壓強(qiáng)專題練習(xí).doc

第八章第八章 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 第一節(jié)第一節(jié)壓強(qiáng)壓強(qiáng) 一 本節(jié)知識點一 本節(jié)知識點 1 壓力 1 定義 垂直作用在物體表面上的力 叫做壓力 2 壓力的特點 壓力的作用點必在被壓物體的表面 壓力的方向應(yīng)與被壓物體的接觸面垂直 壓力的存在與否應(yīng)看是否有相互擠壓作用 只有當(dāng)物體放在水平面上 且只受到重力和水 平面支持力時 壓力的大小才等于重力的大小 方向和重力的方向相同 但此時只是二力 大小相等 方向相同 仍是兩個不同性質(zhì)的力 2 壓強(qiáng) 1 定義及意義 壓力的作用效果不僅與壓力的大小有關(guān) 而且還與受力面積的大小有關(guān) 為了比較壓力的 作用效果 必須比較單位面積上受到的壓力 物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng) 因此壓 強(qiáng)是用來表示壓力作用效果的物理量 2 公式及單位 P F S 帕斯卡 簡稱帕 Pa 1N m2 1 Pa 利用壓強(qiáng)的計算公式 P F S 計算固體物體對受力物體表面的壓力和壓強(qiáng) 關(guān)鍵是確定受力 面積 受力面積是兩相互擠壓的物體實際接觸的面積 解題的思路方法是 1 根據(jù)物體 平衡條件和物體間相互作用規(guī)律求壓力 F 2 根據(jù)公式 P F S 求出壓力對受力物體的壓 強(qiáng) P 利用公式計算時還要注意壓強(qiáng) 壓力和受力面積三個物理量的單位要對應(yīng) 即壓強(qiáng) 的單位用帕?xí)r 力的單位是牛 面積的單位必須是用平方米 3 增大和減小壓強(qiáng)的方法 1 增大壓強(qiáng)的方法 壓力一定時 減小受力面積 受力面積一定時 增大壓力 同時增大壓力和減小受力面積 2 減小壓強(qiáng)的方法 壓力一定時 增大受力面積 受力面積一定時 減小壓力 同時減小壓力和減增大小受力面積 二 典例解析二 典例解析 例例 1 關(guān)于壓力 下列說法正確的是 A 壓力是由物體受重力而產(chǎn)生的 B 壓力的大小總是等于物體所受的重力 C 壓力的方向總是豎直向下 D 壓力的方向可以豎直向上 解析 壓力是垂直作用在物體表面上的力 是由于物體間相互接觸并擠壓而產(chǎn)生的 方向 垂直于受壓物體表面并指向受壓物體內(nèi)部 當(dāng)有力豎直向上垂直作用在物體表面時 壓力 的方向便是豎直向上的 答案 D 例例 2 2 一個物體重為 20N 把它放在斜面上 如圖所示 請用力的示意圖畫出物體受到的 重力和斜面受到的壓力 解析解析 畫力的示意圖 首先要確定研究對象 先畫物體受到的重力 是地球?qū)ξ矬w施加的 力 作用點在物體的重心上 方向豎直向下 而壓力的施力物體是放在斜面上的物體 受力物體是斜面 方向垂直于斜面向下 作用點在受力物體表面 即在斜面上 答答 如圖所示 重力為 G 壓力為 F 例例 3 在生產(chǎn)和生活中 用螺線釘固定工件時需要在螺帽下面墊一個較大的墊圈 這樣做的 目的是 A 增大螺帽和工件之間的摩擦 B 減小螺帽對工件的壓力 C 減小螺帽對工件的壓強(qiáng) D 起裝飾作用 使工作更美觀 解析 在螺帽下墊上一個較大的墊圈后就增大了受力面積 從而使得螺帽不會旋進(jìn)工件里 而損壞工作 這樣做的目的是為了減小壓力的作用效果 即減小壓強(qiáng) 而此時螺帽作用在 工件上的壓力并沒有改變 壓力的大小與有無墊圈沒有關(guān)系 答 案 C 例例 4 相同高度 不同底面積的圓柱體 A B C 質(zhì)量分別為 1 kg 2 kg 3 kg 分別由 銅 鐵 鋁制成 豎放在水平地面上 產(chǎn)生的壓強(qiáng)最大的是 A 銅 B 鐵 C 鋁 D 一樣大 解析 如果通過計算來比較 需要把橫截面積計算出來 但是質(zhì)量 密度不等 計算十分 繁瑣 由于三者均是柱形物體 我們可借用公式 P gh 來比較 很快就能得出結(jié)果 三 者高度相同 銅的密度最大 答案 A 例例 5 5 下列關(guān)于壓力和壓強(qiáng)的說法正確的是 A 單位面積上受到的壓力越大 壓強(qiáng)越大 B 受力面積越大 壓強(qiáng)越小 C 重力越大 壓力越大 D 壓力越小 壓強(qiáng)越小 解析 固定壓強(qiáng)和壓力大小 受力面積有關(guān) 在壓力一定時 受力面積越大 壓強(qiáng)越小 在受力面積一定時 壓力越大 壓強(qiáng)越大 當(dāng)物體水平放置在地面上時 壓力等于重力 重力越大 產(chǎn)生的壓力越大 有時壓力與重力無關(guān) 答案 A 例例 6 6 少林功夫名揚(yáng)天下 二指禪 絕活令人稀奇 表演時 人體倒立 只有中指和食指 支撐全身的重量 這時兩手指對地面的壓強(qiáng)最接近于 A 3 102 Pa B 3 104 Pa C 3 106 Pa D 3 108 Pa 解析 成年人的體重大約 600N 一只手指尖的面積大約 1cm2 1 10 4m2 人體倒立 用 中指和食指按地面時 兩手指對地面的壓強(qiáng)大約為 P F S 600N 2 1 10 4m2 3 106Pa 答案 C 例例 7 按照規(guī)定 我國載貨車輛的輪胎 