易错专练3：压强
一．选择题（共18小题）
1．如图所示，两行脚印分别是小东和小荣走过沙滩时留下的。下列判断正确的是（ ）
A．小东对沙地的压力比小荣的小
B．小东对沙地的压力和小荣的一样
C．小东对沙地单位面积的压力比小荣的大
D．受力面积和压力都不知道，无法比较谁对沙地的压强大
2．将重物放在水平桌面上，在受力面积不变的情况下，给这个重物施加竖直向上的拉力F．在拉力F逐渐变大过程中，正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的（ ）
A． B． C． D．
3．如图（a）所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其密度为ρ甲和ρ乙．已知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图（b）所示，甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为△p甲、△p乙则（ ）
A．ρ甲＞ρ乙，△p甲＞△p乙 B．ρ甲＜ρ乙，△p甲＜△p乙
C．ρ甲＜ρ乙，△p甲＝△p乙 D．ρ甲＞ρ乙，△p甲＝△p乙
4．如图所示，绿色的便民自行车已成为通州区一道亮丽的风景。以下关于自行车的说法正确的是（ ）
A．较宽的坐垫可以增大压强
B．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承为了减小摩擦
C．用力捏刹车把是为了减小摩擦
D．轮胎表面凹凸的条纹可以减小摩擦
5．如图所示的事例中，属于减小压强的是（ ）
A．压路机的碾子很重 B．缝针时手指上戴有顶针
C．安全锤的锤头很尖 D．盲道上凸起的圆点
6．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上，甲对地面的压强大于乙对地面的压强。沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分，若甲、乙剩余部分对地面的压力相等，则甲、乙正方体（ ）
A．对地面压强的变化量可能△p甲＜△p乙 B．剩余部分的底面积一定相等
C．对地面压力的变化量可能相等 D．剩余部分的体积可能相等
7．小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，分析比较图示，下列说法错误的是（ ）
A．本实验用到了控制变量法
B．由甲、乙两图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C．由甲、乙两图可知压力的作用效果与压力的大小有关
D．该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
8．水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，如果向烧杯内加水（如图），使盐水稀释，密度变小，当液体静止时，液体对烧杯底部的压强将（ ）
A．变大 B．变小C．不变 D．变大或变小均有可能
9．如图所示，盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N，容器中的水重7N，顶部和底部的面积均为100cm2，顶部到底部的高度h2＝6cm，侧壁上有一开口弯管，弯管内的水面高度h1＝8cm；水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（ ）
A．水对容器顶部的压强为200Pa B．水对容器底部的压强为600Pa
C．水对容器底部的压力为7N D．容器对桌面的压力为9N
10．如图所示，圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其中V甲大于V乙，液体对容器底部的压强p甲等于p乙．若从容器内分别抽出部分液体甲和乙，此时，甲、乙对容器底部的压强分别为p甲′、p乙′，甲、乙剩余部分的体积分别为V甲′、V乙′，下列说法正确的是（ ）
A．若p甲′小于p乙′，则V甲′一定等于V乙′
B．若p甲′小于p乙′，则V甲′一定小于V乙′
C．若p甲′大于p乙′，则V甲′一定大于V乙′
D．若p甲′大于p乙′，则V甲′一定小于V乙′
11．明代洪武间，当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会全部漏掉，一滴不剩，所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示，要使水从杯底流出，其液面必须高于（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
12．如图，弹簧测力计上端固定，下端挂一底面积已知的圆柱体（带有纵向刻度，零刻度在底端），盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上，调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系，实验中不需要测量（或读出）的是（ ）
A．液体的密度 B．底面所处深度
C．圆柱体重力 D．测力计的示数
13．将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是（ ）
A．矿泉水瓶热胀冷缩的结果
B．矿泉水瓶内热气将它吸进去了
C．在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪
D．在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪
14．如图所示是托里拆利实验装置示意图，能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是（ ）
A．将玻璃管稍微倾斜一些 B．换用较粗的玻璃管来做实验
C．外界大气压发生变化 D．往水银槽内加些水银
15．在未装满水的玻璃瓶瓶口上，塞上插有细玻璃管的橡皮塞，向管内吹入少许气体后，管内液面上升，如图所示，这样就制作成了一个简易的（ ）
A．温度计 B．密度计 C．气压计 D．压强计
16．如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是（ ）
A．瓶口太小，水不易流出
B．外界大气压强等于瓶内水的压强
C．外界大气压强等于瓶内空气的压强
D．外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
