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專題07壓強(qiáng)01題型突破 1TOC\o"1-3"\h\u題型突破一:怎樣解壓力的作圖問題 1題型突破二:怎樣解探究壓力作用效果與那些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)題 3題型突破三:怎樣解壓強(qiáng)大小的計(jì)算問題 3題型突破四:怎樣解增大和減小壓強(qiáng)的問題 6題型突破五:怎樣解運(yùn)用公式分析固體壓強(qiáng)的問題 8題型突破六:怎樣解研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)問題 10題型突破七:怎樣解液體壓強(qiáng)大小計(jì)算問題 13題型突破八:怎樣解液體對(duì)容器底部的壓力問題 16題型突破九:怎樣解連通器的應(yīng)用問題 19題型突破十:怎樣解大氣壓的應(yīng)用問題 21題型突破十一:怎樣解大氣壓的其他測(cè)量方法問題 25題型突破十二:怎樣解大氣壓的變化問題 29題型突破十三:怎樣解流體壓強(qiáng)的應(yīng)用問題 3102題型突破 3103中考練場(chǎng) 33題型突破一:怎樣解壓力的作圖問題無論是作壓力的示意圖還是判斷壓力的示意圖,主要從以下三個(gè)方面考慮:(1)明確被壓的物體;(2)壓力的作用點(diǎn)在被壓物體上;(3)壓力的方向與被壓物體的表面垂直并指向被壓物體。【典例1】(2023·江蘇徐州·中考真題)如圖所示,請(qǐng)畫出水壩上O點(diǎn)受到水的壓力F的示意圖。
【答案】
【詳解】水對(duì)F點(diǎn)的壓力是垂直于壩面向下的,作用在O點(diǎn),作圖如下:
【變式1-1】(2023·河南洛陽·二模)如圖所示,一個(gè)足球掛在豎直墻上,請(qǐng)畫出該足球所受重力和它對(duì)墻面壓力的示意圖。(圖中足球的重心已用“●”標(biāo)出)
【答案】
【詳解】從球心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段,為重力,用G表示;過球與墻面的接觸點(diǎn)沿水平向左的方向垂直畫一條帶箭頭的線段,為壓力,用F表示,如圖所示:
【變式1-2】(2023·河南焦作·三模)質(zhì)量為m的圓球放在光滑斜面和光滑的豎直擋板之間,如圖。在圖中作出擋板對(duì)圓球的支持力和圓球?qū)π泵娴膲毫Φ氖疽鈭D。
【答案】
【詳解】擋板對(duì)圓球的支持力作用點(diǎn)在圓球的圓心上,方向垂直于擋板向右;圓球?qū)π泵娴膲毫ψ饔命c(diǎn)在斜面上,方向垂直于斜面向下。從二力的作用點(diǎn)開始,分別沿二力的方向畫一條帶箭頭的線段,并分別在線段末尾標(biāo)上相關(guān)字母,如圖所示:
題型突破二:怎樣解探究壓力作用效果與那些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)題壓力的作用效果主要從力改變物體的形狀上考慮。壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關(guān),本類題主要利用控制變量法來分析是壓力改變還是受力面積改變,如何改變。通過受力物體形狀改變的大小來顯示壓力的作用效果。形變量越大,力的作用效果越明顯?!咎貏e提示】①實(shí)驗(yàn)中不能選用木板作為受壓物體,因?yàn)槟景宓男巫兂潭炔幻黠@,故應(yīng)選用形變程度明顯的海綿進(jìn)行實(shí)驗(yàn);②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使受壓物體相同;③實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法。【典例2】(2023·廣東深圳·中考真題)琴琴同學(xué)用同一個(gè)物體(圖中白色物體)做‘探究壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系’實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?zhí)顚懴旅鎯?nèi)容。
(1)誰的壓力大,誰的受力面積大;(選填“海綿的大”“沙坑的大”“兩個(gè)相等”)(2)改進(jìn)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的意見:;(3)對(duì)比甲圖選擇下面一個(gè)對(duì)比探究壓強(qiáng)和壓力大小的關(guān)系。
【答案】?jī)蓚€(gè)相等海綿的大都用海綿(或沙坑)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)A【詳解】(1)[1]兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都是同一個(gè)物體,對(duì)海綿或沙坑的壓力一樣大。[2]海綿中物體橫放,沙坑中物體豎放,由圖可得,海綿的受力面積大。(2)[3]實(shí)驗(yàn)為探究壓強(qiáng)與受力面積,應(yīng)只改變受力面積大小,下面的受力物體保持不變,故改進(jìn)意見為:甲、乙都用海綿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或甲、乙都用沙坑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(3)[4]要探究壓強(qiáng)和壓力大小的關(guān)系,應(yīng)保持受力面積相同,受力物體相同,只改變壓力大小,對(duì)比甲圖,應(yīng)該選擇A?!咀兪?-1】(2023·安徽淮南·三模)如圖所示是“探究壓力作用效果和哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有:海綿、完全相同的木塊若干,實(shí)驗(yàn)中是根據(jù)海綿凹陷程度來判斷壓力作用效果。(1)圖中甲、乙實(shí)驗(yàn)可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:;(2)圖中甲、丁實(shí)驗(yàn)中,木塊個(gè)數(shù)不同,但海綿凹陷程度相同,壓力作用效果也相同。請(qǐng)你分析:兩圖壓力作用效果相同的原因是:?!敬鸢浮恳娊馕鲆娊馕觥驹斀狻浚?)[1]圖中甲、乙實(shí)驗(yàn)壓力相同,甲中受力面積小,壓力作用效果明顯,可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:在壓力一定時(shí),壓力作用效果和受力面積大小有關(guān),受力面積越小,壓力作用效果越明顯。(2)[2]圖丁和圖甲相比,壓力增大幾倍的同時(shí)受力面積也增大相同的倍數(shù),根據(jù)可知,壓強(qiáng)大小不變?!咀兪?-2】(2023·山東濟(jì)寧·一模)熱愛勞動(dòng)的平平,在家?guī)蛬寢屪鲲垥r(shí),一個(gè)飲料瓶不小心落到了松軟的玉米面團(tuán)上,在面團(tuán)上留下較深的痕跡。于是他靈機(jī)一動(dòng),利用玉米面團(tuán)和裝有水的飲料瓶,依次做了下圖所示的一系列實(shí)驗(yàn):(1)做實(shí)驗(yàn)①②③是為了探究;(2)利用實(shí)驗(yàn)④⑤可探究重力勢(shì)能大小與是否有關(guān);(3)《民法典》中規(guī)定“禁止從建筑物中拋擲物品”,生活中要杜絕“高空拋物”這種嚴(yán)重危害公共安全的行為,“高空拋物”危害性大的原因,可通過分析實(shí)驗(yàn)⑤⑥得出的結(jié)論來解釋,請(qǐng)你寫出該結(jié)論?!敬鸢浮繅毫ψ饔眯Ч挠绊懸蛩匚矬w質(zhì)量質(zhì)量相同時(shí),物體被舉得越高,具有的重力勢(shì)能越大【詳解】(1)[1]由①②可知,探究的是壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系;由②③可知,探究的是壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。所以做實(shí)驗(yàn)①②③是為了探究壓力作用效果的影響因素。(2)[2]由圖可知,④⑤被舉高的高度相同,所以想要探究的是重力勢(shì)能與物質(zhì)質(zhì)量的關(guān)系。(3)[3]⑤⑥中兩物體質(zhì)量相同,但被舉高的高度不同,高空拋物危險(xiǎn),是因?yàn)槲矬w被舉高的高度較大,具有的重力勢(shì)能大。故結(jié)論為:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),被舉得越高,具有的重力勢(shì)能就越大。題型突破三:怎樣解壓強(qiáng)大小的計(jì)算問題求解壓強(qiáng)大小的解答步驟:(1)分析題意,確定F的值和S的值,當(dāng)物體放在水平面上時(shí),F(xiàn)=G=mg;(2)根據(jù)公式求解即可,特別注意的是對(duì)受力面積的判斷,受力面積應(yīng)是兩個(gè)相互擠壓的物體的實(shí)際接觸面積?!咎貏e提示】當(dāng)用壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)注意:一是壓力F的大小和受力面積S的大小不能弄錯(cuò),這是計(jì)算的關(guān)鍵;二是單位問題要重視,S的單位用“m2”時(shí)得出壓強(qiáng)的單位才是“Pa”.【典例3】(2023·四川巴中·中考真題)質(zhì)量相等且分布均勻的A、B兩個(gè)立方體,A的邊長(zhǎng)為B的一半,如圖甲、乙所示靜置在水平地面上。若甲圖中A對(duì)B的壓強(qiáng)為p1,B對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2;乙圖中B對(duì)A的壓強(qiáng)為p3,A對(duì)地面的壓強(qiáng)為p4。則下列計(jì)算結(jié)果均正確的是()
①p1:p2=2:1②p3:p4=4:1③p1:p3=1:2④p2:p4=1:4A.①② B.②③ C.③④ D.①④【答案】D【詳解】由題意可知,A、B兩個(gè)立方體質(zhì)量相等,則二者的重力也相等,即GA=GB;設(shè)A的邊長(zhǎng)為l,底面積為l2,則B的邊長(zhǎng)為2l,底面積為4l2。由可知,甲圖中A對(duì)B的壓強(qiáng)甲圖中B對(duì)地面的壓強(qiáng)乙圖中B對(duì)A的壓強(qiáng)乙圖中A對(duì)地面的壓強(qiáng)則所以②③錯(cuò)誤,①④正確,故ABC不符合題意,D符合題意。故選D?!咀兪?-1】(2024·安徽合肥·一模)如圖所示,一臺(tái)重為150N的平衡車,每個(gè)車輪與地面的接觸面積為,當(dāng)重為600N的小明站立在平衡車上時(shí),平衡車對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。【答案】【詳解】如圖所示,平衡車有2個(gè)輪子,平衡車對(duì)地面的壓強(qiáng)為【變式3-2】(2024·安徽·一模)如圖甲所示是小明手扶桌邊做俯臥撐保持靜止時(shí)的情境,圖乙是他身體的示意圖,他體重為600N,O是腳和地面接觸點(diǎn),A是重心,B是手對(duì)桌面的施加動(dòng)力點(diǎn),且和身體垂直,。當(dāng)身體和水平地面成60°時(shí)。求:(1)手對(duì)桌面的壓力是多少?(2)若手和桌邊接觸面積是,則手受到壓強(qiáng)是多少?