對地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在 700kPa 以內(nèi) 但有些司機(jī) 為了降低運輸成本 不顧國家利益 肆意超載 有一輛 2t 的 6 輪汽車 核準(zhǔn)載貨量為 4t 實際裝貨 8t 如果每個車輪與路面的接觸面積為 0 02 m2 g 取 10N kg 1 通過計算說明 該車對路面的壓強(qiáng)是否超過規(guī)定 2 運用所學(xué)的物理知識說明超載的危害 解析 分析題意 2t 是汽車的自重 受力面積等于 6 個車輪與路面的接觸面積 設(shè)對地面 的控制壓強(qiáng)為 po 700kPa 車對路面的實際壓強(qiáng)為 p 若 p po 則超載 若 ppo 所以該車對路面的壓強(qiáng)超過規(guī)定值 2 過大的壓強(qiáng)容易損壞路面 質(zhì)量過大 車的慣性大 不好操縱 易出交通事故 演練平臺演練平臺 第一節(jié)第一節(jié) 壓強(qiáng)壓強(qiáng) 一 填空題 1 如圖所示 用 100 N 的水平力將重 9 N 的物體壓在豎直的墻壁上 物體 A 與墻壁的接觸面積為 0 01 m2 則物體對墻壁的壓力為 N 壓強(qiáng) 為 Pa 相等 不等 壓強(qiáng) 相等 不等 與筆尖接觸的手指感到 疼 不疼 原因是 3 一塊磚平放和豎放在地面時 受力面積之比為 4 1 則平放和豎放時對 地面的壓強(qiáng)之比為 壓力之比為 4 質(zhì)量為 50 kg 底面積為 1 m2的木箱放在水平地面上 則地面的受力面積 是 地面所受壓力是 地面受到的壓強(qiáng)是 若把木箱放在面積為 0 5 m2的 桌面上 桌面全部被箱子蓋住 桌面的受力面積是 桌面所受壓力是 桌面受 到的壓強(qiáng)是 g 取 10N kg 5 一個質(zhì)量為 68 千克的人 他每只腳接觸地面的面積是 170 厘米 2 這個人站立時對地 面的壓強(qiáng)是 Pa 人走路時對地面的壓強(qiáng)是 Pa g 取 10N kg 6 在書包重力一定的情況下 寬的書包帶比窄的書包帶用起來舒服一些 這是因為通過 從而 的緣故 7 坐沙發(fā)要比坐板凳舒服 這主要是因為沙發(fā)較易發(fā)生形變 增大了人與沙發(fā)間的 在 不變的情況下 增大 減小 了壓強(qiáng) 載重汽車 的輪胎比普通車的多而寬 這樣能 8 一物體放在水平桌面上 如圖所示 1 若沿 aa 線將它切成兩塊 拿去上面的部分 物體對桌面的壓力將 密度將 壓強(qiáng)將 2 若沿 bb 線切開 拿去右半部 分 則物體對桌面的壓力將 密度將 壓強(qiáng)將 增大 不變 變小 9 用相同材料制成的圓柱體 A 和 B 已知 A 的高度是 B 的 4 倍 B 放在水平地面上 A 放在 B 的正中央 如圖所示 若 A 對 B 的壓強(qiáng)和 B 對地的壓強(qiáng)相等 則 A 的底面積與 B 的底面 積之比 BA SS 10 小麗在菜市場買了 個西瓜 她用塑料袋提回家 走 了沒多遠(yuǎn) 她就感到手被塑料袋勒得很痛 根據(jù)我們學(xué)過 的物理知識 你認(rèn)為她應(yīng)該 來減小手被勒痛 其物理道理是 11 如圖所示 仔細(xì)觀察訂書機(jī) 它的結(jié)構(gòu)應(yīng)用了許多物理知識 其中哪些地方應(yīng)用了壓 強(qiáng)知識 試列舉出來 A 增大壓強(qiáng)的地方 B 減小壓強(qiáng)的地方 二 選擇題 每題只有一個正確答案 請你將序號填入后面的括號內(nèi) 12 下面對壓強(qiáng)的理解正確的是 A 物體密度越大 對接觸面的壓強(qiáng)就越大 B 物體體積越大 對接觸面的壓強(qiáng)就越大 C 物體重力越大 對接觸面的壓強(qiáng)就越大 D 壓力一定時 受力面積越大 產(chǎn)生壓強(qiáng)越小 13 駱駝的體重比馬大不了一倍 而它的腳掌面積是馬蹄的三倍 其好處是 A 為了站的穩(wěn) B 為了與身體對稱 C 為了減小對沙漠的作用效果 D 以上說法都不正確 14 豎直向上用力將木板按在天花板上 已知所用的力為 10N 木板質(zhì)量為 1kg 那么天 花板受到的壓力為 A 10N B 19 8N C 9 8N D 0 2N 15 下列事例中 能增大壓強(qiáng)的是 A 把書包帶做得寬些 B 在坦克的輪子上安裝履帶 C 刀 斧 剪的刃磨得很薄 D 在鐵路的鋼軌下鋪上枕木 16 將質(zhì)量相等的鉛球 鐵球 鉛球放在水平地面上 下列說法正確的是 A 鉛球?qū)Φ孛娴膲毫σ欢ù?B 鉛球?qū)Φ孛娴膲簭?qiáng)一定大 C 它們對地面的壓力無法比較 D 它們對地面的壓強(qiáng)無法比較 17 下圖中所示物體 A 對支持面壓力的示意圖正確的是 FF F F A B C D 甲 乙 丙 18 某同學(xué)用三塊相同的海綿和幾塊相同的磚做了一次實驗 從中探索壓強(qiáng)跟壓力 受力 面積的關(guān)系 如圖所示 1 其中最能說明壓強(qiáng)跟受力面積關(guān)系的兩個圖是 2 其中最能說明壓強(qiáng)跟壓力的關(guān)系的兩個圖是 A 甲 和 乙 圖 B 甲 和 丙 圖 C 乙 和 丙 圖 D 任意兩圖均可 19 甲 乙兩個用同種材料制成的實心圓柱體 它們的高度均為 10cm 而質(zhì)量分別是 