初中物理教科版八年級下第九章壓強

第9章壓強考點專訓專訓1.壓強的實驗探究1.控制變量法是物理學中用來探究“一個物理量跟多個因素關(guān)系”的實驗中最常用的一種方法，本章研究液體壓強的影響因素實驗運用了控制變量法。2．物理學中對于一些看不見、摸不著的現(xiàn)象或者不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫做轉(zhuǎn)換法，它可以將陌生、復雜的問題轉(zhuǎn)換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或難以測準的物理量轉(zhuǎn)換成能夠測量或測準的物理量，在測量大氣壓的數(shù)值時，就用到了轉(zhuǎn)換法。探究壓力的作用效果的影響因素1．(中考·南充)在“探究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)”的實驗中，同學們利用小桌、海綿、砝碼等器材做了如圖所示的一系列實驗。(第1題)(1)同學們是根據(jù)________________________來比較壓力的作用效果的。(2)觀察比較圖甲、乙情況可以得到的結(jié)論是：受力面積一定時，______________，壓力的作用效果越明顯。(3)要探究壓力的作用效果跟受力面積的關(guān)系，應比較________兩圖的實驗，得到的結(jié)論是：________________________________________________。2．(中考·廣東)如圖是“探究影響壓力作用效果的因素”實驗，甲圖所示，將小桌放在海綿上；乙圖所示，在小桌上放一個砝碼；丙圖所示，把小桌翻過來，桌面朝下，并在它上面放一個砝碼。比較________兩圖可知，當受力面積一定時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；比較乙、丙兩圖可知，當壓力一定時，__________________，壓力的作用效果越明顯；此實驗中運用到的主要探究方法是________________。(第2題)3．如圖所示的三個高度相同的實心鐵塊放在水平桌面上，已知正方體鐵塊A最重，圓柱體鐵塊C的底面積最小。哪個鐵塊對桌面的壓強最大呢？同學們提出了以下三種猜想：(第3題)猜想一：正方體鐵塊A最重，所以它對桌面的壓強最大。猜想二：圓柱體鐵塊C的底面積最小，所以它對桌面的壓強最大。猜想三：三個鐵塊的高度相同，所以它們對桌面的壓強相等。(1)以圖中長方體鐵塊B為研究對象，推導它對桌面的壓強大小的表達式，根據(jù)表達式分析判斷上述哪一個猜想是正確的。(已知鐵的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S。)推導出壓強的表達式：p＝________；分析判斷：由上面壓強的表達式可知，鐵塊對桌面的壓強只與___________________________________________________________________有關(guān)，所以猜想________是正確的。(2)利用海綿或其他簡易器材，設(shè)計一個實驗粗略驗證上面的猜想。_________________________________________________________________________________________________________________________________。探究液體壓強的影響因素4．(中考·泰州)在“探究影響液體內(nèi)部壓強的因素”的實驗中。(1)壓強計是通過U形管的__________________來顯示橡皮膜所受壓強大小。(2)小華實驗時的情形如圖所示，四幅圖中燒杯內(nèi)的液面相平。(不考慮實驗結(jié)論的偶然性)(第4題)①比較圖甲和圖________，可以初步得出結(jié)論：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大。②保持金屬盒在水中的深度不變，改變它的方向，如圖乙、丙所示，根據(jù)實驗現(xiàn)象可以初步得出結(jié)論：______________________________________。