【答案】(1)200N;(2)104Pa【詳解】解:(1)O是腳和地面接觸點(diǎn),即為杠桿(身體)的支點(diǎn),人的重力為阻力,A是重心,阻力臂為OC,如下所示,B是手對(duì)桌面的施加動(dòng)力點(diǎn),且和身體垂直,動(dòng)力的方向見下圖,動(dòng)力臂為OB,根據(jù)已知條件由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,阻力臂OC=0.5OA動(dòng)力臂OB=OA+AB=OA+0.5OA=1.5OA根據(jù)杠桿的平衡條件有F×OB=G×OC動(dòng)力大小即桌面對(duì)手的作用力大小為根據(jù)力的作用是相互的,手對(duì)桌面的壓力為F′=200N
(2)若手和桌邊接觸面積是,則手受到壓強(qiáng)是答:(1)手對(duì)桌面的壓力是200N;(2)若手和桌邊接觸面積是,則手受到壓強(qiáng)是104Pa。題型突破四:怎樣解增大和減小壓強(qiáng)的問題(1)增大壓強(qiáng)的方法:在受力面積一定時(shí),增大壓力;在壓力一定時(shí),減小受力面積;增大壓力的同時(shí)減小受力面積。(2)減小壓強(qiáng)的方法:在受力面積一定時(shí),減小壓力;在壓力一定時(shí),增大受力面積;減小壓力的同時(shí)增大受力面積?!咎貏e提示】一般包含“尖、利、窄、薄、細(xì)”等字眼的多屬于減小受力面積,從而增大壓強(qiáng);反之,包含“寬、大、粗”等字眼的多屬于增大受力面積,從而減小壓強(qiáng)。【典例4】(2023·青海西寧·中考真題)如圖甲所示,將一塊質(zhì)地均勻的長(zhǎng)木板平放在水平桌面上,用水平向右的推力F緩慢推動(dòng)長(zhǎng)木板,直至圖乙所示的位置。在此過程中,長(zhǎng)木板對(duì)桌面的壓力、壓強(qiáng)的變化情況是()A.壓力變小,壓強(qiáng)變小 B.壓力不變,壓強(qiáng)變大C.壓力不變,壓強(qiáng)不變 D.壓力變大,壓強(qiáng)變大【答案】B【詳解】長(zhǎng)木板放在水平桌面上,長(zhǎng)木板對(duì)桌面的壓力等于長(zhǎng)木板的重力,用水平向右的推力F緩慢推動(dòng)長(zhǎng)木板,直至圖乙所示的位置,因長(zhǎng)木板的重力不變,則對(duì)水平桌面的壓力不變;長(zhǎng)木板對(duì)水平桌面的壓力不變,受力面積減小,由公式可知,長(zhǎng)木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)變大,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B?!咀兪?-1】(2024·上海虹口·一模)如圖所示,均勻正方體甲、乙放在水平地面上,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為、。若沿水平方向切去部分后,剩余部分體積相等且甲對(duì)地面壓強(qiáng)比乙小,則()A.一定大于 B.一定等于C.一定小于 D.可能大于【答案】C【詳解】由題意可知,沿水平方向切去部分后,剩余部分體積相等且甲對(duì)地面壓強(qiáng)比乙小,則,因,由可知,剩余部分對(duì)地面的壓力,故,因,由可知,。則未切除之前,由壓強(qiáng)公式可得因,則一定小于。故ABD不符合題意,C符合題意。故選C?!咀兪?-2】(2024·上海嘉定·一模)如圖所示,實(shí)心均勻正方體甲、乙對(duì)水平地面的壓力相等?,F(xiàn)將甲、乙沿水平方向切去相同厚度,此時(shí)甲、乙剩余部分對(duì)水平地面的壓力為。接著再將甲、乙沿順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)90度后放置,此時(shí)甲、乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為。則()A., B.,C., D.,【答案】A【詳解】圖示中,甲、乙正方體對(duì)水平地面的壓力相等,即兩個(gè)正方體的重力相等,據(jù)G=mg知,兩個(gè)正方體的質(zhì)量相等,即,切去相同厚度,則切去部分的質(zhì)量,因?yàn)?,所以,則。剩余部分甲的重力小于剩余部分乙的重力,甲、乙剩余部分對(duì)水平地面的壓力。切去部分后,甲、乙側(cè)面的面積,再將甲、乙沿順時(shí)針方向翻轉(zhuǎn)90度后,甲、乙對(duì)水平地面的壓強(qiáng),而,因?yàn)?,所以所以,即。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。題型突破五:怎樣解運(yùn)用公式分析固體壓強(qiáng)的問題對(duì)于粗細(xì)均勻、密度均勻的固體(長(zhǎng)方體、圓柱體等)放于水平面上的情況,水平面所受到的壓強(qiáng):。式子中ρ表示固體的密度,h表示固體的高度?!咎貏e提示】公式求解固體壓強(qiáng)的條件:①密度均勻、形狀規(guī)則的實(shí)心柱體(圓柱體或棱柱體);②物體被放在水平面上,且受力面積等于物體的底面積;③水平面所受的壓力是由物體所受的重力產(chǎn)生的(F=G)?!镜淅?】(2022·廣西貴港·中考真題)如圖所示,水平地面上放置A、B兩個(gè)質(zhì)地均勻的長(zhǎng)方體物塊,高度之比hA∶hB=5∶3,底面積之比SA∶SB=1∶3,它們對(duì)地面的壓強(qiáng)之比pA∶pB=5∶3,則它們的密度之比ρA∶ρB=。若從A的上部沿水平方向截取高為h的部分,并將截取部分疊放在B的正中央,A剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)與疊放后B對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則截取部分與A物塊原有高度之比h∶hA=。【答案】1∶13∶10【詳解】[1]長(zhǎng)方體物塊放在水平地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)它們的密度之比[2]從A的上部沿水平方向截取高為h的部分,A剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)pA剩=ρAg(hA-h)疊放后B對(duì)地面的壓強(qiáng)A剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)與疊放后B對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則,,【變式5-1】(2024·上海楊浦·一模)如圖所示,實(shí)心均勻長(zhǎng)方體甲、乙置于水平地面上(底面積,它們對(duì)地面的壓力分別為,對(duì)地面的壓強(qiáng)為。現(xiàn)沿豎直方向切去甲、乙相同的體積,甲、乙對(duì)地面的壓力變化量相等,則(
)A., B.,C., D.,【答案】B【詳解】沿豎直方向切去甲、乙相同的體積,甲、乙對(duì)地面的壓力變化量相等,由于在水平面上,壓力等于自身的重力,所以甲、乙對(duì)地面的壓力變化量等于甲、乙重力的變化量,根據(jù)可知,甲、乙的密度相同,即;由圖可知,,由可知,甲、乙對(duì)地面的壓強(qiáng);又由于,根據(jù)F=pS可得,。故B符合題意,ACD不符合題意。故選B?!咀兪?-2】(2024·上海黃浦·一模)如圖所示,均勻正方體A、B置水平面上,A的高度hA為0.1米,質(zhì)量mA為2千克。①求A的密度ρA;②若B的質(zhì)量為m0,底面積為S0,求B對(duì)水平面的壓強(qiáng)pB;③若B的高度hB不高于0.2米,當(dāng)B的高度大于0.1米時(shí),恰能使A、B對(duì)水平面的壓強(qiáng)相等,求B的密度ρB的取值范圍?!敬鸢浮竣?×103千克/米3;②;③1×103千克/米3≤ρB<2×103千克/米3【詳解】解:①A的密度②B對(duì)水平面的壓強(qiáng)③由于A與B均為均勻柱體置于水平面上,物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為A、B對(duì)水平面壓強(qiáng)相等,即則所以由于則所以答:①A的密度ρA為2×103千克/米3;②B對(duì)水平面的壓強(qiáng)pB是;③B的密度ρB的取值范圍1×103千克/米3≤ρB<2×103千克/米3。題型突破六:怎樣解研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)問題(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過U形管兩端液面的高度差來反映(或顯示)金屬盒受到的壓強(qiáng)大小,這種方法叫轉(zhuǎn)換法。若金屬盒受到壓強(qiáng)但U形管兩端液面高度差為0,說明壓強(qiáng)計(jì)的氣密性差,有漏氣的部位存在。(2)在探究過程中,要注意控制變量法的運(yùn)用,如保持金屬盒在液體內(nèi)部同一深度處,探究液體內(nèi)部向各個(gè)方向的壓強(qiáng)關(guān)系;保持液體密度不變,探究液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系;保持深度不變,探究液體壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系。(3)影響液體壓強(qiáng)大小的因素是液體的密度和深度,液體的密度和深度越大,液體內(nèi)部產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大,分析結(jié)論時(shí)可從此處入手?!