：(湖州中考改编)切年糕时，爸爸说：”竖着切比横着切要省力。”
（1）竖着切省力的原因是减小了 。
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，请写出操作方法： 。
【答案】（1）受力面积（2）将切下的年糕平铺在桌面上
【解析】（1）增大压强的方法：①增大压力；②减小受力面积；
（2）减小压强的方法：①减小压力；②增大受力面积，据此分析解答。
【解答】（1）竖着切省力的原因是减小了受力面积，从而增大压强；
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，操作方法：将切下的年糕平铺在桌面上。
考点三、液体的压强
（一）科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。
（二）压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。
（三）液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。
液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。
（四）研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。
②水的内部压强大小可能与水的深度有关。
(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。
(3)设计实验方案
实验方法:控制变量法和转换法。
具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。
结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。
（五）液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。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。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用，所以液体对容器底产生压强；由于液体具有流动性，所以对阻碍它流动的容器壁产生压强；由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压，所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同，深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。
典例1：用隔板将容器平均分成左、右两部分，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。
（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能 。
（2）向装置两侧分别加入密度为ρ 、ρ 的两种液体，液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ 一定大于ρ ，请推测他所看到的现象并说明原因。 。
【答案】（1）使物体发生形变
（2）橡皮膜向右凸；橡皮膜向右凸时，橡皮膜左侧液体的压强大于右侧，而左侧液体的深度小于右侧，则左侧液体的密度ρ 一定大于右侧液体的密度ρ
【解析】（1）力的作用效果：①力改变物体的形状；②力改变物体的运动状态；
（2）橡皮膜向右凸起，说明左侧液体压强大；橡皮膜向左凸起，说明右侧液体压强大。根据p=ρ液gh可知，当液体的深度小而压强大时，则该液体的密度肯定较大，据此分析解答。
【解答】（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能使物体发生形变。
变式1：（2023七下·上虞期末）如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙，受到液体的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为（）
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
【答案】D
【解析】首先根据F=G=mg比较容器底部受到液体的压力大小，再根据比较液体对容器底部的压强大小。
【解答】如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，根据G=mg可知，液体的重力相等。
两个容器上下粗细一致，那么容器底部受到的液体压力等于液体重力，即F甲=F乙。
容器的底面积S甲>S乙，根据可知，容器底部受到液体的压强：p甲
故D正确，而A、B、C错误。
变式2：（2023七下·婺城期末）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。请回答：
（1）甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则F甲 （填“>”、“<”或“=”）F乙。
（2）液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙，则p甲 （填“>”、“<”或“=”）p乙。
【答案】（1）= （2）>
【解析】（1）容器对桌面的压力等于上面所有物体的重力之和；
（2）首先根据比较液体密度大小，再根据液体压强公式p=ρ液gh比较容器底部受到压强的大小。
【解答】（1）容器对桌面的压力等于上面所有物体的重力之和，即F=G容器+G液体，则容器对桌面的 压力相等，即F甲=F乙；
（2）根据图片可知，液体的体积V甲ρ乙。
而容器内液面相平，根据液体压强公式p=ρ液gh可知，容器底部受到液体的压强p甲>p乙。
变式3：（2023七下·东阳期末）研习小组为探究影响液体内部的压强的因素，实验操作如图所示。
（1）实验前，小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现u形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，该操作的目的是 。
（2）观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，由此可以得出的结论是 。
（3）为了探究液体内部的压强与液体密度的关系，小阳将烧杯中的水换成盐水重复上述实验，实验时压强计金属盒的放置要求是 。
（4）小组同学还探究了液体内部压强和深度的关系，发现液体的深度越大，压强越大。现发现有A、B两杯没有标签的液体，其中一杯是酒精，一杯是清水。为鉴别它们，小东将同一个压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中，U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲等于h乙。他发现压强计没入A液体中的深度更大，则A液体是 。
【答案】（1）检查压强计的气密性
（2）同一深度，液体内部朝各个方向的压强大小相等
（3）金属盒放在盐水中的深度与水中相同
（4）酒精
【解析】 液体内部的压强与液体深度，密度有关，液体深度越大，密度越大，液体压强越大。探究实验时要注意控制变量。探究压强大小与深度关系时，控制液体密度相同。探究压强大小与密度关系时，需控制深度相同。通过比较压强计u形管两边的液面的高度差来比较压强大小。所以实验要确保压强计的不漏气。
【解答】(1)小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现U形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，说明装置漏气，目的是检查压强计的气密性；