17．刮大风的天气，我们在上学的路上，如果迎风走路或者骑车，一阵大风刮来时，我们无法用鼻子和嘴吸进空气，但可以向外吐气，当这阵风过去后又可恢复正常呼吸，其原因是（ ）
A．风大时，脸上空气压强变大，使人难以吸气
B．风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气
C．与气压无关，是人缺乏锻炼
D．风大时，脸上气压大，所以容易向外吐气
18．几十吨的飞机为什么能够在空中飞行？下列有关飞机升力产生说法正确的是（ ）
A．飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力，是空气对它的浮力
B．是因为机翼上下方气流速度不同，使机翼上下表面存在压强差
C．是因为飞机高速运动产生的，任何一个物体，只要在空气中高速运动都会获得这样的升力
D．是由于发动机的动力产生的
二．填空题（共9小题）
19．如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，容器内盛有质量相同，深度相同的不同液体，则液体对容器底压强pa _______pb，液体对容器底的压力Fa _______Fb．（均选填“＞”、“＝”或“＜”）
20．如图，实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同，且mA：mB＝1：8，A、B叠放于水平地面，在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动，甲、乙两种情况对地面的压强p甲：p乙＝_______，水平推力F甲：F乙＝_______。
21．重8N的木块放在水平桌面上，用2N的水平拉力拉动时，木块向左匀速直线运动，当水平拉力增加到3N时，木块受到的摩擦力为_______N，若木块与桌面的接触面积为0.02m2，则木块对桌面的压强为_______ Pa。
22．如图所示汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，_______。紧急情况下，应用逃生锤的_______（A/B）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，逃生锤应选择_______大（填物质的物理属性）的材料来制作。
23．如图所示，水平桌面上放有轻质薄壁圆柱形容器A（容器足够高）和实心圆柱体B，容器A内装有深为0.1m的水，此时水对容器底部的压强为_______Pa；实心圆柱体B的质量为4kg、高为0.2m、底面积为0.01m2，圆柱体B受到的重力为_______N（g＝10N/kg）；将圆柱体B竖直放入容器A中，B能浸没在水中且沉底，容器底对桌面压强的取值范围_______。
24．如图所示的是我战国时期的青铜汲酒器示意图，长柄上端与球形底部各开一小孔a、b．当汲酒器内充满酒水时。用手严密地按住开囗_______（选填“a”或“b”），然后向上提升长柄就可以将酒取出来。酒水在青铜汲酒器中不会流出来是由于_______的作用。
25．取一空铁皮罐，放少许水，保持罐口打开，放在火上将水烧开。水烧开一段时间后，将铁皮罐罐口盖紧，然后往铁皮罐上浇冷水，铁皮罐塌陷了，如图所示。铁皮罐塌陷是由于受到_______的作用。将塌陷的铁皮罐放入真空罩中，并慢慢抽出真空罩中的气体，将会看到铁皮罐_______。
26．教室的门关不紧，常被风吹开，小虎在门与门框之间塞入硬纸片再关上，门就不易被风吹开，他这样做的道理是_______。为改善火车站地下通道的通风情况，小虎做了如图甲的设计，并将管道上方遮雨盖的形状设计成图中的形状，利用地面风实现自动抽气，其设计原理是_______。如图乙所示U型管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里快速吸气，U型管中_______（填“a”或“b”）管水面升高。
27．有些小汽车的尾部设计有“导流板”（形状是上平下凸，如图），高速行驶时，气流对导流板上表面的压强_______对导流板下表面的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），这样_______（选填“增大”或“减小”）地面对汽车轮胎的摩擦力，从而使汽车的行驶更加平稳。
三．实验探究题（共2小题）
28．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验：
（1）实验中该同学通过观察_______反映压力的作用效果。
（2）分析比较甲、乙两图所示现象，实验探究影响压力作用效果的因素是_______，可初步得出结论：_______。
（3）下列实例没有应用该结论的是_______（填字母）。
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙
（4）将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时压力的作用效果与图乙相比_______（选填“更明显”、“更不明显”、或“相同”）。若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，则此时对桌面的压强_______。（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
29．有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：
（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现口形管两边液柱的高度差变化_______ （填大或小）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面高度_______。
（2）小唐把金属盒分别浸人到两种液体中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是_______ （填可靠或不可靠）的，因为_______相同。
（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越大，U形管两边液柱的高度差就越_______，表示液体的压强越_______
（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______ （填不变化或变化），表明在相同条件下，_______。
四．计算题（共2小题）