咎貏e提示】①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜,連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣,常用方法是用手輕按橡皮膜,觀察壓強(qiáng)計(jì)U形管兩側(cè)液面的高度差是否發(fā)生變化,如果變化,說明不漏氣;如果不變,說明漏氣,則要查出原因,加以修正。②明確實(shí)驗(yàn)所使用的液體是什么。③不能讓壓強(qiáng)計(jì)U形管中液面的高度差過大,以免使部分有色液體從管中流出,如果流出了,要把連接用的橡皮管取下重新連接【典例6】(2023·遼寧朝陽·中考真題)小明在研究“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)”實(shí)驗(yàn)中:(1)如圖甲所示,從結(jié)構(gòu)上看,壓強(qiáng)計(jì)(選填“屬于”或“不屬于”)連通器;(2)他通過比較乙、丙兩圖可以得出:同種液體,,壓強(qiáng)越大;(3)若丙圖中,探頭在水中的深度為5cm時(shí),請(qǐng)你計(jì)算該處水的壓強(qiáng)為;(4)小明還想研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,于是他向丙圖燒杯中多次加鹽水,發(fā)現(xiàn)形管兩側(cè)液面高度差不斷的增大,于是得出液體密度越大,壓強(qiáng)越大的結(jié)論。他的結(jié)論是(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的,理由是?!敬鸢浮坎粚儆谏疃仍缴?00錯(cuò)誤沒有控制液體的深度相同【詳解】(1)[1]上端開口,下端連通的容器叫連通器,液體壓強(qiáng)計(jì)的左端是密閉的,所以不屬于連通器。(2)[2]比較乙、丙兩圖可知,液體密度相同,丙中探頭深度大,形管兩側(cè)液面的高度差大,液體壓強(qiáng)也大,故可以得出的結(jié)論是:同種液體,深度越大,液體壓強(qiáng)越大。(3)[3]探頭在水中的深度為時(shí)的壓強(qiáng)為(4)[4][5]向丙圖燒杯中多次加鹽水,改變了液體密度的同時(shí)也改變了液體深度,沒有控制液體的深度相同,故結(jié)論錯(cuò)誤?!咀兪?-1】(2024·陜西西安·一模)某小組用U形管壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)。(1)如圖甲,使用前檢查裝置是否漏氣的方法是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,則說明裝置(選填“漏氣”或“不漏氣”);壓強(qiáng)計(jì)是通過U形管中液面的高度差來反映被測(cè)壓強(qiáng)大小的;(2)如圖乙和丙所示,將金屬盒浸沒于水中時(shí),可以觀察到隨著金屬盒沒入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差越(選填“大”或“小”),由此可知液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與有關(guān);(3)保持金屬盒的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻,觀察圖丙和丁,小強(qiáng)得出了“在同一深度液體的密度越大,其內(nèi)部的壓強(qiáng)越大”的結(jié)論。你認(rèn)為通過他這樣的操作得到的結(jié)論是(選填“正確”或“不正確”)的,原因是;(4)如圖戊所示,容器中間用隔板分成左、右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,當(dāng)容器左、右兩側(cè)分別加入兩種不同的液體A和B,觀察到橡皮膜發(fā)生了形變,以下判斷中正確的是(填字母)。A.液體A的密度大于液體B的密度
B.液體A的密度等于液體B的密度C.液體A的密度小于液體B的密度
D.以上選項(xiàng)均有可能【答案】不漏氣大液體深度不正確沒有保持金屬盒所處液體的深度相同D【詳解】(1)[1]使用前應(yīng)檢查裝置是否漏氣,方法是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,則說明裝置不漏氣。(2)[2][3]金屬盒沒入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差變大,所以在液體密度一定時(shí),液體越深,液體壓強(qiáng)越大,所以液體壓強(qiáng)與液體深度有關(guān)。(3)[4][5]保持金屬盒的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻,液體的深度增大,密度增大,U形管左右液面差增大,沒有控制液體深度不變,不能探究液體壓強(qiáng)跟液體密度的關(guān)系。(4)[6]由圖可知,橡皮膜向左邊凸起,說明右邊液體壓強(qiáng)大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,所以無法根據(jù)判斷左右兩側(cè)液體密度大小關(guān)系,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。【變式6-2】(2024·北京·一模)某學(xué)習(xí)小組在“探究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)行了如下操作和分析:(1)某同學(xué)使用液體壓強(qiáng)計(jì)前,發(fā)現(xiàn)U形管左右兩側(cè)液面存在高度差,如圖甲所示。他接下來應(yīng)該的操作是(選填選項(xiàng)字母);A.從U形管內(nèi)向外倒出適量的水
B.拆除軟管重新安裝調(diào)整后,他用手指按壓橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說明該裝置(選填“漏氣”或“不漏氣”);(2)根據(jù)乙和丁實(shí)驗(yàn)步驟,(選填“可以”或“不可以”)得出結(jié)論:液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小還跟液體的密度有關(guān)。理由是:沒有控制探頭(橡皮膜);探究與密度關(guān)系,必須控制深度相同,而乙和丁實(shí)驗(yàn)步驟,深度和密度都不同,故不能得出正確結(jié)論?!敬鸢浮緽不漏氣不可以深度相同【詳解】(1)[1]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)橡皮膜沒有受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中的液面就是相平的,即B正確。故選B。[2]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,則說明裝置不漏氣。(2)[3][4]液體壓強(qiáng)與液體密度和深度有關(guān),探究與密度關(guān)系,必須控制深度相同,而乙和丁實(shí)驗(yàn)步驟,深度和密度都不同,故不能得出正確結(jié)論。題型突破七:怎樣解液體壓強(qiáng)大小計(jì)算問題(1)在判斷液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小時(shí),要抓住“液體的密度”與“液體的深度”兩個(gè)因素來分析。在深度相同時(shí),比較密度的大小來確定壓強(qiáng)的大?。辉诿芏认嗤瑫r(shí),比較深度的大小來確定壓強(qiáng)的大小。(2)利用公式p=ρgh計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí),準(zhǔn)確判斷h的大小是關(guān)鍵,h是指自由液面到所求壓強(qiáng)處的豎直高度。另外,計(jì)算時(shí)要注意公式中各物理量的單位應(yīng)統(tǒng)一。(3)公式p=ρgh中的h是指從液面到某點(diǎn)的垂直距離,如圖所示,A點(diǎn)的深度h=30cm=0.3m,B點(diǎn)的深度h?=40cm=0.4m,C點(diǎn)的深度h?=50cm=0.5m?!镜淅?】(2023·山東淄博·中考真題)如圖,將高為5cm的長(zhǎng)方體木塊緩慢放入盛滿水的容器中,靜止時(shí)木塊在水面上漂浮,下表面到水面的距離為3cm,排開水的重力為3N。則木塊下表面受到水的壓強(qiáng)是Pa,木塊受到的浮力是N,木塊的質(zhì)量是kg,木塊的密度是kg/m3(,g取10N/kg)。
