第十三讲 固体压强 液体压强
(40分钟 60分)
【A层 基础必会】
一、选择题(每小题3分,共15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。如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘形状的“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
2.(2025·滨州一模)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F压和压强p的变化情况是( )
A.F压不变,p不变 B.F压不变,p变大
C.F压变小,p变大 D.F压变小,p不变
3.连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是( )
4.(2025·青岛二模)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是( )
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙
D.m甲>m乙=m丙
5.(2025·南宁二模)早上喝豆浆,营养价值高。如图是装有豆浆的密闭包装杯平放在水平桌面上。若将该杯倒置,有关压力、压强的变化情况是( )
A.杯子对桌面的压力减小
B.杯子对桌面的压强不变
C.杯内豆浆对杯子底的压强增大
D.杯内豆浆对杯子底的压力增大
二、填空题(每空1分,共5分)
6.(2024·陕西A中考)如图,某同学拿着实心球静止站立在水平地面上,该同学和实心球总重500 N,双脚与地面的总接触面积为0.04 m2,此时他对地面的压强为
Pa。该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,他对地面的压强与投出实心球之前相比 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.如图是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5 m 深的水时,车的总质量为12 t,轮胎与地面接触的总面积为0.6 m2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,此时车静止在水平路面上,对路面的压强为 Pa,水对罐体底部的压强为 Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 (选填“是”或“不是”)连通器。
三、简答题(共3分)
8.潜水员在较深的海水中工作,需要穿抗压潜水服。忽略海水密度的变化,请用所学的物理知识解释这种现象。
四、实验探究题(共10分)
9.(4分)在研究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 (选填“A”“B”或“C”)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当电压一定时,探究电流与电阻的关系
C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
(3)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 。
10.(6分)小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,他接下来的操作是: ;
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8 cm,请你计算该处水的压强为 Pa;(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
五、计算题(共8分)
11.(2025·陕西中考)如图所示,质量为1.8 kg的书本,静止放置在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.06 m2。(g取10 N/kg)
(1)书本的重力是多少 (4分)
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压强是多少 (4分)
【B层 能力进阶】
12.(3分)如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比
L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,下列计算正确的是( )
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3 B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3 D.p甲∶p乙=8∶3
13.(10分)如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.6 kg,底面积为0.02 m2,分别装有2.0×10-3 m3的水和3.0×10-3 m3的酒精,置于水平桌面上
(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)A容器中水对底部的压强是多少 (3分)
(2)B容器对水平桌面的压强是多少 (3分)
(3)当两个容器中注入相同深度Δh的液体后(容器高度允许),两容器中的液体对底部的压强能够达到p水=p酒精,请计算出Δh的大小。(4分)
14.(6分)(素养题)图1中圆柱形容器装有适量的水,水的体积V和水温t关系如图2所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩。水温从1 ℃上升到7 ℃的过程,容器底受到水的压力的大小如何变化 ,依据是 ;
容器底部受到水的压强大小如何变化 ,依据是 。 第十三讲 固体压强 液体压强
(40分钟 60分)
【A层 基础必会】
一、选择题(每小题3分,共15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。如图是嫦娥六号探测器成功着陆月球背面的3D动画模拟图。“嫦娥六号”着落架下方安装圆盘形状的“脚”,其目的是(C)
A.减小压力 B.增大压力
C.减小压强 D.增大压强
2.(2025·滨州一模)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现用一水平力F,向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程中木板对桌面的压力F压和压强p的变化情况是(B)
A.F压不变,p不变 B.F压不变,p变大
C.F压变小,p变大 D.F压变小,p不变
3.连通器在日常生活和生产中有着广泛的应用,如图所示事例中不是利用连通器原理工作的是(A)
4.(2025·青岛二模)如图所示,有三个实心圆柱体甲、乙、丙,放在水平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙的底面积相同,三者对地面的压强相等,下列判断正确的是(A)
