知識(shí)點(diǎn)回顧
知識(shí)點(diǎn)1:壓強(qiáng)
1、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算:
(1)壓強(qiáng)概念:壓力的作用效果,數(shù)值上等于物體單位面積上受到的壓力;
(2)壓強(qiáng)公式:;
(3)壓強(qiáng)p的單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱為帕),符號(hào)是Pa。
2、減小或者增大壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用:
減小壓強(qiáng)方法:
(1)壓力一定,增大受力面積;
(2)受力面積一定,減小壓力;
(3)同時(shí)減小壓力,增大受力面積.
應(yīng)用:①載重卡車裝有許多的車輪;②房屋建在較大的地基上;③書包帶做得較寬。
增大壓強(qiáng)方法:
(1)壓力一定,減小受力面積;
(2)受力面積一定,增大壓力;
(3)同時(shí)增大壓力,減小受力面積.
應(yīng)用:①速滑運(yùn)動(dòng)員的冰鞋裝有冰刀;②投向靶盤的飛鏢;③用力剎車。
3、壓力和重力的區(qū)別:
(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
(2)壓力產(chǎn)生的條件:壓力是相互接觸的物體因相互擠壓使物體發(fā)生形變時(shí)在接觸面之間產(chǎn)生的力。
(3)壓力方向:壓力的方向與受力物體的表面垂直且指向受壓物體。
(4)壓力作用點(diǎn):壓力的作用點(diǎn)在受壓物體的表面上。
(5)辨析:重力和壓力的區(qū)別
(6)影響壓力作用效果的因素:壓力和受力面積,受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
知識(shí)點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)
1、液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用,若液體在失重的情況下,將無(wú)壓強(qiáng)可言;
2、液體壓強(qiáng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)液體除了對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)外,還對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng),固體則只對(duì)其支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),方向總是與支承面垂直;
(2)在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大。
3、容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。
4、液體壓強(qiáng)的計(jì)算:
(1)計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式是p=ρgh;
(2)液體壓強(qiáng)的大小只取決于液體的種類(即密度ρ)和深度h,而和液體的質(zhì)量、體積沒(méi)有直接的關(guān)系;
(3)運(yùn)用液體壓強(qiáng)的公式計(jì)算確定深度時(shí),要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)。
5、連通器的原理:
(1)連通器:上端開(kāi)口,下部相連通的容器;
(2)原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平;
(3)連通器的應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來(lái)工作的。
知識(shí)點(diǎn)3:大氣壓強(qiáng)
1、大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí):
(1)大氣壓強(qiáng):大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱大氣壓;大氣壓用p0表示;
(2)產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓ψ饔貌⑶揖哂辛鲃?dòng)性;
(3)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。
2、托里拆利實(shí)驗(yàn):
(1)精確測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn):托里拆利實(shí)驗(yàn);
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在長(zhǎng)約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開(kāi)堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm;
(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化);
3、大氣壓的綜合應(yīng)用:
大氣壓的特點(diǎn):
(1)空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等;
(2)大氣壓隨高度增加而減??;且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高;
(3)大氣壓變化規(guī)律:在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa;
(4)沸點(diǎn)與壓強(qiáng):一切液體的沸點(diǎn),都是隨氣壓減小而降低(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣壓增大而升高(如用高壓鍋煮飯快);
(5)體積與壓強(qiáng):質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時(shí),氣體的體積越小壓強(qiáng)越大;氣體體積越大壓強(qiáng)越小。
知識(shí)點(diǎn)4:流體壓強(qiáng)
1、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:
(1)流體:流動(dòng)的物體,指的是液體和氣體;
(2)液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
2、飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因:
(1)飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀;
(2)當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí),流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過(guò)機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大;
(3)機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
典例分析
考點(diǎn)1 壓強(qiáng)
【典例1】(2022?株洲)如圖所示的實(shí)例中,為了減小壓強(qiáng)的是( )
A.逃生錘的錘頭很尖 B.載重車有很多車輪
C.盲道上有凸起 D.針頭一端做成斜口
【典例2】(2022?重慶)A、B兩個(gè)質(zhì)量均勻的正方體放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長(zhǎng)是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L(zhǎng)的部分,把切去部分疊放在B上,B對(duì)地面的壓強(qiáng)pB與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)為pA,則以下分析正確的是( )(取g=10N/kg)

A.B的重力是50N B.L=2.5cm時(shí),pA:pB=16:21
C.B的底面積為100cm2 D.A切去一半后,pA=2000Pa
【典例3】(2022?安順)書法是中華民族優(yōu)秀文化的瑰寶。書寫時(shí)將紙平鋪于水平桌面上,紙上放置一塊“鎮(zhèn)紙”(一般為長(zhǎng)方體石條)。該“鎮(zhèn)紙”質(zhì)量為300g,與紙面接觸面積為30cm2,則“鎮(zhèn)紙”對(duì)紙的壓強(qiáng)為 Pa。在行筆過(guò)程中,紙保持靜止,則紙 (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到“鎮(zhèn)紙”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
【典例4】(2021?武漢)在探究影響壓力作用效果的因素的實(shí)驗(yàn)中,甲圖中小桌放在海綿上,乙圖中在桌面上放一個(gè)砝碼,丙圖中桌面朝下,并在其上放一個(gè)同樣的砝碼。
(1)在三次實(shí)驗(yàn)中,均用海綿被壓下的深淺,來(lái)顯示小桌對(duì) 的壓力作用效果。
(2)比較 兩圖可以初步得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:壓力大小相同時(shí),受力面積越大,壓力作用效果越不明顯。若想通過(guò)比較甲、丙兩圖也得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,可以采取的措施是 。
下列事例中,直接應(yīng)用該結(jié)論的是 (填序號(hào))。
①有些課桌的邊緣設(shè)計(jì)成圓弧形狀
②水壺的壺嘴和壺身設(shè)計(jì)成相同的高度
③交通管理部門規(guī)定,貨車每一車軸的平均承載質(zhì)量不得超過(guò)10t
【典例5】(2021?湘西州)全國(guó)人民在習(xí)近平為首的黨中央領(lǐng)導(dǎo)下,從2021年起全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”計(jì)劃。陳家寨村在這大好形勢(shì)下,將原長(zhǎng)4km、寬3.5m、厚約25cm的混凝土水泥村道加寬成4.5m。工程完成后,質(zhì)量檢測(cè)部門,在每1km新修路面上適當(dāng)位置,鉆取一個(gè)底面積約80cm2的圓柱形樣本進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。除了厚度、水泥標(biāo)號(hào)、砂石比例等指標(biāo)都合格外,還要求混凝土的密度標(biāo)準(zhǔn)不得小于2.6×103kg/m3。質(zhì)量檢測(cè)員將取回的所有樣本稱得總質(zhì)量為21.6kg。(g取10N/kg)問(wèn):
(1)所取樣本的總重力是多少?
(2)通過(guò)樣本分析,澆筑的混凝土對(duì)地面的壓強(qiáng)約是多少?
(3)計(jì)算分析該項(xiàng)工程混凝土標(biāo)準(zhǔn)是否合格?