2kg 3kg 現(xiàn)將它們豎直放在水平面上 則它們對水平地面的壓強(qiáng) A 甲大 B 乙大 C 一樣大 D 無法判斷 20 一位同學(xué)在結(jié)冰的湖面上行走時 突然發(fā)現(xiàn)腳下的冰即將破裂 他應(yīng)采取的措施是 A 趕快向岸邊跑 B 立即改成單腳站立 C 就地伏在冰面上 慢慢向岸邊爬去 D 站立不動 21 下列實例中 增大壓強(qiáng)的是 A 大型挖掘機(jī)寬大的履帶 B 切蛋器 C 鐵軌鋪在枕木上 D 滑雪運動員腳下的滑雪板 22 一個普通中學(xué)生雙腳站立在水平地面上 他對地面的壓力和壓強(qiáng)接近于 A 50 N 103Pa B 50 N 104Pa C 500 N 103Pa D 500 N 104Pa 三 實驗探究題 23 在探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)時 某同學(xué)作了如圖所示的三個實驗 通過觀 察三次實驗時泡沫塑料 顯示壓力作用的效果 比較 兩圖所示實驗 說明受力面積相同時 壓力越大 壓力作用效果越明顯 比較 兩圖所示實驗 說明壓力相同時 受力面積越小 壓力作用效果越明顯 24 給你如圖甲所示器材 其中 A 和 B 是由同種材料制 成的均勻圓柱體 C 是泡沫塑料 請你根據(jù)如圖乙所 示的場景 設(shè)計一個實驗 探究壓力的作用效果與受 力面積的關(guān)系 要求寫出實驗步驟 現(xiàn)象和結(jié)論 25 小明家裝修房屋 他和爸爸 媽媽一同到商店買木地板 售貨員向他們宣傳 硬度高 的木地板質(zhì)量最好 同時拿出 A B C 三種不同品牌木地板樣品 用刀在三種木地板上 刻劃 然后極力推薦其中劃痕最不突出的 C 品牌地板 小明看后對爸爸 媽媽說這種比較 方法不科學(xué) 并詳細(xì)說明應(yīng)該怎樣控制變量 進(jìn)行實驗比較 爸爸 媽媽聽后露出了滿意 的笑容 請根據(jù)學(xué)過的物理知識判斷 在售貨員所做演示中 影響木地板劃痕深度的兩個 主要原因是 四 計算題 26 質(zhì)量為 20t 的坦克 每條履帶與地面的接觸面積為 2m2 求 1 坦克所受到的重力是多大 g 10N kg 2 若冰面所能承受的最大壓強(qiáng)為 6 104 Pa 坦克能否直接從冰面上通過 27 小王同學(xué)雙腳與地面的接觸面積為4 10 2m2 請根據(jù)圖中某些情況下的壓強(qiáng)數(shù)值估算 1 小王同學(xué)的重力 2 小王同學(xué)平躺時與床面的接觸面積 3 小王同學(xué)背著重力為40N的書包行走時 對水平地面的壓強(qiáng) 28 在海灘發(fā)案現(xiàn)場留下了罪犯清晰的站立腳印 公安人員立即用蠟澆注了如圖所示的鞋 模 經(jīng)測量蠟鞋模的平均厚度為 3 cm 質(zhì)量 675g 又經(jīng)測試達(dá) 到腳印同樣深度的壓強(qiáng)為 1 5 104Pa 則罪犯的體重為多大 蠟 0 9 103kg m3 g 10N kg 第二節(jié)第二節(jié)科學(xué)探究 液體的壓強(qiáng)科學(xué)探究 液體的壓強(qiáng) 一 本節(jié)知識點一 本節(jié)知識點 1 液體的壓強(qiáng) 液體受到地球?qū)λQ直向下的重力作用 對支撐它的容器底部有壓力作用 因而對容器底 部產(chǎn)生壓強(qiáng) 液體沒有固定的形狀 能夠流動 對限制它流動的容器側(cè)壁也有壓力作用 因而液體對容器側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng) 液體內(nèi)部各相鄰部分之間相互擠壓 因此液體內(nèi)部向各個 方向都會產(chǎn)生壓力和壓強(qiáng) 2 探究液體的壓強(qiáng) 1 壓強(qiáng)計 如圖所示的儀器是測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)的壓強(qiáng)計 用手按 探頭的橡皮膜時 U 形管兩邊玻璃管中的液面出現(xiàn)高度差 把探頭放入液體中 壓強(qiáng)計 U 形管兩邊的液面高度差顯示橡皮 膜所受壓強(qiáng) 橡皮膜所在處液體的壓強(qiáng) 大小 壓強(qiáng)越大 兩管中的液面高度差越大 2 探究液體的壓強(qiáng) 實驗過程 如圖所示 把壓強(qiáng)計的探頭放進(jìn)容器的水中 觀察 U 形管兩管中的液面是否出 現(xiàn)高度差 認(rèn)識液體內(nèi)部是否存在壓強(qiáng) 改變探頭的橡皮膜所對的方向 觀察壓強(qiáng)計兩管 中液面是否出現(xiàn)高度差 認(rèn)識液體內(nèi)部是否向各個方向都有壓強(qiáng) 1 保持探頭在水中的 深度不變 讓橡皮膜朝不同的方向 觀察壓強(qiáng)計兩管中液面高度差 看看液體內(nèi)部同一深 度各個方向的壓強(qiáng)是否相等 2 改變探頭在水中的深度 觀察壓強(qiáng)計兩管中液面高度差 看看液體內(nèi)部的壓強(qiáng)和深度有什么關(guān)系 3 換用鹽水 或其他液體 實驗 使探頭所處 的深度和在水中相同 觀察壓強(qiáng)計兩管中液面高度差 看看在深度相同時 液體內(nèi)部的壓 強(qiáng)是否與和液體的密度有關(guān) 實驗結(jié)論 