人教版四川省初中物理第9章 压强 考点专训（含答案）

第9章
压强
考点专训
专训1.压强的计算
1．公式总结：
(1)公式p＝F/S适用于所有压强的计算。
(2)公式p＝ρgh既可计算液体的压强，还可以计算质地均匀的柱形固体对水平面的压强。
(3)孤立在水平面的物体对水平面的压力等于其重力，即F＝G。
(4)盛水容器对水平面的压强可利用公式p＝F/S底＝(G水＋G容器)/S底解答。
2．注意的问题：(1)计算固体压强时，一定要找准对应的压力和受力面积。
(2)计算液体压强时，要注意高度与深度的区别。
固体压强的计算
1．(2016·呼和浩特)矗立在天安门广场的人民英雄纪念碑，碑身高37.94
m。由413块花岗岩石块砌成，碑心石是一块竖立的整块花岗岩，高14.7
m、宽2.9
m、厚1.0
m，质量119.3
t。g取10
N/kg，求：
(1)碑心石体积；
(2)碑心石密度；
(3)若碑心石单独静止竖立于水平地面上，它对水平地面的压强。
2．如图所示，放在水平桌面上的杯子，质量是0.2
kg，容积是5×10－4
m3，杯子与桌面接触的面积是5×10－3
m2。现将杯子中装满水，ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg。求：
(第2题图)
(1)杯子中水的质量。
(2)杯子对桌面的压强。
液体压强的计算
3．有一个圆柱形玻璃瓶，瓶身粗细均匀，瓶底很薄(瓶底厚度不计)。当在瓶内装有110
g水时，用刻度尺测得水深是11
cm。求：
(1)距瓶底6
cm处水产生的压强是多大？(g取10
N/kg，水的密度为1.0×103
kg/m3)
(2)将瓶内的水倒净，换成96
g某待测液体，待测液体在瓶内的深度为12
cm。那么待测液体的密度是多少？
4．图中平底茶壶的质量是0.4
kg，底面积是4×10－3
m2，内盛0.6
kg的开水，水面高度在图中已标出，放置在面积为1
m2的水平桌面中央，忽略壶壁厚度，g取10
N/kg。试求：
(1)由于水的重力而使水对茶壶底部产生的压力；
(2)茶壶对桌面的压强。
(第4题图)
气体压强的计算
5．(2015·乌鲁木齐)1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在。
(1)实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近________，周围的________把两个铜半球紧紧地压在一起。
(2)如图，某校同学用底面积为500
cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要________(山底与山顶气温相同)，在山底，当锅两边受到的拉力均为4
000
N时，锅恰好被拉开，拉开之前锅内空气的压强约为多少？(大气压取105
Pa)
(第5题图)
6．伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，在大气压下，吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这种情况与马德堡半球实验有异曲同工之处，伪气功师只要抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。
小科同学用受力面积约为12
cm2的吸盘，成功地表演了“空手吸盆”，若当时的大气压值约为1.0×105
Pa，请你根据以上数据，计算大气压对这个吸盘的压力有多大？
7．如图所示，压力锅直径为24
cm，限压阀出气孔直径为3.5
mm，限压阀质量为100
g，使用时压力锅内外最大压强差是多少？锅盖与锅的接口处至少能承受多大的力？(g取10
N/kg)
(第7题图)
8．在1大气压下水的沸点是100℃，如果气压增大，沸点也会升高，家用高压锅就是应用这个原理设计的。已知水的沸点跟气压的关系如图所示。测得锅盖出气孔的直径为4
mm，压在出气孔上的限压阀质量为80
g，请你通过计算对照图象判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？(g取10
N/kg)
(第8题图)
专训2.压强的探究与测量
1．压力、压强相关的探究的基本方法是控制变量法和转换法。试题属于验证性探究题，可以结合试题，利用所学的知识直接解答。
2．测量固体、大气压强的原理是p＝F/S，利用连通器测量液体密度的原理是p液＝p水。
探究压力作用效果的影响因素
1．(2015·青海)在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中利用了三个相同的瓶子、水和海绵，如图所示。
(第1题图)
(1)实验中通过观察__________来比较压力的作用效果。
(2)比较__________两图可知，压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(3)比较a、c两图，可知__________________________。
(4)该实验中用到的研究物理问题的方法有__________和转换法。
2．小明同学利用A、B两物体、砝码、泡沫塑料等器材探究“压力的作用效果与什么因素有关”的实验。如图所示。
(第2题图)
(1)实验中小明是通过观察____________________来比较压力作用效果的。
(2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图________所示实验。
(4)小明实验时将物体B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图丁所示。他发现它们对泡沫塑料的压力作用效果相同，由此他得出的结论是：压力作用效果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是__________________________________。
探究液体压强的影响因素
3．(2015·巴中)在探究液体压强的实验中，某同学进行了如图所示的操作：
(第3题图)
(1)实验中，探究液体压强的工具是________________。
(2)由丙、丁两图进行实验对比，得出液体压强与盛液体的容器形状________(填“有关”或“无关”)。