③比較圖乙和圖丁，能初步得出液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān)的結(jié)論嗎？________，理由是：____________________________________。5．(中考·宜昌)在探究液體內(nèi)部壓強特點的實驗中：(第5題)(1)如圖甲，小明將金屬盒逐漸浸入水中越來越深的位置，在U形管中觀察到的現(xiàn)象是：________________。(2)小明準備了一杯水和一杯濃鹽水，想要探究液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系，他的操作辦法是：______________________________________________。(3)小明想得到液體內(nèi)部壓強與液體深度、液體密度的定量關(guān)系，請你根據(jù)所學過的知識，利用圖乙中的液柱模型推導出液體內(nèi)部壓強的計算公式。6．(中考·武漢)某同學利用如圖所示的器材探究液體內(nèi)部壓強的特點。(第6題)(1)他向圖甲中的U形管內(nèi)注入適量的紅墨水，當管內(nèi)的紅墨水靜止時，U形管左右兩側(cè)液面的高度________。(2)如圖乙所示，他將橡皮管的一端緊密地套在U形管左側(cè)的端口后，多次改變探頭在水中的深度，并比較每次的深度及相應的U形管左右兩側(cè)液面的高度差。這是為了探究__________________________________________________。(3)他換用其他液體探究液體壓強與液體密度的關(guān)系，當探頭在下列液體中的深度相同時，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大的是________。A．酒精(ρ酒精＝×103kg/m3)B．植物油(ρ植物油＝×103kg/m3)C．鹽水(ρ鹽水＝×103kg/m3)(4)若圖乙中U形管左右兩側(cè)紅墨水面的高度差h＝10cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為________Pa。(ρ紅墨水≈×103kg/m3)大氣壓的探究和測量7．(中考·湖州)氣體產(chǎn)生的壓強(氣壓)大小與哪些因素有關(guān)呢？某科學興趣小組同學了解到如下信息后提出了他們的猜想。信息：①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎。②籃球充氣越多，越不容易被壓扁。③密封在針筒內(nèi)的空氣只能被壓縮一定的范圍。猜想：氣壓大小可能與氣體的多少、溫度及體積有關(guān)(1)信息________(填序號)可作為“氣壓大小可能與氣體溫度有關(guān)”的猜想依據(jù)。(第7題)(2)科學小組設(shè)計了如圖所示裝置探究氣壓大小與溫度的關(guān)系。步驟如下：步驟一：往氣球內(nèi)充入一定量的空氣后，用細線扎緊氣球口。步驟二：在容器底部固定一滑輪，往容器中加入適量的水。步驟三：拉動繞過滑輪的細線使氣球浸沒在水中，標記水面位置并測出細線露出水面的長度。步驟四：升高水溫，拉動細線改變氣球浸沒的深度，使水面的位置保持不變，測出細線露出水面的長度。①氣球浸沒在不同溫度的水中時，保持水面位置不變是為了____________________________________________________________________。②實驗中對多個不易觀測的量，進行了巧妙的“轉(zhuǎn)換”，如“細線露出水面的長度越長”反映“氣球浸入水中的深度越大”；“氣球浸入水中的深度越大”反映______________越大。