(2)观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，可以得到同一深度，液体内部朝各个方向的压强大小相等；
(3)探究液体内部的压强与液体密度的关系，需控制深度相同，所以要保持金属盒放在盐水中的深度与水中相同；
(4)压强计U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲=h乙，则两液体产生的压强相等，压强计浸入A液体中的深度更大，根据p=pgh可知A液体的密度小，酒精的密度小于水的密度，A液体是酒精。
1．一本科学教科书平放在水平桌面上，它对桌面的压强最接近（ ）
A．0.5帕 B．5帕 C．50帕 D．500帕
【答案】C
【解析】物理课本质量约为150g，求出课本重，放在水平桌面的中央，对桌面的压力等于本身重力；
物理课本长约20cm、宽约15cm，求与桌面的接触面积s，再利用压强公式求对桌面的压强。
【解答】物理教科书的质量：m=150g=0.15kg，
G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N，
因为在水平桌面上，所以桌面受压力：F=G=1.5N，
s=20cm×15cm=300cm2=0.03m2，
桌面受压强：
故答案为：C。
2.在下图中，正确表示压力的是 （ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】物理学上的压力，是指发生在两个物体的接触表面的作用力，或者是气体对于固体和液体表面的垂直作用力，或者是液体对于固体表面的垂直作用力；压力的作用方向通常垂直于物体的接触面，而指向被压的物体。压力示意图中一般将压力的作用点画在接触面之间。
【解答】A、物体对地面的压力是地面受到的，作用点在地面，A错误；
B、物体对斜面的压力，方向垂直于斜面，且是斜面受到的力，B错误；
C、压力垂直于接触面且指向被压的物体，作用点在接触上，表示正确，C正确；
D、压力垂直于接触面且指向被压的物体，D错误。
3.如图所示，物体G重为6 N，物体M重为4 N，力F为4 N。在下列各图中，物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】根据压力产生的原因分别计算出各个选项中压力的大小即可。
【解答】A.压力由物体的重力产生，即压力F=G=6N，故A不合题意；
B.压力由两个物体的重力产生，即压力F=6N+4N=10N，故B不合题意；
C.压力等于物体的重力与竖直向上的拉力的差，即压力F=6N-4N=2N，故C不合题意；
D.压力由作用在物体上的水平推力F产生，即F=4N，故D符合题意。
4．如图所示，用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上，若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2，则墙面AB受到的压强是( )
A．10×103帕 B．3×103帕 C．7×103帕 D．4×104帕
【答案】C
【解析】根据压强公式计算即可。
【解答】墙面AB受到的压强：。故C正确，而A、B、D错误。
5．（2022七下·诸暨期末）如图所示，材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上，底面积S甲>S乙．在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙，对桌面的压强为p甲、p乙，则下列关系正确的是( )
A．F甲>F乙；p甲p乙
C．F甲=F乙；p甲=p乙 D．F甲=F乙；p甲【答案】D
【解析】（1）两个物体质量相等，根据G=mg可知，则它们的重力相等，对地面的压力相等，且接触面的粗糙程度相同，那么它们受到的滑动摩擦力相等。当两个物体都做匀速直线运动时，它们受到的拉力与摩擦力相互平衡，即拉力等于摩擦力。比较可知，二者受到的拉力相等，即F甲=F乙。
（2）两个物体的重力相等，则对地面的压力相等，且受力面积S甲>S乙，根据公式可知，对地面的压强p甲6．（2023七下·嘉兴期末）如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中有a、b、c三点，a、b两点位于距离杯底同一高度处，b、c两点到液面的距离相等。若烧杯甲、乙内液体对杯底的压强大小相等，则（ ）
A．pa>pb B．pb【答案】A
【解析】 液体压强，简称液压，是指在液体容器底、内壁、内部中，由液体本身的重力而形成的压强 ； 液体压强与液体的深度和液体的密度有关，液体深度越深，液体的密度越大，液体的压强越大。
【解答】 若烧杯甲、乙内液体对杯底的压强大小相等，根据押题压强公式P=ρ液gh，那么甲中液体的密度比乙中液体的密度小；所以a、b两点位于距离杯底同一高度处，b、c两点到液面的距离相等。 所以b，c两点所受的压强比较，b点的压强大于c点；a，b两点比较，b、c两点到液面的距离相等，如果把上面的液体都取走，则a处对容器底部的压强大于b处对容器底部的压强，所以有液体时，a处的压强大于b处的压强；所以A正确，Pa＞Pb；
故答案为：A
7．（2023七下·平湖期末）如图所示，小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是（ )
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】 液体压强大小与深度、液体的密度有关，密度相同时，深度越深压强越大。深度相同时，液体密度越大压强越大。
【解答】A.两边都是酒精，密度相同，左边深度大于右边，所以橡皮模向右凸，故A错误；
B.左边液体密度大于右边，深度也大于右边，所以橡皮模向右凸，故B错误；
C.左边液体密度大于右边，深度也大于右边，所以橡皮模向右凸，故C错误；
D.左边液体密度大于右边，右边深度大于左边，所以两边压强可能相等，故D正确。
故答案为：D。
8．（2023七下·富阳期末）下列各选项中所说的两个量相等的是（ ）
A．甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B．乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C．乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D．等质量的两种液体距离底部相同距离的A，B两点的液体压强
【答案】B
【解析】（1）结合密度计算公式分析比较密度大小，再利用p=ρgh分析比较压强大小，根据F=pS分析两种液体对相同试管底部所产生压力的关系；
（2）根据p=ρ液gh比较容器底受到水的压强大小关系，根据F=pS分析两个容器底部所受水压力的关系；
（3）由图可知左容器水的体积大，由容器水的体积小，由密度公式判断出两容器中水质量的关系，由G=mg判断出水重力的关系，根据在水平面上压力等于总重力判断出容器对水平面压力的关系，由压强公式判断出两容器对水平桌面所产生压强的关系；
（4）两个烧杯内液体质量相等，右图液体的体积大，所以右边容器液体的密度小，液体对容器底部的压力等于自身的重力，烧杯完全相同，所以对容器底部的压力相等，压强也相等，A、B在同一高度，走边容器内液体的密度小，A点以下液体对底部的压强大于B点以下液体对底部的压强，根据此关系式可求A、B两点压强的大小。
【解答】A.两试管相同，液体质量相同，由图知乙试管中液体的体积较大，所以乙试管中液体密度较小，即ρ甲＞ρ乙，且深度h相同，由p=ρgh知乙试管中液体对容器底的压强较小，根据F=pS知甲液体对相同试管底部所产生压力大，故A不符合题意；