30．2019年1月23日，温州轨道交通S1线一期工程（西段）正式营运，从桐岭站至奥体中心站，串联起铁路温州南站、瓯海中心区、中心城区、龙湾中心区等重要城市节点，全长为34千米。列车设计最高时速为140千米/小时，实际最高行驶速度控制为120千米/小时。
（1）若桐岭站至奥体中心站需要40分钟，则全段平均速度为_______千米/小时
（2）新型列车的供电方式有轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电。电车刹车制动的时候，电动机能发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电。已知制动过程中的能量回收率为40%，则将具有3.6×106焦耳动能的水平运动的列车制动停下，最终可以回收储存_______焦的化学能。
（3）如图2为一节列车与铁轨、枕木放置于水平地面的示意图，若列车的总质量为55吨，铁轨与枕木的总质量为65吨，相关部位之间的受力面积数据如下表求地面受到的压强为多少？
相关部位 列车与铁轨 铁轨与枕木 枕木与地面
受力面积（米2） 5 15 60
【答案】（1）小；相平；（2）不可靠；没有控制金属盒浸入液体的深度；（3）大；大；（4）不变；液体向各个方向的压强相等。
【解析】（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平；
（2）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，实验中没有控制金属盒浸入的深度相同，因此无法得出正确结论；
（3）液体密度相同时，压强与深度有关，金属盒离液面的距离越深，压强越大，U形管两边液柱的高度差就越大；
（4）同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变。
31．如图所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面积0.01m2，内装30N的水，水深0.2m，g取10N/kg。求：
（1）容器底部受到水的压力是多少？
（2）容器对水平地面的压强是多少？
五．综合能力题（共1小题）
32．阅读“RO反渗透膜原理”，回答第35题。
RO反渗透膜原理
反渗透，英文为ReverseOsmosis，它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR．S．Sourirajan无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问：陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，那为什么海鸥就可以饮用海水呢？这位科学家把海鸥带回了实验室，经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜，该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则被从口中吐出。这就是以后逆渗透法（ReverseOsmosis简称R．O）的基本理论架构。
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液（例如淡水）和浓溶液（例如盐水）分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中。反渗透膜的孔径非常小，因此能够有效地去除水中比反渗透膜孔径大的溶解盐类、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等。利用反渗透原理进行水提纯系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜能截留直径大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过，以获得高质量的纯净水。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）要将自来水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质阻隔，并使之无法通过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来，反渗透膜的孔径要达到_______以下。
（2）图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是_______（选填“从纯水到盐水”或“从盐水到纯水”）。
（3）图乙中两侧液体静止达到液透平衡。如果左右两容器横截面积均为100cm2，要实现反渗透，需要在图甲中_______液面（选填“纯水”或“盐水”）施加竖直向下的压力至少是多大？请写出计算过程和结果。（g＝10N/kg，ρ盐水＝1.03×103kg/m3）
（4）RO反渗透是当前最先进的净水分离技术，请举出一个它在生产生活方面的应用。
2
易错专练3：压强
一．选择题（共18小题）
1．如图所示，两行脚印分别是小东和小荣走过沙滩时留下的。下列判断正确的是（ ）
A．小东对沙地的压力比小荣的小
B．小东对沙地的压力和小荣的一样
C．小东对沙地单位面积的压力比小荣的大
D．受力面积和压力都不知道，无法比较谁对沙地的压强大
【答案】A
【解析】由图可知，小荣踩的脚印深，小东踩的脚印浅，且小荣脚印的面积大于小东的，
因压强表示压力作用效果的物理量，且压强是指单位面积受到的压力，
所以，小荣对沙地的压强大于小东的压强，即小东对沙地单位面积的压力比小荣的小，故CD错误；
由p＝的变形式F＝pS可知，小东对沙地的压力比小荣的小，故A正确、B错误。故选：A。
2．将重物放在水平桌面上，在受力面积不变的情况下，给这个重物施加竖直向上的拉力F．在拉力F逐渐变大过程中，正确表示重物对桌面的压强p与拉力F关系的图象是图中的（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A、图中一开始有一定的压强，当拉力增大时，物体对桌面的压力减小，压强也随之减小，符合题意；
B、图中一开始有一定的压强，当拉力增大时，物体对桌面的压力减小，压强也随之增大，这是不可能发生的，不合题意；
C、图中一开始压强为0，且压强随拉力的增大而增大，是错误的，不合题意；
D、图中随着拉力的增大，压强的大小始终不变，是错误的，不合题意。故选：A。
3．如图（a）所示，底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其密度为ρ甲和ρ乙．已知液体对各自容器底部的压强相等。现将甲、乙液体互换容器（均不溢出），如图（b）所示，甲、乙液体对容器底部压强的变化量分别为△p甲、△p乙则（ ）