液體內(nèi)部朝各個方向都有壓強(qiáng) 液體的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大 在同一深度 液體向各個方向的壓強(qiáng)相等 不同液體的壓強(qiáng)還跟它的密度有關(guān) 在深度相同時 液體的 密度越大 液體的壓強(qiáng)越大 3 液體壓強(qiáng)的計算公式 p液 液gh 液體的壓強(qiáng)可用公式 p液 液gh 來進(jìn)行計算 利用該公式計算時應(yīng)注意以下問題 1 式中 p液表示液體的壓強(qiáng) 液表示液體的密度 h 表示液體的深度 g 是常數(shù) 9 8N kg 2 式中 液的單位一定要用 kg m3 h 的單位要用 m 計算出壓強(qiáng)的單位才是 Pa 3 式中 h 表示深度 而不是高度 深度和高度這兩個概念是有區(qū)別的 深度是指從 液體的自由面到計算壓強(qiáng)的那一點之間的豎直距離 即深度是由上往下量的 高度是指液 體中某一點到底部的豎直距離 即高度是由下往上量的 4 式中 g 是常數(shù) 所以壓強(qiáng) p液只與液體密度 液和深度 h 有關(guān) 與液體的重力 體 積 形狀等因素均無關(guān) 所以在比較液體壓強(qiáng)的大小時 要緊緊抓住液體的密度和深度這 兩個量來討論 5 p液 液gh 只適用于液體以及柱形固體對水平面的壓強(qiáng) 而 p 是壓強(qiáng)的定義 S F 金屬盒 及橡皮膜 軟管 U 形 管 式 適用于固體 液體和氣體 6 解題技巧 在盛有液體的容器中 液體對容器底部的壓力 壓強(qiáng)遵循液體壓力 壓強(qiáng)規(guī)律 而容器對水平桌面的壓力 壓強(qiáng)遵循固體壓力 壓強(qiáng)規(guī)律 對液體產(chǎn)生的壓強(qiáng) 壓力來說 弄清壓強(qiáng)是關(guān)鍵 一般先求 p液 p液 液gh 然后再 求壓力 F F pS 的大小 對固體產(chǎn)生的壓強(qiáng) 壓力 弄清壓力是關(guān)鍵 一般先分析求出 F 然后再根據(jù) p 求出壓強(qiáng)的大小 S F 7 液體對容器底部的壓力與容器內(nèi)液體的重 力一般不相等 求液體對容器底部的壓力時 應(yīng)先根據(jù) p液 液gh 求出液體對容器底部的壓強(qiáng) 再由 F pS 求出液體對容器底部的壓力 液體對容 器底部的壓強(qiáng)和容器對支持面的壓強(qiáng)沒有關(guān)系 求解盛有液體的容器對水平支持面的壓強(qiáng) 時 應(yīng)將容器作為一個整體 先求出壓力 F G液 G器 再運用 p G液 G器 S 來求解 4 連通器和液壓技術(shù) 1 上端開口 下端連通的容器叫連通器 2 連通器的原理 連通器中只有一種液體 當(dāng)液體靜止不流動時 各個容器中的液面總 保持相平 3 生活中常見的連通器 船閘 船閘是利用連通器的原理建造和工作的 通過閘門和閥門的打開 關(guān)閉 調(diào)節(jié)閘室 內(nèi)的水位分別與上 下游的水位相平 使船經(jīng)過船閘從上游駛往下游或從下游駛往上游 茶壺 鍋爐水位計 自來水供水系統(tǒng) 過路涵洞和牲畜自動喂水器等都是連通器在生活和 生產(chǎn)實際中應(yīng)用的實例 4 密閉液體上的壓強(qiáng) 能夠大小不變地向各個方向傳遞 液壓系統(tǒng)具有工作平穩(wěn) 無噪聲 機(jī)動靈活等特點 廣泛地應(yīng)用在人們的生活生產(chǎn)中 例如 千斤頂 鏟車 汽車的液壓剎車系統(tǒng) 二 典例解析二 典例解析 例 1小明做 研究液體的壓強(qiáng) 實驗時得到的幾組數(shù)據(jù)如表 1 1 表 1 1 序號液體深度 cm 橡皮膜方向壓強(qiáng)計左右液面高度差 cm 1水5朝上4 8 2水5朝下4 8 3水5朝側(cè)面4 8 4水10朝側(cè)面9 5 5水15朝側(cè)面14 2 6酒精15朝側(cè)面11 4 根據(jù)表 1 1 中的數(shù)據(jù) 請回答下列問題 1 比較序號為 1 2 3 的三組數(shù)據(jù) 可得出的結(jié)論是 2 比較序號為 3 4 5 的三組數(shù)據(jù) 可得出的結(jié)論是 3 比較序號為 5 6 的兩組數(shù)據(jù) 可得出的結(jié)論是 只有當(dāng)容器是規(guī)則形狀的柱形容器 時 液體對容器底部的壓力才與容 器內(nèi)液體的重力相等 解析 由表 1 1 可以看出 1 2 3 的三組數(shù)據(jù)中 壓強(qiáng)計都處于水中同一深度 橡皮膜 的方向不同 但壓強(qiáng)計左右液面高度差相同 說明同種液體在同一深度向各個方向的壓強(qiáng) 都相等 3 4 5 的三組數(shù)據(jù)中 壓強(qiáng)計都處于水中 橡皮膜都朝向側(cè)面 但處于不同深 度 壓強(qiáng)計左右液面高度差就不同 說明同種液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大 5 6 的兩組 數(shù)據(jù)中 壓強(qiáng)計分別處于水和酒精中 橡皮膜都朝向側(cè)面 都處于相同深度 壓強(qiáng)計左右 液面高度差就不同 說明在同一深度不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān) 