(3)甲、乙两图是探究液体压强与____________的关系，结论是：_________________________________________________________________。
(4)要探究液体压强与密度的关系，应选用______两图进行对比。
(5)在图乙中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小________。
探究气体压强的影响因素
4．(2015·金华)科学源于生活又高于生活，日常生活中的许多现象，往往隐含着科学道理，学习科学要善于观察，善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日暴晒，车胎容易发生爆炸。
②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？
【建立假设】假设一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关；假设二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的__________有关。
【实验验证】为验证假设一，进行如下操作。
(第4题图)
步骤一，取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置，如图所示。
步骤二，将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到________为止。
步骤三，将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。
【得出结论】________________________________________________________________。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据，请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，例举一事实作为依据。
探究流体压强与流速的关系(分析法)
5．小华探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。小华用电吹风机向玻璃管中吹风，玻璃管内C点的气体压强为p1，U形管内液面高度差如图乙所示；减小风速后，玻璃管内C点的气体压强为p2，U形管内液面高度差如图丙所示。则：
(第5题图)
(1)由图中实验现象可知p1________(填“大于”“等于”或“小于”)p2。
(2)由此可以得出的结论是：流体中流速越大的位置压强越________。
(第6题图)
6．夏天，小明的妈妈为了躲避热辣的阳光，在自行车的前把上安装了遮阳伞，可自从安装了这把伞后，妈妈骑车时总感觉车把被人向上提起，这是为什么呢？为探究这个问题，小明制作了一个模型，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一支弹簧测力计，如图所示，然后用电吹风对着模型吹气，结果发现：上面的测力计示数变小，下面的测力计示数变大。
(1)经过分析，小明认为模型上方的空气流速________下方的空气流速；模型上方的压强________下方的压强。
(2)小明根据自己的实验给妈妈解释了为什么骑车时感觉车把被人向上提起，小明的解释是___________________________________________________
________________________________________________________________。
固体压强的测量
(第7题图)
7．(2015·益阳)一摞物理作业本共有n(n约为50)本，放在水平桌面上，
如图所示。要测出这摞作业本对桌面的压强，请你完成下列问题：
(1)这摞作业本重约为(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A．2
N
B．20
N
C．100
N
(2)需要的测量工具是________________________；
(3)简要叙述你测量的方法_________________________________________；
(4)作业本对桌面的压强是______________________(可用公式或文字表述)。
大气压强的测量
8．(2015·佛山)晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验，请帮助晓宇做好以下工作，请补充完整该实验相关步骤：
(第8题图)
(1)如图所示，将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气；
(2)用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢注入细沙，直到恰好脱离板面；
(3)用天平测出细沙和小桶的质量M；
(4)用刻度尺_________________________________________________；
(5)大气压强表达式为：______________。
本实验存在误差的原因是：(写出两个)
①___________________________________________________________；
②___________________________________________________________。
晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12
m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。
液体密度的测量
9．(2016·北海)动脑学物理，越学越聪明。小武同学看到商贩将水果浸泡在某种红色液体中，他悄悄地取些样品测量其密度，如图所示，步骤如下：
①用一根两端开口的玻璃管，将其一端扎上橡皮薄膜；
②将玻璃管扎有橡皮薄膜的一端逐渐放入装有水的容器中适当位置，并用铁架台和试管夹固定；
③往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止；