A．ρ甲＞ρ乙，△p甲＞△p乙 B．ρ甲＜ρ乙，△p甲＜△p乙
C．ρ甲＜ρ乙，△p甲＝△p乙 D．ρ甲＞ρ乙，△p甲＝△p乙
【答案】A
【解析】（1）由图（a）可知，甲液体的深度小于乙液体的深度，
因液体对各自容器底部的压强相等，
所以，由p＝ρgh的变形式ρ＝可知，甲液体的密度大于乙液体的密度，即ρ甲＞ρ乙，故BC错误；
（2）因图（a）中，液体对各自容器底部的压强相等，且S1＞S2，
所以，由p＝的变形式F＝pS可知，甲液体对容器底部的压力大，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，甲液体的重力大，即G甲＞G乙，
将甲、乙液体互换容器后，甲液体对容器底的压力不变（等于甲的重力），而受力面积发生变化，则甲液体对容器底部压强的变化量：
△p甲＝﹣＝﹣＝G甲（﹣），
乙液体对容器底的压力不变（等于乙的重力），而受力面积发生变化，则乙液体对容器底部压强的变化量：
△p乙＝﹣＝﹣＝G乙（﹣），
由G甲＞G乙可知，G甲（﹣）＞G乙（﹣），即△p甲＞△p乙，故A正确、D错误。故选：A。
4．如图所示，绿色的便民自行车已成为通州区一道亮丽的风景。以下关于自行车的说法正确的是（ ）
A．较宽的坐垫可以增大压强
B．车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承为了减小摩擦
C．用力捏刹车把是为了减小摩擦
D．轮胎表面凹凸的条纹可以减小摩擦
【答案】B
【解析】A、自行车的坐垫较宽大是为了在压力一定时，通过增大受力面积，从而减小压强，故A错误。
B、车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承，是通过变滑动为滚动的方法减小摩擦，故B正确；
C、用力捏刹车把是通过增大压力的方法增大摩擦力，故C错误；
D、轮胎表面凹凸的条纹是通过增大接触面粗糙程度的方法增大摩擦力，故D错误；
故选：B。
5．如图所示的事例中，属于减小压强的是（ ）
A．压路机的碾子很重 B．缝针时手指上戴有顶针
C．安全锤的锤头很尖 D．盲道上凸起的圆点
【答案】B
【解析】A、压路机的碾子很重，是通过增大压力的方法来增大对地面的压强，故A错误；
B、缝针时手指上戴有顶针，是通过增大受力面积的方法来减小对手指的压强，故B正确；
C、安全锤的锤头很尖，是通过减小受力面积的方法来增大压强，故C错误；
D、盲道上凸起的圆点，是通过减小受力面积的方法来增大压强，故D错误；故选：B。
6．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体放在水平地面上，甲对地面的压强大于乙对地面的压强。沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分，若甲、乙剩余部分对地面的压力相等，则甲、乙正方体（ ）
A．对地面压强的变化量可能△p甲＜△p乙
B．剩余部分的底面积一定相等
C．对地面压力的变化量可能相等
D．剩余部分的体积可能相等
【答案】D
【解析】（1）实心均匀正方体对水平地面的压强：
p＝＝＝＝＝＝ρhg，
因沿竖直方向在两个正方体上分别截去一部分后，剩余部分的密度和高度不变，
所以，甲、乙剩余部分对地面的压强不变（均等于原来各自对地面的压强），则两者对地面压强的变化量相等，均为0，故A错误；
又因甲、乙剩余部分对地面的压力相等，且此时甲对地面的压强大于乙对地面的压强，
所以，由F＝pS可知，剩余部分甲的底面积小于乙的底面积，故B错误；
（2）因甲对地面的压强大于乙对地面的压强，且由图知甲的底面积较大，
所以，由F＝pS可知，截取前甲对水平面的压力大，
又因截取后甲、乙剩余部分对地面的压力相等，
所以，甲对地面压力的变化量大，故C错误；
（3）因甲剩余部分的底面积小，但高度大，
所以由V＝S剩余h可知，剩余部分的体积可能相等，故D正确。故选：D。
7．小华利用带钉的木块、沙土、钩码来探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，分析比较图示，下列说法错误的是（ ）
A．本实验用到了控制变量法
B．由甲、乙两图可知压力的作用效果与受力面积的大小有关
C．由甲、乙两图可知压力的作用效果与压力的大小有关
D．该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果
【答案】B
【解析】A、实验中探究压力作用效果与压力大小和受力面积大小两个量的关系，用到了控制变量法，故A正确；
BC、由图可知，甲、乙受力面积相同，压力不同，因此说明压力的作用效果与压力的大小有关，故B错误、C正确；
D、该实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果，这是转换法的运用，故D正确。故选：B。
8．水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，如果向烧杯内加水（如图），使盐水稀释，密度变小，当液体静止时，液体对烧杯底部的压强将（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．变大或变小均有可能
【答案】A
【解析】向烧杯内加水，烧杯内水的重力变大，在柱形容器中，烧杯底部受到的压力F等于重力G，根据p＝，底面积不变，压强变大。故选：A。
9．如图所示，盛有水的容器静止在水平桌面上。容器重1N，容器中的水重7N，顶部和底部的面积均为100cm2，顶部到底部的高度h2＝6cm，侧壁上有一开口弯管，弯管内的水面高度h1＝8cm；水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg。下列选项中正确的是（ ）
A．水对容器顶部的压强为200Pa
B．水对容器底部的压强为600Pa
C．水对容器底部的压力为7N
D．容器对桌面的压力为9N
【答案】A
【解析】A．水面到容器顶部的距离h＝h1﹣h2＝8cm﹣6cm＝2cm＝0.02m，水对容器顶部的压强p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m＝200Pa，故A正确；
B．水对容器底部的压强p′＝ρgh1＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa，故B错误；
C．由p＝可得，水对容器底部的压力F＝p′S＝800Pa×100×10﹣4m2＝8N，故C错误；
D．因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以容器对桌面的压力F′＝G容+G水＝1N+7N＝8N，故D错误。故选：A。