答案 1 同種液體在同一深度向各個方向的壓強(qiáng)都相等 2 同種液體壓強(qiáng)隨深度增加而增大 3 在同一深度不同液體的壓強(qiáng)與密度有關(guān) 或同一深度液體密度越大壓強(qiáng)越大 例例 2 有三只完全相同的燒杯 放在水平桌面上 在其中分別倒入等體積的水 酒精 濃 鹽水 那么對杯底壓強(qiáng)最大的是 若在其中倒入等質(zhì)量的上述物質(zhì) 那么對 燒杯壓強(qiáng)的關(guān)系是 解析 比較液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)用 P gh 由于同樣的容器中 等體積的水 酒精 濃鹽水的 深度相同 濃鹽水的密度最大 所以濃鹽水對容器底部的壓強(qiáng)最大 燒杯中倒入等質(zhì)量的 液體 其重力相等 燒杯為柱體容器 因此根據(jù) F PS ghS G液可知 它們對容器底部的 壓力相等 根據(jù) P F S 可得它們對容器底部的壓強(qiáng)都相 等 例例 3 3 如圖所示 容器內(nèi)a b c d四處所受液體壓強(qiáng) 相比較 A pd pc pb pa B pb pc pd pa C pd pb pc pa D pd pc pb pa 解析 解此類題主要抓住液體內(nèi)某點到液體自由液面 與大氣接觸的液面 的豎直距離才是這一點的深度 同種液體內(nèi)深度相同則壓強(qiáng)相等 深度大的 壓強(qiáng)大 深 度小的 則壓強(qiáng)小 如圖所示該液體自由液面是容器左側(cè)與大氣相通處液面 可以比較得 出 hd hc hb ha 故壓強(qiáng)關(guān)系pd pc pb pa 故選項 D 正確 例例 4 如圖所示的水平地面上放有一個邊長為 30cm 的正方體箱子 箱子重 50 N 其頂部有一根長 20 cm 橫截面積為 4 cm2豎直的 管子與箱子相通 管子重 10 N 管子和箱子都灌滿水 求 1 箱內(nèi)頂部受到水的壓強(qiáng)和壓力 2 箱內(nèi)底部受到水的壓強(qiáng)和壓力 3 水的重力 4 箱子對水平面的壓力和壓強(qiáng) 解析 在運用公式時要知道 公式 p F S 是壓強(qiáng)的定義式 同時適用于計算固體 液體 氣體的壓強(qiáng) 而公式 p gh 只適用于計算靜止液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小 所以在解答問題 前應(yīng)先分清楚是固體壓強(qiáng)還是液體壓強(qiáng) 是先求壓力還是先求壓強(qiáng) 在求解液體對容器 的壓強(qiáng)和壓力問題時 先求壓強(qiáng) 用 p gh 再求壓力 用 F pS 求解容器對支持面的 壓力和壓強(qiáng)時 先求壓力 用 F G總 再求壓強(qiáng) p G總 S 答案 1 箱子頂部受到水的壓強(qiáng)為 p1 gh1 1 103kg m3 9 8 N kg 0 2 m 1960 Pa h1為從水的自由面 即管頂 到箱內(nèi)頂部的豎直距離 也就是管子的長度 箱頂受到水的壓力為 F1 p1S1 1960 Pa 0 3 0 3 4 10 4 m2 175 6 N 這里 S1是箱內(nèi)頂部整個面積減管子的面積 2 箱子底部受到水的壓強(qiáng) p2 gh2 1 103kg m3 9 8 N kg 0 5 m 4900 Pa h2是指管子頂部到箱底的豎直距離 箱子底部受到水的壓力 F2 p2S2 4900 Pa 0 3m 0 3m 441 N 3 水的重力 G gV 1 103kg m3 9 8N kg 0 3 0 3 0 3 4 10 4 0 2 m3 265 4N V 是箱內(nèi)盛水的總體積 即管內(nèi)水的體積和箱內(nèi)水的體積之和 比較 2 3 結(jié)果可以看出 水對箱底的壓力并不等于水的總重力 4 箱子對水平面的壓力為 F4 G水 G箱 G管 265 4 N 十 50 N 十 10 N 325 4 N 箱子對水平面的壓強(qiáng)為 p4 F4 S4 325 4 N 0 3m 0 3m 3616Pa 比較 2 4 結(jié)果可以看出 水對箱內(nèi)底部的壓強(qiáng)和箱對水平面的壓強(qiáng)無關(guān) 例例 5 茶壺的壺嘴為什么要做得跟壺身一樣高 解析 因為壺嘴和壺身構(gòu)成了連通器 由連通器原理可知 若壺嘴比壺身低 則壺身中的 永遠(yuǎn)不可能裝滿水 若壺嘴比壺身高 則倒水時需要將壺傾斜很大角度 使用不便 故 壺嘴應(yīng)和壺身一樣高 例例 6 6 2003 年 3 月下旬 香港淘大花園爆發(fā) SARS 經(jīng)香港衛(wèi)生署及世界衛(wèi)生組織的調(diào)查 發(fā)現(xiàn)引起淘大花園爆發(fā) SARS 病毒大面積傳播的原因之一 是 當(dāng)?shù)匾恍┘彝ズ苌偈褂玫芈┡判沟孛嫔系奈鬯?