第十章
压强和浮力
【中考说明要求】
理解压强、探究压力作用效果与哪些因素有关、增大减小压强方法、会计算
B
探究液体压强与哪些因素有关
B
大气压强的利用与测量、解释生活现象
A
流体压强与流速的关系及其在生活中的应用
A
认识浮力、探究浮力与哪些因素有关、阿基米粉原理、会计算
B
理解物体的沉浮条件及其应用
C
一、压力和压强
【考点梳理】
考点一:固体压力压强
例题1、压力作用效果与_________、____________有关。压强的单位为________,计算公式_______。若某物体放在水平桌面上对桌面的压强为10Pa,其物理意义是___________________________。
例题2、如图所示,用两食指同时压铅笔两端,
( http: / / www.21cnjy.com )左手指受到铅笔的压力为F1、压强为p1;右手指受到铅笔的压力为F2、压强为P2。则F1__F2,p1__p2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
例题3、小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示。
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(1)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么?
(2)图乙和图丙探究的问题是什么?
(3)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两
( http: / / www.21cnjy.com )块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关。分析评估他的实验结论。
例题4、某实心正立方体金属
( http: / / www.21cnjy.com )块的质量是m,边长是a,则金属块的密度ρ=__(用m、a表示)。取6个这样的金属块,分别以图中甲、乙两种方式放置在水平地面上,则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比F甲∶F乙=___,压强之比P甲∶P乙=___。
考点二、液体压强
例题1、液体压强与___________、____________有关,同种液体内部,深度越深,压强越_____。液体内部朝各个方向都有压强。
例题2、在探究“影响液体内部压强大小的因素”实验中:
⑴如图甲,用手按压强计的橡皮膜,U
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⑵若在使用压强计前,发现U型管内水面已有高度差,通过___方法可以进行调节。
①从U型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U型管内加适量水;
⑶比较乙、丙实验可知,液体内部压强与液体的____有关;比较丙、丁实验可知,液体内部压强与液体的____有关。
例题3、如图所示,水平桌面上的甲、
( http: / / www.21cnjy.com )乙两圆柱形容器装有相同质量的水。水对甲、乙两容器底的压力和压强的大小关系分别是:F甲_________F乙;p甲_________p乙(选填“>”、“<”或“=”)
考点三:大气压强
例题1、青藏铁路建成后,乘高原列车去西藏旅游的人越来越多。与普通列车相比,高原列车内还配有供氧系统和医疗应急系统,这样做是因为高原上
A.大气压强小,空气中含氧量小
B.大气压强大,空气中含氧量大
C.大气压强小,空气中含氧量大
D.大气压强大,空气中含氧量小
例题2、下列实例中,利用大气压工作的是
A.弹簧测力计
B.高压锅
C.吸盘式挂衣钩
D.密度计
例题3、小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是____。
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当
( http: / / www.21cnjy.com )注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为p=____。
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)★若注射器活塞与筒壁
( http: / / www.21cnjy.com )间摩擦较大,则测得的大气压值____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。请设计实验消除由于摩擦带来的影响:____________________________________
(5)实验室有甲、乙两个
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考点四:流体压强与流速的关系:
例题1、如图所示,在一个盛水的玻璃杯内
( http: / / www.21cnjy.com )插入一根吸管A,用另一根吸管B对A的管口吹气,看到A的管口有水喷出.这是因为流体的流速越________,压强越________.以下现象中不能用此原理解释的是_______(选填序号).①平行于岸边航行的船不能靠岸太近;②用吸管把饮料吸进嘴里;③狂风会把一些不牢固的建筑物的屋顶掀翻.
