固體壓強、液體壓強(解析版)-2023年中考物理練習(xí)(知識清單+基礎(chǔ)+提高)_第1頁
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文檔簡介

專題10固體壓強、液體壓強

1.壓力與重力

名稱壓力重力

定義垂直作用在物體衣面上的力由于地球的吸引而使物體受到的力

性質(zhì)彈力「引力

區(qū)施力物體與它接觸并擠壓的物體地球

別方向垂直于接觸面總是豎直向下

大小一般不等于物體的重力G=Ing

作用點受力物體的表面物體的重心

壓力不一定是由重力引起的(如用水平力將物體壓在豎直的墻壁上),

如果壓力是由重力引起的,壓力的大小也不一定等于物體的重力,

聯(lián)系方向也不一定相同(如物體放在斜面上),只有在水平面上,不再受其

他力時,壓力的大小才在數(shù)值上籌工重力的大小,方向垂直接觸面

向下。

2.壓強

項目具體內(nèi)容

定義物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強。一

公式P=(,該公式對固體、液體、氣體均適用,S指受力面積

壓強是表示壓力作用效果的物理量,在數(shù)值上等于物體單位面積所受的

物理含義

壓力。壓強越大,壓力產(chǎn)生的效果越明顯。

計算固體壓力和先算壓力F,物體靜置在水平面上時有F=G;再根據(jù)公式p=(計算壓

?

壓強的一般順序

強,公式中三個量知道兩個,可以求第三個。

3.增大和減小壓強

項目具體內(nèi)容

增大壓強受力面積不變,增大壓力,比如自行車車閘。

的方法壓力不變,減小受力面積,比如菜刀、斧頭的刃磨的很薄。

壓力不變,增大受力面積,比如鐵軌鋪在枕木上、書包帶做得很

減小壓強

寬。

的方法

受力面積不變,減小壓力,比如汽車限重等。

曾考點2液體壓強

1.影響液體內(nèi)部壓強大小的因素

項目具體內(nèi)容說明

液體內(nèi)部產(chǎn)生

液體受到重力且具有流動性

壓強的原因

壓強越大,U形管兩邊的高

測量工具液體壓強Ir

度差也就越大

影響液體內(nèi)部壓強大小的因素是超

影響因素

體的密度和液體的深度

2.液體內(nèi)部壓強特點和計算

項目具體內(nèi)容說明

(1)液體對容器底和側(cè)壁都有壓強,液體內(nèi)部向受

個方向都有壓強。

液體壓強的大小與液體

特點(2)在同一深度,液體向各個方向的壓強都相等。的質(zhì)量和容器的形狀無

關(guān)。

(3)液體的壓強隨深度的增加而增大。

(4)不同液體的壓強與液體的密度有關(guān)。

規(guī)則形狀的容器,液體

對容器底部的壓力等于

液體壓強p—pgh,其中p壓強(帕),ρ液體密度(千

重力,也可以利用P=(

的公式克/米3),g——常量(9.8牛/千克),h——深度(米)

計算壓強

3.連通器

具體內(nèi)容說明

定義上端開口,下部相亟直的容器。

連通器里裝一種液體且液體不流動時,各容器的液體密度均勻且靜止不流

原理

液面保持相平。動。

鍋爐水位計、茶壺、乳牛自動喂水器、船閘等都

應(yīng)用

是根據(jù)連通器的原理來工作的。

???,J

量實驗1壓力的作用效果與什么因素有關(guān)

1.實驗器材:小桌子、泡沫(或海綿、沙子)、祛碼一盒。

2.實驗方法:控制變量法利轉(zhuǎn)換法。

3.實驗結(jié)論:壓力的作用效果與壓力和受力面積有關(guān)。

壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯;受力面積一定時,壓力越大,壓力的

作用效果越明顯。

4.問題探究:

(1)實驗中,如何比較壓力的作用效果?能不能用木板等一些較硬的材料來替代泡沫塑料?

通過觀察泡沫塑料的形變程度來比較壓力的作用效果;對于木板等一些較硬的材料?,壓力使

其發(fā)生的形變太小,無法用肉眼觀察到,所以不能用木板等一些較硬的材料來替代泡沫塑料。

(2)實驗的設(shè)計思路是什么?

根據(jù)控制變量法的原則先保持受力面積不變,改變壓力的大小,觀察壓力的作用效果,探究

壓力的作用效果與壓力大小的關(guān)系;再保持壓力大小不變,改變受力面積的大小,觀察壓力

的作用效果,探究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系。

5.特別提醒:

在敘述結(jié)論時,“在XXX相同時”這個前提條件千萬不要忽略。

量實驗2液體內(nèi)部壓強的特點

1.實驗器材:水、鹽水、刻度尺、壓強計。

2.實驗方法:控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

3.實驗結(jié)論:液體內(nèi)部向各個方向都有壓強;在同一深度,液體向各個方向的壓強相笠。

液體的壓強與液體的深度和密度有關(guān),在同一種液體中,深度越澀,液體的壓強越大;在深

度相同時,液體的密度越大,液體的壓強越大。

4.問題探究:

(1)探究液體壓強特點的儀器叫什么?它是怎樣顯示液體壓強的大小的?