從而造 成與衛(wèi)生間地漏相連的 U 型存水彎頭 如圖所示 內(nèi)沒有存 滿足夠的水 有的甚至是干的 因此不能正常發(fā)揮作用 請 你從物理學(xué)的角度對上述事件的原因作出簡要分析 解析 從圖中可知 U 型存水彎頭是一個連通器 正常使用 時 可以將室內(nèi)空氣與下水道空氣隔開 如果很少使用 甚至 U 型存水彎頭是干的 就會使地下水道帶有病毒的空氣與室內(nèi)空氣相通進(jìn)入各家 各戶 通過對本題的解答 要學(xué)會從圖中獲取信息 從而找出其運用的物理知識 最后 運用物理知識分析問題 解決問題 演練平臺演練平臺 第二節(jié)第二節(jié) 科學(xué)探究 液體的壓強(qiáng)科學(xué)探究 液體的壓強(qiáng) 一 填空題 1 如圖 1 所示 容器中盛有一定量的水 容器底部 A 三點壓強(qiáng) 的大小關(guān)系是BC A p B p C p 2 如圖 2 所示 它說明了液體的壓強(qiáng) 圖 1圖 2 3 如圖 3 所示 三個容器底面積相等 倒入質(zhì)量相等的同種液體且都沒有溢出 則三容器 底面上所受壓強(qiáng)最大的是 容器 最小的是 容器 4 如圖 4 所示 A 容器中盛有 15 kg 的水 B 容器中盛有 0 5 kg 的水 但 B 容器中的水面 較高 它們對容器底部的壓強(qiáng)分別為 pA pB 則 pA pB 填 或 h 混 入空氣的玻璃管內(nèi)水銀長度為 L2 則有 L2 h 比較三根管內(nèi)水銀柱長度有 L2 h L1 所以當(dāng) 時的大氣壓值為 75 cm 汞柱 答案 B 例例 3 自來水筆吸墨水時 把筆上的彈簧片按下后松開 墨水吸進(jìn)橡皮管內(nèi) 原因是 A 彈簧片彈力作用的結(jié)果 B 橡皮管有吸引力 C 手對橡皮管有壓力 D 管外墨水面上大氣壓大于管內(nèi)氣壓 解析 因為當(dāng)把自來水筆上的彈簧片按下時排出了橡皮管內(nèi)的一部分空氣 使得松開彈簧 片時橡皮管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)小于管外墨水面上的大氣壓強(qiáng) 在管內(nèi)外氣體壓力差的作用下 墨水被 吸進(jìn) 自來水筆的管內(nèi) 選項 D 正確 例例 4 4 下列現(xiàn)象中沒有利用大氣壓強(qiáng)的是 A 把藥液注射進(jìn)肌肉里B 用吸管吸瓶中的飲料 C 茶壺上留有小孔D 利用離心水泵抽水 解析 本題考查生活現(xiàn)象中應(yīng)用大氣壓強(qiáng)工作的例子 關(guān)鍵是區(qū)分例子中是靠大氣壓強(qiáng)工 作的還是靠外力來工作的 在使用注射器進(jìn)行注射前 要把藥液吸進(jìn)針管 需要利用大氣 壓強(qiáng) 注射時是利用活塞的推力 而不是大氣壓 答 選 A 例例 5 5 小明想用如下的方法測量大氣壓強(qiáng) 將一個面積為 1 10 3m2的吸盤按在光滑水平桌 面上 擠出里面的空氣 用最大刻度值是 5N 的彈簧測力計測量大氣壓力 如圖 13 40 所示 然后計算大氣壓強(qiáng) 若大氣壓強(qiáng)為 1 01 105Pa 則吸盤受 到的大氣壓力是 N 小明發(fā)現(xiàn)不能用這個測力計完成測 量 其原因是 解析 1 由公式F pS可估算出大氣對吸盤的壓力F 1 01 105Pa 1 10 3m2 101N 2 因為所需測量的力大于彈簧測力計的量程 演練平臺演練平臺 第三節(jié)第三節(jié) 空氣的空氣的 力量力量 一 填空題 1 著名的 實驗 證明了大氣壓的存在 著名的 實驗 測定了大氣壓的值 2 用來測定 的儀器叫氣壓計 常用的氣壓計有 3 塑料掛衣鉤是靠大氣壓將其壓在光滑墻面上的 若掛衣鉤表面積是 5 cm2 大氣壓強(qiáng)是 1 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 則大氣壓作用在掛衣鉤表面的壓力是 N 4 做托里拆利實驗時 用一根長約 1m 一端開口的玻璃管 充滿水銀后 將開口堵住倒插 于水銀槽內(nèi) 則管中的水銀液面會下降 降到一定高度時水銀柱將 如果將玻璃管 傾斜 管中水銀柱的長度將 但水銀柱液面所在的高度將 若用粗一點或細(xì) 一點的玻璃管做這個實驗 水銀柱的高度將 如果管頂破一小洞 管內(nèi)水銀將 5 煮牛奶時 為了保持牛奶的營養(yǎng)成分 不能用高溫煮沸 為此 人們制造了一種 低壓 鍋 用這種鍋煮牛奶 可以使牛奶里的水不到 100 就沸騰 這種 低壓鍋 的物理原理 是 6 在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下若用水來做托里拆利實驗 那么大氣壓大約能支持 高的 水柱 7 注射器內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣 在溫度一定時 注射筒內(nèi)空氣體積減小 壓強(qiáng)將 填 變小 不變 或 變大 8 用嘴吸裝礦泉水的空塑料瓶的瓶口 瓶會變塌 空塑料瓶變塌的原 因是 9 如圖所示 燒瓶中的水剛停止沸騰 現(xiàn)將注射器的活塞向外拉 觀 察到的現(xiàn)象是 這個現(xiàn)象說明 10 2003 年 5 月 22 日 國內(nèi)各大報紙報道了中國登山隊再次登上高度 為 8848 13m 的珠峰 登山運動員從高山頂返回到山腳宿營地時 隨身 攜帶的氣壓計的數(shù)值將 選填 變大 變小 或 不變 11 如下圖所示 表示出了大氣壓隨高度變化的情況 一架 波音 747 客機(jī)正常飛行在 9km 高度 此時飛機(jī)所處高度的大氣壓值約為 由圖還可以分析出大氣壓隨高 度變化的規(guī)律是 至少寫出兩點 二 選擇題 12 如圖所示 