B.两容器水面相平，即水的深度h相同，根据液体压强公式p=ρgh可知，甲容器底受到水的压强等于乙容器底受到水的压强；两容器的底面积相同，根据F=pS可知，甲容器底受到水的压力等于乙容器底受到水的压力，故B符合题意；
C.由图乙可知左杯水的体积大，右杯水的体积小，由知左图水的质量大，由G=mg知，左图水的重力大，左图对桌面的压力大，由于容器的底面积相同，由知左边容器对水平桌面的压强大，故C不符合题意；
D.丙图中液体质量相等，根据G=mg知两液体重力相同，对容器底的压力相同，根据知，在容器底面积相同时两个烧杯底部所受压强相同，右试管内液体的体积大，根据知左边液体密度大；
根据公式p=ρgh可知，A、B以下液体对底部压强pA下＞pB下，所以A、B两点压强为pA=p-pA下，pB=p-pB下，所以pA＜pB，故D不符合题意。故答案为：B。
9．（2022七下·杭州期末）如图所示，甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上，甲和乙的密度相等，甲的边长大于乙的边长。甲对地面压强为p1，乙对地面压强为p2。下列判断正确的是（ ）
A．p1=p2
B．p1 ＞p2
C．若将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为 p1
D．若将乙放到甲上，甲对地面的压强将小于p1
【答案】B
【解析】水平面上的物体对地面的压力等于自身重力，根据公式分析判断。
【解答】AB.设甲的边长为a，乙的边长为b，由题意知a＞b；
甲、乙的密度相等，甲的边长大于乙的边长，
因实心正方体物块对水平地面的压强：，所以p1＞p2，故A错误，B正确；
C.由前面解答可知，p1=ρga，p2=ρgb；
将甲放到乙上，乙对地面的压强：
因为a＞b，所以a2＞b2，即；则；
所以p2'＞p1，故C错误；
D.将乙放到甲上，与甲相比，甲对地面的压力变大，受力面积不变，所以甲对地面的压强变大，即p1'＞p1，故D错误。故选B。
10．如图所示，有一质地均匀的长方体，质量为1千克，底面积为120厘米2，放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2．g取10牛/千克，则此时它对桌面的压强为 帕；若竖直切除右边的阴影部分，则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会 (填“变大”变小”或“不变”)。
【答案】1000；变大
【解析】（1）长方体对桌面的压力和自身的重力相等，即F=G=mg，再利用求出对桌面的压强；
（2）设长方体原来的底面积为S1，图中与桌面的接触面积为S，竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS，剩余部分的重力减少ΔG，根据分别表示出切除前后长方体对桌面的压强，比较判断长方体对桌面压强的变化。
【解答】（1）长方体对桌面的压力：F=G=mg=1kg×10N/kg=10N，
对桌面的压强：；
（2）设长方体原来的底面积为S1，图中与桌面的接触面积为S，竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS，剩余部分的重力减少ΔG，
没切除时，长方体对桌面的压强，
由S＜S1可知，，
则有：GΔS＞ΔGS，
当竖直切除该物体右边的阴影部分，剩余部分对桌面的压强为：，
则；
所以p＜p'，
即若竖直切除右边的阴影部分，则剩余部分（仍在桌面上）对桌面的压强会变大。
11．（2022七下·婺城期末）如图是生活中常见的两种玻璃水杯，它们的底面积相同，将它们放在水平的桌面上。甲杯中盛有水，水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1；现将甲杯中的水全部倒入乙杯中（未溢出），水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。请判断：F1 F2，p1 p2。（均填“＞”、“＜”或“=”）。
【答案】<；<
【解析】首先根据液体压强公式p=ρ液gh分析水对杯底压强的变化，再根据F=pS分析水对杯底压力的变化。
【解答】甲杯上口大下口小，乙杯上下粗细一致，则将甲杯中的水倒入乙杯后，水面的高度会增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知，水对杯底的压强会增大，即p112.探究压力的作用效果与受力面积的关系时，分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
（1）图 的方法不合理，该方法未控制 相等。
（2）图甲中，铅笔笔尖的面积是0.5 mm2，两手指均用2 N的力对压铅笔两端，则笔尖在手指处产生的压强为 Pa。
【答案】（1）乙；压力（2）4×106
【解析】（1）探究压力的作用效果与受力面积的关系时，必须控制压力相等而改变受力面积。图乙中，笔尖对上面手指的压力等于手指对笔尖施加的压力，而笔尾对下面手指的压力等于上面手指对笔尖的压力与铅笔的重力之和，即二者压力大小不同，据此分析解答。
（2）根据压强公式计算即可。
【解答】（1）根据图片可知，图乙的方法不合理，该方法未控制压力相等。
（2）笔尖在手指处产生的压强为：。
13.（2023七下·上虞期末）如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明 。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
【答案】（1）减小
（2）力的作用效果与力的方向有关
（3）解：F=G=mg=5Kg×10N/Kg=50N
p=F/S=50N/0.5m2=100Pa
【解析】（1）根据F=G比较箱子对地面的压力大小，再根据比较箱子对地面的压强大小；
（2）根据图丙分析影响力的作用效果的哪个因素发生改变即可；
（3）首先根据F=G=mg计算箱子对地面的压力，再根据箱子对地面的压强。
【解答】（1）箱子对桌面的压力始终等于自身重力，即侧翻后压力保持不变。侧翻后受力面积变大，根据可知，侧翻后对地面的压强减小。
（2）根据图片可知，两个推力的方向不同，那么说明力的作用效果与力的方向有关。
14．（2022七下·诸暨期末）如图，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d．抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
（1）通过观察橡皮膜 (填字母)的形变可知，液体内部存在向上的压强。
（2）观察到橡皮膜 (填字母)形变程度相同，可知：同种液体同一深度的液体内部压强相等。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了 法。
【答案】（1）C （2）bd （3）转换
【解析】（1）橡皮膜总是向压强小的方向凸起，即橡皮膜凸起的方向就是液体压强的方向。
（2）根据结论确定液体压强影响因素的大小关系；
（3）物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
【解答】（1）要证明液体内部向上有压强，那么橡皮膜必须向上凸起，故选C。
（2）根据同种液体同一深度的液体压强都相等可知，选取的位置必须深度相同，故选bd。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了转换法。
15．（2020七下·乐清期末）用隔板将容器平均分成左右两侧，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
（1）往装置两侧加水至橡皮膜上方，结果如图乙。小明想研究液体压强与 的关系。
（2）往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，请推测他所看到的现象并说明原因。