【答案】30030.36×102【詳解】[1]木塊下表面受到水的壓強(qiáng)為[2]由阿基米德原理可知,木塊受到的浮力[3]木塊漂浮在水中,由物體的浮沉條件可知,木塊的重力G=F浮=3N由G=mg可得,木塊的質(zhì)量為[4]木塊漂浮在水中,排開水的體積木塊的底面積木塊的體積木塊的密度為【變式7-1】(2024·廣西欽州·一模)如圖所示,重為0.4N、底面積為的薄壁圓柱形容器置于水平面上,容器內(nèi)盛有10cm深的水,且容器足夠高,水的密度為,水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是Pa,現(xiàn)有三個(gè)物體甲、乙、丙,其密度、體積的關(guān)系如表,選擇將物體放入容器中(物體均能浸沒在水中,且水不會(huì)溢出)使水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量、容器對(duì)水平地面壓強(qiáng)的變化量均最大。物體密度體積甲3V乙3V丙2V【答案】乙【詳解】[1]水對(duì)容器底的壓強(qiáng)是[2]①水對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量所以要使最大,應(yīng)選擇V物最大的物體,即甲、乙使最大;②容器對(duì)水平地面壓強(qiáng)的變化量所以要使最大,應(yīng)選擇m物最大的物體,由表中數(shù)據(jù)可知,物體甲的質(zhì)量物體乙的質(zhì)量物體丙的質(zhì)量所以物體乙、丙,水平地面壓強(qiáng)的變化量最大,綜上可知,選擇乙物體,對(duì)容器底部壓強(qiáng)的變化量、容器對(duì)水平地面壓強(qiáng)的變化量均最大?!咀兪?-2】(2024·黑龍江哈爾濱·一模)底面積300cm2、深度20cm的薄壁圓柱形容器重6N,放置在水平桌面上,其中盛有6cm深的水如圖甲;然后將一質(zhì)量為2.7kg的實(shí)心正方體鋁塊放入水中,如圖乙。(ρ鋁=2.7×103kg/m3)則:鋁塊的體積是m3;放入鋁塊后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加了Pa?!敬鸢浮?×10-3m3300Pa【詳解】[1]由得,鋁塊的體積[2]根據(jù)鋁塊的體積V鋁塊=1×10-3m3,可計(jì)算出鋁塊的棱長(zhǎng)鋁塊的底面積而且ρ鋁>ρ水,可知鋁質(zhì)鋁塊沉底,比較甲、乙兩圖可知,放入鋁塊后,水的深度可知,鋁塊沒有浸沒水中,則水深增加量所以,放入鋁塊后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)增加量題型突破八:怎樣解液體對(duì)容器底部的壓力問題要計(jì)算液體對(duì)容器底的壓力問題,需要注意:(1)對(duì)于上下粗細(xì)不均勻的容器,應(yīng)先利用公式計(jì)算出容器底所受的壓強(qiáng),再利用公式(S是容器的底面積)計(jì)算出容器底受到液體的壓力,即(2)對(duì)于上下粗細(xì)均勻的容器,容器底受到液體的壓力等于液體的重力,即F=G液,當(dāng)然若條件充足,也可用計(jì)算液體產(chǎn)生的壓力?!咎貏e提示】液體對(duì)容器底部的壓力等于以容器底面積為底的液柱的重力?!镜淅?】(2023·山東煙臺(tái)·中考真題)如圖所示,水平桌面上放有底面積和質(zhì)量都相同的兩個(gè)玻璃杯,分別裝有深度相同的水。下列說法中正確的是(
)
A.兩個(gè)玻璃杯對(duì)桌面的壓力大小相等 B.兩個(gè)玻璃杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)大小相等C.水對(duì)兩個(gè)玻璃杯底部的壓力大小相等 D.水對(duì)兩個(gè)玻璃杯底部的壓強(qiáng)大小不相等【答案】C【詳解】A.如圖所示,兩個(gè)玻璃板底面積和質(zhì)量相同,右杯裝水體積比左杯大,根據(jù)可知,右杯水的質(zhì)量較大,故右杯和水總質(zhì)量較大;根據(jù)可知右杯總重力較大,由于放水平面上時(shí)玻璃杯對(duì)桌面的壓力與其重力相等,則右杯對(duì)桌面的壓力較大,故A錯(cuò)誤;B.因?yàn)閮蓚€(gè)玻璃板底面積相等,右杯對(duì)桌面的壓力比左杯對(duì)桌面的壓力大,根據(jù)可知,右杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)更大,故B錯(cuò)誤;CD.因?yàn)閮杀拿芏群蜕疃榷枷嗤?,根?jù)可知,水對(duì)玻璃杯底部的壓強(qiáng)相等,又因?yàn)楸拥酌娣e相等,根據(jù)可知,水對(duì)兩個(gè)玻璃杯底部的壓力大小相等,故C正確,D錯(cuò)誤。故選C。【變式8-1】(多選)(2024·上海徐匯·一模)如圖所示,瓶中裝有一定量的水,豎直放置時(shí)如圖(a)所示,水對(duì)瓶底的壓強(qiáng)為pa,若將它豎直倒置如圖(b)所示,水對(duì)瓶蓋的壓強(qiáng)為pb。為比較pa與pb的大小關(guān)系,小明的分析過程是:瓶中水的質(zhì)量不變,水對(duì)瓶底的壓力和水對(duì)瓶蓋的壓力相等,瓶底面積Sa大于瓶蓋面積Sb,由壓強(qiáng)公式可知pa小于pb。下列關(guān)于pa與pb大小關(guān)系及小明分析過程,判斷正確的是()A.pa小于pb,小明分析過程正確B.pa大于pb,小明分析中“用公式計(jì)算液體壓強(qiáng)”是錯(cuò)誤的C.pa小于pb,小明分析中“用公式計(jì)算液體壓強(qiáng)”是錯(cuò)誤的D.pa小于pb,小明分析中“水對(duì)瓶底和水對(duì)瓶蓋的壓力相等”是錯(cuò)誤的【答案】CD【詳解】根據(jù)圖示可知,水的深度不同,a圖中水深小于b圖中的水深,由p=ρgh可知,pa小于pb。容器中的液體的形狀是不規(guī)則的,雖然瓶子中水的質(zhì)量不變,水的重力不變,但水對(duì)底部的壓強(qiáng)不同,瓶底面積Sa大于瓶蓋面積Sb,由F=pS可知,水對(duì)瓶底的壓力和水對(duì)瓶蓋的壓力不一定相等。b圖中一部分水的壓力作用在側(cè)壁上,故不能用公式計(jì)算液體產(chǎn)生的壓強(qiáng),故CD正確,AB錯(cuò)誤。故選CD?!咀兪?-2】(2023·四川眉山·二模)如圖所示的三個(gè)質(zhì)量相等的容器中分別裝有酒精、水與鹽水,它們對(duì)容器底部的壓力相等,則下列說法正確的是()
A.鹽水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大 B.酒精的質(zhì)量最小C.水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)最大 D.容器對(duì)桌面的壓力相等【答案】C【詳解】AC.由題知,三種液體對(duì)容器底部的壓力相等,由圖可知:且S水<S酒精<S鹽水根據(jù)可知,三種液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)關(guān)系為p水>p酒精>p鹽水故A錯(cuò)誤,C正確;BD.盛酒精的容器上粗、下細(xì),液體對(duì)容器底的壓力小于液體的重力,即F<G酒精;盛水的容器為柱形容器,則液體對(duì)容器底的壓力等于液體的重力,即F=G水;盛鹽水的容器上細(xì)、下粗,液體對(duì)容器底的壓力大于液體的重力,即F>G鹽水。所以G鹽水<G水<G酒精即三容器內(nèi)液體重力最大的是酒精,由G=mg可知,三種液體中質(zhì)量最大的是酒精,故BD錯(cuò)誤。故選C。題型突破九:怎樣解連通器的應(yīng)用問題分析有關(guān)連通器應(yīng)用實(shí)例的思路如下:(1)根據(jù)連通器的定義準(zhǔn)確判斷應(yīng)用實(shí)例中哪部分是連通器;(2)根據(jù)連通器的原理判斷液面是否相平,注意連通器各部分液面保持相平的條件;(5)若分析有關(guān)液體壓強(qiáng)的大小,可運(yùn)用來分析?!咎貏e提示】在理解連通器原理時(shí),應(yīng)注意兩個(gè)條件:一是“連通器里只有一種液體”;二是“在液體不流動(dòng)時(shí)”。只有同時(shí)滿足了這兩個(gè)條件,各容器中的液面才能保持相平?!镜淅?】(2023·四川雅安·中考真題)關(guān)于如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn),描述錯(cuò)誤的是()
A.圖甲:一瓶橙汁先后放在相同的海綿上,海綿凹陷程度不同,說明壓力大小不同B.圖乙:在水中,壓強(qiáng)計(jì)的探頭所處的深度減小,它受到水的壓強(qiáng)也隨之減小C.圖丙:連通器中裝入同種液體,液體靜止時(shí),連通器各部分的液面總保持相平D.圖?。簩⒆灾茪鈮河?jì)從山下移動(dòng)到山上,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)上升【答案】A【詳解】A.固體對(duì)水平面的壓力等于自身的重力,同一瓶橙汁重力相同,壓力相同,瓶蓋與瓶底的面積大小不同,海綿凹陷程度不同,說明壓力相同時(shí),壓力的作用效果與受力面積有關(guān),故A錯(cuò)誤,符合題意;B.液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度有關(guān),由圖可知,在水中,壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒所處的深度減小,它受到的水的壓強(qiáng)也隨之減小,故B正確,不符合題意;C.連通器中裝入同種液體,根據(jù)可知,液體靜止時(shí),底部受到液體壓強(qiáng)是相同的,則深度相同,所以連通器各部分中的液面總保持相平,故C正確,不符合題意;D.大氣壓與海拔高度有關(guān),海拔越高,壓強(qiáng)越小,將自制氣壓計(jì)從山下移動(dòng)到山上,外部氣壓減小,氣壓計(jì)細(xì)玻璃管中的液面會(huì)上升,故D正確,不符合題意。故選A?!镜淅?-1】(2024·遼寧沈陽·模擬預(yù)測(cè))如圖,取一個(gè)瓶子,裝入適量帶色的水,再取一段兩端開口的細(xì)玻璃管,使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,水沿玻璃管上升到瓶口以上,這就制成了可以粗略判斷氣壓變化的氣壓計(jì)。(1)玻璃瓶與玻璃管構(gòu)成的裝置(填“是”或“不是”)連通器;(2)拿著氣壓計(jì)從甲處到乙處,若觀察到玻璃管中的水柱,可以判斷甲處的氣壓大于乙處的氣壓。【答案】不是上升【詳解】(1)[1]上端開口、下端連通的容器叫做連通器,玻璃瓶是密封的,所以玻璃瓶與玻璃管構(gòu)成的裝置不是連通器。(2)[2]外界大氣壓減小時(shí),在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下,會(huì)有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)水柱的高度會(huì)上升。所以若觀察到玻璃管中的水柱上升,可以判斷甲處的氣壓大于乙處的氣壓。【典例9-2】(2024·上海普陀·一模)如圖所示是一款“天氣預(yù)報(bào)瓶”,可以粗略預(yù)測(cè)天氣的晴雨。左側(cè)球形容器與右側(cè)彎管底部相通,內(nèi)裝有一定量的有色液體,球形容器內(nèi)被封閉氣體的壓強(qiáng)為且?guī)缀醪蛔?,彎管最上端開口處與大氣相通。當(dāng)外界氣壓發(fā)生變化時(shí),左右容器內(nèi)液面位置會(huì)隨之發(fā)生變化。