紙片不會掉下來的原因是 A 紙片很輕 B 水粘住紙片 C 空氣有浮力 D 大氣對紙片有向上的壓力 13 有關(guān)大氣壓的說法正確的是 A 因為空氣受到重力作用 所以空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng) B 在同一地點 大氣壓是固定不變的 C 大氣壓隨高度的增加而不變 D 大氣壓隨高度的增加而增大 14 做托里拆利實驗時 發(fā)現(xiàn)讀數(shù)比可能的大氣壓的值小了很多 其原因可能是 A 玻璃管沒有放豎直 發(fā)生了傾斜 B 玻璃管太粗 C 玻璃管太細(xì) D 把裝滿水銀的玻璃管倒立在水銀槽里時 手指沒堵住 漏進(jìn)了空氣 15 登山運動員在海拔幾千米的高山上煮雞蛋 水沸騰了很長時間雞蛋還是不熟 其原因是 A 高山上氣溫太低 B 高山上大氣壓小 水的沸點低 C 爐火的溫度低 D 水沸騰的時間不夠長 16 把裝滿水的量筒浸入水中 口朝下 如圖那樣抓住筒底向上提 在 筒口離開水面前 量筒露出水面的部分 A 是空的 B 有水 但不滿 C 充滿水 D 以上都有可能 17 下列現(xiàn)象中 不是利用大氣壓強(qiáng)的是 A 鋼筆吸墨水 B 用吸管吸飲料 C 抽水機(jī)把水從低處抽往高處D 用高壓鍋煮食物 18 如圖是自制的水氣壓計 把它由云臺山的山腳移至山頂 玻璃管中 的水柱的高度變化情況是 瓶口密閉不漏氣 移動過程中整個瓶子沒有 與外界發(fā)生熱傳遞 A 降低 B 升高 C 先降低后升高 D 先升高后降低 19 下列實驗不能說明大氣壓存在的是 20 大氣壓與生產(chǎn) 生活 科研緊密相連 下面幾個選項中 分析正確的是 水 紙片 A 做托里拆利實驗時 若有空氣進(jìn)入管內(nèi) 則測出的大氣壓值比實際值大 B 人吸氣時 肺的容積增大 肺內(nèi)空氣壓強(qiáng)變小 大氣壓將外部空氣壓入肺內(nèi) C 用高壓鍋煮食物容易煮熟 原因是壓強(qiáng)越大沸點越低 D 用吸盤能將玻璃板提起是分子引力的作用 21 在冬天 裝有一定量水的熱水瓶過了一段時間后 軟木塞不易撥出 這主要是由于 A 瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓 B 瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓 C 瓶塞遇冷收縮 D 塞子與瓶口間的摩擦力增大 三 實驗探究題 22 小明所設(shè)計的 估測大氣壓的值 的實驗方案如下 把注射器的活塞推至注射器筒的底端 然后用 個橡皮帽封住注射器的小孔 如圖所示 用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部 使繩的 另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連 然后水平 向右慢慢地拉動注射器筒 當(dāng)注射器中的活塞剛開始移動 時 記下彈簧測力計的示數(shù) F 觀察并記錄注射器筒上所標(biāo)明的容積 V 用刻度尺測出注射器的全部刻度長度 L 1 根據(jù)以上實驗方案 用測得和記錄的物理量計算大氣壓強(qiáng)的表達(dá)式應(yīng)為 p 2 按照上述實驗方案測得的大氣壓強(qiáng)的值 往往會比大氣壓強(qiáng)的實際值偏小 你認(rèn)為產(chǎn)生 這種現(xiàn)象的主要原因是 23 用力壓氣球 氣球會爆破 打足氣的自行車車胎在陽光曝曬也會爆破 生活中還有很 多類似的現(xiàn)象 于是小紅同學(xué)提出 質(zhì)量一定的氣體壓強(qiáng)大小與哪些因素有關(guān)呢 請你 根據(jù)上述例子 生活經(jīng)驗和所學(xué)知識提出猜想 至少寫出兩個 你的猜想 質(zhì)量一定的氣體壓強(qiáng)跟氣體的體積有關(guān) 質(zhì)量一定的氣體壓強(qiáng)跟氣體的溫度有關(guān) 四 計算題 24 如圖所示 壓力鍋直徑為 24cm 限壓出氣口直徑為 3 5mm 限壓閥質(zhì)量為 100g 使用時壓力鍋內(nèi)外最大壓強(qiáng)差是多 少 合多少標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 鍋蓋與鍋的接口處至少能承受多大的力 四 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系四 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 一 本節(jié)知識點一 本節(jié)知識點 1 流體 氣體和液體具有流動的特點 我們把有流動性的氣體和液體統(tǒng)稱為流體 圖 13 41 2 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 在氣體和液體中 流速越大的地方 壓強(qiáng)越小 流速越小的地方 壓強(qiáng)越大 3 分析有關(guān)現(xiàn)象的方法 1 分析流體的流速大小 2 比較流速大小對比壓強(qiáng)的大小 進(jìn)一步分析物體的受力情況和運動情況 4 升力的產(chǎn)生 當(dāng)氣流迎面吹來時 由于相同時間內(nèi)機(jī)翼上方氣流經(jīng)過的路程大于機(jī)翼下方氣流經(jīng)過的 路程 因此下方氣流速度小 