考點(diǎn)2 液體壓強(qiáng)
【典例6】(2022?銅仁市)如圖所示,一密閉容器放在桌面上,如圖(a)所示,此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為F1,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1;將容器倒立放置,此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為F2,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2,如圖(b)所示。則下列說(shuō)法正確的是( )

A.F1=F2 p1=p2B.F1>F2 p1<p2
C.F1>F2 p1>p2D.F1<F2 p1<p2
【典例7】(2022?大連)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的薄壁容器,兩個(gè)容器開(kāi)口大小相同、底面積相同,分別裝有質(zhì)量相同的a、b兩種液體,兩個(gè)容器中的液面高度不同。下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩種液體密度的大小關(guān)系是ρa(bǔ)>ρb
B.桌面對(duì)兩個(gè)容器支持力的大小關(guān)系是F甲>F乙
C.兩種液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大小關(guān)系是pa<pb
D.兩個(gè)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小關(guān)系是p甲<p乙
【典例8】(2022?牡丹江)如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個(gè) 。使用后,“反水彎”處會(huì)存有一定量的水,兩側(cè)水面是 的,可以有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)。
【典例9】(2022?張家界)物理課上,同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)“研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”,進(jìn)行了如下的操作。
(1)實(shí)驗(yàn)前,用手指按壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說(shuō)明該裝置 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。小明沒(méi)有按壓橡皮膜時(shí),U形管兩側(cè)液面就存在高度差(如圖①所示),接下來(lái)的操作是 (選填字母)。
A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水 B.拆除軟管重新安裝 C.向U形管內(nèi)添加適量水
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小王將探頭放入水下,U形管兩側(cè)水面高度差為8cm,此時(shí)U形管內(nèi)外的氣壓差為 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正確操作后,分析圖②、圖③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而 。
(4)分析圖③、圖④的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:在深度相同時(shí),液體的 越大,壓強(qiáng)越大。
(5)小王用圖⑤所示的裝置測(cè)量未知液體的密度:在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測(cè)液體,直到橡皮膜剛好變平,她測(cè)量了以下物理量:
A.右側(cè)待測(cè)液體到容器底的深度h1 B.右側(cè)待測(cè)液體到橡皮膜中心的深度h2
C.左側(cè)水到容器底的深度h3 D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4
請(qǐng)你推導(dǎo)出待測(cè)液體密度的表達(dá)式為ρ= (選擇題中合適的字母和ρ水表示)。
【典例10】(2022?德陽(yáng))如圖甲所示,有一正方體物塊A,其密度小于水的密度,把它掛在一輕質(zhì)彈簧下,物塊靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)度的變化量ΔL=3cm;物塊A的正下方水平桌面上有一個(gè)圓柱形容器,其底面積S=200cm2,如圖乙,現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒(méi)物塊A,彈簧長(zhǎng)度隨之發(fā)生變化,變化量ΔL1=2cm,這時(shí)容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下,將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下,其密度大于水的密度,彈簧長(zhǎng)度再次變化,變化量ΔL2=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力F與彈簧的長(zhǎng)度變化量ΔL關(guān)系。(本題物塊A、B對(duì)水都沒(méi)有吸附性,始終保持上下表面與水平面平行;輕質(zhì)彈簧一直完好無(wú)損,受力時(shí)只在豎直方向變化;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物塊A的質(zhì)量;
(2)物塊B的密度;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)。
考點(diǎn)3 大氣壓強(qiáng)
【典例11】(2022?天津)如圖所示的實(shí)例中利用大氣壓的是( )
A.緊固錘頭B.U型“反水彎”
C.用吸管喝飲料D.潛水艇的浮沉
【典例12】(2022?武漢模擬)小明為家中的盆景設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)供水裝置,用一個(gè)塑料瓶裝滿水倒放在盆景盤中,瓶口剛剛被水浸沒(méi)。當(dāng)盤中的水位下降到使瓶口露出水面時(shí),空氣進(jìn)入瓶中,瓶中就會(huì)有水流出,使盤中的水位上升瓶口又被浸沒(méi),瓶中的水不再流出,這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。如圖,某時(shí)刻當(dāng)瓶口剛剛被水浸沒(méi)時(shí),盆景中水深5cm,塑料瓶中的水位與盆景中水面高度差是12cm,大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,取p0=105Pa,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,下列說(shuō)法正確的是( )

A.在瓶中水面下降的過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不斷減小
B.水不會(huì)全部流掉的原因是盆景盤支持力的作用
C.此時(shí)水對(duì)盆景底部A點(diǎn)的壓強(qiáng)為1.7×103Pa
D.此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為9.88×104Pa
【典例13】(2022?聊城)如圖甲所示,小明將裝滿水的玻璃杯,用薄塑料片蓋嚴(yán)杯口并倒置,塑料片不會(huì)掉下來(lái),這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了 的存在。圖乙小明又把一支鉛筆放在這個(gè)裝滿水的玻璃杯的一側(cè),透過(guò)玻璃杯可以看到那支“筆”,他驚奇地發(fā)現(xiàn),鉛筆的筆尖本來(lái)是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,這是因?yàn)槭⑺牟AП椒较蛳喈?dāng)于凸透鏡,他看到的是鉛筆的 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
考點(diǎn)4 流體壓強(qiáng)
【典例14】(2022?阜新)“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組在京沈高鐵線上每天多車次經(jīng)過(guò)阜新。下列說(shuō)法正確的是( )
A.列車啟動(dòng)后相對(duì)于站臺(tái)是運(yùn)動(dòng)的
B.列車啟動(dòng)后速度越來(lái)越快是因?yàn)槭艿狡胶饬Φ淖饔?br>C.列車剎車后不能立即停止是因?yàn)槭艿綉T性的作用
D.列車進(jìn)站時(shí),車體附近空氣流速大,壓強(qiáng)大,易將安全線內(nèi)的人“吸”向車體
【典例15】(2022?黔東南州)如圖所示,“殲31”作為我國(guó)自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機(jī),其多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先世界同類型飛機(jī)。在飛行時(shí),以 (選填:“地面”或“飛機(jī)”)為參照物,飛行員是靜止的;飛機(jī)能夠升空是因?yàn)闄C(jī)翼上方的空氣流速比下方的 (選填:“快”或“慢”),從而產(chǎn)生了向上的升力。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2022?宜昌)在如圖所示的托里拆利實(shí)驗(yàn)中,會(huì)使測(cè)得的大氣壓數(shù)值變小的是( )
A.將玻璃管稍微傾斜 B.將玻璃管稍微下壓
C.用密度更小的液體替代水銀 D.玻璃管內(nèi)混入空氣
2.(2022?煙臺(tái))如圖所示的實(shí)例中,能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是( )
A.?dāng)r河壩設(shè)計(jì)得下寬上窄B.鍋爐水位計(jì)顯示水位
C.用吸管吸飲料D.自制噴霧器噴霧
3.(2022?賀州)如圖所示,往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張白紙會(huì)( )
A.朝上翻卷B.彼此遠(yuǎn)離C.不動(dòng)D.相互靠攏
4.(2022?鄂爾多斯)中國(guó)橋梁建設(shè)水平居于世界領(lǐng)先地位,下列和橋有關(guān)的表述中不正確的是( )
A.行人對(duì)橋的壓力是由鞋的形變產(chǎn)生的
B.浸在水中的橋墩受到水的浮力作用
C.行駛在大橋上的汽車以橋?yàn)閰⒄瘴锸沁\(yùn)動(dòng)的
D.行駛到橋上最高點(diǎn)的汽車,如果所有力消失,車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
5.(2022?安順)如圖所示,將一個(gè)密閉的圓柱形空筒放在裝有水的深桶中,用手慢慢把它豎直壓入水中(水未溢出)。在空筒完全進(jìn)入水中之前,空筒每下降相同距離,下列說(shuō)法正確的是( )
A.桶底受到水的壓強(qiáng)的增加量不變 B.桶底受到水的壓強(qiáng)的增加量變大
C.空筒底部受到水的壓強(qiáng)的增加量不變 D.空筒底部受到水的壓強(qiáng)的增加量變小
6.(2022?郴州)一個(gè)質(zhì)量分布均勻的立方體,靜止在水平地面上。沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分,并取走a部分。剩下的b部分(未傾倒)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大的是( )
A.B.
C.D.
7.(2022?重慶)有A、B兩個(gè)均勻?qū)嵭膱A柱體,A的高為5cm、底面積為20cm2,B的高為8cm、底面積為50cm2。若將它們按圖甲、乙的方式放在水平桌面上,A對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1=1.0×103Pa,B對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2;若按圖丙的方式放置時(shí),B對(duì)A的壓強(qiáng)為p3=6.0×103Pa,A對(duì)桌面的壓強(qiáng)變?yōu)閜4。下列判斷正確的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力為20NB.B的密度為3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
二、填空題。
8.(2022?威海)如圖所示,運(yùn)﹣20軍用運(yùn)輸機(jī)靜止時(shí)輪胎對(duì)跑道的壓強(qiáng)為p1,在機(jī)場(chǎng)跑道高速滑行時(shí)輪胎對(duì)跑道的壓強(qiáng)為p2,則p1 p2;空投物資后,飛機(jī)的慣性與空投前相比,其變化情況是 。

9.(2022?安順模擬)A、B兩個(gè)實(shí)心正方體的質(zhì)量相等,密度之比ρA:ρB=27:1,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上(如圖所示),則地面受到的壓強(qiáng)之比是 。
10.(2022?綏化)如圖所示,一個(gè)底面積為800cm2的薄壁圓柱形容器中裝有某種液體,將一邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊輕放入該容器中,木塊靜止時(shí)露出液面的高度為2cm,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了80Pa。則該木塊底部受到的液體壓強(qiáng)為 Pa,木塊受到的浮力為 N。
11.(2022?賀州)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為 kg;從甲、乙兩容器內(nèi)抽出 m相同高度的液體后,液體對(duì)兩容器底部壓強(qiáng)相等。
12.(2022?十堰)如圖是抗擊“新冠”疫情使用的負(fù)壓救護(hù)車,車內(nèi)空間為負(fù)壓艙,它能有效防護(hù)病毒再傳播,負(fù)壓裝置的主要部分是一個(gè)抽氣機(jī),將經(jīng)消毒、殺菌處理后的被污染空氣 (選填“從車內(nèi)抽出”或“抽入至車內(nèi)”),使車內(nèi)氣壓 (選填“高于”、“低于”或“等于”)車外大氣壓,在 作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
13.(2022?南充)如圖甲是某同學(xué)自制的一個(gè)簡(jiǎn)易氣壓計(jì),在溫度相同的情況下,大氣壓越大,甲中玻璃管內(nèi)的液柱高度就越 (選填“高”或“低”);如圖乙是該同學(xué)自制的一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì),在大氣壓相同的情況下,溫度升高,乙中玻璃管內(nèi)的液柱 (選填“升高”或“降低”)。
14.(2022?東營(yíng))在“小實(shí)驗(yàn)、小制作”比賽活動(dòng)中,物理興趣小組利用身邊的小玻璃瓶、單孔橡皮塞、兩端開(kāi)口的透明吸管、水,展示了如圖實(shí)驗(yàn)。
(1)“敲擊實(shí)驗(yàn)”。如圖甲,用筆桿敲擊使空玻璃瓶發(fā)生 ,產(chǎn)生聲音,加大敲擊的力量,聲音的 (選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)發(fā)生了改變;
(2)自制溫度計(jì)。如圖乙,將玻璃瓶放入熱水中,觀察到吸管中的液面 (選填“上升”“下降”或“不變”),驗(yàn)證了溫度計(jì)是根據(jù)液體 的規(guī)律制成的;
(3)自制水氣壓計(jì)。如圖丙,提著瓶子從一樓走到四樓,觀察到吸管中的液面上升,說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)隨海拔高度升高而 (選填“增大”“減小”或“不變”);
(4)自制“噴霧器”,如圖丁,往B管中吹氣,可以看到A管中的液面 (選填“上升”“下降”或“不變”),這表明:在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng) (選填“越大”“越小”或“不變”)。
四、計(jì)算題。
15.(2022?吉林)靜止在水平桌面上的一套叢書,質(zhì)量為1.65kg,與桌面的接觸面積為0.03m2,求:
(1)該套叢書受到的重力;
(2)該套叢書對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(g=10N/kg)
16.(2022?濱州)建造某跨江大橋時(shí),需將長(zhǎng)百米、重千余噸的橋梁從江中吊起,施工時(shí)采用了將橋梁與水面成一定傾角出水的起吊方案,為了探究該方案的合理性,某研究性學(xué)習(xí)小組做了以下兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。水平桌面上放置一個(gè)裝有適量水的燒杯,杯的底面積為1×10﹣2m2,將小金屬板用細(xì)線吊著,然后將其浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中,杯中的水沒(méi)有溢出。
將同一小金屬板分別與水面平行和與水面成一定傾角從水下緩慢拉出,如圖2乙、圖丙所示。在這兩個(gè)過(guò)程中測(cè)力計(jì)所受拉力的變化情況,如圖2丁坐標(biāo)圖像所示。(g=10N/kg,ρ=1×103kg/m3)求:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力減小了多少?