專訓2.壓強的計算1.固體壓強問題一般是按照先壓力后壓強的思路進行研究，找準壓力和受力面積，再利用公式p＝eq\f(F,S)進行求解和判斷，利用壓強公式還可以求解壓力和受力面積；壓強公式p＝eq\f(F,S)適用于所有物體關(guān)于壓強的計算。2．液體壓強的計算問題一般按照先壓強后壓力的思路進行研究，先利用p＝ρgh計算出壓強，再利用F＝pS計算壓力；利用液體壓強公式進行計算時，要注意深度h是指自由液面到液體內(nèi)部某點的豎直高度；公式p＝ρgh也可計算液體的密度和深度；液體壓強公式也可用于上下粗細均勻的柱體對水平面壓強的計算。固體壓強的計算1．(中考·安徽)切割大理石、鋼板的“水刀”可以在切割表面產(chǎn)生高達108Pa的壓強，那么“水刀”作用在10－7m2的面積上時，產(chǎn)生的壓力為________N。2．(中考·無錫)工程載重汽車裝有許多車輪，是為了減小汽車對地面的__________；輪胎上的花紋比較深，是為了______________，若輪胎能承受的最大壓強為7×105Pa，輪胎與地面的總接觸面積為m2，則該汽車載物后的總重不能超過________N。3．(中考·杭州)汽車超載是當前發(fā)生交通事故的重要根源之一。為了加強監(jiān)控，各地均設(shè)有超載監(jiān)測站。如圖所示，已知某汽車的自重為2噸，其載重量為10噸?，F(xiàn)讓該汽車前輪開上電子地磅秤，其讀數(shù)為5噸，后輪開上電子地磅秤，讀數(shù)為6噸，且前后輪與地面的接觸面積相等。問：(1)該汽車的前后輪對地面的壓強是否相同？為什么？(2)該汽車是否超載，通過分析計算說明理由。(第3題)4．(中考·曲靖)在2023年索契冬奧會上我國運動員張虹獲得1000m速滑冠軍。(1)若張虹滑冰時總質(zhì)量為60kg，每只冰鞋與冰面接觸面積為6cm2，當她雙腳同時在冰面上滑行時對冰面的壓強是多少？(2)運動員用力向后蹬冰面人就向前滑行，這個現(xiàn)象說明：________________________；滑行時冰鞋底部的冰刀與冰面間會形成一層水膜，這有利于________接觸面之間的摩擦。5．(中考·濰坊)電動汽車是正在大力推廣的新型交通工具，它具有節(jié)能、環(huán)保的特點。如圖，是一輛停放在水平地面上的電動汽車，質(zhì)量為×103kg，每個輪胎和地面的接觸面積為2×10－2m2，g取10N/kg，求：(第5題)(1)車對地面的壓力；(2)車對地面的壓強。6．(中考·武威)如圖所示，在蘭州銀行某營業(yè)大廳智能服務機器人“蘭蘭”為客戶辦理業(yè)務查詢、新業(yè)務推廣、語音服務等。若蘭蘭的質(zhì)量是30kg，底部是利用四個輪子來回“走動”，其中每個輪子與地面的接觸面積均為m2(g＝10N/kg)。求：(1)蘭蘭自身的重力；(2)蘭蘭對地面的壓強。(第6題)液體壓強的計算7．(中考·蘇州)兩個用同一種材料制成且完全相同的密閉圓臺形容器一正一反放置在同一水平桌面上，容器內(nèi)裝有質(zhì)量和深度均相同的液體，如圖所示。若它們分別在水平方向拉力F1和F2的作用下沿桌面做勻速直線運動，速度分別為v和2v，容器底部受到液體的壓強分別為p1和p2。下列關(guān)系正確的是()A．p1＝p2F1＝F2B．p1＞p2F1＜F2C．p1＞p2F1＝F2D．p1＜p2F1＞F2(第7題)(第8題)8．(中考·泰州)如圖所示，A、B、C是三個圓柱形容器，分別裝有水或酒精(ρ酒精＜ρ水)，A、C兩容器中液體深度相同，B、C兩容器的底面積相同，三個容器底部所受的液體壓強分別為pA、pB、pC，下列判斷正確的是()A．pA＞pB＞pCB．pC＜pA＝pBC．pA＞pB＝pCD．pC＜pA＜pB9．2023年9月18日渠江流域發(fā)生了嚴重洪澇災害。某地水庫堤壩壩底水深已達30m，嚴重威脅著下游群眾的生命安全，此時堤壩底部受到水的壓強為________Pa。若該水庫堤壩所能承受的最大壓強為×105Pa，則最多還允許水位上漲________m(g＝10N/kg)。10．我國從20世紀70年代開始大規(guī)模研制潛水艇，現(xiàn)已達到國際領(lǐng)先水平。2023年7月已完成5000m級深海潛海和科學探測。若“蛟龍?zhí)枴睗撍撝?000m，求：(1)它受到的海水壓強大約是多少？(ρ海水＝×103kg/m3，g取10N/kg)(2)若觀察窗面積為300cm2，海水對觀察窗的壓力大約是多少？固體和液體壓強的綜合性計算(第11題)11．