①“天氣預(yù)報(bào)瓶”是根據(jù)原理制成的,從如圖中左右容器內(nèi)液面位置關(guān)系可知:(選填“大于”“等于”或“小于”);②當(dāng)右側(cè)彎管液面明顯上升,說明周圍環(huán)境處于“陰雨天”還是“晴天”?請(qǐng)結(jié)合所學(xué)大氣壓強(qiáng)知識(shí)進(jìn)行分析?!敬鸢浮?jī)?nèi)氣體大氣壓與外界大氣壓存在壓強(qiáng)差大于右側(cè)彎管液面上升,說明大氣壓減小。而陰雨天時(shí)大氣壓小于晴天時(shí)大氣壓,所以是陰雨天【詳解】①[1]由圖可知,左側(cè)球形容器與右側(cè)彎管液面不想平,說明左右側(cè)大氣壓存在壓強(qiáng)差,故“天氣預(yù)報(bào)瓶”是根據(jù)瓶?jī)?nèi)氣體大氣壓與外界大氣壓存在壓強(qiáng)差原理制成的。[2]左側(cè)液面低,右側(cè)液面高,說明左側(cè)壓強(qiáng)大于右側(cè)壓強(qiáng),故p1大于p0。②[3]晴天空氣中水汽含量遠(yuǎn)小于陰天,相對(duì)氧濃度較高,所以晴天氣壓較大,陰天氣壓較低,故當(dāng)右側(cè)彎管液面明顯.上升,說明外界大氣壓低,說明現(xiàn)在是陰雨天。題型突破十:怎樣解大氣壓的應(yīng)用問題當(dāng)在大氣壓的作用下有明顯的外在表現(xiàn)時(shí),被研究的兩處的氣壓一定是不相等的,所以有關(guān)解釋大氣壓現(xiàn)象的題目,要仔細(xì)考慮其物理過程中,是什么原因使某一處的氣壓減小或增大,然后在氣壓差的作用下,出現(xiàn)了這種現(xiàn)象。例如用吸管喝飲料,當(dāng)用力吸吸管時(shí),吸管內(nèi)的氣壓減小,飲料就在外界大氣壓的作用下被壓進(jìn)吸管,從而喝到飲料,而并非我們平常說的吸進(jìn)。【典例10】(2023·海南·中考真題)物理小妙招,生活更精彩。圖甲中,用圓紙筒穿過購物袋的提手提重物就不勒手,這是通過增大來減小壓強(qiáng);圖乙是自制簡(jiǎn)易蛋黃分離器,擠壓礦泉水瓶,讓瓶口貼近蛋黃,松開手蛋黃被吸進(jìn)瓶子里,這是利用的作用?!敬鸢浮渴芰γ娣e大氣壓【詳解】[1]用圓紙筒穿過購物袋的提手提重物就不勒手,這是在壓力一定時(shí),通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)。[2]由于瓶子受擠壓,瓶?jī)?nèi)的空氣被擠出,使瓶子內(nèi)的壓強(qiáng)小于瓶子外的壓強(qiáng),在外界大氣壓和瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)差的作用下,蛋黃被壓入瓶?jī)?nèi)?!咀兪?0-1】(2024·陜西榆林·二模)物理知識(shí)在生活中有廣泛的應(yīng)用。如圖甲所示,鍋爐液位計(jì)是原理的應(yīng)用;如圖乙所示,塑料吸盤是利用了緊緊“吸”在墻壁上;如圖丙所示,用電池和鋁箔紙生火,著火點(diǎn)處于鋁箔紙較細(xì)的位置,因?yàn)榇颂幍妮^大,產(chǎn)生的熱量較多?!敬鸢浮窟B通器大氣壓電阻【詳解】[1]鍋爐液位計(jì)是連通器原理的應(yīng)用,鍋爐液位計(jì)和鍋爐構(gòu)成連通器,通過觀察液位計(jì)里的水位可以判斷鍋爐里的水位。[2]塑料吸盤使用時(shí),先將吸盤和墻之間的空氣排開,形成真空,利用大氣壓將吸盤緊緊“吸”(壓)在墻壁上。[3]用電池和鋁箔紙生火,著火點(diǎn)處于鋁箔紙較細(xì)的位置,因?yàn)榇颂帣M截面積較小,電阻較大,和其它位置相比,通過電流和通電時(shí)間相同,根據(jù)焦耳定律可知,鋁箔紙較細(xì)的位置產(chǎn)生的熱量較多?!咀兪?0-2】(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))如圖-1所示是自制簡(jiǎn)易蛋黃分離器,擠壓礦泉水瓶,讓瓶口貼近蛋黃,松開手蛋黃被吸進(jìn)瓶子里,這是利用的作用。如圖-2所示,為某小組設(shè)計(jì)的“研究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的裝置,M、N分別是B、C管內(nèi)液體中同一水平線上的兩個(gè)點(diǎn)。開關(guān)打開時(shí),B內(nèi)的液面(選填“低于”或“高于”)C內(nèi)的液面。如圖-3所示,用毛皮摩擦后的橡膠棒置于礦泉水瓶上方,再用另一毛皮摩擦過的橡膠棒靠近時(shí),觀察到兩支橡膠棒會(huì)相互?!敬鸢浮看髿鈮旱陀谂懦狻驹斀狻縖1]擠壓礦泉水瓶,礦泉水瓶?jī)?nèi)的氣體含量變小,則氣壓變小,在大氣壓的作用下將蛋黃被吸進(jìn)瓶子里。[2]因?yàn)锽管下方液體流速快,壓強(qiáng)小,管內(nèi)液柱低,所以B內(nèi)的液面低于C內(nèi)的液面。[3]兩支橡膠棒都是利用毛皮摩擦過的,所以帶同種電荷,根據(jù)電荷間的相互作用可知,相互排斥。題型突破十一:怎樣解大氣壓的其他測(cè)量方法問題用吸盤或注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺測(cè)大氣壓的原理是。關(guān)鍵是利用二力平衡條件求出大氣壓力,利用刻度尺測(cè)出長(zhǎng)度,間接求出大氣壓力的作用面積。要注意使吸盤或注射器內(nèi)部形成真空?!咎貏e提示】巧測(cè)大氣壓的方法(1)用吸盤拉力法。如下左圖所示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出從光滑玻璃上拉下吸盤所用力F,將吸盤的底面圓形畫在紙上,用刻度尺測(cè)出吸盤的半徑,計(jì)算出吸盤的面積S,再用壓強(qiáng)公式可計(jì)算出大氣壓的大約值。(2)吸盤重力法。將塑料掛鉤吸盤按壓在光滑水平玻璃下面,擠出塑料吸盤內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤壓在玻璃上的面積S;將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上,如上右圖所示,用小勺輕輕向桶內(nèi)加細(xì)沙,直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板,測(cè)出此時(shí)塑料掛鉤、小桶和沙的總重力G。則大氣壓的數(shù)值約為【典例11】(2023·江蘇無錫·中考真題)小華發(fā)現(xiàn),壓縮一個(gè)已經(jīng)充氣的氣球感到很容易,但想把它壓縮得很小卻又很困難。由此她猜想被封閉的一定質(zhì)量的氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)與體積可能有關(guān)。為此她準(zhǔn)備了的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)繩等,進(jìn)行探究,步驟如下
(1)如圖甲所示,用刻度尺測(cè)出注射器刻度部分的長(zhǎng)度為,則活塞的橫截面積為;(2)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗(yàn)是否漏氣,不增加器材,方法是;(3)如圖乙所示,用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,彈簧測(cè)力計(jì)一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器活塞開始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示為N,此時(shí)外界大氣壓的數(shù)值為;(4)取下橡皮帽,拉動(dòng)活塞,讓活塞的底端位于注射器刻度處,用橡皮帽封住注射器的小孔,確保不漏氣,此時(shí)注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為.再按照?qǐng)D乙的方式操作,水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積變?yōu)闀r(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為,繼續(xù)向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒,記下注射器內(nèi)氣體體積與對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)、將所測(cè)數(shù)據(jù)記錄在下表中。注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)10▲13.31516①當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為N;②當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為。