10．如图所示，圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体，其中V甲大于V乙，液体对容器底部的压强p甲等于p乙．若从容器内分别抽出部分液体甲和乙，此时，甲、乙对容器底部的压强分别为p甲′、p乙′，甲、乙剩余部分的体积分别为V甲′、V乙′，下列说法正确的是（ ）
A．若p甲′小于p乙′，则V甲′一定等于V乙′
B．若p甲′小于p乙′，则V甲′一定小于V乙′
C．若p甲′大于p乙′，则V甲′一定大于V乙′
D．若p甲′大于p乙′，则V甲′一定小于V乙′
【答案】C
【解析】AB、由于底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体时，液体对容器底部的压强分别为：
p甲＝ρ甲gh甲＝ρ甲g（1）
p乙＝ρ乙gh乙＝ρ乙g（2）
得：＝1，因为V甲＞V乙，即＞1，所以＜1；
抽取液体后，
p'甲＝ρ甲gh甲′＝ρ甲g（3）
p'乙＝ρ乙gh乙′＝ρ乙g（4）
得：，
推理：如果p'甲小于p'乙，＜1，又因为＜1，所以＞1或≤1，所以V'甲、V'乙的大小关系无法确定，故AB错误；
CD、如果p'甲大于p'乙，＞1，又因为＜1，所以＞1，所以V'甲＞V'乙，故C正确，D错误。故选：C。
11．明代洪武间，当时的浮梁县令向朱元璋进献了一件瓷器“九龙杯”。盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会全部漏掉，一滴不剩，所以又名“公道杯”。其内部结构如图所示，要使水从杯底流出，其液面必须高于（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【答案】B
【解析】根据公道杯的简易模型图可知，杯体内部有倒扣的U形吸管，吸管的左端比右端出水口高，左端与杯中水连通，右端穿过杯底与杯外大气相通；
当杯中水位低于B点时，水还没有充满吸管，吸管内的水只能停留在倒U形吸管的左端，水不能从出水口排出；当杯中水位达到B位置时，吸管左端充满了水，并且左端偏高、压强大，此时水从出水口流出，直至杯内的水与吸管左端管口齐平为止。故选：B。
12．如图，弹簧测力计上端固定，下端挂一底面积已知的圆柱体（带有纵向刻度，零刻度在底端），盛有适量液体的透明玻璃杯置于升降台上，调节升降台高度从而改变圆柱体底面在液体中的深度。利用该装置探究圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系，实验中不需要测量（或读出）的是（ ）
A．液体的密度 B．底面所处深度
C．圆柱体重力 D．测力计的示数
【答案】A
【解析】弹簧测力计上端固定，下端挂一底面积已知的圆柱体，先读出弹簧测力计在空气中的示数即圆柱体的重力，然后读出圆柱体浸入水中后的示数，两者的差值即为圆柱体受到液体向上的作用力（即浮力），
又知道圆柱体的底面积，根据p＝求出圆柱体底面处液体压强；
圆柱体带有纵向刻度且零刻度在底端，通过透明玻璃杯读出圆柱体底面所处的深度，
用同样的方法测出多组数据，然后求出圆柱体底面处液体压强p与深度h的比值，归纳总结得出圆柱体底面处液体压强与深度的定量关系，
综上可知，实验中不需要测量（或读出）的是液体的密度。故选：A。
13．将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是（ ）
A．矿泉水瓶热胀冷缩的结果
B．矿泉水瓶内热气将它吸进去了
C．在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪
D．在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪
【答案】C
【解析】在瓶子注入热水并振荡后，瓶中气体受热膨胀跑出了一些，倒出热水的矿泉水瓶密封后，再浇上冷水，瓶内气体温度降低、气压减小，内部压强小于外界大气压强，在大气压的作用下，矿泉水瓶被压扁了，故ABD错误、C正确。故选：C。
14．如图所示是托里拆利实验装置示意图，能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是（ ）
A．将玻璃管稍微倾斜一些 B．换用较粗的玻璃管来做实验
C．外界大气压发生变化 D．往水银槽内加些水银
【答案】C
【解析】在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，改变玻璃管的粗细、将玻璃管稍微倾斜一些、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差；当外界大气压发生变化时，玻璃管中内外水银面的高度差才能发生变化，故C符合题意。故选：C。
15．在未装满水的玻璃瓶瓶口上，塞上插有细玻璃管的橡皮塞，向管内吹入少许气体后，管内液面上升，如图所示，这样就制作成了一个简易的（ ）
A．温度计 B．密度计 C．气压计 D．压强计
【答案】C
【解析】由于玻璃瓶中水没有装满，向管内吹气后，瓶内水面上方的空气压强将大于外界大气压，这样会使水沿玻璃管上升，直到外界大气压加上管中高于瓶中水面的那部分水产生的压强等于瓶内水面上方气体压强。当外界气压增大时，会把管中水下压一部分；当外界大气压减小时，管中水面会上升一部分。所以这是一个气压计。故选：C。
16．如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是（ ）
A．瓶口太小，水不易流出
B．外界大气压强等于瓶内水的压强
C．外界大气压强等于瓶内空气的压强
D．外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和
【答案】D
【解析】当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面上，所以水不会从瓶中流出来；当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内的气压等于外界大气压，由于重力作用水会流出，一旦瓶口再次被水淹没，外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和，瓶中的水又停止外流，如此反复，使水不会全部流出而能保留在瓶中。故ABC错误，D正确。故选：D。
17．刮大风的天气，我们在上学的路上，如果迎风走路或者骑车，一阵大风刮来时，我们无法用鼻子和嘴吸进空气，但可以向外吐气，当这阵风过去后又可恢复正常呼吸，其原因是（ ）
A．风大时，脸上空气压强变大，使人难以吸气
B．风大时，脸上空气压强变小，使人难以吸气