(2)小金屬板的密度。
(3)當(dāng)小金屬板浸沒(méi)水中后,水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)。
17.(2022?廣西)某學(xué)習(xí)小組在完成壓強(qiáng)知識(shí)的學(xué)習(xí)后,為深入了解壓強(qiáng)的變化情況,將實(shí)心柱體甲和盛滿水的薄壁輕質(zhì)容器乙放置在水平地面上,如圖所示,其中甲、乙底面積分別為2S、S,水的質(zhì)量為m,D點(diǎn)距水面0.1m,ρ水=1.0×103kg/m3。將甲沿虛線切出一質(zhì)量為m0的小物塊(不吸水)放入乙中,小物塊有四分之一的體積露出水面。
(1)求D處水的壓強(qiáng);
(2)求甲的密度;
(3)現(xiàn)有A、B、C三物體,相關(guān)信息如下表所示。
若要選擇其中一個(gè)先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸沒(méi)),使乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量大于甲剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量,且乙對(duì)地面的壓強(qiáng)p最大。請(qǐng)分析說(shuō)明所選物體的理由,并計(jì)算出p的最大值。(結(jié)果用題中字母表示)


重力
壓力
定義
由于地球的吸引而使物體受到的力
垂直作用在物體表面上的力
產(chǎn)生原因
由于地球的吸引而產(chǎn)生
由于物體對(duì)物體的擠壓而產(chǎn)生
方向
總是豎直向下
垂直于受壓面且指向被壓物體
作用點(diǎn)
物體的重心
在受壓物體的表面上
施力物體
地球
對(duì)受力物體產(chǎn)生擠壓作用的物體
聯(lián)系
在通常情況下,靜止在水平地面上的物體,其重力等于物體對(duì)地面的壓力
注意點(diǎn)
壓力不一定是由于物體受到重力而引起的,物體由于受到重力的作用,可以產(chǎn)生壓力,但壓力的大小不一定等于物體的重力。
物體
A
B
C
密度
1.2ρ水
3.8ρ水
2.5ρ水
體積
2V
0.5V
2V
第九章 壓強(qiáng)(解析版)
知識(shí)導(dǎo)航
知識(shí)點(diǎn)回顧
知識(shí)點(diǎn)1:壓強(qiáng)
1、壓強(qiáng)、壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算:
(1)壓強(qiáng)概念:壓力的作用效果,數(shù)值上等于物體單位面積上受到的壓力;
(2)壓強(qiáng)公式:;
(3)壓強(qiáng)p的單位是帕斯卡(簡(jiǎn)稱為帕),符號(hào)是Pa。
2、減小或者增大壓強(qiáng)的方法及其應(yīng)用:
減小壓強(qiáng)方法:
(1)壓力一定,增大受力面積;
(2)受力面積一定,減小壓力;
(3)同時(shí)減小壓力,增大受力面積.
應(yīng)用:①載重卡車裝有許多的車輪;②房屋建在較大的地基上;③書包帶做得較寬。
增大壓強(qiáng)方法:
(1)壓力一定,減小受力面積;
(2)受力面積一定,增大壓力;
(3)同時(shí)增大壓力,減小受力面積.
應(yīng)用:①速滑運(yùn)動(dòng)員的冰鞋裝有冰刀;②投向靶盤的飛鏢;③用力剎車。
3、壓力和重力的區(qū)別:
(1)壓力:垂直作用在物體表面上的力叫做壓力。
(2)壓力產(chǎn)生的條件:壓力是相互接觸的物體因相互擠壓使物體發(fā)生形變時(shí)在接觸面之間產(chǎn)生的力。
(3)壓力方向:壓力的方向與受力物體的表面垂直且指向受壓物體。
(4)壓力作用點(diǎn):壓力的作用點(diǎn)在受壓物體的表面上。
(5)辨析:重力和壓力的區(qū)別
(6)影響壓力作用效果的因素:壓力和受力面積,受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯;壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
知識(shí)點(diǎn)2:液體壓強(qiáng)
1、液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用,若液體在失重的情況下,將無(wú)壓強(qiáng)可言;
2、液體壓強(qiáng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)液體除了對(duì)容器底部產(chǎn)生壓強(qiáng)外,還對(duì)“限制”它流動(dòng)的側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng),固體則只對(duì)其支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),方向總是與支承面垂直;
(2)在液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)都相等,同種液體,深度越深,壓強(qiáng)越大。
3、容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。
4、液體壓強(qiáng)的計(jì)算:
(1)計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式是p=ρgh;
(2)液體壓強(qiáng)的大小只取決于液體的種類(即密度ρ)和深度h,而和液體的質(zhì)量、體積沒(méi)有直接的關(guān)系;
(3)運(yùn)用液體壓強(qiáng)的公式計(jì)算確定深度時(shí),要注意是指液體與大氣(不是與容器)的接觸面向下到某處的豎直距離,不是指從容器底部向上的距離(那叫“高度”)。
5、連通器的原理:
(1)連通器:上端開(kāi)口,下部相連通的容器;
(2)原理:連通器里裝同一種液體且液體不流動(dòng)時(shí),各容器的液面保持相平;
(3)連通器的應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計(jì)、乳牛自動(dòng)喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理來(lái)工作的。
知識(shí)點(diǎn)3:大氣壓強(qiáng)
1、大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí):
(1)大氣壓強(qiáng):大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng),簡(jiǎn)稱大氣壓;大氣壓用p0表示;
(2)產(chǎn)生原因:因?yàn)榭諝馐苤亓ψ饔貌⑶揖哂辛鲃?dòng)性;
(3)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。
2、托里拆利實(shí)驗(yàn):
(1)精確測(cè)量出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓數(shù)值的實(shí)驗(yàn):托里拆利實(shí)驗(yàn);
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在長(zhǎng)約1m,一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中放開(kāi)堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為760mm;
(3)結(jié)論:大氣壓p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化);
3、大氣壓的綜合應(yīng)用:
大氣壓的特點(diǎn):
(1)空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等;
(2)大氣壓隨高度增加而減??;且大氣壓的值與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高;
(3)大氣壓變化規(guī)律:在海拔3000米以內(nèi),每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa;
(4)沸點(diǎn)與壓強(qiáng):一切液體的沸點(diǎn),都是隨氣壓減小而降低(如在海拔高的山上煮飯,煮不熟);隨氣壓增大而升高(如用高壓鍋煮飯快);
(5)體積與壓強(qiáng):質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時(shí),氣體的體積越小壓強(qiáng)越大;氣體體積越大壓強(qiáng)越小。
知識(shí)點(diǎn)4:流體壓強(qiáng)
1、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:
(1)流體:流動(dòng)的物體,指的是液體和氣體;
(2)液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
2、飛機(jī)升力的產(chǎn)生原因:
(1)飛機(jī)的升力的產(chǎn)生:飛機(jī)的機(jī)翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀;
(2)當(dāng)飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道上滑行時(shí),流過(guò)機(jī)翼上方的空氣速度快、壓強(qiáng)小,流過(guò)機(jī)翼下方的空氣速度慢、壓強(qiáng)大;
(3)機(jī)翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。
典例分析
考點(diǎn)1 壓強(qiáng)
【典例1】(2022?株洲)如圖所示的實(shí)例中,為了減小壓強(qiáng)的是( )
A.逃生錘的錘頭很尖 B.載重車有很多車輪
C.盲道上有凸起 D.針頭一端做成斜口
【答案】B。
【解答】解:A、逃生錘的錘頭很尖,是在壓力一定時(shí),通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng),故A不合題意;
B、載重車裝有很多車輪,是在壓力一定時(shí),通過(guò)增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng),故B符合題意;
C、盲道上有凸起,是在壓力一定時(shí),通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng),故C不合題意;