例题2、将无盖的饮料瓶底部剪掉,做成一
( http: / / www.21cnjy.com )个大“漏斗”。把乒乓球放入“漏斗”中,用电吹风在“漏斗”上方沿水平方向吹风,如图所示。发现乒乓球向_______运动。请解释这个现象。
例题3、小东喜欢用生活中的物品做物
( http: / / www.21cnjy.com )理小实验。有一次他用一条洗衣机的排水软管做实验:如图所示,把软管下端开口对准桌面上的小纸屑,用力水平快速甩动软管上端,纸屑很快被吸进软管并从软管上端飘出。
(1)请你分析产生这种现象的原因是:_______________。
(2)请你举出一个应用此原理的交通工具:________。
【链接中考】
1、下面四个图中所涉及的物理知识描述错误的
A.甲图:减小受力面积增大压强
B.乙图,饮料上升到嘴里是吸力的作用
C.丙图,气体的压强与它的流速有关系
D.丁图,液体压强随深度的增加而增大
2、同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析正确的是
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A.甲图实验,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越少,海绵凹陷越明显
B.乙图实验,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差不变
C.丙图实验,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图实验,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
3、如图所示,金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中,下列说法正确的是(
)
A.气泡受到水的压强变小、浮力变小
B.气泡受到水的压强变小、浮力变大
C.气泡受到水的压强变大、浮力变小
D.气泡受到水的压强变大、浮力变大
写出你选择的理由:_____
4、用压强计探究液体内部压强的特点,如图所示.
(1)对比图甲、乙、丙可知:同种液体在同一深度处向各个方向的压强_________.
(2)对比图丙和图丁,U形管两侧页面的高度差相等,由此可知两种液体密度的大小关系是ρ液_______ρ盐水.
(3)在图丁中保持探头的位置不变,向烧杯
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5、如甲图所示,当向两张纸中间吹气时
( http: / / www.21cnjy.com ),纸会向中间靠拢,这个实验现象说明:_________,根据这一规律可制成图乙所示装置,当向塑料管B中用力吹气时,细管A中液面将会
(选填“上升”、“下降”或“不动”)。
6、如图所示,将塑料瓶中灌满水,用一张
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7、如图所示,物体A在水平推力
( http: / / www.21cnjy.com )F的作用下,从甲图位置运动到乙图位置。在此过程中,A受到桌面的摩擦力______,A对桌面的压强______。(填“变大、变小或不变”)
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8★、如图所示,三块完全相同的砖a、b
( http: / / www.21cnjy.com )、c叠放在水平地面上,砖的密度为ρ砖,平放时长、宽、高(厚)之比为4∶2∶1。设a、b间的压力为Fa,压强为pa;b、c间的压力为Fb,压强为pb;c与地面间的压力为Fc,压强为pc。下列说法中正确的是
A.Fa=Fb=Fc,pa=pb=pc
B.Fa<Fb<Fc,pa=pb>pc
C.Fa<Fb<Fc,pa>pb=pc
D.Fa<Fb<Fc,pa<pb<pc
9★、如图所示是甲、乙两种物质的质量和体积
( http: / / www.21cnjy.com )的关系图像。若用质量相等的甲、乙两种物质分别制成等高的实心圆柱体A、B,把它们并排竖放在水平地面上,则两圆柱体A、B对水平地面的压强之比为:_______
10、一颗图钉尖的面积是5×10-8m2,图钉帽的面积是0.5×10-4m2,手指对图钉的压力为20N,求:
(1)图钉尖对墙面产生的压强;
(3)在一标准大气压下图钉帽受到大气的压力。(g取10N/kg,一标准大气压Po=1.0×105Pa)
二、浮力、物体的沉浮
考点一:浮力的测量与探究
例题1、浸在气体或液体中的物
( http: / / www.21cnjy.com )体会受到浮力,浮力的方向总是____________。阿基米德原理:__________________________________,用公式表示为_____________________
例题2、如图,某物块用细线系在弹簧测力
( http: / / www.21cnjy.com )计下,在空气中称时示数是15N,浸没在水中称时示数是5N,则此时物块受到水的浮力为____N,物块的密度为____kg/m3。(水的密度为1.0×103kg/m3)
例题3、小芳同学在探究“浮力的大小等于
( http: / / www.21cnjy.com )什么”时,用弹簧测力计、小石块、烧杯、小桶等进行实验操作,如图所示a、b、c、d是四个步骤示意图。设四个图中弹簧测力计的读数分别是F1、F2、F3、F4,由四个图中____两个图的弹簧测力计的读数可以求出小石块受到的浮力;被排开液体的重力为____;如果关系式____成立,就可以得到著名的阿基米德原理。
考点二、物体的沉浮条件及应用
例题1、用手将一重为5
N的物体全部压入
( http: / / www.21cnjy.com )水中,物体排开的水重为8
N,此时物体受到的浮力为____N.放手后物体将___(选填“上浮”、“下沉”或“悬浮”),待物体静止时所受浮力为____N,它排开水的体积是__m3.(g取10N/kg)
例题2、质地均匀的小球漂浮于水面,如图所示。切掉小球露出水面的部分,小球剩余部分将____(选填“上浮”或“下沉”)
一些。
例题3、容器内装有盐水,将一枚鸭蛋由如图所示
( http: / / www.21cnjy.com )的位置轻轻松手,鸭蛋从进入盐水到刚好浸没的过程中,所受的浮力将___(选填“变大”、“变小”或“不变”);当鸭蛋悬浮在盐水中时,向容器内加适量的水,发现鸭蛋下沉,说明物体所受的浮力与液体的___有关.