【答案】10.002用手拉動(dòng)注射器活塞,根據(jù)難易程度判斷氣密性2012【詳解】(1)[1][2]如圖甲所示,注射器刻度部分左端對(duì)準(zhǔn)零刻線,右端對(duì)準(zhǔn)10cm刻線,刻度尺的分度值為0.1mm,刻度尺測(cè)出注射器刻度部分的長(zhǎng)度為10.00cm,則活塞的橫截面積為(2)[3]排盡筒內(nèi)的空氣,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,為了檢驗(yàn)是否漏氣,不增加器材,方法是:用手拉動(dòng)注射器的活塞,如果比較容易拉動(dòng),則證明氣密性不好,如果不容易被拉動(dòng),則證明氣密性良好。(3)[4]如圖乙,彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,讀數(shù)為20N。[5]此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于外界大氣壓對(duì)活塞的壓力,外界大氣壓的數(shù)值(4)①[6]注射器內(nèi)被封閉的氣體體積為,再用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)活塞時(shí),測(cè)力計(jì)的拉力與注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力之和等于外界大氣壓對(duì)活塞的壓力由以上步驟(3)可知,外界大氣壓對(duì)活塞的壓力為20N,由此得到下表注射器內(nèi)氣體體積810121620彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)10▲13.31516注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力1086.754觀察表中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn):注射器內(nèi)的氣體變化為原來體積的2倍時(shí),注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力減半,由上表可知,注射器內(nèi)氣體為20mL時(shí)注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為4N,因此注射器內(nèi)氣體為10mL時(shí)注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為8N,當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為②[7]當(dāng)注射器內(nèi)氣體體積為時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為16N,外界大氣壓對(duì)活塞的壓力為20N,則注射器內(nèi)氣體對(duì)活塞的壓力為注射器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為【變式10-1】(2023·江蘇泰州·模擬預(yù)測(cè))小明用2mL的注射器、量程為0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺粗略測(cè)量大氣壓的值。
(1)步驟一:先將注射器內(nèi)吸入一些水,再推動(dòng)活塞至注射器筒的底端,目的是,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;步驟二:如圖甲所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為5.4N;步驟三:用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4.00cm;則算出活塞的橫截面積為cm2;步驟四:算出大氣壓強(qiáng)值為Pa。(2)他們?cè)僮霰緦?shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)0~10N的彈簧測(cè)力計(jì)損壞了,手邊只有兩個(gè)0~5N的彈簧測(cè)力計(jì),小華就設(shè)計(jì)了圖乙實(shí)驗(yàn),當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),讀出兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù),把兩個(gè)示數(shù)之和作為活塞所受的拉力,這個(gè)做法(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)?!敬鸢浮颗疟M注射器內(nèi)空氣0.5錯(cuò)誤【詳解】(1)[1]橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體,產(chǎn)生的力會(huì)和外部大氣壓力抵消一部分,這樣使得彈簧測(cè)力計(jì)受到的拉力減小,在面積不變的情況下,測(cè)得的大氣壓會(huì)偏?。凰韵葘⒆⑸淦鲀?nèi)抽滿水,再豎直向上推動(dòng)活塞至注射器筒的底端,使水充滿在注射器小孔中,這樣可排盡注射器小孔中殘余氣體,減小實(shí)驗(yàn)過程中的測(cè)量的誤差。[2][3]根據(jù)圓柱體積公式得注射器的橫截面積為根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知大氣壓強(qiáng)值為(2)[4]錯(cuò)誤,因?yàn)橐宰竺娴膹椈蓽y(cè)力計(jì)為研究對(duì)象,當(dāng)注射器中的活塞開始滑動(dòng)時(shí),測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài),受到墻對(duì)它的拉力和右面彈簧的拉力是一對(duì)平衡力,大小相等;同理右面測(cè)力計(jì)處于平衡狀態(tài),受到左面彈簧的拉力和手對(duì)它的拉力是一對(duì)平衡力,大小相等。所以,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于手對(duì)它的拉力?!咀兪?0-2】(2023·江蘇揚(yáng)州·二模)科學(xué)活動(dòng)課中,同學(xué)們利用注射器、的彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺,估測(cè)本地的大氣壓強(qiáng)值。如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材,用橡皮帽封住注射器的小孔,沿水平方向慢慢向右拉動(dòng)注射器筒,觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)。(1)小紅做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),剛開始注射器的針筒很容易被拉動(dòng),向右拉動(dòng)針筒的過程中,需要用的力越來越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大;而小明做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),剛開始針筒就很難拉動(dòng),在拉動(dòng)注射器筒的過程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)基本沒有變化(實(shí)驗(yàn)器材氣密性完好,忽略活塞與針筒間的摩擦)。二人均將活塞拉至2mL刻度線處,保持實(shí)驗(yàn)裝置靜止,分別記錄此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和,請(qǐng)問(選填“小紅”或“小明”)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差更大,請(qǐng)你通過受力分析說明原因。如果使用上述數(shù)據(jù)誤差更大這位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算所得的大氣壓強(qiáng)測(cè)量值將會(huì)(選填“偏大”或“偏小”);(2)選擇(1)中測(cè)量更準(zhǔn)確同學(xué)的數(shù)據(jù),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為。然后利用刻度尺測(cè)出注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度,計(jì)算得到本地大氣壓強(qiáng)的測(cè)量值Pa。
【答案】小紅見解析偏小【詳解】(1)[1][2]小紅實(shí)驗(yàn)中剛開始注射器的針筒很容易被拉動(dòng),說明注射器內(nèi)空氣沒有排盡,有一定氣壓,這樣會(huì)使拉力變小,即拉力小于大氣壓力,向右拉動(dòng)針筒的過程中,注射器內(nèi)的氣壓越來越小,需要用的力越來越大,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸增大;而小明做實(shí)驗(yàn)時(shí),剛開始針筒就很難拉動(dòng),在拉動(dòng)注射器筒的過程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)基本沒有變化,說明開始時(shí)注射器內(nèi)是真空,此時(shí)的拉力等于大氣壓力,因此小紅的實(shí)驗(yàn)誤差更大。[3]由于小紅的拉力小于大氣壓力對(duì)針筒的壓力,根據(jù)可知,在面積不變的情況下,測(cè)得的大氣壓會(huì)偏小。(2)[4]注射器筒刻度部分的容積為注射器筒刻度部分的長(zhǎng)度為則活塞的面積為大氣壓強(qiáng)為題型突破十二:怎樣解大氣壓的變化問題(1)大氣壓隨高度的增加而減??;(2)一般情況下,冬天的氣壓比夏天的高,晴天的氣壓比陰天的高;(3)溫度不變時(shí),氣體的體積越小,壓強(qiáng)越大;體積越大,壓強(qiáng)越小?!咎貏e提示】大氣壓的變化高度增加氣壓小,沸點(diǎn)跟著氣壓跑。冬天變得氣壓高;陰天氣壓又變小?!镜淅?2】(2023·山東淄博·中考真題)“做中學(xué)”是一種重要的學(xué)習(xí)方式,小明用吸管進(jìn)行科學(xué)研究,正確的說法是()