C．与气压无关，是人缺乏锻炼
D．风大时，脸上气压大，所以容易向外吐气
【答案】B
【解析】一阵大风刮来，我们很难用嘴和鼻子吸气，但可以向外吐气，这是因为刮风使脸前的空气流速变大，压强变小，体内气体压强大于脸前气体压强，所以很难吸进气体，但可以呼出气体。故选：B。
18．几十吨的飞机为什么能够在空中飞行？下列有关飞机升力产生说法正确的是（ ）
A．飞机的升力如同气球在空气中受到向上的力，是空气对它的浮力
B．是因为机翼上下方气流速度不同，使机翼上下表面存在压强差
C．是因为飞机高速运动产生的，任何一个物体，只要在空气中高速运动都会获得这样的升力
D．是由于发动机的动力产生的
【答案】B
【解析】机翼模型上下不对称，在相同的时间内，上面的路程长，流速快，压强小；下面的路程短，流速慢，压强大，在机翼的上下表面形成一个压强差，这个压强差产生一个升力，故ACD错误，B正确。故选：B。
二．填空题（共9小题）
19．如图所示，两个完全相同的容器，放置在水平桌面上，容器内盛有质量相同，深度相同的不同液体，则液体对容器底压强pa _______pb，液体对容器底的压力Fa _______Fb．（均选填“＞”、“＝”或“＜”）
【答案】＞；＜。
【解析】（1）由题意可知，两容器内液体的质量m相同，液体深度h相同，
由图可知，容器a内液体的体积较小，
由ρ＝可知，两液体的密度关系为ρa＞ρb，
则由p＝ρgh可知，液体对容器底压强pa＞pb；
（2）由p＝ρgh和F＝pS可得，液体对容器底部的压力：
F＝pS＝ρghS
因a容器内液体的体积Va＞Sah，b容器内液体的体积Vb＜Sbh，
所以，Fa＝ρaghSa＜ρagVa＝mag＝mg，Fb＝ρbghSb＞ρbgVb＝mbg＝mg，
则Fa＜Fb。
20．如图，实心正方体A、B的材质与表面粗糙程度相同，且mA：mB＝1：8，A、B叠放于水平地面，在水平推力F的作用下一起向右匀速直线运动，甲、乙两种情况对地面的压强p甲：p乙＝_______，水平推力F甲：F乙＝_______。
【答案】4：1； 1：1。
【解析】因实心正方体A、B的材质相同，即密度相同，
所以，由m＝ρV＝ρL3可得，它们的边长之比：
＝＝＝＝，
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，甲、乙两种情况对地面的压强之比：
＝＝＝＝（）2＝（）2＝；
因两种情况下整体对地面的压力相同，接触面的粗糙程度相同，
所以，整体受到的滑动摩擦力f相同，
因物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的推力和滑动摩擦力是一对平衡力，
所以，F甲＝F乙＝f，即F甲：F乙＝1：1。
21．重8N的木块放在水平桌面上，用2N的水平拉力拉动时，木块向左匀速直线运动，当水平拉力增加到3N时，木块受到的摩擦力为_______N，若木块与桌面的接触面积为0.02m2，则木块对桌面的压强为_______ Pa。
【答案】2；400。
【解析】（1）因为木块在3N的水平拉力作用下，木块做匀速直线运动，因此木块受到摩擦力的大小为3N；
当水平拉力增加到3N，而木块受到的摩擦力不变，因此木块受到的合力：F合＝F﹣f＝5N﹣3N＝2N；
（2）因为压力F＝G＝8N，S＝0.02m2
所以木块对桌面的压强：p＝＝＝400Pa。
22．如图所示汽车落水还是遇雨被淹，乘客都应立刻开门逃生，越迟疑车门越难推开，因为车辆被淹越深，_______。紧急情况下，应用逃生锤的_______（A/B）端砸向玻璃窗的边角，破窗逃离，逃生锤应选择_______大（填物质的物理属性）的材料来制作。
【答案】液体压强越大；B；硬度。
【解析】液体内部压强随深度的增加而增大，所以车辆被淹越深，车门下部受到水的压强越大，门越难推开；
由图知，B处比A处的面积小，所以用B端砸向玻璃窗的边角，在用力相同的情况下，产生的压强越大，玻璃更容易破碎。
逃生锤能更好的砸开玻璃，所以逃生锤的材料的硬度必须大。
23．如图所示，水平桌面上放有轻质薄壁圆柱形容器A（容器足够高）和实心圆柱体B，容器A内装有深为0.1m的水，此时水对容器底部的压强为_______Pa；实心圆柱体B的质量为4kg、高为0.2m、底面积为0.01m2，圆柱体B受到的重力为_______N（g＝10N/kg）；将圆柱体B竖直放入容器A中，B能浸没在水中且沉底，容器底对桌面压强的取值范围_______。
【答案】1×103Pa；40；3×103～5×103；
【解析】（1）水对容器底部的压强：
p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa；
（2）圆柱体B受到的重力：
GB＝mBg＝4kg×10N/kg＝40N；
（3）要求物体竖直放入且浸没，只有当物体刚好浸没时容器的底面积S是最大，
Smax×0.2m＝0.1m×Smax+0.2×0.01m3，
解得：Smax＝0.02m2，
最小压强：
pmin＝＝＝＝+ρ水gh＝+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m
＝3×103Pa；
当容器的底面积S与物体B的底面积相等，即物体竖直刚好放入，此时物体浸没，
则压强最大：
pmax＝＝＝＝+ρ水gh＝+1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝5×103Pa；
容器底对桌面压强的取值范围是3×103～5×103Pa。
24．如图所示的是我战国时期的青铜汲酒器示意图，长柄上端与球形底部各开一小孔a、b．当汲酒器内充满酒水时。用手严密地按住开囗_______（选填“a”或“b”），然后向上提升长柄就可以将酒取出来。酒水在青铜汲酒器中不会流出来是由于_______的作用。
【答案】a；大气压。
【解析】当汲酒器内充满酒水，向上提升长柄取酒时，若a打开，则ab两个小孔都与外界大气相通，酒水会在重力的作用下流出；若a闭合，则a孔与外界大气隔绝，而b孔受到大气压的作用，在大气压的作用下酒水不会流出，所以应使开口a闭合。
25．取一空铁皮罐，放少许水，保持罐口打开，放在火上将水烧开。水烧开一段时间后，将铁皮罐罐口盖紧，然后往铁皮罐上浇冷水，铁皮罐塌陷了，如图所示。铁皮罐塌陷是由于受到_______的作用。将塌陷的铁皮罐放入真空罩中，并慢慢抽出真空罩中的气体，将会看到铁皮罐_______。
【答案】大气压；重新鼓起来。
【解析】将铁皮罐放在火上烧时，罐内的气体受热膨胀，部分气体被排出铁皮罐，罐内气体密度减少，盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内的气体遇冷收缩，压强减小，铁皮罐在罐外大气压的作用下而塌陷；将塌陷的铁皮罐放入真空罩中，再慢慢抽出真空罩中的气体，当铁皮罐内的气体压强大于铁皮罐外的气体压强时，将会看到铁皮罐重新鼓起来。