【答案】（1）深度
（2）橡皮膜向右凸。橡皮膜向右凸时，左侧液体压强大于右侧，而左侧液体深度却小于右侧，则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时，左侧液体压强等于右侧，而左侧液体深度却小于右侧，则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
【解析】（1）根据乙图确定哪个因素不同即可；
（2）首先根据橡皮膜的凸起方向确定哪测的压强大，然后根据液体压强公式p=ρ液gh分析液体密度的大小。【解答】（1）根据乙图可知，液体密度相同而深度不同，则小明想研究液体压强与深度的关系。
（2）小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，它看到的现象和原因为：
①橡皮膜向右凸时，左侧液体压强大于右侧，而左侧液体深度却小于右侧，则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
②橡皮膜左右相平。橡皮膜左右相平时，左侧液体压强等于右侧，而左侧液体深度却小于右侧，则左侧液体密度ρ1一定大于右侧液体密度ρ2。
16．（2021七下·临海期末）液体内部的压强大小与什么因素有关？
（1）如图甲，往玻璃筒中逐渐加水，底部橡皮膜下凸程度增加，由此可得结论： 。
（2）继续实验
实验目的：证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(图乙) ：上端开口形状不同玻璃容器3个(虚线A以下完全相同)，橡皮膜，刻度尺，水。
实验步骤与预测结果： 。
【答案】（1）液体的压强随深度的增加而增大（合理即可）
（2）向三个容器中加水，使水面超过 A 且深度相同，观察橡皮膜凸出程度。 橡皮膜向下凸出的程度相同。
【解析】（1）玻璃筒中的水越多，橡皮膜所在的深度越大；而橡皮膜凸起程度越大，说明受到的压强越大，据此分析液体压强随深度的变化规律即可。
（2）根据乙图可知，三个形状不同的容器中注入高度相同的水后，其中水的质量肯定不同。根据p=ρ水gh可知，此时橡皮膜受到的压强相同，则橡皮膜的凸起程度相同，从而可以知道：液体的质量不同时，产生的压强可能相等，即液体的压强与液体质量无关，据此分析解答。
【解答】（1）如图甲，往玻璃筒中逐渐加水，底部橡皮膜下凸程度增加，由此可得结论：液体的压强随深度的增加而增大。
（2）实验步骤：向三个容器中加水，使水面超过 A 且深度相同，观察橡皮膜凸出程度。
预测结果： 橡皮膜向下凸出的程度相同。
17．（2023七下·丽水期末）小科同学利用如图装置探究液体内部压强的特点。
（1）该实验是通过观察U形管两侧液面的 来判断橡皮膜所受压强大小；
（2）若要探究液体内部向各个方向的压强是否相等，小科将压强计的金属盒浸入液体的某一深度后，接下来的操作是 ，观察∪型管两侧液面高度差的变化；
（3）小科用盐水和水探究液体压强和液体密度的关系，得到如图甲、乙所示的实验结果，则图 中所用液体是盐水。
【答案】（1）高度差
（2）改变橡皮膜的朝向（或转动金属盒）
（3）甲
【解析】（1）压强计能够比较液体压强大小，当橡皮膜所受压强越大，U型管两侧液面高度差越大。
（2）液体内部压强的大小跟液体的深度以及液体的密度有关，所以要探究液体内部向各个方向的压强是否相等，需保持液体的深度及液体的密度不变，改变橡皮膜的朝向，来观察∪型管两侧液面高度差是否发生变化；
（3）液体内部压强的大小跟液体的深度以及液体的密度有关，保证液体深度一定时，∪型管两侧液面高度差越大，表明液体压强越大，则液体的密度越大。
【解答】（1）橡皮膜所受压强越大，U型管两侧液面高度差越大，故填高度差；
（2）要探究液体内部向各个方向的压强是否相等，需保持液体的深度及液体的密度不变，改变橡皮膜的朝向，来观察∪型管两侧液面高度差是否发生变化，故填改变橡皮膜的朝向；
（3）当液体深度一定时，∪型管两侧液面高度差越大，表明液体压强越大，则液体的密度越大，所以图甲所用液体是盐水，故填甲。
18．（2022七下·滨江期末）现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动到如图所示的位置，橡皮膜向外凸的程度会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面”或“平面”)，试说明理由 。
【答案】（1）变大（2）变小（3）平面；橡皮膜上下两个表面受到的水的压强相等
【解析】（1）液体压强随深度的增加而增大，而橡皮膜的凸起程度反映它所处位置液体压强的大小；
（2）玻璃管内的水对橡皮膜产生向下的压强，而玻璃管外的水对橡皮膜产生向上的压强。随着橡皮膜的深度逐渐增大，则向上的压强逐渐增大，而上下方向上的压强相互抵消，从而造成橡皮膜受到向下的压强减小，据此判断橡皮膜的凸起程度的改变；
（3）当橡皮膜不受压强时，它应该保持水平状态，据此分析解答。
【解答】（1）向管内缓缓注水，水的密度不变，水的深度增加，根据p=ρgh得到，水对橡皮膜的压强增大，水对橡皮膜的压力增大，橡皮膜向外凸的程度会变大。
（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动，橡皮膜受到水向上压强增大，压力增大，管内水对橡皮膜向下的压力不变，所以橡皮膜向外凸的程度会变小。
（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，玻璃管内外液体密度相等，且深度也相等，因此橡皮膜受到上下两面儿液体的压强相等，受力面积相同，所以上下受到的压力大小相等，方向相反，使橡皮膜水平。
19．（2023七下·东阳期末）小欣利用如图甲所示的U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面存在高度差，要使U形管两边的液面处在同一水平线上，以下调节方法正确的是 。
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水
（2）排除故障后，她重新将金属盒浸没于水中，完成了图乙、丙所示的实验，根据实验现象可知液体内部的压强与 有关。
（3）小欣继续进行实验，她保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，她得出了结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？请简要说明理由： 。
（4）实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的。如果所用的压强计U型管中可以选择装染色的酒精、水、水银中的一种液体（ρ水银>ρ水>ρ酒精），为了使实验现象更明显，小欣应该选择三种液体中的 装入U形管中。
【答案】（1）②
（2）深度
（3）不可靠，没有控制深度相同
（4）染色的酒精
【解析】图中乙丙丁的变量是橡皮模所处的深度，所以探究的是液体的压强与深度的关系。使用压强计前发现U形管内水面有高度差，说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，应重新进行安装，探究液体压强跟深度关系时，控制液体的密度不变，改变液体深度；液体压强与密度、深度有关，密度越大，深度越深，液体压强越大。
【解答】（1）若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差说明软管内封闭的气体不受力时，压强与外界气压不相等，对实验结果会造成影响，应拆除软管重新安装；所以选②；
(2)金属盒没入水中的深度增大，U形管两边液面的高度差逐渐变大，所以在液体密度一定时，液体越深，液体压强越大，所以液体压强跟液体深度有关；