A.圖甲:吸管的一端做得很尖,是為了減小壓強(qiáng)B.圖乙:用吸管制成水氣壓計(jì),從山下移到山頂時(shí)管內(nèi)的水柱下降C.圖丙:用吸管自制溫度計(jì)顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì)D.圖丁,用吸管對(duì)著兩個(gè)乒乓球的中間吹氣,乒乓球會(huì)向兩邊分開【答案】C【詳解】A.吸管―端做得很尖,是在壓力一定時(shí),為了減小受力面積,增大壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;B.把水氣壓計(jì)從山下移到山頂,瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)不變,而外界大氣壓隨高度的增加而減小,此時(shí)在瓶?jī)?nèi)氣壓的作用下會(huì)有一部分水被壓入玻璃管,因此管內(nèi)水柱會(huì)升高,故B錯(cuò)誤;C.用吸管自制溫度計(jì)顯示溫度高低,利用了液體熱脹冷縮的性質(zhì),故C正確;D.根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系:當(dāng)向兩個(gè)乒乓球中間吹氣時(shí),此位置的空氣流速加大,壓強(qiáng)小于兩邊的壓強(qiáng),在壓強(qiáng)差的作用下,兩乒乓球向中間靠攏,故D錯(cuò)誤。故選C?!咀兪?2-1】(2024·河南許昌·一模)下列與壓強(qiáng)有關(guān)的說法中正確的是()A.中國大飛機(jī)C919起飛時(shí),機(jī)翼上方空氣流速小于下方空氣流速B.輸液時(shí),藥瓶下方設(shè)置了一個(gè)空氣管,是為了平衡瓶?jī)?nèi)外的氣壓C.高壓鍋是利用增大氣壓降低沸點(diǎn)的原理來加快煮熟食物的D.水中的魚吐氣泡,氣泡上升時(shí)變大的原因是液體內(nèi)部越淺的地方壓強(qiáng)越大【答案】B【詳解】A.飛機(jī)起飛時(shí),機(jī)翼上方的空氣流速大壓強(qiáng)小,機(jī)翼下方的空氣流速小壓強(qiáng)大,從而產(chǎn)生向上的升力,故A錯(cuò)誤;B.輸液時(shí),藥瓶下方設(shè)置了一個(gè)空氣管,主要是為了保持藥瓶?jī)?nèi)液體表面空氣的壓力等于外界氣壓,從而使藥液能夠順利流出。故B正確;C.液體的沸點(diǎn)是隨氣壓而變化,氣壓越高,沸點(diǎn)也就越大。高壓鍋是增大壓強(qiáng)以提高沸點(diǎn),這樣鍋內(nèi)才能達(dá)到更高的溫度,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)液體中壓強(qiáng)的公式p=ρgh,魚吐出的氣泡在上升過程中,高度h不斷變小,外面的水對(duì)氣泡產(chǎn)生的壓強(qiáng)越來越小,即壓力越來越小。為保持氣泡內(nèi)外壓力平衡,氣泡必須增大自己的體積來減小氣泡內(nèi)部的壓強(qiáng),以與外界水對(duì)它的壓強(qiáng)相平衡。因此,氣泡在上升的過程中會(huì)逐漸變大。故D錯(cuò)誤。故選B?!咀兪?2-2】(2024·河北邯鄲·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,用吸管吸飲料時(shí),飲料在作用下進(jìn)入口腔,在高山上用吸管吸飲料,會(huì)(選填“容易些”、“困難些”或“一樣”);壓力鍋容易煮熟飯,是因?yàn)閴毫﹀伿軣岷?,鍋?nèi)的氣壓升高,液體的沸點(diǎn)?!敬鸢浮看髿鈮豪щy些升高【詳解】[1]用吸管吸飲料時(shí),將吸管中的飲料吸走,吸管內(nèi)形成真空,飲料在大氣壓作用下進(jìn)入口腔。[2]高山上海拔較高,大氣壓較小,在高山上用吸管吸飲料,會(huì)困難些。[3]液體的沸點(diǎn)隨液面氣壓升高而升高,壓力鍋容易煮熟飯,是因?yàn)閴毫﹀伿軣岷螅亙?nèi)的氣壓升高,液體的沸點(diǎn)升高。題型突破十三:怎樣解流體壓強(qiáng)的應(yīng)用問題(1)確定流速大的地方在哪里。(或分析物體形狀,凸出部分的流體流速大)。(2)根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。流速大的地方,壓強(qiáng)小,流速小的地方,壓強(qiáng)大。(3)根據(jù)壓強(qiáng)大小確定壓力大小及壓力差的方向。(4)根據(jù)壓力差的作用分析產(chǎn)生的各種現(xiàn)象?!咎貏e提示】判定流速大小常用的方法有以下三種:一是流體在相同時(shí)間內(nèi)通過的路程越長(zhǎng),流體的流速越大:二是在單位時(shí)間內(nèi)通過管道橫截面的流體的體積相同時(shí),管道的橫截面積越小,流體的流速越大:三是在水平面上高速運(yùn)動(dòng)的物體如高速運(yùn)動(dòng)的列車)周圍,離物體越近,流體的流速越大?!镜淅?3】(2023·江蘇南京·中考真題)如圖所示,從倒置的漏斗口用力吸氣后,乒乓球不掉落,說明的存在。用力持續(xù)向下吹氣,乒乓球也不掉落,這是因?yàn)槠古仪騼蓚?cè)上方空氣的流速(選填“大”或“小”,下同),球下方的氣體壓強(qiáng)比上方氣體壓強(qiáng)。【答案】大氣壓大大【詳解】[1]吸氣時(shí),乒乓球上方空氣壓強(qiáng)小,乒乓球下面壓強(qiáng)幾乎等于大氣壓強(qiáng),這樣乒乓球的上、下部就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差,從而托起乒乓球,不掉落。[2][3]用力持續(xù)向下吹氣,乒乓球兩側(cè)上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,而乒乓球下方空氣流速小壓強(qiáng)大,這樣會(huì)在乒乓球的上、下方就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力差,從而托起乒乓球,不掉落。【變式13-1】(2024·江蘇鹽城·模擬預(yù)測(cè))(1)如圖所示,是河水中的漩渦。漩渦邊沿水的流速相對(duì)中心處的流速較小,壓強(qiáng)較,從而形成壓力差,導(dǎo)致周邊物體易被“吸入”漩渦;(2)小明采用“向漏斗口吹氣,觀察乒乓球狀態(tài)”的方法來探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響。以下方案不合理的是。 A.豎直向上吹氣 B.水平向右吹氣 C.豎直向下吹氣 D.斜向下吹氣【答案】大A【詳解】(1)[1]漩渦邊沿水的流速相對(duì)中心處的流速較小、壓強(qiáng)較大,而漩渦中心處水的流速較大,壓強(qiáng)較小,形成一個(gè)向旋渦中心的壓強(qiáng)差、壓力差,從而導(dǎo)致周邊物體易被吸入漩渦。(2)[2]A.不吹氣時(shí),乒乓球受到的重力和支持力是平衡力,乒乓球處于靜止?fàn)顟B(tài);豎直向上吹氣時(shí),乒乓球底部空氣流速大、壓強(qiáng)小,乒乓球上面流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向下的壓力,乒乓球受豎直向下的重力,乒乓球還受到支持力作用,這三個(gè)力是平衡力,乒乓球也處于靜止?fàn)顟B(tài),不能通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來探究流體流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響,故A符合題意;B.不吹氣時(shí),乒乓球由于重力作用會(huì)滾下來,水平向右吹氣時(shí),乒乓球左側(cè)空氣流速大、壓強(qiáng)小,乒乓球右側(cè)空氣流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向左的壓力,乒乓球保持靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響,故B不符合題意;C.不吹氣時(shí),乒乓球由于重力作用會(huì)滾下落,豎直向下吹氣時(shí),乒乓球上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,乒乓球下方空氣流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向上的壓力,乒乓球保持靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響,故C不符合題意;D.不吹氣時(shí),乒乓球由于重力作用會(huì)滾下來,斜向下吹氣時(shí),乒乓球右上方空氣流速大、壓強(qiáng)小,乒乓球左下方空氣流速小、壓強(qiáng)大,產(chǎn)生向右上方的壓力,乒乓球保持靜止?fàn)顟B(tài),對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響,故D不符合題意。故選A?!