U形管壓強計;加在探頭橡皮膜上的壓強越大,U形管左右兩管中液面的高度差越大,兩管

中液面的高度差反映液體壓強的大小。

(2)怎樣探究液體壓強與深度的關(guān)系?

將液體壓強計的探頭依次放入同種液體的不同深度處,觀察U形管兩側(cè)的液面高度差。

(3)怎樣探究液體向各個方向的壓強的大小關(guān)系?

保持探頭在同種液體中的深度不變,改變探頭的朝向,觀察U形管兩側(cè)的液面高度差。

(4)怎樣探究液體壓強與密度的關(guān)系?

將探頭分別放入不同液體(如清水和鹽水)的同一深度處,觀察U形管兩側(cè)的液面高度差。

基礎(chǔ)檢測(限時30min)

一、單選題

1.一個普通中學(xué)生雙腳站立在水平地面上,雙腳的面積大約是O.O5r∏2,則他對水平地面

的壓力和壓強最接近于()

A.50N,IO3PaB.50N,IO4PaC.500N,IO3PaD.500N,IO4Pa

【答案】D

【解析】根據(jù)估測一個中學(xué)生的體重大約是50kg,雙腳的面積大約是0.05m2,則他對水平

地面的壓力

F=G=mg=50kgX10N∕kg=500N

人腳掌的總面積大約是0.05m2.根據(jù)壓強公式可知,他對水平地面壓強最接近于

故D符合題意。ABC不符合題意。

故選Do

2.如圖所示是--杯密封的橙汁,先正立放在桌面上,如圖A,此時,橙汁對杯底的壓強是

P?杯底對桌面的壓強為P2;然后反過來倒立在桌面上,如圖B所示,橙汁對杯底的壓強

是P3,杯底對桌面的壓強為P4,則下列關(guān)系式正確的是()

AB

A.p∣>p3,p2=p4B.p1>p3,p2<p4C.pι>p3,p2>p4D.P∣<P3,P2>P4

【答案】C

【解析】不論正立還是倒立,杯中裝的都是橙汁,液體密度相同,由圖可知,正立時橙汁

的深度大于倒立時的深度,根據(jù)P=Pg九可知,正立時橙汁對杯底的壓強P/大于倒立時橙

汁對杯底的壓強是P3;橙汁靜止放在水平桌面上,杯底對桌面的壓力等于橙汁的重力,重

力不變,則杯底對桌面的壓力不變,由圖可知,倒立時受力面積大于正立時的受力面積,

根據(jù)P=?可知,正立時杯底對桌面的壓強為P2大于倒立時杯底對桌面的壓強為P4,故

ABD錯誤,C正確。

故選C1,

3.如圖所示,公路兩側(cè)的甲、乙兩條水渠由路面下的傾斜涵洞相連,兩渠水面相平,關(guān)于

涵洞水流方向的正確說法是()

A.由于水向低處流,涵洞中的水從乙流向甲

B.由于甲側(cè)涵洞口在水下位置較深,壓強較大,涵洞中的水由甲流向乙

C.由于水渠乙中水較深,故水由乙流向甲

D.由于兩渠構(gòu)成連通器,水面已經(jīng)相平了,所以涵洞中的水不流動

【答案】D

【解析】上端開口,下端連通的容器叫連通器,連通器的特點是:容器中裝有同種液體并

且不流動時,各容器內(nèi)的液面保持相平,如圖所示,現(xiàn)在甲、乙兩個水渠的水面已經(jīng)相平

了,故涵洞內(nèi)的水不會流動,故D正確。

故選Do

4.如圖,有一未裝滿酸奶的瓶子,先正立在桌面上,然后在倒立在桌面上,則酸奶對底部

的作用情況是()

A.壓強增大B.壓強減小

C.壓強相等D.無法比較壓強的大小

【答案】A

【解析】不論正立還是倒立,瓶子中裝的都是酸奶,液體密度相同,由圖可知,倒放時的

深度變大,根據(jù)P=Pg丸可知,倒放時對杯底的壓強增大,故BCD不符合題意,A符合題

意。

故選Ao

二、填空題

5.利用學(xué)習(xí)的壓強知識分析,在掛較重的衣服時,應(yīng)選圖中(選填"甲"或

"乙")掛衣架,這是因為,使衣服不容易變形。

【解析】⑴⑵由圖知,甲掛衣架比乙掛衣架寬大,在壓力一定時,能增大與衣服的受力面

積,從而減小了對衣服的壓強,使衣服更不容易變形,所以應(yīng)選甲掛衣架。

6.如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩圓柱形容器放在水平地面上,把等質(zhì)量的水倒入兩容器