④对相关的物理量进行测量并计算样品的密度。
根据上述实验，请你回答下列问题：
(第9题图)
(1)图中刻度尺的分度值为____cm；玻璃管放入水中，没倒入样品前橡皮薄膜向______(填“上”或“下”)凸起；
(2)要测量的物理量是__________；
(3)样品密度的表达式是____________(用ρ水和所测物理量的符号表示)；
(4)计算样品的密度ρ＝____________kg/m3；
(5)若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，将导致计算的样品密度比实际值偏____________________________________________。
考点专训答案
1．解：(1)V＝14.7
m×2.9
m×1.0
m≈42.6
m3；
(2)ρ＝m/V＝119.3×103kg/(42.6
m3)≈2.8×103kg/m3；
(3)p＝F/S＝119.3×103kg×10
N/kg/(2.9
m×1.0
m)≈4.1×105
Pa。
2．解：(1)杯子中水的质量m＝ρ水V＝1.0×103
kg/m3×5×10－4
m3＝0.5
kg。
(2)杯子对桌面的压力F＝G总＝(0.5
kg＋0.2
kg)×10
N/kg＝7
N。
杯子对桌面的压强p＝
F/S＝7
N/(5×10－3
m2)＝1.4×103
Pa。
3．解：(1)距瓶底6
cm处水产生的压强p水＝ρ水gh＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×(11
cm－6
cm)＝500
Pa。
(2)瓶的底面积S＝m水/(ρ水h水)＝110
g/(1.0
g/cm3×11
cm)＝10
cm2。
待测液体的密度ρ液＝m液/(Sh液)＝96
g/(10
cm2×12
cm)＝0.8
g/cm3＝0.8×103
kg/m3。
4．解：(1)水对茶壶底部的压力F水＝p水S底＝ρ水gh水S底＝1.0×103
kg/m3×10
N/kg×12×10－2
m×4×10－3
m2＝4.8
N。
(2)茶壶对桌面的压强p固＝＝＝＝2.5×103
Pa。
5．解：(1)真空；大气压
(2)大；恰好拉开时，F拉＝(p0－p内)S，则p内＝p0－＝105Pa－＝2×104Pa。
6．解：F＝pS＝1.0×105
Pa×12×10－4
m2＝120
N。
7．解：限压阀的重力G＝mg＝0.1
kg×10
N/kg＝1
N，
限压阀出气孔的面积S孔＝πd2＝×3.14×(0.003
5)2
m2≈9.616×10－6
m2，设锅内气压为p1，大气压为p0，则锅内外最大压强差为Δp＝p1－p0＝＝≈1.04×105
Pa。
锅盖的面积S盖＝0.24
m×0.24
m×3.14×≈0.045
m2，
锅盖两表面的压力差的最大值F＝ΔpS盖＝1.04×105
Pa×0.045
m2＝4
680
N。此值即为锅盖与锅的接口处至少能承受的力。
8．解：限压阀刚要被顶起时，其受力情况为：重力G阀、大气的压力F0、锅内气体的压力F内作用，它们之间存在平衡关系：即G阀＋F0＝F内。则有：80×10－3
kg×10
N/kg＋1.01×105Pa×3.14×4×10－6
m2＝p内×3.14×4×10－6
m2，解得p内≈1.65×105
Pa。
查表可得此时高压锅内水的沸点约为115℃。
1．(1)海绵的凹陷程度　(2)a、b　(3)受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显　(4)控制变量法
2．(1)压痕的深浅程度　(2)压力的作用效果与压力的大小有关　(3)甲、丙　(4)没有控制压力不变
点拨：(2)甲、乙两实验中，改变了压力的大小。(3)探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应控制压力一定，改变受力面积的大小。
3．(1)U形管压强计　(2)无关　(3)深度；液体内部压强随着深度的增加而增大　(4)乙、丙　(5)相等
4．解：【建立假设】体积(或密度)
【实验验证】水银柱下表面回到标记处
【得出结论】一定质量的气体，温度越高，产生的压强越大
【评价交流】篮球内气体充得越多越难被压缩(合理即可)。
5．(1)小于　(2)小
6．(1)大于；小于　(2)骑车时，伞上部的空气流速快，压强小；下部的空气流速慢，压强大，因此伞受到一个向上的升力
方法规律：利用分析法解答。
7．(1)B　(2)天平、刻度尺　(3)用天平测出作业本的质量m，用刻度尺测出作业本的长度L与宽度d　(4)p＝　点拨：(1)每本作业本的质量约为40
g，则这摞作业本的重力约：G＝50×0.040
kg×9.8
N/kg＝19.6
N；(2)作业本对水平桌面的压强：p＝F/S＝G/S＝＝，测作业本对水平桌面的压强，需要测出作业本的质量m，测作业本与桌面的接触面积，需要测出作业本的长L与宽d，测质量需要用天平，测长度需要刻度尺；(3)用天平测出作业本的质量m，用刻度尺测出作业本的长度L与宽度d，然后应用压强公式求出作业本对桌面的压强；(4)由(2)可知，作业本对桌面的压强p＝。
8．解：(4)测量塑料吸盘的半径r　(5)p＝　①吸盘内有空气　②吸盘及挂钩、细绳有重量；③测量吸盘的半径误差较大(任选两个)　实验过程：①将橡胶管注满水，用两个铁夹夹紧橡胶管的两端，一端浸没于装有水的水盆中，另一端用细绳提至10
m以上高处；②松开橡胶管底部的铁夹，待橡胶管内水面下降至静止时，用卷尺测出水盆内水面至水柱上表面的竖直高度h；大气压强p＝ρ水gh。
9．(1)1；上　
(2)样品的深度和薄膜所在处水的深度　(3)ρ＝·ρ水
(4)1.2×103　(5)小　点拨：(2)往玻璃管内缓慢地加入样品直到薄膜变平为止，此时，水对橡皮薄膜的向上压强等于样品对橡皮薄膜向下的压强，由p＝ρ液gh可知，测量样品的密度，需要测量的物理量是样品的深度和薄膜所处水的深度。(3)设样品的深度为h样，薄膜所处水的深度为h水，则ρgh样＝ρ水gh水，样品密度的表达式为ρ＝＝·ρ水。(4)由图可知h样＝5
cm＝0.05
m，h水＝6
cm＝0.06
m，故样品密度ρ＝·ρ水＝×103kg/m3＝1.2×103kg/m3。(5)若读取样品液面所对的刻度值时没有观察液面的最凹处，会导致样品的深度的测量值偏高，由ρ＝·ρ水可知，计算得出的样品密度将比实际值偏小。