(中考·威海)如圖所示，一個未裝滿水的瓶子，正立在水平桌面上時，瓶對桌面的壓強為p1，瓶底受到水的壓力為F1，倒立時瓶對桌面的壓強為p2，瓶蓋受到水的壓力為F2，則p1________p2，F(xiàn)1________F2。(均填“大于”“小于”或“等于”)12．小明放學回家，看見水平茶幾的中央放著一個盛有水的平底玻璃杯，如圖所示。于是他利用家中的皮尺測得水深為12cm，粗略測出玻璃杯的底面積為2×10－3m2；又估測出水和杯子的總質(zhì)量約為kg；并提出了下列問題。請你同他一起解答這些問題。(g取10N/kg，ρ水＝×103kg/m3)(1)水和杯子的總重力；(2)水對杯底的壓強；(3)杯子對水平茶幾的壓強。(第12題)13.(中考·濱州改編)有一圓柱形容器，放在水平桌面上?，F(xiàn)將一棱長為10cm，質(zhì)量為kg的正方體金屬塊放在容器底部(如圖所示)。g取10N/kg。求：(1)金屬塊的密度。(2)金屬塊對容器底的壓強。(3)向容器中加入水至8cm深時，水對容器底的壓強多大？金屬塊受到容器的支持力多大？(容器足夠高，金屬塊與容器底沒有緊密接觸)(第13題)

考點專訓答案eq\a\vs4\al(專訓1)1．(1)海綿的凹陷程度(2)壓力越大(3)乙、丙；當壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯點撥：(1)在實驗中，同學們是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的。(2)由圖甲和圖乙所示實驗可知，物體的受力面積相同而壓力不同，壓力越大，壓力的作用效果越明顯，由此可知：在受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。(3)研究壓力的作用效果與受力面積是否有關(guān)，應控制壓力相同而受力面積不同，由題圖可知，應選乙、丙兩個實驗，得到的結(jié)論是：在壓力一定時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。2．甲、乙；受力面積越?。豢刂谱兞糠?．(1)ρhg；鐵塊的高度和密度；三(2)將三個鐵塊豎直放置在海綿上，觀察比較海綿被壓陷的深度，若深度相同，則可驗證猜想三正確點撥：(1)鐵塊放在水平桌面上，F(xiàn)＝G，所以p＝eq\f(F,S)＝eq\f(G,S)＝eq\f(mg,S)＝eq\f(ρVg,S)＝eq\f(ρShg,S)＝ρgh，所以對桌面的壓強大小的表達式為p＝ρgh；由公式p＝ρgh知，正方體、長方體、圓柱體鐵塊豎直放在水平桌面上，對桌面壓強大小跟鐵塊的高度和密度有關(guān)，故猜想三正確。(2)取三塊相同的海綿，輕輕將三個不同形狀(正方體、長方體、圓柱體)但高度相同的鐵塊都豎直放在海綿上，比較海綿凹陷的程度，可對猜想的正確性進行驗證。4．(1)兩邊液面的高度差(2)①乙②同種液體在同一深度，液體向各個方向的壓強相等③不能；未控制金屬盒在液體中的深度相同5．解：(1)液柱的高度差變大(2)將金屬盒浸入兩種液體相同深度(3)設(shè)圖乙中的液柱模型高度為h，液柱下的液片面積為S，液柱的密度為ρ；步驟：①這個液柱的體積V＝Sh；②這個液柱的質(zhì)量m＝ρV＝ρSh；③這個液柱的重力也就是對深度為h的水平面的壓力F＝G＝mg＝ρgSh；④深度為h的水平面受到的壓強p＝eq\f(F,S)＝eq\f(ρgSh,S)＝ρgh；因此，深度為h處液體的壓強為p＝ρgh。6．(1)相同(2)液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系(3)C(4)1000點撥：(1)圖甲中的U形管相當于一個連通器，液體不流動時，兩側(cè)的液面保持相平；(2)實驗中液體的密度不變，改變探頭在水中的深度，研究的是液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系；(3)探頭在三種液體中的深度相同，根據(jù)p＝ρgh可知，深度相同，液體的密度越大壓強越大，所以在鹽水中的壓強最大，U形管左右兩側(cè)液面的高度差最大；(4)橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差：p＝ρ紅墨水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×m＝1000Pa。