(3)小明要探究液体内部压强与液体密度的关系.则应保持深度不变。小明保持C图中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，液体的深度和密度都发生了改变，不能得出“在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强就越大”的结论。所以她的结论不可靠，没有控制深度相同 ；
(4)压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强大小的。液面高度差越大，液体的压强越大。如果被测压强大小相同，U形管中液体密度越小，液面越高，所以应选择 染色的酒精 。
20．（2022七下·丽水期末）近年来，电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克，每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2，行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍，g取10牛千克。求：
（1）四轮电动汽车放在水平地面上时，车轮会对地面产生压力，请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图；
（2）一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强；
（3）若某次行驶时，车内人和物品总质量是200千克，则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
【答案】（1）
（2）汽车对地面的压力F=G总=1.6×103kg×10N/kg+600N=16600N；
则汽车对地面的压强：；
（3）汽车行驶受到的阻力：f=0.1G总'=0.1×（1.6×103kg+200kg）×10N/kg=1800N；
根据二力平衡的知识可知，汽车匀速行驶时受到的牵引力f=f=1800N。
【解析】（1）确定车轮对地面压力的大小、方向和作用力，然后沿力的方向画一条带箭头的线段即可。
（2）首先根据F=G总计算出汽车对地面的压力，再根据计算出汽车对地面的压强；
（3）首先根据f=0.1G总'计算出汽车行驶受到的阻力，再根据二力平衡的知识计算出汽车受到的牵引力。
【解答】（1）车轮对地面的压力作用在接触位置的地面上，方向竖直向下，大小为：F=G=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N，如下图所示：
21．如图所示，质量为48千克的小柯骑着一辆自行车在平直公路上．匀速运动600米，所用时间为2分钟，假设自行车在行快过程中受到的阻力为人和车总重的。(g取10牛/千克)
（1）求自行车行驶的速度。
（2）若自行车的质量为12千克，车胎与地面的总接触面积为40厘米2。则该同学骑车时自行车对地面的压强为多少？
（3）求自行车受到的水平牵引力。
【答案】（1）解：2分钟=120秒，
（2）解：F=G=mg=(12千克+48千克)×10牛/千克=600牛，
（3）解：
【解析】（1）根据 计算自行车行驶的速度；
（2）自行车对地面的压力等于车和人的总重力，再根据 计算自行车对地面的压强；
（3）首先根据F阻=计算自行车受到的阻力，然后根据平衡力的知识F牵=F阻计算自行车受到的牵引力。
22．如图所示，“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。为了确保探测成功，科学家们在月球车登月前进行了无数次地面测试。以下是某次在水平地面上进行测试时的部分信息，月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10Nkg。求：
（1）测试时，月球车行驶的速度；
（2）测试时，若月球车受到的地面摩擦力是重力的0.2倍，则在本次测试过程中，该月球车收到的牵引力有多大？
（3）测试时，月球车对水平地面的压强；
【答案】（1）解：v==0.05m/s
（2）解：G=mg=135kg×10N/kg=1350N
∵月球车水平匀速运动
∴F=f=0.2G=1350N×0.2=270N
（3）解：P==9×104Pa
【解析】（1）根据公式计算月球车行驶的速度；
（2）根据G=mg计算出月球车对地面的压力，再根据f=0.02G计算月球车受到的摩擦力，最后根据平衡力的知识F=f计算月球车受到的牵引力。
（3）根据F=G计算月球车对地面的压力，再根据计算月球车对地面的压强。
23．（2023七下·金华期末）义乌首条城市轨道交通线——金义线已通车运营，其设计速度为120千米/时。该项目采用地铁B型车，该列车由6节车厢组成，每截车厢空载质量约为33.6吨，求：
（1）若列车运动时受到的摩擦力是重力的，则空载列车做匀速直线运行时的牵引力为 N；
（2）义乌秦塘站到八一南街站距离约64千米，乘车时间为50分钟。求列车在该路段行驶时的平均速度；
（3）若车轮与轨道接触总面积为0.8m2，计算空载时列车对轨道的压强。
【答案】（1）7.2×104
（2）列车在该路段行驶时的平均速度为76.8km/h
（3）空载时列车对轨道的压强为2.52×106Pa
【解析】 压强：物体所受的压力与受力面积之比叫做压强，压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。压强的计算公式是：P=F/S，压强的单位是帕斯卡，符号是Pa。
对于密度均匀的柱形物体，放在水平面上对水平面产生的压强；P=F/S=G/S=ρgh；压强的计算公式：P=F/S，液体压强p=ρgh；速度的物理意义是：速度是描述质点运动快慢和方向的物理量，等于位移和发生此位移所用时间的比值。 在匀速直线运动中，物体在单位时间内通过的路程叫做速度。 速度：科学上用速度来表示物体运动的快慢。
【解答】（1）G=mg=33600kg×10N/kg×6=2016000N ； 因为匀速运动，所以F=f=×2016000N=72000N（2）v=s/t=64km/(50/60)h=76.8km/h
（3）P =F/S=G/S=2016000N/0.8m2=2520000Pa；
故答案为：（1）7.2×104（2）列车在该路段行驶时的平均速度为76.8km/h（3）空载时列车对轨道的压强为2.52×106Pa
24．（2023七下·婺城期末）陕汽是我国著名的重工企业。如图所示是它生产的某型号载重卡车，其技术参数如表，当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算（g取10N/kg）：
卡车型号 ZJS25GJB2
自重 2×104kg
轮胎个数 12
最大载货量 4×104kg
满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积 0.05m2
行驶时的最大速度 90km/h
（1）卡车在牵引力的作用下，由静止开始运动，说明力能 。
（2）该卡车空载时，在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是 N。
（3）已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa，判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥？（写出必要的计算过程）
【答案】（1）改变物体的运动状态
（2）4×104
（3）解：该卡车满载时的总质量：m总＝2×104kg+4×104kg＝6×104kg
对水平路面的压力为：F=G总＝m总g＝6×104kg×10N/kg＝6×105N
总受力面积：S＝0.05m2×12＝0.6m2
对桥面的压强：
b
可见该卡车满载时不能安全通过大桥
【解析】（1）根据力与运动的关系解答；
（2）根据f=0.2G计算出卡车新手受到的阻力，再根据F=f计算卡车行驶受到的摩擦力；