D、針頭的一端剪成斜口,是在壓力一定時(shí),通過(guò)減小受力面積來(lái)增大壓強(qiáng),故D不合題意。
故選:B。
【典例2】(2022?重慶)A、B兩個(gè)質(zhì)量均勻的正方體放在水平地面上如圖甲所示,B的邊長(zhǎng)是A的2倍。將A沿豎直方向切去寬為L(zhǎng)的部分,把切去部分疊放在B上,B對(duì)地面的壓強(qiáng)pB與L的變化關(guān)系如圖乙所示。切割后,A剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)為pA,則以下分析正確的是( )(取g=10N/kg)

A.B的重力是50N B.L=2.5cm時(shí),pA:pB=16:21
C.B的底面積為100cm2 D.A切去一半后,pA=2000Pa
【答案】B。
【解答】解:(1)由乙圖可知L的最大值為10cm,所以正方體A的邊長(zhǎng)為10cm=0.1m,
正方體B的邊長(zhǎng)是A的2倍,則B的邊長(zhǎng)為20cm=0.2m,B的底面積為20cm×20cm=400cm2,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)L=0時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa,物體對(duì)地面的壓力等于自身重力,根據(jù)壓強(qiáng)公式可得pB=,即=5000Pa,解方程可得GB=200N,故A錯(cuò)誤;
當(dāng)L=10cm時(shí),B對(duì)地面的壓強(qiáng)為6000Pa,根據(jù)壓強(qiáng)公式可得=6000Pa,即=6000Pa,解方程可得GA=40N,
A切去一半后,A對(duì)地面的壓強(qiáng)pA===4000Pa,故D錯(cuò)誤;
(2)當(dāng)L=2.5cm時(shí),A對(duì)地面的壓強(qiáng)為==4000Pa,
B對(duì)地面的壓強(qiáng)為==5250Pa,
則==,故B正確。
故選:B。
【典例3】(2022?安順)書法是中華民族優(yōu)秀文化的瑰寶。書寫時(shí)將紙平鋪于水平桌面上,紙上放置一塊“鎮(zhèn)紙”(一般為長(zhǎng)方體石條)。該“鎮(zhèn)紙”質(zhì)量為300g,與紙面接觸面積為30cm2,則“鎮(zhèn)紙”對(duì)紙的壓強(qiáng)為 1000 Pa。在行筆過(guò)程中,紙保持靜止,則紙 不會(huì) (選填“會(huì)”或“不會(huì)”)受到“鎮(zhèn)紙”施加的摩擦力。(取g=10N/kg)
【答案】1000;不會(huì)。
【解答】解:“鎮(zhèn)紙”對(duì)紙的壓力為:F=G=mg=300×10﹣3×10N/kg=3N,
“鎮(zhèn)紙”對(duì)紙的壓強(qiáng)為:p===1000Pa;
行筆過(guò)程中,“鎮(zhèn)紙”與紙相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),紙相對(duì)于“鎮(zhèn)紙”沒(méi)有運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),所以紙不會(huì)受到“鎮(zhèn)紙”施加的摩擦力。
故答案為:1000;不會(huì)。
【典例4】(2021?武漢)在探究影響壓力作用效果的因素的實(shí)驗(yàn)中,甲圖中小桌放在海綿上,乙圖中在桌面上放一個(gè)砝碼,丙圖中桌面朝下,并在其上放一個(gè)同樣的砝碼。
(1)在三次實(shí)驗(yàn)中,均用海綿被壓下的深淺,來(lái)顯示小桌對(duì) 海綿 的壓力作用效果。
(2)比較 乙、丙 兩圖可以初步得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:壓力大小相同時(shí),受力面積越大,壓力作用效果越不明顯。若想通過(guò)比較甲、丙兩圖也得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,可以采取的措施是 取下丙圖中的砝碼 。
下列事例中,直接應(yīng)用該結(jié)論的是 ① (填序號(hào))。
①有些課桌的邊緣設(shè)計(jì)成圓弧形狀
②水壺的壺嘴和壺身設(shè)計(jì)成相同的高度
③交通管理部門規(guī)定,貨車每一車軸的平均承載質(zhì)量不得超過(guò)10t
【答案】(1)海綿;(2)乙、丙;取下丙圖中的砝碼;①。
【解答】解:(1)海綿受力時(shí)會(huì)發(fā)生形變,三次實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)觀察海綿凹陷程度來(lái)顯示壓力的作用效果,這種實(shí)驗(yàn)方法叫轉(zhuǎn)換法。
(2)要得到‘壓力大小相同時(shí),受力面積越大,壓力作用效果越不明顯’的結(jié)論,應(yīng)控制壓力相同,受力面積不同,故圖中乙、丙兩組實(shí)驗(yàn)符合要求;
取下丙圖中的砝碼,通過(guò)比較甲、丙兩圖也得出壓力大小相同時(shí),受力面積越大,壓力作用效果越不明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論;
①有些課桌的邊緣設(shè)計(jì)成圓弧形狀,應(yīng)用了“壓力大小相同時(shí),受力面積越大,壓力作用效果越不明顯”這一結(jié)論;故符合題意;
②水壺的壺嘴和壺身設(shè)計(jì)成相同的高度是利用了連通器原理;故不符合題意;
③貨車行駛時(shí),地面的受力面積相同,承載質(zhì)量越大,對(duì)地面壓力越大,壓強(qiáng)越大,路面越易損壞,應(yīng)用了受力面積相同時(shí),壓力大,力的作用效果明顯,故不符合題意。
故答案為:(1)海綿;(2)乙、丙;取下丙圖中的砝碼;①。
【典例5】(2021?湘西州)全國(guó)人民在習(xí)近平為首的黨中央領(lǐng)導(dǎo)下,從2021年起全面推進(jìn)“鄉(xiāng)村振興”計(jì)劃。陳家寨村在這大好形勢(shì)下,將原長(zhǎng)4km、寬3.5m、厚約25cm的混凝土水泥村道加寬成4.5m。工程完成后,質(zhì)量檢測(cè)部門,在每1km新修路面上適當(dāng)位置,鉆取一個(gè)底面積約80cm2的圓柱形樣本進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。除了厚度、水泥標(biāo)號(hào)、砂石比例等指標(biāo)都合格外,還要求混凝土的密度標(biāo)準(zhǔn)不得小于2.6×103kg/m3。質(zhì)量檢測(cè)員將取回的所有樣本稱得總質(zhì)量為21.6kg。(g取10N/kg)問(wèn):
(1)所取樣本的總重力是多少?
(2)通過(guò)樣本分析,澆筑的混凝土對(duì)地面的壓強(qiáng)約是多少?
(3)計(jì)算分析該項(xiàng)工程混凝土標(biāo)準(zhǔn)是否合格?
【解答】解:
(1)樣本的總質(zhì)量:
m=21.6kg,
樣本的重力:
G=mg=21.6kg×10N/kg=216N;
(2)澆筑的混凝土對(duì)地面的壓強(qiáng)p====6750Pa;
(3)混凝土的總體積V=4Sh=4×80×10﹣4m2×0.25m=0.008m3,
則混凝土樣本的密度ρ===2.7×103kg/m3>2.6×103kg/m3,故混凝土樣本的密度高于標(biāo)準(zhǔn)的密度,故混凝土標(biāo)準(zhǔn)是合格。
答:(1)所取樣本的總重力是216N;
(2)通過(guò)樣本分析,澆筑的混凝土對(duì)地面的壓強(qiáng)約是6750Pa;
(3)混凝土標(biāo)準(zhǔn)合格。
考點(diǎn)2 液體壓強(qiáng)
【典例6】(2022?銅仁市)如圖所示,一密閉容器放在桌面上,如圖(a)所示,此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為F1,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1;將容器倒立放置,此時(shí)液體對(duì)容器底的壓力為F2,容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2,如圖(b)所示。則下列說(shuō)法正確的是( )

A.F1=F2 p1=p2B.F1>F2 p1<p2
C.F1>F2 p1>p2D.F1<F2 p1<p2
【答案】B。
【解答】解:(1)正放時(shí),液體對(duì)容器底的壓力,
F1=p1S1=ρgh1S1>G,
倒置時(shí),液體對(duì)容器底的壓力:
F2=p2S2=ρgh2S2<G,
所以F1>F2,故AD錯(cuò)誤;
(2)容器質(zhì)量相同,液體質(zhì)量相同,則總重力相等,
因?yàn)樵谒矫嫔蠅毫Φ扔谥亓?,所以壓力相等,即F1壓=F2壓,
根據(jù)p=知,倒置受力面積減小,壓強(qiáng)變大,即p1<p2,故B正確,C錯(cuò)誤。
故選:B。
【典例7】(2022?大連)如圖所示,水平桌面上有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的薄壁容器,兩個(gè)容器開(kāi)口大小相同、底面積相同,分別裝有質(zhì)量相同的a、b兩種液體,兩個(gè)容器中的液面高度不同。下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩種液體密度的大小關(guān)系是ρa(bǔ)>ρb
B.桌面對(duì)兩個(gè)容器支持力的大小關(guān)系是F甲>F乙
C.兩種液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大小關(guān)系是pa<pb
D.兩個(gè)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小關(guān)系是p甲<p乙
【答案】C。
【解答】解:(1)由圖可知,a、b兩種液體的體積Va>Vb,而a、b兩種液體的質(zhì)量是相等的,
根據(jù)ρ=可知,ρa(bǔ)<ρb,故A錯(cuò)誤;
(2)桌面對(duì)容器支持力:F=G總=m容g+m液g,由于容器、液體的質(zhì)量都相等,
所以,桌面對(duì)兩個(gè)容器支持力的大小關(guān)系是F甲=F乙,故B錯(cuò)誤;
(3)a液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大小:pa==,
b液體對(duì)容器底壓強(qiáng)的大?。簆b=,
因?yàn)?,ma=mb,
所以,pa<pb,故C正確;
(4)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小:p===,
由于容器、液體的質(zhì)量都相等,