26．教室的门关不紧，常被风吹开，小虎在门与门框之间塞入硬纸片再关上，门就不易被风吹开，他这样做的道理是_______。为改善火车站地下通道的通风情况，小虎做了如图甲的设计，并将管道上方遮雨盖的形状设计成图中的形状，利用地面风实现自动抽气，其设计原理是_______。如图乙所示U型管中装有水，直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端c处往装置里快速吸气，U型管中_______（填“a”或“b”）管水面升高。
【答案】在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力；在流体中，流速越大的位置压强越小；a。
【解析】（1）塞入硬纸片后，使门与门框之间的压力增大，是在接触面粗糙程度一定时，通过增大压力来增大摩擦力，所以门就不易被风吹开了；
（2）遮雨盖的形状靠近管道口的一面向外凸起，使空气流过时速度变快，压强变小，而管道内的空气流速慢、压强大，可以实现自动抽气；
（3）如果在乙产右端c处往装置里快速吸气，由于b的上方比a的上方粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，根据流速越大的位置压强越小可知，b管上方压强大，水面下降，a管上方压强小，水面升高。
27．有些小汽车的尾部设计有“导流板”（形状是上平下凸，如图），高速行驶时，气流对导流板上表面的压强_______对导流板下表面的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），这样_______（选填“增大”或“减小”）地面对汽车轮胎的摩擦力，从而使汽车的行驶更加平稳。
【答案】大于；增大。
【解析】根据流体压强与流速的关系可知，高速行驶时，导流板上方空气流速慢、压强大，下方空气流速快、压强小，气流对导流板上表面的压强大于对导流板下表面的压强，这样增大压力的方式增大了地面对汽车轮胎的摩擦力，从而使汽车的行驶更加平稳。
三．实验探究题（共2小题）
28．如图所示是“探究压力的作用效果与什么因素有关”的实验：
（1）实验中该同学通过观察_______反映压力的作用效果。
（2）分析比较甲、乙两图所示现象，实验探究影响压力作用效果的因素是_______，可初步得出结论：_______。
（3）下列实例没有应用该结论的是_______（填字母）。
A．菜刀要经常磨一磨
B．书包要用宽的背带
C．汽车限重
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙
（4）将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时压力的作用效果与图乙相比_______（选填“更明显”、“更不明显”、或“相同”）。若将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，则此时对桌面的压强_______。（选填“变小”、“变大”或“不变”）。
【答案】（1）海绵的凹陷程度；（2）受力面积；当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；（3）C；（4）相同；不变。
【解析】（1）实验中该同学通过观察海绵的凹陷程度反映压力的作用效果，这种研究问题的方法称为转换法；
（2）分析比较甲、乙两图所示现象，图中压力相同，受力面积不同，因此，实验探究影响压力作用效果的因素是受力面积，可初步得出结论：当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
（3）A．菜刀要经常磨一磨，是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，不合题意；
B、书包要用宽的背带，是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，不合题意；
C．汽车限重，是控制压力相同，因此没有应用前面的结论，符合题意；
D．啄木鸟有个坚硬而细长的喙，是在压力一定时，减小受力面积，增大压强，不合题意。
故没有应用该结论的是C；
（4）将两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在海绵上，则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍，则压力的作用效果不变；同理：将这两个完全相同的木块用图丙所示的方式紧靠在一起放在水平桌面上，则此时与图乙相比其压力和受力面积同时增大一倍，则压力的作用效果不变，即压强不变。
29．有两只相同的烧杯，分别盛有体积相同的水和酒精，但没有标签，小李采用闻气味的方法判断出无气味的是水。小唐则采用压强计进行探究：
（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，发现口形管两边液柱的高度差变化_______ （填大或小）。小唐把调节好的压强计放在空气中时，U形管两边的液面高度_______。
（2）小唐把金属盒分别浸人到两种液体中，发现图甲中U形管两边液柱的高度差较小，认为图甲烧杯中盛的是酒精。他的结论是_______ （填可靠或不可靠）的，因为_______相同。
（3）小唐发现在同种液体中，金属盒离液面的距离越大，U形管两边液柱的高度差就越_______，表示液体的压强越_______
（4）小唐还发现在同种液体中，金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差_______ （填不变化或变化），表明在相同条件下，_______。
【答案】（1）小；相平；（2）不可靠；没有控制金属盒浸入液体的深度；（3）大；大；（4）不变；液体向各个方向的压强相等。
【解析】（1）若压强计的气密性很差，用手指不论轻压还是重压橡皮膜时，就会有漏气现象，因此U形管两边液柱的高度差变化小；调节好的压强计放在空气中时，橡皮膜不受液体的压强，因此U形管两边的液面应该相平；
（2）影响液体压强的因素有：液体的密度和浸入液体的深度，实验中没有控制金属盒浸入的深度相同，因此无法得出正确结论；
（3）液体密度相同时，压强与深度有关，金属盒离液面的距离越深，压强越大，U形管两边液柱的高度差就越大；
（4）同一深度，液体向各个方向的压强相等，因此金属盒距液面的距离相同时，只改变金属盒的方向，U形管两边液柱的高度差不变。
四．计算题（共2小题）