中,甲容器對地面的壓強(選填"大于"、"等于"或"小于")乙容器對地面的壓

強;把它們分別放在調(diào)好的天平左、右盤上,則天平(選填"平衡"或"不平

衡”)。

甲乙

【答案】小于平衡

【解析】[1]兩容器的質(zhì)量相等,倒入水的質(zhì)量也相等,由圖可知,甲的受力面積大于乙的

受力面積,由

Fmg

P=—=——

SS

可知,甲容器對地面的壓強小于乙容器對地面的壓強。

⑵兩容器的質(zhì)量相等,倒入水的質(zhì)量也相等,故天平兩邊的總質(zhì)量相等,故天平平衡。

7.舉世矚目的三峽水利工程,2003年6月1日開始關(guān)閘蓄水,此工程集防洪、發(fā)電、航

運于一體。設(shè)計大壩高185m,壩長2309m,最高蓄水位175m,如圖是水壩的截面圖,水

壩筑成下寬、上窄的形狀,是考慮到水對壩體側(cè)面有,并且隨深度的增加而

;在航運中,大壩設(shè)有船閘,船閘是利用了原理。

【答案】壓強增大連通器

【解析】⑴由液體壓強特點可知:液體對容器底和側(cè)壁都有壓強,大壩之所以要建成“上窄

下寬”的形狀,主要就是考慮到水對壩體側(cè)面有壓強。

⑵由液體壓強特點可知:液體的壓強隨深度增加而增大,深度增加,壓強增大。

⑶船閘是由閘室和上、下游閘門以及上、下游閥門組成,其實質(zhì)是連通器。若船要從上游

駛向下游,先打開上游閥門,使閘室和上游構(gòu)成連通器,水相平后,打開上游閘門,船駛

入閘室;然后打開下游閥門,使下游和閘室構(gòu)成連通器,閘室和下游水位相平時,打開下

游閘門,船駛?cè)胂掠巍?/p>

8.如圖,在空礦泉水瓶側(cè)壁不同高度的地方鉆出兩個小孔,往里面倒?jié)M水,可以觀察到水

從兩個小孔流出的情景,說明液體壓強隨深度的增大而。

【答案】增大

【解析】F面的孔的深度大,水射的更遠(yuǎn),說明B點的液體壓強大,故液體壓強隨深度的

增大而增大。

三、實驗題

9.小張同學(xué)利用A、B兩物體、海綿等器材探究"壓力的作用效果與什么因素有關(guān)"的實

驗。如圖所示:

B

甲乙丙丁戊

(1)實驗中選用海綿而不選用木板之類材料的原因是;

(2)實驗中小張是通過觀察來比較壓力作用效果的;

(3)分析比較甲、乙兩圖所示的實驗,能夠得到的結(jié)論是

(4)若要探究"壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系"應(yīng)通過比較兩圖所示實驗;

(5)小張同學(xué)實驗時將物體B沿豎直方向切成大小不同的Bi、B?兩塊,如圖丁、戊所

示,他通過觀察實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)它們對海綿的壓力作用效果相同,由此他得出的結(jié)論是:壓

力作用效果與受力面積無關(guān),他的實驗結(jié)論(選填"正確"或"錯誤"),理由是

______________O

【答案】海綿發(fā)生形變更明顯海綿的凹陷程度見解析甲、丙錯誤見解析

【解析】(1)田選用海綿而不選用木板之類材料,因為海綿變形更容易看出來,木板變

形不容易看出來。

(2)⑵實驗中用到了轉(zhuǎn)換法,把壓力的作用效果轉(zhuǎn)換為海綿的凹陷程度。

(3)⑶甲、乙兩個實驗,受力面積是一樣的,但壓力的大小不同,所以得到結(jié)論:受力

面積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。

(4)⑷要探究"壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系”時,要控制壓力大小相同,改變受

力面積,由圖中看出甲、丙符合條件。

(5)⑸[6]圖丁、戊中受力面積和壓力大小都不相同,所以不能得到壓力作用效果與受力

面積無關(guān)的結(jié)論,因為研究壓力作用效果與受力面積時,就要控制壓力大小相同。

10.如表是小莉同學(xué)探究"液體內(nèi)部壓強規(guī)律"的實驗記錄,壓強計(U形管中是水)兩液

柱的液面高度差如表情況。

序號液體深度∕j∕mm壓強計液面高度差mm

13028

2水6058

39084

4鹽水9092

(1)分析表中序號1、2、3三組數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是:同種液體的壓強;

(2)為進(jìn)一步同一深度,液體在各個方向的壓強是否相等,她應(yīng)控制的量有和

,要改變的是;

(3)小莉同學(xué)在學(xué)習(xí)了液體壓強公式后,用公式進(jìn)行計算得出金屬盒在30mm深處水的

壓強是Pa(g=IONZkg)。

【答案】與液體的深度有關(guān)同種液體同一深度壓強計橡皮膜在液體中的方

向300

【解析】(1)[1]由1、2、3三組數(shù)據(jù),可知同種液體,深度增加時,壓強計液面高度差

也增大,說明與液體的深度有關(guān)。

(2)⑵⑶研究在同一深度,液體向各個方向的壓強是否相等,她應(yīng)控制影響液體壓強的

其他因素:保證同種液體、同一深度,改變的是要研究的因素:壓強計橡皮膜在液體中的

方向。

(3)⑷金屬盒的深度

30mm=0.03m

深處水的壓強為

p=pgh=IXlO*kg∕m3X10N∕kg×0.03m=300Pa

四、計算題

11.如圖所示,質(zhì)量為40kg的小明同學(xué)騎著一輛質(zhì)量為Iokg自行車在平直公路上勻速行

駛(取g=10N∕kg)。求:

(1)小明騎自行車對地面的壓力是多少?