所以,兩個(gè)容器對(duì)桌面壓強(qiáng)的大小關(guān)系是p甲=p乙,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【典例8】(2022?牡丹江)如圖所示,排水管的U形“反水彎”是一個(gè) 連通器 。使用后,“反水彎”處會(huì)存有一定量的水,兩側(cè)水面是 相平 的,可以有效的阻擋排水管中異味進(jìn)入室內(nèi)。
【答案】連通器;相平。
【解答】解:
如圖所示,洗手盆下方排水管的U形“反水彎”利用了連通器的原理,使管中存有一定量的水,兩側(cè)水面是相平的,將上下隔開(kāi),可以防止下水道的“異味”通過(guò)排水管進(jìn)入室內(nèi)。
故答案為:連通器;相平。
【典例9】(2022?張家界)物理課上,同學(xué)們利用壓強(qiáng)計(jì)“研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)”,進(jìn)行了如下的操作。
(1)實(shí)驗(yàn)前,用手指按壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說(shuō)明該裝置 不漏氣 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。小明沒(méi)有按壓橡皮膜時(shí),U形管兩側(cè)液面就存在高度差(如圖①所示),接下來(lái)的操作是 B (選填字母)。
A.從U形管內(nèi)向外倒出適量水 B.拆除軟管重新安裝 C.向U形管內(nèi)添加適量水
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小王將探頭放入水下,U形管兩側(cè)水面高度差為8cm,此時(shí)U形管內(nèi)外的氣壓差為 800 Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正確操作后,分析圖②、圖③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而 增加 。
(4)分析圖③、圖④的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論:在深度相同時(shí),液體的 密度 越大,壓強(qiáng)越大。
(5)小王用圖⑤所示的裝置測(cè)量未知液體的密度:在左側(cè)加入適量的水,在右側(cè)緩慢倒入待測(cè)液體,直到橡皮膜剛好變平,她測(cè)量了以下物理量:
A.右側(cè)待測(cè)液體到容器底的深度h1 B.右側(cè)待測(cè)液體到橡皮膜中心的深度h2
C.左側(cè)水到容器底的深度h3 D.左側(cè)水到橡皮膜中心的深度h4
請(qǐng)你推導(dǎo)出待測(cè)液體密度的表達(dá)式為ρ= (選擇題中合適的字母和ρ水表示)。
【答案】(1)不漏氣;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)。
【解答】解:(1)用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說(shuō)明裝置不漏氣;
若在使用壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管內(nèi)水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強(qiáng)就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒(méi)有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面就是相平的,故B正確;
故選B;
(2)U形管左右兩側(cè)水面的高度差h=8cm=0.08m,
則橡皮管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓之差約為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa;
(3)分析圖②、圖③的實(shí)驗(yàn)知液體的密度相同,深度不同,深度越深,U形管液面的高度差越大,液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大,得出結(jié)論:同種液體中,液體壓強(qiáng)隨液體深度的增加而增加;
(4)分析圖③、圖④的實(shí)驗(yàn)知液體的深度相同,液體的密度不同,且密度越大,U形管液面的高度差越大,液體內(nèi)部壓強(qiáng)越大,得出結(jié)論:在深度相同時(shí),液體的密度越大,壓強(qiáng)越大;
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí),橡皮膜兩側(cè)受到的壓強(qiáng)容易觀察,所以需要利用水和液體在橡皮膜處的壓強(qiáng)相等來(lái)計(jì)算液體壓強(qiáng),因此需要測(cè)量待測(cè)液體和水到橡皮膜中心的深度,如圖⑤,橡皮膜相平,所以橡皮膜左側(cè)和右側(cè)的壓強(qiáng)相等,即p左=p右,根據(jù)液體壓強(qiáng)公式得ρ水gh4=pgh2,解得待測(cè)液體密度的表達(dá)式為ρ=。
故答案為:(1)不漏氣;B;(2)800;(3)增加;(4)密度;(5)。
【典例10】(2022?德陽(yáng))如圖甲所示,有一正方體物塊A,其密度小于水的密度,把它掛在一輕質(zhì)彈簧下,物塊靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)度的變化量ΔL=3cm;物塊A的正下方水平桌面上有一個(gè)圓柱形容器,其底面積S=200cm2,如圖乙,現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒(méi)物塊A,彈簧長(zhǎng)度隨之發(fā)生變化,變化量ΔL1=2cm,這時(shí)容器中的水面距容器底高度是40cm;保持其它條件都不變的情況下,將物塊A換成同樣大小的正方體物塊B掛在彈簧下,其密度大于水的密度,彈簧長(zhǎng)度再次變化,變化量ΔL2=6cm。丙圖是輕質(zhì)彈簧受到的彈力F與彈簧的長(zhǎng)度變化量ΔL關(guān)系。(本題物塊A、B對(duì)水都沒(méi)有吸附性,始終保持上下表面與水平面平行;輕質(zhì)彈簧一直完好無(wú)損,受力時(shí)只在豎直方向變化;水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物塊A的質(zhì)量;
(2)物塊B的密度;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)。
【解答】解:(1)物塊A靜止時(shí),彈簧受到的拉力和物體A的重力相等,彈簧長(zhǎng)度的變化量ΔL=3cm,根據(jù)圖丙可知彈簧受到的彈力即為物體的重力為:GA=F=6N,
由G=mg可得,正方體A的質(zhì)量:mA===0.6kg;
(2)現(xiàn)在往容器中緩慢注入水,使水面剛好淹沒(méi)物塊A,A的密度小于水的密度,浸沒(méi)時(shí)要上浮,此時(shí)彈簧對(duì)A的作用力是壓力,彈簧長(zhǎng)度的變化量即壓縮量為ΔL1=2cm,根據(jù)圖丙可知彈簧受到的彈力FA=4N,
則A浸沒(méi)時(shí)受到的浮力為:F浮A=GA+FA=6N+4N=10N,
由阿基米德原理可知,A的體積為:
VA=VA排===1×10﹣3m3,
因?yàn)閂B=VA=1×10﹣3m3=1000cm3,根據(jù)阿基米德原理可知B浸沒(méi)在水中時(shí)受到浮力等于A浸沒(méi)時(shí)受到的浮力,
即F浮B=F浮A=10N,
由于B的密度大于水的密度,所以此時(shí)彈簧對(duì)B的作用力為拉力,彈簧長(zhǎng)度的變化量即伸長(zhǎng)量為ΔL2=6cm,根據(jù)圖乙可知彈簧受到的彈力FB=12N,
則物塊B的重力為:GB=F浮B+FB=10N+12N=22N,
由GB=ρBVBg可知,物塊B的密度為:
ρB===2.2×103kg/m3;
(3)容器內(nèi)水的體積為:V水=Sh水﹣VA=200×10﹣4m2×0.4m﹣1×10﹣3m3=7×10﹣3m3,
則容器中水的質(zhì)量為:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×7×10﹣3m3=7kg;
物塊B的邊長(zhǎng)為:LB===10cm,
物塊B下表面到水面的距離為:h=ΔL2+ΔL1+LB=6cm+2cm+10cm=18cm,
所以物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa。
答:(1)物塊A的質(zhì)量為0.6kg;
(2)物塊B的密度為2.2×103kg/m3;
(3)容器中水的質(zhì)量和物塊B下表面在水中所受到水的壓強(qiáng)為1800Pa。
考點(diǎn)3 大氣壓強(qiáng)
【典例11】(2022?天津)如圖所示的實(shí)例中利用大氣壓的是( )
A.緊固錘頭B.U型“反水彎”
C.用吸管喝飲料D.潛水艇的浮沉
【答案】C。
【解答】解:A、撞擊中,錘頭和錘柄一塊運(yùn)動(dòng),錘柄受力靜止,而錘頭由于慣性還要繼續(xù)運(yùn)動(dòng),與錘柄結(jié)合的更結(jié)實(shí),屬于慣性現(xiàn)象,與大氣壓無(wú)關(guān),故A不符合題意;
B、排水管U形“反水彎”是利用連通器來(lái)工作的,不是利用大氣壓,故B不符合題意;
C、用力一吸氣,吸管內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在外界大氣壓的作用下,被壓入口腔內(nèi),利用了大氣壓,故C符合題意;
D、潛水艇依靠改變自身的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)沉浮的,利用的是物體的浮沉條件,與大氣壓無(wú)關(guān),故D不符合題意。
故選:C。
【典例12】(2022?武漢模擬)小明為家中的盆景設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)供水裝置,用一個(gè)塑料瓶裝滿水倒放在盆景盤中,瓶口剛剛被水浸沒(méi)。當(dāng)盤中的水位下降到使瓶口露出水面時(shí),空氣進(jìn)入瓶中,瓶中就會(huì)有水流出,使盤中的水位上升瓶口又被浸沒(méi),瓶中的水不再流出,這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。如圖,某時(shí)刻當(dāng)瓶口剛剛被水浸沒(méi)時(shí),盆景中水深5cm,塑料瓶中的水位與盆景中水面高度差是12cm,大氣壓為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,取p0=105Pa,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,下列說(shuō)法正確的是( )