例题4★、甲、乙两溢水杯放在实验桌上
( http: / / www.21cnjy.com ),分别盛满水和酒精,酒精的密度为0.8×103kg/m3。将密度为0.9×103kg/m3的小球M轻轻放入甲溢水杯的水中,小球M静止时从甲溢水杯中溢出9g的水;将小球M轻轻放入乙溢水杯的酒精中,小球M静止时从乙溢水杯中溢出____g的酒精。
例题5、在一根表面涂蜡的细木棍的一端绕
( http: / / www.21cnjy.com )着适量的铁丝,把它放到甲乙丙三种密度不同的液体中,木棍浸入液体里的情况如图所示,则木棍在三种液体里受到的浮力F的大小及三种液体密度ρ之间的关系,正确的是
A.F甲>F乙>F丙
ρ甲>ρ乙>ρ丙
B.F甲<F乙<F丙
ρ甲<ρ乙<ρ丙
C.F甲=F乙=F丙
ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.F甲=F乙=F丙
ρ甲<ρ乙<ρ丙
例题6★、将冰块放在浓盐水中,液面位置如图所示,若冰完全熔化,杯中液面高度将
A.上升
B.下降
C.不变
D.无法确定
考点三:密度计
例题1★、小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L。
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示)。
④
。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:(ρ水=1.0
g/cm3,F浮=ρ液gV排
)
(1)竹筷一端缠上铅丝,是为了
。
(2)密度计是利用
条件工作的。被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积
(选填“越小”或“越大”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=
(不计铅丝体积)
【链接中考】
1、中国改装的“瓦良格”号航空母舰
( http: / / www.21cnjy.com )出海试航,当航母在平静的水面上航行时,它所受的浮力_____它的总重力(选填“大于”、“等于”或
“小于”)。当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
2、如图所示,两个相同容器盛满水,甲中有一个体积为20cm3,密度为0.5×103kg/m3的木块漂浮在水面,下列说法正确的是
A.木块漂浮时,浮力等于自身重力,并有体积露出水面
B.甲容器对水平桌面的压力大于乙容器对水平桌面的压力
C.将木块缓慢下压至浸没的过程中,木块受到的浮力不变
D.将木块全部压入水中后,两容器底部受到水的压力相等
3、用手把体积为510-4m3的球浸没在水中,球受到的浮力是____N,若该球重为6N,浸没水中放手,静止时小球所受浮力为______,排除水重为_______N。
4、小明将重为3N的石块挂于弹簧测力
( http: / / www.21cnjy.com )计的下端,先后浸没到水和盐水中,石块静止时弹簧测力计的示数如图所示,测石块在水中所受的浮力为________N。图示现象表明,石块所受浮力的大小与液体的________有关,剪断图甲中的细线,石块将________(选填“上浮”、“悬浮”或“下沉”)。
5、★将一块石蜡,分别放入足量的水和酒
( http: / / www.21cnjy.com )精中,当石蜡静止时,它排开水的体积与排开酒精的体积之比为
。(ρ石蜡=0.9×103kg/m3,ρ酒精=0.8×103kg/m3)
6、如图甲,用弹簧测力计吊一
( http: / / www.21cnjy.com )金属块逐渐浸入水中,乙图是这个过程弹簧测力计的示数F随金属块下表面在水中的深度h的变化情况.由图可知,金属块质量是___kg,金属块所受最大浮力是___N,金属块下表面所受水的最大压强是___Pa(g取10N/kg).