7．(1)①(2)①控制氣球的體積不變②(氣球內(nèi))氣體的壓強(答“氣壓”給分)點撥：(1)由信息①自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎，說明溫度升高，壓強會增大；(2)①探究氣壓大小與溫度的關(guān)系，需保持氣球的體積不變，保持水面位置不變，就是為了在實驗過程中保持氣球的體積不變；②“細線露出水面的長度越長”反映“氣球浸入水中的深度越大”，“氣球浸入水中的深度越大”反映了氣球內(nèi)氣壓越大。eq\a\vs4\al(專訓2)1．10點撥：由p＝eq\f(F,S)得：F＝pS＝108Pa×10－7m2＝10N。2．壓強；增大摩擦力；×105點撥：工程載重汽車比一般汽車輪子多，是在壓力一定時，增大受力面積減小車對地面的壓強，保護路面。輪胎上有花紋而且比較深，是在壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度增大摩擦力。由p＝eq\f(F,S)可得，G＝F＝pS＝7×105Pa×m2＝×105N。3．解：(1)不相同，前后輪對地面的受力面積相同，前輪對地面的壓力小于后輪對地面的壓力；(2)以汽車整體為研究對象，汽車保持靜止狀態(tài)受到平衡力，設(shè)地面對汽車的支持力為F，所以G總＝F，汽車對地面的總壓力F總＝F前＋F后。因為力的作用是相互的，所以地面對汽車的支持力等于汽車對地面的總壓力，所以G總＝F＝F前＋F后＝(5000kg＋6000kg)×10N/kg<(2000kg＋10000kg)×10N/kg，所以，該汽車不超載。4．解：(1)滑冰時對冰面的壓力：F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N，滑冰時對冰面的壓強：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(600N,2×6×10－4m2)＝5×105Pa；(2)力的作用是相互的；減小5．解：(1)車重G＝mg＝×103kg×10N/kg＝×104N。地面對車的支持力FN＝G，車對地面的壓力FN′＝FN＝G＝×104N。(2)S＝4×2×10－2m2＝8×10－2m2，p＝eq\f(FN′,S)＝eq\f×104N,8×10－2m2)＝2×105Pa。6．解：(1)蘭蘭自身重力：G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N。(2)蘭蘭對地面的壓力：F＝G＝300N，受力面積S＝4×m2＝m2，蘭蘭對地面的壓強：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(300N,m2)＝×104Pa。7．C點撥：因為兩容器的質(zhì)量和液體的質(zhì)量相等，所以兩容器的總重力也相等，所以兩容器對桌面的壓力相等；又因為接觸面的粗糙程度相同，則兩容器在桌面上滑動時受到的摩擦力相等；又因為都做勻速直線運動，所以受到的拉力和摩擦力是一對平衡力，大小相等，因為摩擦力相等，所以拉力也相等，即F1＝F2。由題圖可以看出右側(cè)容器內(nèi)液體的體積較大，因為液體的質(zhì)量相等，根據(jù)密度公式可知左側(cè)容器內(nèi)液體的密度大于右側(cè)容器內(nèi)液體的密度，又因為液體的深度相同，根據(jù)壓強公式p＝ρgh可得，密度越大、壓強就越大，即p1＞p2。8．D點撥：因為A、C兩容器內(nèi)液體的深度相同，又因為水的密度大于酒精的密度，根據(jù)液體壓強公式p＝ρgh可知，密度越大，壓強越大，即pA＞pC；A、B兩容器內(nèi)盛的都是水，即液體的密度相同，根據(jù)液體的壓強公式p＝ρgh可知，液體的深度越大，壓強越大，即pB＞pA。9．×105；2點撥：p＝ρgh＝×103kg/m3×10N/kg×30m＝×105Pa；壓強最多還能增大Δp＝×105Pa－×105Pa＝×104Pa，所以水還能增加的深度Δh＝