A.在瓶中水面下降的過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不斷減小
B.水不會(huì)全部流掉的原因是盆景盤支持力的作用
C.此時(shí)水對(duì)盆景底部A點(diǎn)的壓強(qiáng)為1.7×103Pa
D.此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為9.88×104Pa
【答案】D。
【解答】解:A.瓶?jī)?nèi)大氣壓等于外界大氣壓減去瓶?jī)?nèi)水產(chǎn)生的壓強(qiáng),在瓶中水面下降的過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)水柱越來(lái)越低,瓶?jī)?nèi)水的壓強(qiáng)越來(lái)越小,外界大氣壓不變,所以瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增大,故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)把裝滿水的瓶放入盆景的水中時(shí),由于大氣壓強(qiáng)作用在盆景中的水面,是大氣壓支持了瓶?jī)?nèi)的水柱,故B錯(cuò)誤;
C.此時(shí)水對(duì)盆景底部A點(diǎn)的壓強(qiáng):p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m=500Pa,故C錯(cuò)誤;
D.瓶?jī)?nèi)水的壓強(qiáng)p′=ρ水gh′=1×103kg/m3×10N/kg×12×10﹣2m=1200Pa,
故瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)p內(nèi)=p0﹣p′=105Pa﹣1200Pa=9.88×104Pa,故D正確。
故選:D。
【典例13】(2022?聊城)如圖甲所示,小明將裝滿水的玻璃杯,用薄塑料片蓋嚴(yán)杯口并倒置,塑料片不會(huì)掉下來(lái),這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了 大氣壓強(qiáng) 的存在。圖乙小明又把一支鉛筆放在這個(gè)裝滿水的玻璃杯的一側(cè),透過(guò)玻璃杯可以看到那支“筆”,他驚奇地發(fā)現(xiàn),鉛筆的筆尖本來(lái)是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,這是因?yàn)槭⑺牟AП椒较蛳喈?dāng)于凸透鏡,他看到的是鉛筆的 實(shí) (選填“實(shí)”或“虛”)像。
【答案】大氣壓強(qiáng);實(shí)。
【解答】解:紙板受到水對(duì)它向下的壓強(qiáng)和外界大氣壓對(duì)它向上的壓強(qiáng),而紙板受到向上的大氣壓遠(yuǎn)大于水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng),所以紙片不會(huì)掉下來(lái),這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)的存在;
裝滿水后的玻璃杯相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,鉛筆的筆尖本來(lái)是朝左的,可他看到的卻是“筆尖”朝右,方向相反,成的是倒像,倒立的都是實(shí)像。
故答案為:大氣壓強(qiáng);實(shí)。
考點(diǎn)4 流體壓強(qiáng)
【典例14】(2022?阜新)“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組在京沈高鐵線上每天多車次經(jīng)過(guò)阜新。下列說(shuō)法正確的是( )
A.列車啟動(dòng)后相對(duì)于站臺(tái)是運(yùn)動(dòng)的
B.列車啟動(dòng)后速度越來(lái)越快是因?yàn)槭艿狡胶饬Φ淖饔?br>C.列車剎車后不能立即停止是因?yàn)槭艿綉T性的作用
D.列車進(jìn)站時(shí),車體附近空氣流速大,壓強(qiáng)大,易將安全線內(nèi)的人“吸”向車體
【答案】A。
【解答】解:
A、列車啟動(dòng)時(shí),列車相對(duì)于站臺(tái)的位置不斷發(fā)生變化,所以列車相對(duì)于站臺(tái)是運(yùn)動(dòng)的,故A正確;
B、列車啟動(dòng)時(shí)速度越來(lái)越快處于非平衡狀態(tài),所以列車受到非平衡力的作用,故B錯(cuò)誤;
C、列車剎車后不能立即停下來(lái),是列車由于慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),慣性不是力,不能說(shuō)“受到慣性的作用”,故C錯(cuò)誤;
D、人離進(jìn)站的列車比較近時(shí),人和列車之間的空氣流速大、壓強(qiáng)小,人外側(cè)的壓強(qiáng)不變,人受到外側(cè)壓強(qiáng)大于人內(nèi)側(cè)受到的壓強(qiáng),人在較大的壓強(qiáng)差作用下很容易被壓向列車而發(fā)生事故,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【典例15】(2022?黔東南州)如圖所示,“殲31”作為我國(guó)自主研發(fā)具有隱形功能的一種四代戰(zhàn)機(jī),其多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)領(lǐng)先世界同類型飛機(jī)。在飛行時(shí),以 飛機(jī) (選填:“地面”或“飛機(jī)”)為參照物,飛行員是靜止的;飛機(jī)能夠升空是因?yàn)闄C(jī)翼上方的空氣流速比下方的 快 (選填:“快”或“慢”),從而產(chǎn)生了向上的升力。
【答案】飛機(jī);快。
【解答】解:(1)飛行員相對(duì)于飛機(jī)位置不變,則以飛機(jī)作為參照物,飛行員是靜止的;
(2)機(jī)翼上方的空氣流速比機(jī)翼下方的流速快,因此機(jī)翼上方氣體壓強(qiáng)小于機(jī)翼下方氣體壓強(qiáng),從而產(chǎn)生了升力。
故答案為:飛機(jī);快。
鞏固訓(xùn)練
一、選擇題。
1.(2022?宜昌)在如圖所示的托里拆利實(shí)驗(yàn)中,會(huì)使測(cè)得的大氣壓數(shù)值變小的是( )
A.將玻璃管稍微傾斜 B.將玻璃管稍微下壓
C.用密度更小的液體替代水銀 D.玻璃管內(nèi)混入空氣
【答案】D。
【解答】解:AB、托里拆利實(shí)驗(yàn)中,是否傾斜、上提下壓、管的粗細(xì)都不影響水銀柱的高度,故AB錯(cuò)誤。
C、托里拆利實(shí)驗(yàn)中,用密度更小的液體替代水銀,液柱的高度變大,故C錯(cuò)誤。
D、若玻璃管內(nèi)混進(jìn)了少許空氣,則p水銀+p空氣=p大氣,所以空氣會(huì)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng),從而抵消掉一部分外界大氣壓,最終測(cè)量結(jié)果會(huì)偏小,故D正確。
故選:D。
2.(2022?煙臺(tái))如圖所示的實(shí)例中,能利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋的是( )
A.?dāng)r河壩設(shè)計(jì)得下寬上窄B.鍋爐水位計(jì)顯示水位
C.用吸管吸飲料D.自制噴霧器噴霧
【答案】D。
【解答】解:A、攔河壩設(shè)計(jì)成下寬上窄,利用了液體壓強(qiáng)大小隨深度增加而增大,故A錯(cuò)誤;
B、鍋爐水位計(jì)與鍋爐內(nèi)下端相連通,上端開(kāi)口,是連通器,水位計(jì)可以顯示鍋爐內(nèi)水位,故B錯(cuò)誤;
C、用吸管吸飲料,飲料就會(huì)上升到嘴中,是因?yàn)楣軆?nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在大氣壓力作用下上升,故C錯(cuò)誤;
D、向上管中吹氣時(shí),上管上端空氣流速大,壓強(qiáng)小,大氣壓不變,管內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下上升、噴霧,故D正確。
故選:D。
3.(2022?賀州)如圖所示,往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張白紙會(huì)( )
A.朝上翻卷B.彼此遠(yuǎn)離C.不動(dòng)D.相互靠攏
【答案】D。
【解答】解:往自由下垂的兩張白紙中間向下吹氣,兩張紙中間空氣流速大,壓強(qiáng)變小,紙外側(cè)的壓強(qiáng)不變,兩張紙被內(nèi)外壓強(qiáng)差壓向中間,故D正確。
故選:D。
4.(2022?鄂爾多斯)中國(guó)橋梁建設(shè)水平居于世界領(lǐng)先地位,下列和橋有關(guān)的表述中不正確的是( )
A.行人對(duì)橋的壓力是由鞋的形變產(chǎn)生的
B.浸在水中的橋墩受到水的浮力作用
C.行駛在大橋上的汽車以橋?yàn)閰⒄瘴锸沁\(yùn)動(dòng)的
D.行駛到橋上最高點(diǎn)的汽車,如果所有力消失,車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B。
【解答】解:A、行人對(duì)橋的壓力是由于鞋的形變,要恢復(fù)原狀而對(duì)地面產(chǎn)生的彈力,故A正確;
B、浸在水中的橋墩由于底面埋在淤泥下,沒(méi)有與水接觸,因此橋墩沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力,則橋墩不受浮力作用,故B錯(cuò)誤;
C、以橋?yàn)閰⒄瘴铮嚨奈恢貌粩喟l(fā)生變化,所以汽車是運(yùn)動(dòng)的,故C正確;
D、根據(jù)牛頓第一定律可知,行駛到橋上最高點(diǎn)的汽車,如果所受的力全部消失,汽車將做勻速直線運(yùn)動(dòng),故D正確。
故選:B。
5.(2022?安順)如圖所示,將一個(gè)密閉的圓柱形空筒放在裝有水的深桶中,用手慢慢把它豎直壓入水中(水未溢出)。在空筒完全進(jìn)入水中之前,空筒每下降相同距離,下列說(shuō)法正確的是( )
A.桶底受到水的壓強(qiáng)的增加量不變 B.桶底受到水的壓強(qiáng)的增加量變大
C.空筒底部受到水的壓強(qiáng)的增加量不變 D.空筒底部受到水的壓強(qiáng)的增加量變小
【答案】D。