(2)小明騎自行車與地面總的接觸面積為20cm2,則該同學(xué)騎車行駛時對地面的壓強為多

少?

【答案】(1)500N;(2)2.5×105Pa

【解析】解:(1)小明騎自行車對地面的壓力

F=G=(In,、+,"軍)g-(40kg+1Okg)X1ON/kg=500N

(2)受力面積

S=20cn√=0.002m2

該同學(xué)騎車行駛時對地面的壓強

F500NCU

p=—=----7=2.5×105Pa

S0.∞2m2

答:(1)小明騎自行車對地面的壓力是500N;

(2)該同學(xué)騎車行駛時對地面的壓強為2.5×105Pa,

12.如圖所示,一個底面積為3xl0-2∏√的L形容器重為7N,放在面積為1∏√的水平桌面

中央,內(nèi)盛2kg的水,水面距底面IoCm,。點距底面4cm,g取ION∕kg,求:

(1)圖中水對。點的壓強;

(2)水對容器底部的壓力;

(3)容器對水平桌面的壓強。

【答案】(1)6∞Pas(2)30N;(3)900Pa。

【解析】解:(1)。點距離水面的高度

4=IoCm-4cm=6cm=0.06m

水對。點的壓強

P=P水g4=l.0X103kg/n?×ION/kg×0.06m=600Pa

(2)水對容器底部的壓強

/尸夕水g〃=l.0×IO3kg∕m3XION/kg×0.Im=IOOOPa

由P=(可得,水對容器底部的壓力

?

F=PS=IOOOPa×3×102m2=30N

(3)水的重力

%=〃?水g=2kgX1ON/kg=20N

容器對水平桌面的壓力

F'=G容+G,κ=7N+20N=27N

容器對水平桌面的壓強

F'27N

p'=—=-----=900Pa

53×10-2m2

答:(1)圖中水對。點的壓強為600Pa:

(2)水對容器底部的壓力為3ON;

(3)容器對水平桌面的壓強為900Pa0

五、綜合題

13.閱讀材料,回答問題

“祝融"探火

2020年7月23日,我國自主研發(fā)的火星探測器"天間一號"發(fā)射升空,經(jīng)過6個多月的長

途跋涉,終于到達(dá)與地球的實時距離約1.8x108km的火星附近,并成功切入環(huán)繞火星軌

道。經(jīng)過3個月的充分準(zhǔn)備,在2021年5月15日7時18分,將攜帶的火星車"祝融號"成

功著陸于烏托邦平原南部著陸區(qū)。

"祝融號"從進(jìn)入火星上空到著陸火星表面完全依靠自身,完成彈開降落傘、反推發(fā)動機、

點火、懸停避障、緩沖著陸等多個動作,總著陸時間在9分鐘左右,這期間根本不可能在

地球上進(jìn)行控制,也被叫做"恐怖九分鐘"?;鹦擒嚶涞睾?,通過調(diào)節(jié)太陽能帆板的角度,

從而獲得最佳發(fā)電效果。(火星表面的g約為3.8N∕kg)

問題:

(I)請從文章中找出能表明火星表面有大氣的文字;

(2)請論證在地球上無法對下落過程進(jìn)行實時控制的原因(電磁波的傳播速度為3x108

m∕s);

(3)"祝融號"火星車質(zhì)量為240kg,共有六個車輪,每個車輪與火星表面的接觸面積為

2

40cm,則它停在火星水平平整表面時對地面的壓強為Pai

(4)"祝融號"火星車的太陽能帆板(如圖)會積上灰塵,這會影響其發(fā)電量,請你提出一

種可行的清除灰塵設(shè)想以及所依據(jù)的物理原理:

方法:,原理:。

【答案】見解析見解析3.8×104在太陽能帆板安裝電風(fēng)扇力可以改變物體的

運動狀態(tài)

【解析】(1)⑴文中寫道:"祝融號"從進(jìn)入火星上空到著陸火星表面完全依靠自身,完成

彈開降落傘、反推發(fā)動機、點火、懸停避障、緩沖著陸等多個動作,降落傘是利用空氣阻

力來進(jìn)行減速的,故說明火星有大氣。

(2)⑵電磁波從地球傳播到火星需要的時間

"祝融號"總著陸時間在9分鐘左右,電磁波從地球傳播到火星需要的時間大于“祝融號"總

著陸時間,故地球上發(fā)出的電磁波還沒傳播到火星時,“祝融號"就已經(jīng)著陸,故在地球上

無法對下落過程進(jìn)行實時控制。

(3)[3]“祝融號"停在火星水平平整表面時對地面的壓力等于“祝融號"的重力,"祝融號"對

地面的壓強

F=G=z^=240kgx3.8N/kg=38xl04pa

SSS6×40×10^4m2

(4)⑷⑸為了避免太陽能帆板積上灰塵,可以在太陽能帆板上安裝電風(fēng)扇,根據(jù)力可以

改變物體的運動狀態(tài)的作用效果來吹掉灰塵。

拔導(dǎo))檢測(限時30min)