30．2019年1月23日，温州轨道交通S1线一期工程（西段）正式营运，从桐岭站至奥体中心站，串联起铁路温州南站、瓯海中心区、中心城区、龙湾中心区等重要城市节点，全长为34千米。列车设计最高时速为140千米/小时，实际最高行驶速度控制为120千米/小时。
（1）若桐岭站至奥体中心站需要40分钟，则全段平均速度为_______千米/小时
（2）新型列车的供电方式有轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电。电车刹车制动的时候，电动机能发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电。已知制动过程中的能量回收率为40%，则将具有3.6×106焦耳动能的水平运动的列车制动停下，最终可以回收储存_______焦的化学能。
（3）如图2为一节列车与铁轨、枕木放置于水平地面的示意图，若列车的总质量为55吨，铁轨与枕木的总质量为65吨，相关部位之间的受力面积数据如下表求地面受到的压强为多少？
相关部位 列车与铁轨 铁轨与枕木 枕木与地面
受力面积（米2） 5 15 60
【答案】（1）51；（2）1.44×106；（3）地面受到的压强为2×104Pa。
【解析】（1）桐岭站至奥体中心站的全段平均速度：
v＝＝＝51km/h；
（2）因制动过程中的能量回收率为40%，且将具有3.6×106J动能的水平运动的列车制动停下，
所以，最终可以回收储存的化学能：
E＝ηW动＝40%×3.6×106J＝1.44×106J；
（3）地面受到的压力：
F＝G总＝（m列车+m铁轨与枕木）g＝（55×103kg+65×103kg）×10N/kg＝1.2×106N，
由表格数据可得，受力面积S＝60m2，
地面受到的压强：
p＝＝＝2×104Pa。
31．如图所示，放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N，底面积0.01m2，内装30N的水，水深0.2m，g取10N/kg。求：
（1）容器底部受到水的压力是多少？
（2）容器对水平地面的压强是多少？
【答案】（1）容器底部受到水的压力是20N；
（2）容器对水平地面的压强是4000Pa。
【解析】（1）容器底部受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa，
由p＝可得，容器底部受到水的压力：
F＝pS＝2000Pa×0.01m2＝20N；
（2）容器对水平地面的压力：
F′＝G容+G水＝10N+30N＝40N，
容器对水平地面的压强：
p′＝＝＝4000Pa。
五．综合能力题（共1小题）
32．阅读“RO反渗透膜原理”，回答第35题。
RO反渗透膜原理
反渗透，英文为ReverseOsmosis，它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR．S．Sourirajan无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问：陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水，那为什么海鸥就可以饮用海水呢？这位科学家把海鸥带回了实验室，经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜，该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则被从口中吐出。这就是以后逆渗透法（ReverseOsmosis简称R．O）的基本理论架构。
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液（例如淡水）和浓溶液（例如盐水）分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中。反渗透膜的孔径非常小，因此能够有效地去除水中比反渗透膜孔径大的溶解盐类、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等。利用反渗透原理进行水提纯系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜能截留直径大于0.0001微米的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过，以获得高质量的纯净水。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）要将自来水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质阻隔，并使之无法通过反渗透膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来，反渗透膜的孔径要达到_______以下。
（2）图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是_______（选填“从纯水到盐水”或“从盐水到纯水”）。
（3）图乙中两侧液体静止达到液透平衡。如果左右两容器横截面积均为100cm2，要实现反渗透，需要在图甲中_______液面（选填“纯水”或“盐水”）施加竖直向下的压力至少是多大？请写出计算过程和结果。（g＝10N/kg，ρ盐水＝1.03×103kg/m3）
（4）RO反渗透是当前最先进的净水分离技术，请举出一个它在生产生活方面的应用。
【答案】（1）10﹣4μm；
（2）从纯水到盐水；
（3）盐水；F＝pS＝ρ盐水ghS＝1.03×103kg/m3×10N/kg×0.1m×10﹣2m2＝10.3N；
（4）海水淡化、净水机、制药等。
【解析】（1）根据反渗透膜能截留直径大于0.0001μm的物质可知，反渗透膜的孔径要达到0.0001μm＝10﹣4μm以下；
（2）由题意可知，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透，
所以图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是从纯水到盐水；
（3）由于图乙中两侧液体静止达到液透平衡，且右侧液面比左侧液面高出h＝10cm；
而在图甲中盛盐水一侧可利用液体的压强太小，所以需要在图甲中盐水液面施加竖直向下的压力，才能使得盐水向纯水流动；
施加的压力：F＝pS＝ρ盐水ghS＝1.03×103kg/m3×10N/kg×0.1m×10﹣2m2＝10.3N；
（4）RO反渗透是当前最先进的净水分离技术，它在生产生活方面的应用有：海水淡化、净水机、制药等。
21