【解答】解:在空筒完全進(jìn)入水中之前,空筒下降時(shí),水面會(huì)隨之升高,由于桶的橫截面積下小上大,空筒每下降相同距離,水面上升的高度變化量和筒浸入水中深度的增加量變小,根據(jù)Δp=ρgΔh可知,桶底受到水的壓強(qiáng)增加量和空筒底部受到水的壓強(qiáng)增加量均會(huì)變小,故D正確。
故選:D。
6.(2022?郴州)一個(gè)質(zhì)量分布均勻的立方體,靜止在水平地面上。沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分,并取走a部分。剩下的b部分(未傾倒)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】D。
【解答】解:當(dāng)沿圖中虛線將其分割成體積相等的a、b兩部分時(shí),由密度公式可知,剩下的b部分的質(zhì)量為原來(lái)的,由G=mg可知,b的重力變?yōu)樵瓉?lái)的,則b對(duì)水平地面的壓力也變?yōu)樵瓉?lái)的,因此四種分割方法中,剩下的b部分(未傾倒)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓力相等;
由圖可知,D圖中剩下的b部分的受力面積最小,由p=可知,D圖中剩下的b部分(未傾倒)對(duì)水平地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大,故D正確。
故選:D。
7.(2022?重慶)有A、B兩個(gè)均勻?qū)嵭膱A柱體,A的高為5cm、底面積為20cm2,B的高為8cm、底面積為50cm2。若將它們按圖甲、乙的方式放在水平桌面上,A對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1=1.0×103Pa,B對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2;若按圖丙的方式放置時(shí),B對(duì)A的壓強(qiáng)為p3=6.0×103Pa,A對(duì)桌面的壓強(qiáng)變?yōu)閜4。下列判斷正確的是( )(g=10N/kg)
A.A的重力為20NB.B的密度為3.0g/cm3
C.p3:p2=2:5D.p4=1.6×104Pa
【答案】B。
【解答】解:A、將A按圖甲的方式放在水平桌面上,根據(jù)p=可知A對(duì)桌面的壓力F1=p1SA=1.0×103Pa×20×10﹣4m2=2N,A的重力GA=F1=2N,故A錯(cuò)誤;
B、若按圖丙的方式放置時(shí),根據(jù)p=可知B對(duì)A的壓力F3=p3SA=6.0×103Pa×20×10﹣4m2=12N,
B的重力GB=F3=12N,B的質(zhì)量mB===1.2kg=1200g,B的密度ρB===3.0g/cm3,故B正確;
C、將B按圖乙的方式放在水平桌面上,B對(duì)桌面的壓強(qiáng)p2====2.4×103Pa,
故:==,故C錯(cuò)誤;
D、若按圖丙的方式放置時(shí),A對(duì)桌面的壓強(qiáng)p4====7×103Pa,故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、填空題。
8.(2022?威海)如圖所示,運(yùn)﹣20軍用運(yùn)輸機(jī)靜止時(shí)輪胎對(duì)跑道的壓強(qiáng)為p1,在機(jī)場(chǎng)跑道高速滑行時(shí)輪胎對(duì)跑道的壓強(qiáng)為p2,則p1 大于 p2;空投物資后,飛機(jī)的慣性與空投前相比,其變化情況是 變小 。

【答案】大于;變小。
【解答】解:飛機(jī)靜止時(shí)輪胎對(duì)跑道的壓力等于自身的重力;飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)跑道高速滑行時(shí),機(jī)翼上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,下方空氣流速小、壓強(qiáng)大,機(jī)翼在向上壓強(qiáng)差的作用下,受到向上的升力作用,使得輪胎對(duì)跑道的壓力變小,而受力面積不變,根據(jù)p=可知,輪胎對(duì)跑道的壓強(qiáng)變小,即p1大于p2;
空投物資后,飛機(jī)的質(zhì)量變小了,則慣性與空投前相比是變小。
故答案為:大于;變小。
9.(2022?安順模擬)A、B兩個(gè)實(shí)心正方體的質(zhì)量相等,密度之比ρA:ρB=27:1,若按甲、乙兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上(如圖所示),則地面受到的壓強(qiáng)之比是 1:9 。
【答案】1:9。
【解答】解:若按(甲)的方式,將它們疊放在水平地面上,此時(shí)它們對(duì)地面的壓力F甲=GA+GB,
若按(乙)的方式,將它們疊放在水平地面上,此時(shí)它們對(duì)地面的壓力F乙=GA+GB,
即F甲=F乙;
已知ρA:ρB=27:1,且A、B兩個(gè)實(shí)心正方體的質(zhì)量相等,即mA=mB,
由ρ=可得兩物體的體積之比:VA:VB=ρB:ρA=1:27,
則A、B邊長(zhǎng)之比為L(zhǎng)A:LB=1:3,根據(jù)面積公式可知A、B的面積之比為SA:SB=1:9,
所以按(甲)、(乙)兩種不同的方式,分別將它們疊放在水平地面上,
根據(jù)p=可知,地面受到的壓強(qiáng)之比是p甲:p乙=:=SA:SB=1:9。
故答案為:1:9。
10.(2022?綏化)如圖所示,一個(gè)底面積為800cm2的薄壁圓柱形容器中裝有某種液體,將一邊長(zhǎng)為10cm的正方體木塊輕放入該容器中,木塊靜止時(shí)露出液面的高度為2cm,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了80Pa。則該木塊底部受到的液體壓強(qiáng)為 640 Pa,木塊受到的浮力為 6.4 N。
【答案】640;6.4。
【解答】解:木塊排開(kāi)液體的體積為:
V排=S木h浸=(10cm)2×(10cm﹣2cm)=800cm3=8×10﹣4m3,
容器中液面升高的高度為:
Δh===1cm=0.01m,
根據(jù)p=ρgh知液體的密度為:
液體的密度為:
ρ液===0.8×103kg/m3,
該木塊底部受到的液體壓強(qiáng)為:
p=ρ液gh浸=0.8×103kg/m3×10N/kg×(10×10﹣2﹣2×10﹣2m)=640Pa;
木塊受到的浮力為:
F?。溅岩篻V排=0.8×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣4m3=6.4N。
故答案為:640;6.4。
11.(2022?賀州)如圖所示,水平桌面上甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為 3 kg;從甲、乙兩容器內(nèi)抽出 0.1 m相同高度的液體后,液體對(duì)兩容器底部壓強(qiáng)相等。
【答案】3;0.1。
【解答】解:(1)甲容器內(nèi)盛有體積為3×10﹣3m3的水,則甲容器內(nèi)水的質(zhì)量為:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg;
(2)甲、乙兩容器底面積均為0.01m2,乙容器內(nèi)盛有深度為0.35m的酒精,則酒精的體積V酒=0.01m2×0.35m=3.5×10﹣3m3,則乙容器內(nèi)酒精的質(zhì)量為:
m酒=ρ酒V酒=0.8×103kg/m3×3.5×10﹣3m3=2.8kg;
根據(jù)體積的公式,V=,V=Sh,可以看出,當(dāng)兩容器中的液體體積減小相同的量時(shí),在密度關(guān)系、底面積關(guān)系不變的情況下,液體的質(zhì)量m和液體的深度h都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,這樣才有可能使兩容器內(nèi)液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)相等,故應(yīng)從甲、乙容器內(nèi)抽出相同體積的液體,由于甲、乙容器完全一樣,所以從甲、乙兩容器內(nèi)抽出液體的高度相同,設(shè)從甲、乙兩容器內(nèi)抽出液體的高度為h;
此時(shí)液體對(duì)兩容器底部的壓強(qiáng)相等,根據(jù)公式p==可知,此時(shí)水和酒精的重力是相同的,即m水g﹣ρ水gSh=m酒g﹣ρ酒gSh,即:
3kg×10N/kg﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h=2.8kg×10N/kg﹣0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×h,
解得:h=0.1m。
故答案為:3;0.1。
12.(2022?十堰)如圖是抗擊“新冠”疫情使用的負(fù)壓救護(hù)車,車內(nèi)空間為負(fù)壓艙,它能有效防護(hù)病毒再傳播,負(fù)壓裝置的主要部分是一個(gè)抽氣機(jī),將經(jīng)消毒、殺菌處理后的被污染空氣 從車內(nèi)抽出 (選填“從車內(nèi)抽出”或“抽入至車內(nèi)”),使車內(nèi)氣壓 低于 (選填“高于”、“低于”或“等于”)車外大氣壓,在 大氣壓 作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
【答案】從車內(nèi)抽出;低于;大氣壓。
【解答】解:負(fù)壓救護(hù)車的原理:車內(nèi)空間為負(fù)壓艙,小于外界大氣壓,因此必須用抽氣機(jī)將被污染的空氣經(jīng)過(guò)消毒、殺菌處理后從車內(nèi)抽出,使車內(nèi)氣壓低于車外大氣壓,在大氣壓作用下,清潔的空氣只能由車外流向車內(nèi)。
故答案為:從車內(nèi)抽出;低于;大氣壓。
13.(2022?南充)如圖甲是某同學(xué)自制的一個(gè)簡(jiǎn)易氣壓計(jì),在溫度相同的情況下,大氣壓越大,甲中玻璃管內(nèi)的液柱高度就越 低 (選填“高”或“低”);如圖乙是該同學(xué)自制的一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì),在大氣壓相同的情況下,溫度升高,乙中玻璃管內(nèi)的液柱 升高 (選填“升高”或“降低”)。
【答案】低;升高。
【解答】解:(1)在溫度相同的情況下,大氣壓越大,即外界氣壓大于瓶?jī)?nèi)氣壓,故甲中玻璃管內(nèi)的液柱高度就越低;
(2)在大氣壓相同的情況下,溫度升高,乙玻璃瓶?jī)?nèi)的氣體因溫度升高體積變大,由于瓶?jī)?nèi)容積一定,故乙中玻璃管內(nèi)的液柱升高。
故答案為:低;升高。
14.(2022?東營(yíng))在“小實(shí)驗(yàn)、小制作”比賽活動(dòng)中,物理興趣小組利用身邊的小玻璃瓶、單孔橡皮塞、兩端開(kāi)口的透明吸管、水,展示了如圖實(shí)驗(yàn)。
