第9章 压强
第1节 固体压强(不涉及切割叠加)
基础过关
1. (2025北京模拟)如图所示的四个实例中,属于减小压强的是( )
2. (2025 辽宁)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破.“趴”的作用是( )
第2题图
A. 增大压强
B. 减小压强
C. 增大压力
D. 减小压力
3. (2025甘肃省卷)救生员营救冰面被困人员时,通常匍匐前进,这是为了______(选填“增大”或“减小”)人对冰面的压强;匍匐前进时救生员对冰面的压力______(选填“大于”“小于”或“等于”)直立前进时救生员对冰面的压力.
4. (2025苏州)“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船,“雪龙2号”的船首应设计成如图________所示的形状.船首破冰时,艏柱犹如利刃切开冰层,是由于船首重压增大了艏柱对冰面的________.
第4题图
5. 如图甲所示,将一块质地均匀的长木板放在水平桌面上.如图乙所示,用水平力F向右缓慢推动木板使其右端逐渐伸出桌面边缘,在未掉落之前,长木板对桌面的压力________,压强________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第5题图
6. (传统文化)太极拳是我国非物质文化遗产.如图所示,质量为60 kg的武术爱好者在练习太极拳,他双脚与水平地面的接触面积是400 cm2,当他从甲姿势换成乙姿势后,其对地面的压强______(选填“增大”或“减小”),对地面的压强变化了______Pa.(g取10 N/kg)
第6题图
7. 教科素材改编 (2025无锡)如图所示,将钉板放在水平桌面上,将气球(质量忽略不计)放在钉板上,将质量为0.5 kg的活动隔板放在气球上,先在隔板上放一个哑铃,观察到气球发生形变,是因为气球受到了隔板的________.增加哑铃数量,观察到气球形变变大,当放上二个哑铃(总质量为9.5 kg)时,气球没有被刺破.测得气球与隔板的接触面积为500 cm2,则隔板对气球的压强为________Pa.此时铁钉对气球的支持力为____________N,气球没有被铁钉刺破的原因是
________________________.(g取10 N/kg)
第7题图
8. (2025保定市一模)图中小明利用木条、橡皮泥、包装带和钩码来探究“压力的作用效果与哪些因素有关”.
第8题图
①图中小明先将橡皮泥做成长方体平放于木条上方,并把包装带撕成相同宽度的两段后分别绕过橡皮泥,且在包装带下方挂上不同数量的钩码,通过观察对比橡皮泥上端的变化,小明同学可得出结论:___________________________
___________________________________________________________________.
②小明想继续探究“压力的作用效果跟受力面积的关系”,应进行的操作是:将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成________(选填“相同”或“不同”)宽度的两段,两包装带下方挂________(选填“相同”或“不同”)数量的钩码来进行研究.
③实验过程中,小明同学在包装带下方挂了2个50 g的钩码,并测得包装带与橡皮泥的接触面积为2.5 cm2,则包装带对橡皮泥的压强是______Pa.(g取10 N/kg)
9. (2025扬州)某无人快递配送车轮胎与水平地面接触的总面积为500 cm2,对地面的压强为1×105 Pa,在大小为400 N的牵引力作用下匀速行驶,g取10 N/kg.求:
(1)配送车所受阻力f的大小;
(2)配送车与货物的总质量m.
第9题图
综合提升
10. (2022课标素材题)如图所示是甲、乙两人在完全相同的水平沙滩散步,留下深浅相同、大小不同的脚印.与乙相比,下列关于对甲的分析正确的是( )
第10题图
A. 所受的重力较大
B. 对沙滩的压力与乙的相等
C. 对沙滩的压强较大
D. 对沙滩的压强较小
11. (2025保定莲池区一模)如图,把木板放在海绵上,木板上放一水杯,静止时木板保持水平.若水杯的重力为G1,木板的重力为G2,水杯底面积为S1,木板底面积为S2.下列说法正确的是( )
第11题图
A. 水杯对木板的压力就是水杯受到的重力
B. 水杯对木板的压力和木板对水杯的支持力是一对平衡力
C. 水杯对木板的压强为
D. 木板对海绵的压强为
12. (2025广安)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度h甲=h乙<h丙,底面积S甲<S乙=S丙,下列判断正确的是( )
第12题图
A. 物体对水平面的压强:p甲<p乙=p丙
B. 物体对水平面的压力:F甲<F乙=F丙
C. 物体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙
D. 物体的质量:m甲<m乙<m丙
13. (2025长沙)某小货车的质量为1 800 kg,空载(未装货物)时车轮与水平地面接触的总面积为900 cm2.g取10 N/kg.
(1)求小货车所受的重力.
(2)求小货车空载时对水平地面的压强.