一、單選題

1.如圖所示,放在水平桌面上的輕質(zhì)薄壁圓柱形容器A、B中分別盛有甲、乙兩種液體,

且《2/>小乙?,F(xiàn)將兩個完全相同的小球分別浸沒在甲、乙液體中,旦PRPV=P乙,液體無

溢出。此時甲、乙液體對容器底部的壓強變化量分別為Ap伊、W乙,容器對水平桌面的壓

強變化量分別為、則()

APA?pβ,

△0,定大于色

A.B.一定等于

APA△PAAPB

她.AP乙°-籌可能等于膏

C.一定小寸

△Px△PB

【答案】B

【解析】假設(shè)輕質(zhì)薄壁圓柱形容器A、B的底面積分別為幺、5B,將兩個完全相同的小球分

別浸沒在甲、乙液體中,則甲對容器底部的壓強變化量

A∕?=RvgAh=。遙等=ptvg?

乙對容器底部的壓強變化量

AP乙=P^gAh=p^g?=P^g?

3B

甲容器對水平桌面的壓強變化量

△p=竺=9=理

S

*SAASA

乙容器對水平桌面的壓強變化量

?n=竺=&=理

"SBSBSB

AZ?gUL,V

△/?_SKz???_∕?

Δw

PAe超?pi*

SA

?PcS-Ci/

AP乙_SB_々%_PL

APB?Imn2球

SB

因為

外=P乙

所以

A∕?NP乙

?p?APB

故選Bo

2.如圖所示,質(zhì)量相等的實心均勻正方體甲、乙置于水平地面上?,F(xiàn)沿水平或者豎直方向

切去相同厚度A/?,使得剩余部分對地面的壓強相等,下列方案中可行的有()

①甲、乙都水平切

②甲、乙都豎直切

③甲水平切、乙豎直切

④甲豎直切、乙水平切

A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

【答案】A

【解析】設(shè)甲的邊長為4-甲的密度為。甲,乙的邊長為%,乙的密度為々,質(zhì)量相等的

實心均勻正方體甲、乙置于水平地面上,則根據(jù)質(zhì)量相等,可以列等式

①甲、乙都水平切,切去后,甲仍然是均勻的柱狀體,則剩余部分甲對地面的壓強為

P佛=等=卓Xt-M)g∕,g(4

,?(4,)

同理剩余部分乙對地面的壓強為

若剩余部分壓強相等,則可以列等式

0啕=?=Z?g(。-ΔA)=Z?g(L乙-M)=。乙利

?

經(jīng)整理可知

A仁。甲LW一P/L/,

∕?一月乙

從圖可知看出

4V七

小(4J=Q乙(%)3

z?4>0乙:

z?〉∕?

故切去的高度M大于0,故①可行;

②甲、乙都豎直切,則甲剩余部分對地面的壓強為

,,_CF剩_"加剩g_∕?/剩g_

〃甲剩2一二?~一~??

J甲D甲?if?

同理乙剩余剩余部分對地面的壓強為

P乙醇2=P^gLzj

Z?4∣>Z?sL乙

故剩余部分的壓強不可能相等,故②不可行;

③甲水平切、乙豎直切,則甲剩余部分對地面的壓強為

0喇=與=06(4一μ)

?

乙豎直切,乙剩余部分對地面的壓強為

P乙姆2=PzgL■乙

若剩余部分壓強相等,則

外剌=容=∕?g(zw-AzO=P乙剌2=∕?g%

經(jīng)整理可知

△仁丹O-PJ乙>0

Ai

故③可行;

④甲豎直切、乙水平切,則甲剩余部分對地面的壓強為

∕?M2=X?g-

乙剩余部分對地面的壓強為

&Λ=Q乙g(%-M)

將剩余部分的壓強相減,即可知

。甲釉-。乙利=Z?g,L4g(%-δλ)=z?g∕一夕乙g%+

因為

z?4∣>0乙G

Pm-。乙刷=X?g4,一P乙gL乙+XVg△〃>()

剩余部分不可能相等,故④不可行,故綜上所述,①和③可行,A符合題意。

故選Ao

3.如圖甲所示,圓柱形容器中盛有適量的水。詠桐在彈簧測力計的下端掛著一個底面積為

25cm2的長方體金屬塊,將金屬塊從容器底部開始緩慢向上提起的過程中,彈簧測力計的

示數(shù)尸與金屬塊下底距容器底部題離h的關(guān)系如圖乙所示,從金屬塊剛露出水面到完全離

邊水面,水對容器底部的壓強減少了()(g=10N∕kg)

A.2OOPaB.400PaC.600PaD.2000Pa

【答案】C

【解析】由圖乙可知,金屬塊的重力G=4.6N,金屬塊在未露出水面前彈簧測力計的示數(shù)

F=2.6N,所以金屬塊浸沒時所受水的浮力大小

Fn=G-F=4.6N-2.6N=2N

由%=∕?g%可得金屬塊的體積

Vz=L=——=--------—?--------------2×IO^*m'