壓強(qiáng)大 上方氣流速度大 壓強(qiáng)小 機(jī)翼的上 下表面受到 了不平衡的力的作用 向上的壓力大于向下的壓力 因此受到的合力是向上的 這就是向 上的升力 二 典例解析二 典例解析 例例 1 1 為什么鷹能在空氣中長時間的盤旋 而不掉下來 解析 鷹的翅膀上部凸起 下部內(nèi)凹 當(dāng)它在空氣中飛行時 上方 氣流的速度大 對翅膀的壓強(qiáng)小 下方的空氣流速小 對翅膀 的壓強(qiáng)大 這樣就使兩個力的大小不相等 這兩個壓力之差 把鷹向上托 所以不會掉 下來 例例 2 乒乓球前進(jìn)過程中 由于不同的旋轉(zhuǎn)方向它會 沿不同的徑跡運動 運動員用三種不同的擊球方法把乒 乓球擊出 請判斷 圖中所示 1 2 3 三條徑跡中 選填 1 2 或 3 是上旋球 球沿逆時針方向 旋轉(zhuǎn) 的 是下旋球 球沿順時針方向旋轉(zhuǎn) 的 是不旋轉(zhuǎn)的 簡要說明你為什么認(rèn)為上旋球應(yīng)該沿著你選擇的徑跡運動 解析 上圖中的 1 2 3 分別是上旋轉(zhuǎn) 不旋轉(zhuǎn) 和下旋轉(zhuǎn)球的軌跡 由于球的轉(zhuǎn)動 周圍的空氣也隨之繞球轉(zhuǎn)動 對于上旋球 由于球的旋轉(zhuǎn) 球上方的空氣隨之向左運動 但同時 球向左運動 則空氣相對于球向右運動 空氣相對于球的兩種運動作用相抵 球上方的氣流速度比下方的小 所以上方壓強(qiáng)大 相當(dāng)于對球產(chǎn)生向下方的附加壓強(qiáng) 因此 球受到向下的壓力 沿弧線迅速下落 例例 3 3 閱讀下列材料 然后回答問題 草原犬鼠的空調(diào)系統(tǒng)草原犬鼠的空調(diào)系統(tǒng) 圖 13 52 甲 是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖 犬鼠的洞穴有兩個出口 一個是平 的 而另一個則是隆起的土堆 生物學(xué)家不是很清楚其中的原因 他們猜想 草原犬鼠把 其中的一個的洞口堆成土包狀 是為了建一處視野開闊的了望臺 但是如果這一假設(shè)成立 的話 它又為什么不在兩個洞口都堆上土包呢 那樣不是有兩個了望臺了嗎 實際上兩個 洞口形狀不同 決定了洞穴中空氣中流動方向 吹過平坦表面的風(fēng)運動速度小 壓強(qiáng)大 吹過隆起表面的風(fēng)流速大 壓強(qiáng)小 因此 地面上的風(fēng)吹進(jìn)了犬鼠的洞穴 給犬鼠帶去了 習(xí)習(xí)涼風(fēng) 滑翔機(jī)也是利用這 個原理 請回答下列問題 1 在圖甲上標(biāo)出洞穴中的空氣流動的方向 2 試著運用上文提到的物理知識說明 乘客為什么必 須站在安全線以外的位置候車 圖 13 52 乙 解析 1 如右圖所示 2 運動火車周圍的空氣速度大 壓強(qiáng)小 乘客靠 近運動的火車易發(fā)生事故 所以必須站在安全 線以外的位置 例例 4 4 有的跑車在車的尾部設(shè)計安裝了一種 氣流偏導(dǎo)器 它的上表面平直 底部呈弧形 凸起 相當(dāng)于一個倒置的翅膀 如圖所示 這主要是為了讓跑車高速行駛時 車輪能 更好地抓緊地面 請解釋其中道理 解析 根據(jù)題意介紹 氣流偏導(dǎo)器 的橫截面如圖所示 當(dāng)空氣高速從左向右經(jīng)過 氣流 偏導(dǎo)器 時 它的下方氣流速度比上方大 根據(jù) 流速越大 壓強(qiáng)越小 流過 氣流偏導(dǎo) 器 的空氣產(chǎn)生向下的壓力差 這樣汽車就會受到向下的壓力 車輪對地面的壓力增大 能更好地抓緊地面 否則高速行駛時 車有一種 飄 的感覺 點撥點撥 對流體現(xiàn)象 注意分析物體形狀 分析流速快慢 凸部流速快 窄處流速快 得到 壓力差的方向 答答 由于氣流偏導(dǎo)器上表面平直 下表面凸起 所以當(dāng)跑車高速行駛時 流過氣流偏導(dǎo)器 上方的空氣流速較慢 壓強(qiáng)較大 而流過下方的空氣速度較快 壓強(qiáng)較小 這樣 偏導(dǎo)器 上下方所受的壓力差形成了一個向下的力 從而使車對地面的壓力增大 摩擦力隨之增大 提高了車輪的著地性能 演練平臺演練平臺 四 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系四 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系 一 填空題 氣氣 流流 偏偏 導(dǎo)導(dǎo) 器器 1 氣體的壓強(qiáng)與氣體的流速有關(guān) 氣體流速快的地方壓強(qiáng) 氣體流速慢的地方壓強(qiáng) 2 如圖 1 所示兩船近距離并排行駛時將會相撞 這是因為兩船內(nèi)側(cè)水的流速 于兩 船外側(cè)水的流速 造成了兩船內(nèi)側(cè)水的壓強(qiáng) 于外側(cè)水的壓強(qiáng)的原因 選填 大 小 或 等 3 打開自來水龍頭 使自來水流過如圖 2 所示的玻璃管 在 A B C 三處 水的流速較 大的是 處 壓強(qiáng)較小的是 處 選填 A B 或 C 4 如圖 3 所示 是噴霧器的原理示意圖 當(dāng)空氣從小孔迅速流出 小孔附近空氣的流速較 大 壓強(qiáng) 容器里液面上方的空氣壓強(qiáng) 液體就沿細(xì)管上升 從管口中流出后 受 氣流的沖擊 被噴成霧狀 5 在較光滑的水平桌面