（3）首先根据 F=G总＝m总g 计算出卡车满载对路面的压力，再将一个车轮的接触面积×个数计算出总受力面积，最后根据计算对桥面的压强，并与路面的最大压强比较即可。
【解答】（1）卡车在牵引力的作用下，由静止开始运动，说明力能改变物体的运动状态。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 压强
考点一、压力的作用效果
（一）实验探究:影响压力作用效果的因素
(1)设计并进行实验
①按照图甲所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
②在小桌上放上砝码，按照图乙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
③在小桌上放上砝码，按照图丙所示将小桌放在海绵上。观察海绵被压下的深浅。
(2)分析与论证
①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同，乙图中小桌对海绵的压力大，乙图中的海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比甲图的明显，故可得出:受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。
②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同，乙图海绵的受力面积小，乙图中海绵被压下得深，即乙图压力的作用效果比丙图的明显，故可得出:压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3)结论:影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（二）压强
(1)定义:物体单位面积受到的压力叫做压强。
(2)公式:压强=压力/受力面积 (P表示压强，F表示压力，S表示受力面积)。
(3)单位:国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称帕(Pa)。1帕=1牛/米2，帕斯卡是一个很小的单位， 常用的压强单位有百帕(102Pa)、千帕(103Pa )、兆帕(106Pa )。
(4)对压强单位的认识: 一张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1帕；一块平放的砖对地面的压强约为103帕，坦克履带对地面的压强约为105帕。
【能力拓展】研究压力的作用效果跟压力大小的关系时，使受力面积保持不变，改变压力的大小，观察受压物体形变的大小；研究压力的作用效果跟受力面积的关系时，使压力大小保持不变，改变受力面积的大小,观察受压物体形变的大小。这是利用了控制变量法。
典例1：在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材（小桌子、海棉、砝码、木板）设计了如图甲、乙两个实验，通过观察图甲、乙后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上，发现小桌子对木板的压力效果不够明显，如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是通过 来比较压力的作用效果的
（2）造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是 。
（3）若图乙中小桌子对海棉的压强是 p乙，图丙中小桌子对木板的压强是 p丙 ，则 p乙 p丙 （选填“大于”、等于”、或“小于”）
变式1：在如图所示的三种情况中，下列说法中正确的是（ ）
A．压力的方向竖直向下 B．压力不一定由重力产生
C．压力与重力是一对平衡力 D．压力的大小一定等于重力
变式2：小敏利用海绵、小方桌和砝码进行了如图探究活动。下列分析不正确的是( )
A．探究的方法：控制变量法
B．探究的问题：压力的作用效果与什么因素有关
C．探究过程的分析：通过观察海绵凹陷面积大小判断压力的作用效果
D．探究的结论：压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关
变式3：北京冬奥会比赛用雪是使用造雪机人工制造的。其方法是：先利用高压空气将水流打碎成细密的雾状，喷射至45米的高空，这些水雾遇到寒冷的外部空气，在落地前15秒内凝固成冰晶。冰晶需要经过质量为6吨的压雪机(履带与雪实际接触面积为2.5米2)反复碾压，才能变得紧实，成为比赛用雪。求：
（1）压雪机自重都很大，其目的是通过 方法来增大压强；
（2）造雪机喷出的水雾下落地面的速度不能大于 米/秒：
（3）压雪机在工作时，对雪面的压强。
考点二、增大或减小压强的方法
由压强公式可知，压强的大小与压力大小和受力面积大小有关，因此改变压强的途径是:若压力大小一定，改变受力面积大小；若受力面积大小一定，改变压力大小；或者两者同时改变。
(1)增大压强的方法:增大压力(受力面积一定时),减小受力面积(压力一定时)，或者增大压力的同时减小受力面积。
(2)减小压强的方法:减小压力(受力面积一定时)，增大受力面积(压力一定时)，或者减小压力的同时增大受力面积。
典例1：（2023七下·东阳期末）小东同学用一瓶装满纯净水的瓶子和放在桌面上的海绵做实验，研究”影响压力作用效果的因素”。如图所示，他将瓶子依次正放和倒放于海绵上。
（1）正放时瓶子对海绵的压强为P1，倒放时瓶子对海绵的压强为P2。则P1 P2(填”大于”“小于”或”等于”)。
（2）要使瓶子正放时对海绵的压强与倒放时相同，请提出一种简单的方法 。
变式1：动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境，下列用压强知识解释错误的是（ ）
A．啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积，增大压强，有利于摄食
B．狗的犬齿很尖——减小受力面积，增大压强，有利于撕咬食物
C．鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积，减小压强，有利于水中游行
D．骆驼的趾特别宽大——增大受力面积，减小压强，有利于沙漠行走
变式2：（2023七下·嘉兴期末）生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏，据图回答下列问题。
（1）牙膏盖上面的竖纹是通过 来增大摩擦力，有利于旋开组盖子。
（2）牙膏盖中间的尖头是通过 来增大压强，使用时有利于刺破牙膏封口。
变式3：(湖州中考改编)切年糕时，爸爸说：”竖着切比横着切要省力。”
（1）竖着切省力的原因是减小了 。
（2）若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小，请写出操作方法： 。
考点三、液体的压强
（一）科学中，常用压强计来比较液体内部的压强。
（二）压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时，U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大，两管内液面的高度差就越大。
（三）液体对容器底部和侧壁的压强
大量实验:表明，液体对容器的底部和侧壁都会产生压强，液体的深度越大，产生的压强越大。
液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强，液体的内部也存在压强。例如，游泳时，若潜入水中，水的压强会使你感到胸闷。
（四）研究水内部压强的特点
(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强，这些压强可能相等。
②水的内部压强大小可能与水的深度有关。