(1)“敲擊實(shí)驗(yàn)”。如圖甲,用筆桿敲擊使空玻璃瓶發(fā)生 振動(dòng) ,產(chǎn)生聲音,加大敲擊的力量,聲音的 響度 (選填“音調(diào)”“響度”或“音色”)發(fā)生了改變;
(2)自制溫度計(jì)。如圖乙,將玻璃瓶放入熱水中,觀察到吸管中的液面 上升 (選填“上升”“下降”或“不變”),驗(yàn)證了溫度計(jì)是根據(jù)液體 熱脹冷縮 的規(guī)律制成的;
(3)自制水氣壓計(jì)。如圖丙,提著瓶子從一樓走到四樓,觀察到吸管中的液面上升,說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)隨海拔高度升高而 減小 (選填“增大”“減小”或“不變”);
(4)自制“噴霧器”,如圖丁,往B管中吹氣,可以看到A管中的液面 上升 (選填“上升”“下降”或“不變”),這表明:在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng) 越小 (選填“越大”“越小”或“不變”)。
【答案】(1)振動(dòng);響度;(2)上升;熱脹冷縮;(3)減?。唬?)上升;越小。
【解答】解:(1)用筆桿敲擊使空玻璃瓶,使玻璃瓶發(fā)生振動(dòng),從而產(chǎn)生聲音,說(shuō)明聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的;響度與發(fā)聲體的振幅有關(guān),振幅越大,響度越大,用更大的力敲擊玻璃瓶,玻璃瓶振動(dòng)的幅度改變,故聲音的響度發(fā)生改變。
(2)將玻璃瓶放入熱水中,玻璃瓶中液體吸收熱量,體積膨脹,所以吸管中的液面上升,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了溫度計(jì)是根據(jù)液體的熱脹冷縮的規(guī)律制成的。
(3)大氣壓不是固定不變的,隨著高度的升高而減小,所以提著瓶子從一樓走到四樓,觀察到吸管中的液面上升。
(4)往B管中吹氣,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹氣,吸管A上方空氣的流速變大,壓強(qiáng)減小,A管中液體受到向上的壓強(qiáng)大于向下的壓強(qiáng),所以A管水上升。表明在氣體中,流速越大的位置壓強(qiáng)越小。
故答案為:(1)振動(dòng);響度;(2)上升;熱脹冷縮;(3)減?。唬?)上升;越小。
四、計(jì)算題。
15.(2022?吉林)靜止在水平桌面上的一套叢書,質(zhì)量為1.65kg,與桌面的接觸面積為0.03m2,求:
(1)該套叢書受到的重力;
(2)該套叢書對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(g=10N/kg)
【解答】解:(1)該套叢書受到的重力:
G=mg=1.65kg×10N/kg=16.5N;
(2)因物體對(duì)水平面的壓力和自身的重力相等,
所以,該套叢書對(duì)桌面的壓強(qiáng):
p====550Pa。
答:(1)該套叢書受到的重力為16.5N;
(2)該套叢書對(duì)桌面的壓強(qiáng)為550Pa。
16.(2022?濱州)建造某跨江大橋時(shí),需將長(zhǎng)百米、重千余噸的橋梁從江中吊起,施工時(shí)采用了將橋梁與水面成一定傾角出水的起吊方案,為了探究該方案的合理性,某研究性學(xué)習(xí)小組做了以下兩個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)。水平桌面上放置一個(gè)裝有適量水的燒杯,杯的底面積為1×10﹣2m2,將小金屬板用細(xì)線吊著,然后將其浸沒(méi)在燒杯內(nèi)的水中,杯中的水沒(méi)有溢出。
將同一小金屬板分別與水面平行和與水面成一定傾角從水下緩慢拉出,如圖2乙、圖丙所示。在這兩個(gè)過(guò)程中測(cè)力計(jì)所受拉力的變化情況,如圖2丁坐標(biāo)圖像所示。(g=10N/kg,ρ=1×103kg/m3)求:

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力減小了多少?
(2)小金屬板的密度。
(3)當(dāng)小金屬板浸沒(méi)水中后,水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)。
【解答】解:(1)根據(jù)丁圖中實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的圖象可知,實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力與實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力分別是9N/12N,則實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力減小了12N﹣9N=3N;
(2)由丁圖中實(shí)驗(yàn)1圖象可知,小金屬板浸沒(méi)水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F=6N,小金屬板離開(kāi)水面后彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N,即小金屬板的重力G=9N,則小金屬板浸沒(méi)時(shí)受到的浮力F浮=G﹣F=9N﹣6N=3N;
因?yàn)樾〗饘侔褰](méi)水中,所以小金屬板體積V=V排===3×10﹣4m3;
小金屬板的質(zhì)量m===0.9kg;
小金屬板的密度ρ===3×103kg/m3;
(3)當(dāng)小金屬板浸沒(méi)水中后,根據(jù)相互作用力的特點(diǎn)可知,水對(duì)燒杯底部增大的壓力大小等于小金屬板浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大小,即ΔF水=F?。?N,杯的底面積為1×10﹣2m2,則水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)Δp===300Pa。
答:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)2中的最大拉力比實(shí)驗(yàn)1中的最大拉力減小了3N;(2)小金屬板的密度為3×103kg/m3;(3)當(dāng)小金屬板浸沒(méi)水中后,水對(duì)燒杯底部增大的壓強(qiáng)是300Pa。
17.(2022?廣西)某學(xué)習(xí)小組在完成壓強(qiáng)知識(shí)的學(xué)習(xí)后,為深入了解壓強(qiáng)的變化情況,將實(shí)心柱體甲和盛滿水的薄壁輕質(zhì)容器乙放置在水平地面上,如圖所示,其中甲、乙底面積分別為2S、S,水的質(zhì)量為m,D點(diǎn)距水面0.1m,ρ水=1.0×103kg/m3。將甲沿虛線切出一質(zhì)量為m0的小物塊(不吸水)放入乙中,小物塊有四分之一的體積露出水面。
(1)求D處水的壓強(qiáng);
(2)求甲的密度;
(3)現(xiàn)有A、B、C三物體,相關(guān)信息如下表所示。
若要選擇其中一個(gè)先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸沒(méi)),使乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量大于甲剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量,且乙對(duì)地面的壓強(qiáng)p最大。請(qǐng)分析說(shuō)明所選物體的理由,并計(jì)算出p的最大值。(結(jié)果用題中字母表示)

【解答】解:(1)D處水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa;
(2)小物塊有四分之一的體積露出水面,說(shuō)明物塊漂浮,排開(kāi)體積V排=V;
F?。紾,ρ水gV=ρgV,解得ρ=ρ水=×1.0×103kg/m3=0.75×103kg/m3;
(3)要使乙對(duì)地面的壓強(qiáng)p最大,即乙對(duì)地面的壓力最大。乙對(duì)地面的壓力等于容器、液體和物體的總重力。
當(dāng)A浸沒(méi)乙中,排開(kāi)水的重力G1=ρ水g×2V=2ρ水gV,物體重力GA1=1.2ρ水g×2V=2.4ρ水gV,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp乙1==,甲剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp甲1==;Δp乙1<Δp甲1;故A不符合;
當(dāng)B浸沒(méi)乙中,排開(kāi)水的重力G2=ρ水g×0.5V=0.5ρ水gV,物體重力GA2=3.8ρ水g×0.5V=1.9ρ水gV,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp乙2==,甲剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp甲2==;Δp乙2>Δp甲2;故B符合;
當(dāng)C浸沒(méi)乙中,排開(kāi)水的重力G3=ρ水g×2V=2ρ水gV,物體重力GA3=2.5ρ水g×2V=5ρ水gV,乙對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp乙3==,甲剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)變化量Δp甲3==;Δp乙3>Δp甲3;故C符合;
所以選物體為C,p的最大值+。
答:(1)D處水的壓強(qiáng)是1.0×103Pa;
(2)甲的密度0.75×103kg/m3;
(3)所選物體為C,p的最大值+。

重力
壓力
定義
由于地球的吸引而使物體受到的力
垂直作用在物體表面上的力
產(chǎn)生原因
由于地球的吸引而產(chǎn)生
由于物體對(duì)物體的擠壓而產(chǎn)生
方向
總是豎直向下
垂直于受壓面且指向被壓物體
作用點(diǎn)
物體的重心
在受壓物體的表面上
施力物體
地球
對(duì)受力物體產(chǎn)生擠壓作用的物體
聯(lián)系
在通常情況下,靜止在水平地面上的物體,其重力等于物體對(duì)地面的壓力
注意點(diǎn)
壓力不一定是由于物體受到重力而引起的,物體由于受到重力的作用,可以產(chǎn)生壓力,但壓力的大小不一定等于物體的重力。
物體
A
B
C
密度
1.2ρ水
3.8ρ水
2.5ρ水
體積
2V
0.5V
2V

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