7、小明用弹簧测力计、圆柱
( http: / / www.21cnjy.com )体、两个相同的圆柱形容器,分别装有一定量的水和盐水,对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究,其装置和弹簧测力计示数如图所示。
(1)分析图甲、乙、丙,说明浮力的大小与___有关。
(2)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用___图的装置来进行操作。
(3)圆柱体浸没在水中时受到的浮力是___N,圆柱体的体积是___m3。
(4)用图示实验数据测出盐水的密度是___kg/m3。
压强和浮力
压力和压强
考点一:固体压力压强
例题1、压力大小
受力面积
Pa
p=F/S
每平方米桌面受到物体的压力为10N
例题2、等于
小于
例题3、(1)压力大小一定时,受力面积越小
( http: / / www.21cnjy.com ),压力作用效果越明显(2)探究在受力面积一定时,压力作用效果与压力大小的关系(3)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,没有控制压力大小相同
例题4、m/a3
1:1
2:3
考点二、液体压强
例题1、液体的密度
深度
大
例题2、(1)液体内部有压强
等效替代
(2)②
(3)密度
深度
例题3、=
>
考点三:大气压强
例题1、A
例题2、B
例题3、(1
( http: / / www.21cnjy.com ))排尽注射器筒内空气 (2)FL/V(3)偏小(4)偏大
取下橡皮帽,水平向右慢慢拉动注射器筒,使注射器的活塞做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数F1,则大气压强准确值为(F-F1)L/V(5)甲
大气压强约105Pa,根据F=pS可得加在乙注射器横截面上的压力为20N,超过弹簧测力计的量程
考点四:流体压强与流速的关系
例题1、大
小
②
例题2、上
当用电
( http: / / www.21cnjy.com )吹风在上方吹风时,乒乓球上方空气流动速度加快,根据流速越大压强越小,乒乓球上方压强减小;乒乓球下面的压强不变,乒乓球在竖直方向压强差的作用下受到向上的压力,该压力大于重力时,乒乓球被托起而向上运动。
例题3、(1)由于在空中快速
( http: / / www.21cnjy.com )转动上半部,管子上端空气流动速度快,压强小;下端的空气流动速度小,压强大,纸片在压强差的作用下,被压向空中。(2)飞机
【链接中考】
B
2、C
3、B
4
( http: / / www.21cnjy.com )、(1)相等(2)>(3)变小
5、气体流速越大的地方,压强越小
上升
6、大气压
纸和水均下落
7、不变
变小
8、B
9、8:1
10、(1)4×108Pa
(2)5N
浮力、物体的沉浮
考点一:浮力的测量与探究
例题1、竖直向上
浸入液体中的物体受到浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力
F浮=G排=ρ液gV排
例题2、10
1.5×103
例题3、ac
F4-F2
F1-F3=F4-F2
考点二、物体的沉浮条件及应用
例题1、8
上浮
5
5×10-4
例题2、上浮
例题3、变大
密度
例题4、8
例题5、C
例题6、A
考点三:密度计
例题1、把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2
(1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中(2)漂浮
越小(3)ρ盐水=ρ水(L-h1)/(L-h2)
【链接中考】
等于
减小
2、D
3、5
5N
5
4、1
密度
下沉
5、9:10
6、0.6
2
600
7、(1)排开液体体积(2)甲丙丁(丙丁)(3)4
4×10-4
(4)1.1×103
甲
乙
甲
乙
丙
丁
盐水
酒精
盐水
甲图
乙图
A
B
浅水
水下500m
水下20m
甲:斧头劈柴
乙:吸饮料
丙:口吹硬币跳栏杆
丁:潜水装备
甲
乙
ρ液
ρ液
ρ盐水
丙
丁
ρ液
甲
乙
吹气
A
B
吹气
ca
a
b
V/cm3
m/g
甲
乙
8
1
2
3
4
0
2
4
6
冰
甲
乙
丙
丁
戊