(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。
(3)设计实验方案
实验方法:控制变量法和转换法。
具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面)，探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等；控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下)，改变金属盒在水中的深度，探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西，使问题简化，这是运用了转换法。
结论:水的内部向各个方向都存在压强，在同一-深度，水对各个方向的压强都相等；水的深度对水的内部的压强有影响，深度越大，水的内部压强越大。
（五）液体内部压强的特点
大量实验表明:切液体内部都存在着压强。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。液体的压强还跟液体的密度有关，同一深度处，液体密度越大，压强越大。
【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用，所以液体对容器底产生压强；由于液体具有流动性，所以对阻碍它流动的容器壁产生压强；由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压，所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同，深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。
典例1：用隔板将容器平均分成左、右两部分，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。
（1）向装置右侧加水至橡皮膜上方，橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析，该现象说明力能 。
（2）向装置两侧分别加入密度为ρ 、ρ 的两种液体，液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ 一定大于ρ ，请推测他所看到的现象并说明原因。 。
变式1：（2023七下·上虞期末）如图所示，甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体，两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙，受到液体的压强分别为p甲、p乙，则它们的大小关系为（）
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
变式2：（2023七下·婺城期末）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。请回答：
（1）甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙，则F甲 （填“>”、“<”或“=”）F乙。
（2）液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙，则p甲 （填“>”、“<”或“=”）p乙。
变式3：（2023七下·东阳期末）研习小组为探究影响液体内部的压强的因素，实验操作如图所示。
（1）实验前，小东用手指按压金属盒上的橡皮膜，发现u形管两边的液面保持如图甲所示的高度差不变，该操作的目的是 。
（2）观察实验乙、丙、丁，发现U形管的液面高度差相同，由此可以得出的结论是 。
（3）为了探究液体内部的压强与液体密度的关系，小阳将烧杯中的水换成盐水重复上述实验，实验时压强计金属盒的放置要求是 。
（4）小组同学还探究了液体内部压强和深度的关系，发现液体的深度越大，压强越大。现发现有A、B两杯没有标签的液体，其中一杯是酒精，一杯是清水。为鉴别它们，小东将同一个压强计的金属盒先后浸没到A、B两杯液体中，U形管两侧的液柱高度差分别用h甲和h乙表示，使h甲等于h乙。他发现压强计没入A液体中的深度更大，则A液体是 。
1．一本科学教科书平放在水平桌面上，它对桌面的压强最接近（ ）
A．0.5帕 B．5帕 C．50帕 D．500帕
2.在下图中，正确表示压力的是 （ ）
A． B． C． D．
3.如图所示，物体G重为6 N，物体M重为4 N，力F为4 N。在下列各图中，物体G与水平地面或竖直墙面接触处的受力面所受到的压力为4N的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上，若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2，则墙面AB受到的压强是( )
A．10×103帕 B．3×103帕 C．7×103帕 D．4×104帕
5．（2022七下·诸暨期末）如图所示，材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上，底面积S甲>S乙．在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙，对桌面的压强为p甲、p乙，则下列关系正确的是( )
A．F甲>F乙；p甲p乙
C．F甲=F乙；p甲=p乙 D．F甲=F乙；p甲6．（2023七下·嘉兴期末）如图所示，完全相同的甲、乙两个烧杯内装有密度不同的液体。在两烧杯中有a、b、c三点，a、b两点位于距离杯底同一高度处，b、c两点到液面的距离相等。若烧杯甲、乙内液体对杯底的压强大小相等，则（ ）
A．pa>pb B．pb7．（2023七下·平湖期末）如图所示，小明用如图容器来做”探究液体压强是否跟深度、液体的密度有关”的实验。则下列现象中可能符合事实的是（ )
A． B．
C． D．
8．（2023七下·富阳期末）下列各选项中所说的两个量相等的是（ ）
A．甲图中等质量的两种液体对相同试管底部所产生的压力
B．乙图水面高度相同的两个容器底部(底面积相同)所受水的压力
C．乙图中两容器对水平桌面所产生的压强
D．等质量的两种液体距离底部相同距离的A，B两点的液体压强
9．（2022七下·杭州期末）如图所示，甲、乙两个实心正方体物块放置在水平地面上，甲和乙的密度相等，甲的边长大于乙的边长。甲对地面压强为p1，乙对地面压强为p2。下列判断正确的是（ ）
A．p1=p2
B．p1 ＞p2
C．若将甲放到乙上，乙对地面的压强有可能变为 p1
D．若将乙放到甲上，甲对地面的压强将小于p1
10．如图所示，有一质地均匀的长方体，质量为1千克，底面积为120厘米2，放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2．g取10牛/千克，则此时它对桌面的压强为 帕；若竖直切除右边的阴影部分，则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会 (填“变大”变小”或“不变”)。
11．（2022七下·婺城期末）如图是生活中常见的两种玻璃水杯，它们的底面积相同，将它们放在水平的桌面上。甲杯中盛有水，水对甲杯底的压力、压强分别为F1、p1；现将甲杯中的水全部倒入乙杯中（未溢出），水对乙杯底的压力、压强分别为F2、p2。请判断：F1 F2，p1 p2。（均填“＞”、“＜”或“=”）。
12.探究压力的作用效果与受力面积的关系时，分别采用如图甲、乙所示的两种方法。用两只手的食指分别压在铅笔两端。
（1）图 的方法不合理，该方法未控制 相等。
（2）图甲中，铅笔笔尖的面积是0.5 mm2，两手指均用2 N的力对压铅笔两端，则笔尖在手指处产生的压强为 Pa。