P水gl×103kg∕m3×10N∕kg

金屬塊的高為

,V2×10^4m3C

n?=—=-------------X-=8Cm

金S0.0025m2

由乙圖可知金屬剛露出水面時水的深

IOCm+8Cm=I8cm

金屬塊完全離開水面的時候,金屬塊底部距離容器底部12cm,即水深12cm;金屬塊離開

水面后,水面下降的高度

ΔΛ=18cm-l2cm=0.06m

水對容器底部減小的壓強

Δp=p^Δ∕z=l×103kg∕m3X1ON/kgX0.06m=600Pa

故ABD不符合題意,C符合題意。

故選Co

4.如圖1,連通器中的水靜止,此時水面上方4、S處的氣壓為P“0、PftOo在6上方持續(xù)水

平吹氣,水面穩(wěn)定后如圖2所示,此時八人處的氣壓為pn、pb。水面下以”處水的壓強

為pc、pd,若大氣壓保持不變,則()

A.pc>pdB.pa>pbC.pao>pcιD.pho-pb

【答案】B

【解析】A.在人上方持續(xù)水平吹氣,因為人處流速大,壓強小,〃處流速小,壓強大,形

成氣壓差,在氣壓差的作用下,。處液面升高,水面穩(wěn)定后如圖2所示,但c、d處深度相

同,則根據(jù)。=Qg"可知,PC=Pd,故A不符合題意;

B.在6上方持續(xù)水平吹氣,因為b處流速大,壓強小,”處流速小,壓強大,形成氣壓

差,此時。處的氣壓為pa、pb,則可知P“>P〃,故B符合題意;

C.因為大氣壓保持不變,此時水面上方α處的氣壓為大氣壓,保持不變,則可知

Pa0=Pa,故C不符合題意;

D.在匕上方持續(xù)水平吹氣,因為b處流速變大,壓強變小,則可知Pw)>為,故D不符合

題意。

故選B0

二、填空題

5.一個圓臺形密閉容器,里面裝有一定量的水,放在水平桌面中央,如圖(a)所示,現(xiàn)

倒置后如圖(b)所示。則水對容器底部的壓強P壓力&Fb;容器對桌

面的壓力E'Fb't容器對桌面的壓強PJM(均選填或.

【答案】

【解析】[1]現(xiàn)倒置后如圖(b)所示,可知容器底部水的深度變小了,根據(jù)。=0遙無可

知,水對容器底部的壓強變小了,即

Pa>Pb

⑵根據(jù)

F=PS=PXghS=p,iyg

可知,水對容器底部的壓力等于和容器底面積相同、以水的深度為高的液柱的重力大小,

故如圖(a)水對容器底部的壓力小于水的重力,如圖(b)所示水對容器底部的壓力大于

水的重力,因水的重力不變,故壓力

Fa<Fb

⑶容器對桌面的壓力等于水和容器的重力和的大小,故有

Fa'=Fb'

⑷根據(jù)。臬面=鼻,因如圖(a)所示桌面受力面積小,故容器對桌面的壓強

Pa'>Pb'

6.海貝同學(xué)質(zhì)量為50kg,自然站立在水平地面上,對地面壓力為N,雙腳與

地面的接觸面積為250cm2,雙腳站立時對地面的壓強約為Pa,當(dāng)他赤腳站在

鋪滿砂石的海邊時,腳感到很疼是因為壓力相等,受力面積(選填"變大"、

"變小"或"不變"),壓強變大。走向深水區(qū),腳的疼痛感減弱是因為。(g取

10N∕kg)

【答案】5002×104變小排開水的體積變大,所受水的浮力變大,所受支持力

變小,腳所受壓強變小

【解析】⑴人自然站立在水平地面上,對地面壓力大小等于人的重力大小,所以人對地面

的壓力為

/=G=,"g=50kgXlON∕kg=500N

⑵雙腳站立時對地面的壓強約為

∕?500NC

P=—=-------XlO4Pa

S25O×IO3m2

⑶人赤腳站在鋪滿砂石的海邊時,與人站在平整地面相比,砂石對腳底的壓力等于人的重

力,但腳底與砂石的接觸面積小于腳與平整地面的接觸面積,根據(jù)P=(可知,受力面積

變小,腳底受到的壓強變大,所以光腳走在上面時,腳感到很疼。

⑷走向深水區(qū),腳的疼痛感減弱是因為人排開水的體積變大,所受水的浮力變大,使人對

地面的壓力減小,所以在受力面積一定時,人所受支持力變小,腳所受壓強變小。

7.如圖所示,完全相同的圓柱形容器中,裝有質(zhì)量相同的兩種液體甲、乙,在兩容器中,

距離底部同一^高度分別有A、B兩點。則P甲D乙;4、3兩點的壓強關(guān)系是

PAPBo(兩空選填>、=或V)