(3)在小货车的车厢内直立放入一个质量为400 kg、高为80 cm的圆柱体石料后,车轮与水平地面接触的总面积与空载时相比增加了100 cm2,且小货车对水平地面的压强增加量等于石料对车厢的压强.求石料的密度.
第2节 液体压强
基础过关
1. (2025成都)三峡大坝是当今世界最大的水利枢纽之一.轮船过大坝要经过五级船闸,船闸应用了连通器原理,下列器具利用了该原理的是( )
A. 茶壶 B. 密度计
C. 高压锅 D. 液体温度计
2. 装修房屋时,工人师傅常用一根两端开口灌有水(水中无气泡)且足够长的透明塑料软管的两端靠在墙面的不同地方并做出标记,如图所示.工人师傅这样做的目的是( )
第2题图
A. 检查墙面是否竖直
B. 把水管当气压计用
C. 为了找到两个相同高度的点
D. 为了测量两个点的水平距离
3. (2025扬州)今年1~5月份,扬州地区降雨偏少,固定在河床上的水位尺显示水位较去年同期低.如图,水位尺上 P点较去年同期( )
第3题图
A. 深度不变 B. 深度变大
C. 压强变小 D. 压强不变
4. (2025乐山)如图所示,水平桌面上两个完全相同的容器中分别装有甲、乙两种液体,已知A、B两点处的液体压强相等,则两种液体的密度关系为( )
第4题图
A. ρ甲>ρ乙 B. ρ甲<ρ乙
C. ρ甲=ρ乙 D. 无法判断
5. 教科素材、北师习题改编 1648年法国物理学家帕斯卡用一个装满水的圆柱形木桶,并在桶盖上插了一根细长的管子,向细管子里灌水,结果只加了几杯水,就把木桶撑裂了(如图),木桶被撑裂的原因是水对木板的________增大,桶底受到的水的压力________(选填“大于”“等于”或“小于”)桶内水和细管内水的重力之和.若在图中A点有一个1 cm2的小孔,管中加满水后这个小孔承受水的压力为________N.(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
第5题图
6. (2025广东省卷)在探究液体压强与哪些因素有关时,小明提出如下猜想:
①与深度有关;②与液体密度有关;③与容器大小有关.
第6题图
(1)实验前,U形管两侧液面如图甲,应重新安装橡胶管使两侧液面________.
(2)调好器材后,探究猜想①和②.比较图乙、丙可知:同种液体,________,压强越大;已知ρ水>ρ酒精,比较图丙、________可知:深度相同时,液体密度越大,压强越大.
(3) 将探头放入图戊的盐水中,U形管两侧液面高度差与图丙一致.已知ρ盐水>ρ水,根据实验结论推测,探头的位置可能在________(选填“a”“b”或“c”)处.
(4)探究猜想③,如图己,在大小不同的容器中装入深度相同的水,将探头分别放入容器底,观察U形管两侧液面,得出结论.此实验设计不合理的地方是______________________________________________________.
第6题图己
(5)完成实验后,针对猜想①的探究,为了使结论具有普遍性,除了在水中多次实验外,还应该进行的实验是_________________________________________.
7. 教科、北师素材改编 海水里有着惊人的压强,300 m是世界大多数潜艇的极限深度.在300 m的深海里,人会像被挤压住了一样,连抬手、动脚的动作都会很费力.ρ海水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:
(1)位于深海300 m处的潜艇受到的海水压强;
(2)某品牌的潜水服能承受水的最大压强是6.5×105 Pa,则该潜水服上每平方厘米面积上能承受的最大压力;
(3)穿着这件潜水服的潜水员在水中下潜的最大深度.
综合提升
8. (2024扬州改编)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pA 和pB,则pA________pB; 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ΔhA和ΔhB,多次实验发现ΔhA均小于ΔhB,该现象产生的原因是________________________________________________________________________.
第8题图
9. (2025上海)甲、乙是两个完全相同的足够高的薄壁圆柱形容器放在水平地面上,底面积为0.01 m2.甲中装有水,乙中装有某液体,并且浸没一个金属小球.此时甲、乙两容器对地面的压强分别为3 824 Pa、6 176 Pa.(g取10 N/kg, ρ水=1.0×103 kg/m3)
第9题图
(1)求甲对地面的压力.
(2)将乙中小球拿出,并浸没在甲中.乙的液面下降0.02 m,小球更换位置后,两容器对地面的压强相等.
求:①放入小球后,甲中水对容器底的压强变化量.
②金属小球的密度.
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10. (创新装置)(2025苏州)如图甲,在透明密闭塑料盒的上下左右四个面上开了六个相同圆孔,在孔的位置蒙上相同的橡皮膜a、b、c、d、e、f,将它压入水中后,出现如图乙所示的现象.