13.（2023七下·上虞期末）如图甲所示，有一质量为5千克的长方体箱子竖立在地面，其各边长分别为：a=0.5米，b=0.6米，h=1米。(g取10牛/千克)
（1）某同学将箱子从图甲位置向右推倒，箱子侧翻后静止在水平地面上，如图乙所示。箱子侧翻倒地后对地面的压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（2）该同学在推倒箱子的过程中，发现沿F1方向推倒箱子比沿F2方向推更轻松，如图丙所示。这一现象说明 。
（3）图乙中侧翻倒地的箱子对地面的压强为多大？
14．（2022七下·诸暨期末）如图，在透明密闭正方体塑料盒的上下左右四个面的中心处，挖出四个大小相同的圆孔，在孔的表面分别蒙上相同的橡皮膜a、C、b、d．抓住手柄将塑料盒竖直浸没到水中后静止。
（1）通过观察橡皮膜 (填字母)的形变可知，液体内部存在向上的压强。
（2）观察到橡皮膜 (填字母)形变程度相同，可知：同种液体同一深度的液体内部压强相等。
（3）通过橡皮膜的形变大小来反映液体内部压强大小，这运用了 法。
15．（2020七下·乐清期末）用隔板将容器平均分成左右两侧，隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭，装置如图甲所示。小明想利用此装置研究液体压强。
（1）往装置两侧加水至橡皮膜上方，结果如图乙。小明想研究液体压强与 的关系。
（2）往装置两侧分别加入密度为ρ1、ρ2的两种液体，液面如图丙所示。小明根据虚框位置中橡皮膜的凹凸情况得出ρ1一定大于ρ2，请推测他所看到的现象并说明原因。
16．（2021七下·临海期末）液体内部的压强大小与什么因素有关？
（1）如图甲，往玻璃筒中逐渐加水，底部橡皮膜下凸程度增加，由此可得结论： 。
（2）继续实验
实验目的：证明同种液体对容器底部的压强与液体质量无关。
实验器材(图乙) ：上端开口形状不同玻璃容器3个(虚线A以下完全相同)，橡皮膜，刻度尺，水。
实验步骤与预测结果： 。
17．（2023七下·丽水期末）小科同学利用如图装置探究液体内部压强的特点。
（1）该实验是通过观察U形管两侧液面的 来判断橡皮膜所受压强大小；
（2）若要探究液体内部向各个方向的压强是否相等，小科将压强计的金属盒浸入液体的某一深度后，接下来的操作是 ，观察∪型管两侧液面高度差的变化；
（3）小科用盐水和水探究液体压强和液体密度的关系，得到如图甲、乙所示的实验结果，则图 中所用液体是盐水。
18．（2022七下·滨江期末）现有一根两端开口的直玻璃管，将其下端蒙上橡皮膜。描述橡皮膜外表面在以下不同情境中的形状变化。
（1）向管内缓缓注水，观察到橡皮膜向外凸。随着加入的水量增多，橡皮膜向外凸的程度会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）将注入水后的玻璃管放入装有水的水槽中，慢慢向下移动到如图所示的位置，橡皮膜向外凸的程度会 (选填 “变大”“变小”或“不变”)。
（3）当玻璃管移动到管内液面和水槽液面恰好相平时，橡皮膜的形状是 (选填“凸面”“凹面”或“平面”)，试说明理由 。
19．（2023七下·东阳期末）小欣利用如图甲所示的U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点。
（1）若在使用压强计前，发现U形管内水面存在高度差，要使U形管两边的液面处在同一水平线上，以下调节方法正确的是 。
①从U形管内向外倒出适量水；②拆除软管重新安装；③向U形管内加适量水
（2）排除故障后，她重新将金属盒浸没于水中，完成了图乙、丙所示的实验，根据实验现象可知液体内部的压强与 有关。
（3）小欣继续进行实验，她保持图丙中金属盒的位置不变，并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后，实验情形如图丁所示。比较丙、丁两次实验，她得出了结论：在同一深度，液体的密度越大，其内部的压强越大。你认为她的结论是否可靠？请简要说明理由： 。
（4）实验中液体压强的大小是通过比较U形管两边液面的高度差来判断的。如果所用的压强计U型管中可以选择装染色的酒精、水、水银中的一种液体（ρ水银>ρ水>ρ酒精），为了使实验现象更明显，小欣应该选择三种液体中的 装入U形管中。
20．（2022七下·丽水期末）近年来，电动汽车因具有节能、环保的特点越来越受到市民的青睐。某款电动汽车质量为1.6×103千克，每个轮胎和地面的接触面积为2×10-2米2，行驶过程中的阻力是汽车总重力的0.2倍，g取10牛千克。求：
（1）四轮电动汽车放在水平地面上时，车轮会对地面产生压力，请在乙图中画出车轮对地面的压力示意图；
（2）一位600牛顿的驾驶员坐在静止的电动汽车里。则此时电动汽车对地面的压强；
（3）若某次行驶时，车内人和物品总质量是200千克，则此时电动汽车在匀速行驶过程中的牵引力。
21．如图所示，质量为48千克的小柯骑着一辆自行车在平直公路上．匀速运动600米，所用时间为2分钟，假设自行车在行快过程中受到的阻力为人和车总重的。(g取10牛/千克)
（1）求自行车行驶的速度。
（2）若自行车的质量为12千克，车胎与地面的总接触面积为40厘米2。则该同学骑车时自行车对地面的压强为多少？
（3）求自行车受到的水平牵引力。
22．如图所示，“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。为了确保探测成功，科学家们在月球车登月前进行了无数次地面测试。以下是某次在水平地面上进行测试时的部分信息，月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10Nkg。求：
（1）测试时，月球车行驶的速度；
（2）测试时，若月球车受到的地面摩擦力是重力的0.2倍，则在本次测试过程中，该月球车收到的牵引力有多大？
（3）测试时，月球车对水平地面的压强；
23．（2023七下·金华期末）义乌首条城市轨道交通线——金义线已通车运营，其设计速度为120千米/时。该项目采用地铁B型车，该列车由6节车厢组成，每截车厢空载质量约为33.6吨，求：
（1）若列车运动时受到的摩擦力是重力的，则空载列车做匀速直线运行时的牵引力为 N；
（2）义乌秦塘站到八一南街站距离约64千米，乘车时间为50分钟。求列车在该路段行驶时的平均速度；
（3）若车轮与轨道接触总面积为0.8m2，计算空载时列车对轨道的压强。
24．（2023七下·婺城期末）陕汽是我国著名的重工企业。如图所示是它生产的某型号载重卡车，其技术参数如表，当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算（g取10N/kg）：
卡车型号 ZJS25GJB2
自重 2×104kg
轮胎个数 12
最大载货量 4×104kg
满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积 0.05m2
行驶时的最大速度 90km/h
（1）卡车在牵引力的作用下，由静止开始运动，说明力能 。
（2）该卡车空载时，在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是 N。
（3）已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa，判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥？（写出必要的计算过程）
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典例分析
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典例分析
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