甲乙

【答案】><

【解析】m完全相同的圓柱形容器中,由圖示知,甲的體積比乙的小,兩種液體質(zhì)量相

等,據(jù)夕=藁知,兩種液體的密度關(guān)系是

PΨ>p乙

⑵兩個容器都是圓柱形,容器中液體的質(zhì)量相同,重力相同,對容器底的壓力也相同,兩

個容器完全相同,底面積相同,據(jù)P=(知,液體對兩個容器底的壓強相等,即

PIfI=P乙

A、8兩點到容器底的深度相同,據(jù)P=OgZz知,A點和8點以下部分的液體對容器底部的

壓強關(guān)系是

PA∕?>PfiF

A點和8點的壓強分別為

PA=P中-PAT,PB=P乙-PBF

所以,A、8兩點的壓強關(guān)系是

PA<PB

8.如圖所示,A、B為完全相同的兩個圓柱形容器,各盛有5cm深的水,A、B之間用帶閥

門的細(xì)導(dǎo)管連接。開始時閥門K關(guān)閉,此時水對A、B兩容器底面的壓力之比為

。將閥門K打開,待水不流動時,水對A、B兩容器底面的壓強之比為

【答案】1:12:3

【解析】⑴閥門關(guān)閉時,、容器中水的深度均為由次可知,水對、

KAB5cm,P=ZJg/zAB

兩容器底部產(chǎn)生的壓強相等,即PA=PB,A、B兩容器完全相同,則SA=S小由尸=PS可知,

水對A、B兩容器底部的壓力相等,即FA=FB,因此水對容器底部的壓力之比8:FB=L

1?

⑵將閥門K打開前,A、B容器兩液面的高度差為

A∕ι=5cm+2cm-5cm=2cm

閥門K打開后,A、B組成連通器,當(dāng)液體靜止時,兩液面保持相平,A容器中液面下降

1cm,此時A容器中液體的深度

ΛΛ=5cm-lcm=4cm

B容器中液面上升1cm,此時B容器中液體的深度為

∕?=5cm+lcm=6cm

此時,水對A、B容器底部的壓強之比

PA=PghA=.二4cm=2

PBPghhB6cm3

三、實驗題

9.小明同學(xué)利用洗手間的肥皂及海綿探究"壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)",實驗探究過

程如圖所示。

肥皂

7一CMr

海綿、、w<

甲乙丙丁

(I)試驗中小明通過比較來確定壓力作用效果大?。?/p>

(2)分析比較甲、乙兩圖中的實驗現(xiàn)象,得到的結(jié)論是;

(3)圖乙和圖丙探究的問題是;

(4)小明將肥皂沿豎直方向切成大小不同的兩塊,如圖丁所示,由實驗現(xiàn)象,他經(jīng)過分

析、論證得到的結(jié)論是:壓力的作用效果與受力面積無關(guān)。他得到的結(jié)論是

的(填"正確"或"錯誤")你的理由是。

【答案】海綿的凹陷程度當(dāng)壓力一定時I受力面積越小,壓力作用效果越明顯在

受力面積一定時,壓力作用效果跟壓力大小的關(guān)系錯誤小明同時改變了受力面積和

壓力大小,沒有控制壓力大小不變

【解析】(1)⑴力可以改變海綿的形狀,通過海綿凹陷程度表示壓力作用效果大??;這

里利用的轉(zhuǎn)換法。

(2)[2]分析比較圖甲和乙的實驗現(xiàn)象可知,壓力相同,受力面積越小,海綿的凹陷程度

越大,壓力作用效果越明顯,故可得結(jié)論:當(dāng)壓力一定時,受力面積越小,壓力作用效果

越明顯。

(3)[3]分析比較圖乙和內(nèi)的實驗現(xiàn)象可知,兩圖的受力面積不變,壓力的大小不同,海

綿的凹陷程度不同,是探究在受力面積一定時,壓力作用效果跟壓力大小的關(guān)系。

(4)⑷⑸小明將肥皂沿豎直方向切成大小不同的兩塊,壓力變化,受力面積同時也發(fā)生

變化,得出壓力作用效果跟受力面積的關(guān)系,這個實驗沒有控制壓力大小不同,就探究壓

力作用效果跟受力面積的關(guān)系是錯誤的。

10.小明和小華利用壓強計、刻度尺和裝有適量水的容器,分別探究液體內(nèi)部壓強與深度

的關(guān)系,如圖所示。

甲乙

(I)若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱

的高度差變化(選填"大"或"小")。把調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,U形管

兩邊的液面應(yīng)該;

(2)圖甲中金屬盒在水中的深度為cm;

(3)在圖甲中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度,使金屬盒朝向不同的方向,兩玻璃管

中液面高度差不變,這說明了:

(4)比較兩圖可知,液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而;