(1)通过观察橡皮膜________的形变可知,水的内部有向上的压强;
(2)通过观察橡皮膜b、c或f、e的形变可知,________越深,水的压强越大;
(3)想探究同一深度处,各水平方向是否都有压强,接下来的操作是_______________________________________________.
第10题图
专项突破三 固体、液体压强综合判断与计算
1. 如图所示,把四个质量分布均匀的圆柱体用几种不同的方法切去圆柱体体积的一半,剩余的一半留在水平桌面上.切割后,对桌面的压强不变的是( )
2. (2025北京模拟)水平桌面上有甲、乙两个质量和底面积均相同的薄壁容器,容器内分别装有质量相等的不同液体,液面处于同一高度,如图所示.下列说法正确的是( )
第2题图
A. 液体甲的密度小于液体乙的密度
B. 液体对甲、乙两容器底部的压强相等
C. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力
D. 液体对甲容器底部的压力大于液体对乙容器底部的压力
3. (2025绥化)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为5∶1.将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为3∶1,则A、B的体积之比为________;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比 p1∶p2=________.
第3题图
4. (2025张家口模拟)小明在矿泉水瓶(空瓶质量为32 g)中装入一部分水,然后拧紧瓶盖,用天平测得矿泉水瓶的总质量为282 g,将瓶子先后正立、倒立放置,如图甲、乙所示;倒掉水后装入某未知液体,用天平测得其总质量为362 g,将瓶子正立放置时情况如图丙所示.若将瓶子倒立放置,未知液体对瓶盖的压强为________Pa.(ρ水=1 g/cm3,g取10 N/kg)
第4题图
5. (2025北京模拟)在实际工程中,常通过合理设计建筑物地基以减小对地面的压强.为模拟这一现象,现用一长方体砖块研究放置方式与质量调整问题,水平地面上有棱长分别为a=0.2 m、b=0.1 m、c=0.4 m,密度ρ=2×103 kg/m3的长方体砖块,其三种放置方式如图所示,g=10 N/kg.
(1)请画出图中长方体砖块竖放时的受力示意图.
(2)求该长方体砖块竖放时对水平地面的压强p.
(3)为了使该长方体砖块对水平地面的压强为1 200 Pa,拟采取的方法有:将长方体砖块平放或侧放后,沿水平方向切去一定质量Δm.若要使切去的质量Δm较小,请说明采取的放置方法及理由,并求出Δm的较小值.
第5题图
第3节 大气压强 流体压强与流速的关系
基础过关
1. (2025广西)大气压强与我们的生活息息相关,能证实大气压强存在的实例是( )
A. 用吸管吸水 B. 用筷子夹菜
C. 用细线切豆腐 D. 用削笔刀削铅笔
2. (2025石家庄模拟)如图所示的四幅图中,没有利用大气压的是( )
3. 下列图片呈现的情景中,利用了“流体压强与流速关系”的是( )
4.(2025南充)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其他三项不同的是( )
A. 胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B. 正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C. 地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D. 制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
5. 人教图片改编 生活中很多现象都蕴含着物理奥秘,下列关于玻璃瓶的小实验解释正确的是( )
第5题图
A. 甲图:用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置,能改变声音的音调
B. 乙图:用力捏玻璃瓶,细管中液面上升,是因为细管发生了微小形变
C. 丙图:将瓶子从一楼拿到十楼,细管中液面上升,说明大气压强随高度升高而增大
D. 丁图:用吸管吸水时,水会沿着吸管进入嘴里,是由于大气压强的作用
6. (2025自贡改编)下列说法中不正确的是( )
第6题图
A. 图甲:边防战士用高压锅煮面条是因为气压越高沸点越高
B. 图乙:“拔火罐”技术利用了大气压强
C. 图丙:坦克安装宽大的履带是为了增大压强
D. 图丁:运油-20起飞时机翼上表面的压强小于下表面的压强
7. (2025乐山)如图所示,在托里拆利实验中,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,是因为有______的支持;把玻璃管倾斜,管内外水银面高度差______.
第7题图
8. (2025邢台市二模)屋顶风帽是利用自然风使风帽旋转实现室内换气的装置,如图所示. 它不用电,无噪声,节能环保. 只要速度为 0.2 m/s的微风即可让其轻盈运转.风帽转动时其内部空气流速变大、压强变________,室内的污浊气体在________作用下被排出.
第8题图
9. (2025安徽改编)航行中的水翼船,其下部装有上表面凸起、下表面平直的水翼,类似飞机机翼.当船在水中高速航行时,水翼会获得升力,这是由于水翼______(选填“上”或“下”)方水流的流速大,压强________.