A.ρ甲=ρ乙>ρ丙
B.ρ甲=ρ乙=ρ丙
C.m甲=m乙=m丙
D.m甲>m乙=m丙
5.(2025·南宁二模)早上喝豆浆,营养价值高。如图是装有豆浆的密闭包装杯平放在水平桌面上。若将该杯倒置,有关压力、压强的变化情况是(D)
A.杯子对桌面的压力减小
B.杯子对桌面的压强不变
C.杯内豆浆对杯子底的压强增大
D.杯内豆浆对杯子底的压力增大
二、填空题(每空1分,共5分)
6.(2024·陕西A中考)如图,某同学拿着实心球静止站立在水平地面上,该同学和实心球总重500 N,双脚与地面的总接触面积为0.04 m2,此时他对地面的压强为
12 500 Pa。该同学将实心球投出后,双脚站立在水平地面上保持静止,他对地面的压强与投出实心球之前相比 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
7.如图是洒水车的工作场景。该车罐内装入1.5 m 深的水时,车的总质量为12 t,轮胎与地面接触的总面积为0.6 m2,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,此时车静止在水平路面上,对路面的压强为 2×105 Pa,水对罐体底部的压强为 1.5×104 Pa。当增大罐内气压后,水就可以洒向更远处,此时罐体与出水管 不是 (选填“是”或“不是”)连通器。
三、简答题(共3分)
8.潜水员在较深的海水中工作,需要穿抗压潜水服。忽略海水密度的变化,请用所学的物理知识解释这种现象。
答:液体的压强与液体密度和深度有关,液体密度不变,深度越深,压强越大,深海潜水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压强,如果不穿坚固耐压的潜水服,潜水员承受不了那么大的压强,会有生命危险。
四、实验探究题(共10分)
9.(4分)在研究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小刚利用了两个相同的木块和一块海绵,进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种物理学研究方法也运用于以下 C (选填“A”“B”或“C”)实验中。
A.用两支完全相同的蜡烛探究平面镜成像的特点
B.当电压一定时,探究电流与电阻的关系
C.用吸引大头针的多少比较电磁铁磁性的强弱
(2)对比甲、乙两图,可以得出:当压力一定时, 受力面积 越小,压力的作用效果越明显。
(3)对比甲、丁两图,小刚认为压力的作用效果与压力大小无关。你认为他的观点 错误 (选填“正确”或“错误”),并说明理由: 没有控制受力面积相同 。
10.(6分)小遥同学在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)安装完实验器材后,小遥发现U形管两侧液面出现高度差,如图甲所示,他接下来的操作是: 取下软管再重新安装 ;
(2)如图乙所示,从结构上看,压强计 不属于 (选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)通过比较丙、丁两图得出结论:同种液体, 深度越大 ,压强越大;
(4)若图丁中,探头在水中的深度为8 cm,请你计算该处水的压强为 800 Pa;(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
(5)小遥还想探究液体内部压强与液体密度的关系,于是他向图丁烧杯中多次加盐水,发现U形管两侧液面高度差不断增大,于是得出“液体密度越大,压强越大”的结论。他的结论是 错误 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 没有控制液体的深度相同 。
五、计算题(共8分)
11.(2025·陕西中考)如图所示,质量为1.8 kg的书本,静止放置在水平桌面上,与桌面的接触面积为0.06 m2。(g取10 N/kg)
(1)书本的重力是多少 (4分)
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压强是多少 (4分)
解:(1)书本的重力为
G=mg=1.8 kg×10 N/kg=18 N;
(2)静止在水平桌面上的书本对桌面的压力等于自身的重力,即F=G=18 N,则静止在水平桌面上的书本对桌面的压强为:
p===300 Pa。
【B层 能力进阶】
12.(3分)如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比
L甲∶L乙=1∶2,质量之比m甲∶m乙=2∶3,甲、乙的密度分别为ρ甲、ρ乙,甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,下列计算正确的是(D)
A.ρ甲∶ρ乙=8∶3 B.ρ甲∶ρ乙=3∶4
C.p甲∶p乙=2∶3 D.p甲∶p乙=8∶3
13.(10分)如图所示,A、B是两个完全相同的薄壁柱形金属容器,质量为0.6 kg,底面积为0.02 m2,分别装有2.0×10-3 m3的水和3.0×10-3 m3的酒精,置于水平桌面上
(ρ酒精=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)。求:
(1)A容器中水对底部的压强是多少 (3分)
(2)B容器对水平桌面的压强是多少 (3分)
(3)当两个容器中注入相同深度Δh的液体后(容器高度允许),两容器中的液体对底部的压强能够达到p水=p酒精,请计算出Δh的大小。(4分)
解:(1)由V=Sh可得水的深度:
h水===0.1 m;
A容器中水对底部的压强:
p水'=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa。
(2)由ρ=可得,酒精的质量:
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103 kg/m3×3×10-3 m3=2.4 kg;
因B容器对水平桌面的压力等于酒精和容器的总重力,所以容器B对桌面的压力:
F=G总=m总g=(m容+m酒精)g=(0.6 kg+2.4 kg)×10 N/kg=30 N;
B容器对水平桌面的压强:
pB===1 500 Pa。
(3)酒精的深度:
h酒精===0.15 m;
由题意可得:p水=p酒精,即
ρ水g(h水+Δh)=ρ酒精g(h酒精+Δh),
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m+Δh)=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×(0.15 m+Δh),解得Δh=0.1 m。
14.(6分)(素养题)图1中圆柱形容器装有适量的水,水的体积V和水温t关系如图2所示,此过程水的质量不变,不考虑圆柱形容器的热胀冷缩。水温从1 ℃上升到7 ℃的过程,容器底受到水的压力的大小如何变化 不变 ,依据是 容器底受到水的压力大小等于水受到的重力大小,水的质量不变,重力不变,所以压力不变 ;
容器底部受到水的压强大小如何变化 不变 ,依据是 容器底受到水的压力不变,容器底部面积不变,所以压强不变 。