(5)比較兩圖,小明認(rèn)為:液體內(nèi)部某處到容器底的距離越大,其壓強越小。為了探究小

明的觀點是否正確,小華在乙圖中保持金屬盒的位置不變,往各器內(nèi)加水,當(dāng)水面到容器

底的距離L滿足條件:,對比甲圖可以說明小明的觀點是錯誤的。

【答案】小相平7見解析增大L≥18cm

【解析】(1)⑴若壓強計的氣密性很差,用手指不論輕壓還是重壓橡皮膜時,就會有漏

氣現(xiàn)象,因此U形管兩邊液柱的高度差變化小。

⑵調(diào)節(jié)好的壓強計放在空氣中時,橡皮膜不受液體的壓強,因此U形管兩邊的液面應(yīng)該相

平。

(2)⑶由圖甲可知,水的深度為16cm,金屬盒到底部的距離為9cm,則金屬盒的深度為

A=16cm-9cm=7cm

(3)⑷在圖甲中,固定金屬盒的橡皮膜在水中的深度,使金屬盒朝向不同的方向,兩玻

璃管中液面高度差不變,則橡皮膜所受的壓強相等,說明了在液體內(nèi)部同一深度處,液體

向各個方向的壓強大小相等。

(4)⑸比較兩圖可知,金屬盒在水中的深度越深,U形管液面的高度差越大,則受到的壓

強越大,可得結(jié)論:液體內(nèi)部壓強隨深度的增大而增大。

(5)⑹探究液體內(nèi)部某處的壓強與到容器底的距離的關(guān)系時,采用的是控制變量法,需

要控制該處到液面的距離相同,甲中金屬盒到液面的距離為7cm,則乙中金屬盒到水面的

距離也應(yīng)該為7cm,所以水面到容器底的距離L需要滿足

L≥llcm+7cm=18cm

當(dāng)液面高度大于或等于18cm時,乙中U形管的液面的高度差等于或大于甲中型管液面的

高度差,所以小明的觀點是錯誤的。

四、計算題

11.如圖所示一個圓臺形容器放在水平桌面上,容器重為1N,底面積S=20cπ√,其內(nèi)水

重為6N。將物塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)是18N;將物

塊的一半浸在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)是12N。當(dāng)物塊完全浸沒時,水深恰好為

20cmO已知水的密度夕水=IxlOlgZm',容器厚度忽略不計,g取IoN/kg。求:

(1)當(dāng)物塊剛好完全浸沒時,物塊下表面所受壓力為多少N;

(2)當(dāng)物塊完全浸沒時,容器底所受液體壓力是多少N;

(3)當(dāng)物塊完全浸沒時,容器對桌面的壓強是多少Pa。

【答案】(1)12N;(2)4N;(3)9500Pa

【解析】解:(I)將物塊豎直掛在彈簧測力計下,在空氣中靜止時彈簧測力計的示數(shù)是

18N;將物塊的一半浸在水中,靜止時彈簧測力計的示數(shù)是12N,此時物塊受到的浮力為

∕?l=G-耳=18N-12N=6N

根據(jù)?=PΛ?可知當(dāng)物塊剛好完全浸沒時受到的浮力為

%=2耳孚I=6Nx2=12N

當(dāng)物塊剛好完全浸沒時,物塊下表面所受壓力等于物塊此時受到的浮力,即

Fτ=∕?=12N

(2)當(dāng)物塊完全浸沒時,容器底所受液體的壓強為

332

p=p,i,gh=1.0×10kg∕m×10N∕kg×20×10~m=20∞Pa

容器底所受液體壓力為

F=pS=2000Pa×20×10^4m2=4N

(3)當(dāng)物塊完全浸沒時,物塊受重力、彈簧測力計的拉力和浮力,此時彈簧測力計的拉力

F:=G-F".=18N-12N=6N

當(dāng)物塊完全浸沒時,容器,水,物塊和彈簧測力計整體受力為容器的重力、水的重力、物

塊的重力,彈簧測力計的拉力,則整體對桌面的壓力為

F'=Gvp+G,k+qti,-K"=lN+6N+18N-6N=19N

當(dāng)物塊完全浸沒時,容器對桌面的壓強為

,_F'19N

P~^S~20×10^4m2=95(X)Pa

答:(1)當(dāng)物塊剛好完全浸沒時,物塊下表面所受壓力為12N;

(2)當(dāng)物塊完全浸沒時,容器底所受液體壓力是4N;

(3)當(dāng)物塊完全浸沒時,容器對桌面的壓強是9500Pa.

12.現(xiàn)有一個重力為4N的圓柱形容器,它的下端封閉,上端開口,底面積5=200cm2,高

度〃=20Cm,如圖甲所示,另有一個實心均勻圓柱體,密度夕=0.8χlC)3kg∕m3,底面積

5∕=120cm2,高度與容器高相同,如圖乙所示。

(1)求圓柱體的重力;

(2)將圓柱體豎直放在圓柱形容器內(nèi),向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛

好為零,求此時水對容器底部的壓強;

(3)繼續(xù)向容器內(nèi)緩緩注水直至水滿,求圓柱體對容器底部壓力為零到加滿水時的情況

下,容器對桌面壓強的變化范圍。

【答案】(1)19.2N;(2)1.6×103Pa;(3)1800Pa~2200Pa

【解析】解:(1)由題意可知,該圓柱體的體積為

V=5√ι=120cm2×20cm=2400cm3=2.4×10-3m3

根據(jù)JZ可得,圓柱體的質(zhì)量為

w=∕>fz=0.8×103kg∕m3×2.4×10-3m3=1.92kg

所以圓柱體的重力為

G=Zng=1.92kgxlON∕kg=19.2N

(2)向容器內(nèi)緩緩注水直至圓柱體對容器底部的壓力剛好為零,說明此時圓柱體受到的浮

/存=G==I9.2N

根據(jù)F,產(chǎn)2次gV排可得,排開水的體積為

19.2N__________

=1.92

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