10. 教科新增习题改编 如图所示,在密封良好的橡皮塞中插入两根两端开口的玻璃管,一根玻璃管口下端套上一个小气球,并用线扎紧;另一根上端通过橡胶管与抽气筒相连,当抽气筒抽出瓶中的部分空气时,气球的体积会__________(选填“变大”“变小”或“不变”).这是因为抽气筒抽出瓶中部分空气后,瓶中气体压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压强.
第10题图
综合提升
11. [制作简易活塞式抽水机(人教)]如图所示,小明制作了一个简易活塞式抽水机,下列说法正确的是( )
第11题图
A. 图中玻璃球的作用是防止水流入瓶内
B. 为了方便活塞在瓶内移动,活塞的直径应远小于瓶子直径
C. 向上提活塞时,活塞下方气压减小,外界大气压将水压入瓶内
D. 若用乒乓球代替玻璃球制作阀门,活塞式抽水机出水效果会更好
12. (2025北京模拟)小丰将如图甲所示的注射器固定在水平桌面上,并将活塞末端通过水平细线绕过定滑轮与水桶相连,如图乙所示来测量大气压强.他先开放注射器小孔,向水桶中缓慢加水,当活塞向左缓慢滑动时(可视为平衡状态),测得水和桶的总质量为210 g;他再将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住小孔,使注射器内近似真空,再向水桶中缓慢加水,活塞再次缓慢滑动,水和桶的总质量为6 460 g.g取10 N/kg,忽略滑轮摩擦和线重.求:
(1)针筒50 mL刻度线处距针筒底部为8 cm,针筒内部横截面积.
(2)测得的大气压强.
第12题图
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13. (解决实际问题)(2025山东省卷)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更湍急.受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示.在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( )
14. (跨学科实践)(2025山西改编)当异物阻塞呼吸道时,可采用海姆立克急救法进行急救,小明想知道其原理,爸爸告诉小明这是应用了“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规律.下列选项中能正确表示海姆立克急救法原理的是( )
参考答案
第1节 固体压强(不涉及切割叠加)
1. C 2. B 3. 减小 等于 4. b 压强
5. 不变 变大 6. 增大 1.5×104
7. 压力 2 000 100 密集的针尖增大了受力面积,从而减小了压强,所以气球不会破
8. ①当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显 ②不同 相同 ③4 000
9. (1)400 N (2)500 kg
10. A 11. C 12. D
13. (1)18 000 N (2)2×105 Pa (3)2.5×103 kg/m3
第2节 液体压强
1. A 2. C 3. C 4. A 5. 压强 大于 15
6. (1)相平 (2)深度越深 丁 (3)a (4)放入探头后未控制水的深度相同 (5)更换密度不同的液体重复进行实验
7. (1)3×106 Pa (2)65 N (3)65 m
8. = 放入橡皮膜后容器A中液体的深度小于容器B中液体的深度
9. 解:(1)由p=可知,甲对地面的压力
F甲=p甲S=3 824 Pa×0.01 m2=38.24 N
(2)①因为甲、乙容器完全相同,金属小球在液体中和水中都是浸没,排开液体的体积和排开水的体积相同
所以小球在甲中液面高度变化量与乙中相同
Δp甲=ρ水gΔh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.02 m=
200 Pa
②因为小球更换放入的容器后,甲、乙两容器对地面的压强相等,所以p甲′=p乙′
即p甲+ =p乙- ,解得G球=11.76 N
又V球=SΔh=0.01 m2×0.02 m=2×10-4 m3
则ρ球==5.88×103 kg/m3
10. (1)d (2)深度 (3)将塑料盒放在水中保持深度不变,绕某一竖直轴转动半圈(其他答案合理也可)
专项突破三 固体、液体 压强综合判断与计算
1. B 2. D 3. 2∶1 5∶3 4. 1 540
5. (1)如答图所示
第5题答图
解:(2)竖放时长方体砖块对水平地面的压强p====ρcg=2×103 kg/m3×0.4 m×10 N/kg=8×103 Pa
(3)长方体砖块的质量m=ρabc=2×103 kg/m3×0.2 m×0.1 m×0.4 m=16 kg
Δm=m-m′=m-=m-=m-
因为m、p′、g均不变,要使Δm小,所以S′需大,砖块需平放
减小的质量
Δm=m-=16 kg-=6.4 kg
(其他方法正确均得分)
第3节 大气压强 流体压强与流速的关系
1. A 2. B 3. B 4. D 5. D 6. C
7. 大气压 不变 8. 小 大气压 9. 上 小
10. 变大 小于 11. C
12. (1)6.25 cm2 (2)1.0×105 Pa
13. A 14. D