咀兪?3-2】(2024·江西·一模)如圖所示,如圖所示,是一輛電動(dòng)自行車,將車鑰匙插入鎖孔并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下,車子就通電了,這個(gè)車鑰匙相當(dāng)于電路中的;遮陽傘下方的空氣流速小于傘上方的流速,傘下方的壓強(qiáng)(選填“大于”“小于”或“等于”)傘上方的壓強(qiáng),使車身不穩(wěn)定,容易引發(fā)事故?!敬鸢浮块_關(guān)大于【詳解】[1]將鑰匙插入鎖孔轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)啟動(dòng),說明使用鑰匙可以控制電路,即鑰匙相當(dāng)于開關(guān)。[2]在相同時(shí)間內(nèi),空氣經(jīng)過上方的路程長(zhǎng),速度大;經(jīng)過下方的路程短,速度小。上方空氣流速大,壓強(qiáng)??;下方空氣流速小,壓強(qiáng)大,所以傘下方的氣壓大于傘上表面的氣壓,則傘會(huì)被向上吸起來,引發(fā)安全事故。一、選擇題1.(2024·上海金山·一模)下圖實(shí)例中,能說明大氣壓強(qiáng)存在的是()A.軍艦在水面航行 B.壺內(nèi)液面相平 C.覆杯實(shí)驗(yàn) D.水壩下寬上窄【答案】C【詳解】A.軍艦在水面航行,是浸在液體中的物體都受到浮力,所以軍艦受到浮力,故A不符合題意;B.壺嘴和壺身中的液面等高是利用了連通器原理,與大氣壓無關(guān),故B不符合題意;C.紙片托水,是因?yàn)楸瓋?nèi)水的壓強(qiáng)小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,使紙片和水不會(huì)掉落,故C符合題意;D.水壩下部較寬,是因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,下部較寬可承受更大的水的壓強(qiáng),與大氣壓無關(guān),故D不符合題意。故選C。2.(2024·江西·模擬預(yù)測(cè))如圖所示,一質(zhì)量均勻的長(zhǎng)方體木板放在水平桌面上靜止,①②③各為其中的,此時(shí)它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p。小宇首先只切除①,余下的木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p1,然后再切除②,余下的木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)為p2。則下列判斷正確的是()A. B. C. D.【答案】A【詳解】未切除時(shí),它對(duì)桌面的壓強(qiáng)為只切除①,余下的木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)為然后再切除②,余下的木板對(duì)桌面的壓強(qiáng)為A.p與p1的比為故A正確;B.p1與p2的比為故B錯(cuò)誤;C.p與p2的比為故C錯(cuò)誤;D.p2與p1的比為故D錯(cuò)誤。故選A。3.(多選)(2024·河南駐馬店·一模)某同學(xué)用鉛筆、細(xì)鐵絲制作了一支簡(jiǎn)易密度計(jì),他將密度計(jì)先后插入盛有不同液體的甲、乙兩個(gè)相同容器中。當(dāng)密度計(jì)靜止時(shí),兩容器中液面恰好相平,如圖所示。下列說法正確的是()A.甲容器中液體密度較大B.乙容器對(duì)水平桌面的壓力較大C.兩容器中密度計(jì)受到的浮力乙大于甲D.密度計(jì)插入前后,兩容器中液體對(duì)容器底的壓強(qiáng)變化量相等【答案】AD【詳解】AC.密度計(jì)在液體里都處于漂浮,則它受到的浮力等于自身重力,即浮力大小相等。甲排開液體的體積小于乙排開液體的體積,根據(jù)阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,液體的密度ρ甲>ρ乙,故A正確,C錯(cuò)誤;B.由圖可知,甲中液體的體積大于乙液體的體積,且密度ρ甲>ρ乙,根據(jù)G=ρVg可知,液體重力G甲>G乙。根據(jù)容器對(duì)水平桌面的壓力F=G容器+G液體+G密度計(jì)可知,甲容器對(duì)桌面的壓力更大,故B錯(cuò)誤;D.密度計(jì)插入前后,容器底部增大的壓力都等于密度計(jì)的重力,即壓力的增大量相等。根據(jù)可知,容器底部受到液體的壓強(qiáng)變化量相等,故D正確。故選AD。4.(2024·上海靜安·一模)如圖所示,底面積不同的圓柱形容器分別盛有甲、乙兩種液體,液體對(duì)各自容器底部的壓強(qiáng)相等。若在兩容器中分別抽出部分液體,使容器中剩余液體的體積相同,則剩余液體對(duì)各自容器底部的壓強(qiáng)p、壓力F的關(guān)系是(
)A. B.C. D.【答案】A【詳解】由圖可知,甲、乙液體的高度關(guān)系為,已知兩液體對(duì)各自容器底部的壓強(qiáng)相等,由液體壓強(qiáng)公式p=ρgh可知,;若在兩容器中分別抽出部分液體,使容器中剩余液體的體積相同,由可得,,由G=mg可得,,因?yàn)槿萜鳛橹稳萜?,故,則;由圖可知,兩容器的底面積的關(guān)系為,根據(jù)可得,,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。5.(2024·上海金山·一模)如圖所示,放置在水平地面上的均勻圓柱體甲和乙,質(zhì)量和高度均相等。沿水平方向在兩柱體上截去相同高度后,剩余部分對(duì)地面的壓強(qiáng)p甲、p乙和壓力F甲、F乙的關(guān)系是()A.p甲<p乙,F(xiàn)甲=F乙 B.p甲=p乙,F(xiàn)甲<F乙C.p甲>p乙,F(xiàn)甲=F乙 D.p甲=p乙,F(xiàn)甲>F乙【答案】A【詳解】由于甲、乙兩個(gè)均勻圓柱體質(zhì)量相等,則ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙由于甲、乙兩個(gè)均勻圓柱體的高度相等,則ρ甲S甲=ρ乙S乙沿水平方向在兩柱體上截去相同高度,則剩余部分的高度相等,所以剩余部分的質(zhì)量ρ甲S甲h剩=ρ乙S乙h剩則剩余部分的重力相等,故剩余部分對(duì)地面的壓力相等;由圖可知,甲的體積大于乙的體積,所以甲的密度小于乙的密度;沿水平方向在兩柱體上截去相同高度后,剩余部分的高度相同,由p=ρgh可知,p甲<p乙;故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。6.(2024·廣西欽州·一模)下列關(guān)于液體和氣體壓強(qiáng)及相關(guān)的應(yīng)用的說法錯(cuò)誤的是()A.船閘利用了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系實(shí)現(xiàn)通航B.吸盤式掛鉤是靠大氣壓“吸”在墻壁上C.水庫大壩是根據(jù)液體壓強(qiáng)規(guī)律設(shè)計(jì)成“上窄下寬”的形狀D.青藏地區(qū)海拔高,氣壓低,水的沸點(diǎn)低,用高壓鍋才能煮熟食物【答案】A【詳解】A.船閘利用了連通器原理實(shí)現(xiàn)通航,故A錯(cuò)誤,A符合題意;B.吸盤式掛鉤使用時(shí)先將吸盤與墻之間的空氣排出,靠大氣壓將吸盤壓在墻壁上,故B正確,B不符合題意;C.液體的壓縮隨深度增加而增大,水庫大壩是根據(jù)液體壓強(qiáng)規(guī)律設(shè)計(jì)成“上窄下寬”的形狀,使底部能承受更大的壓強(qiáng),故C正確,C不符合題意;D.水的沸點(diǎn)隨氣壓降低而降低,青藏地區(qū)海拔高,氣壓低,水的沸點(diǎn)低,達(dá)不到煮熟食物的溫度,用高壓鍋使鍋內(nèi)形成較高氣壓提高水的沸點(diǎn),才能煮熟食物,故D正確,D不符合題意。故選A。二、填空題7.(2024·河南·一模)水平桌面上甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相等但底面積不同的圓柱形容器內(nèi)裝有質(zhì)量相等的不同液體,兩個(gè)完全相同的物體在甲、乙兩容器中靜止時(shí)如圖所示。甲、乙中兩個(gè)物體所受的浮力;兩種液體的密度;甲、乙兩個(gè)容器底部對(duì)桌面的壓強(qiáng)?!敬鸢浮?<<【詳解】[1][2]根據(jù)圖示可知,物體在甲中處于懸浮狀態(tài),受到的浮力等于自身的重力,液體的密度等于物體的密度;在乙中處于漂浮狀態(tài),受到的浮力等于自身的重力,液體的密度大于物體的密度,所以物體在甲、乙中受到的浮力相同,;乙容器中液體的密度大于甲容器中液體的密度,[3]容器的質(zhì)量相同,重力相同,液體的重力、物體的重力相同,所以甲、乙兩個(gè)裝置的總重力是相同的,對(duì)水平面的壓力相同,乙的受力面積小,根據(jù)可知,乙容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng)大,。8.(2024·湖北黃岡·一模)如圖所示,容器底面積為100cm2,里面裝有重18N、深15cm的水,容器底部受到水的壓強(qiáng)是Pa;把一個(gè)重0.8N,體積為100cm3的小球放進(jìn)容器中,小球靜止時(shí)受到水的浮力是N。【答案】15000.8【詳解】[1]由公式得容器底部受到水的壓強(qiáng)是[2]假設(shè)小球靜止時(shí)完全浸沒水里,此時(shí)小球所受得浮力為因?yàn)镕浮>G,所以小球靜止時(shí)不可能完全浸沒在水里,即小球靜止時(shí)漂浮在水面,故此時(shí)所受得浮力等于小球的重力,即9.(2024·上海普陀·一模)意大利科學(xué)家用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先測(cè)得了標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值約為帕,表示1平方米面積受到;實(shí)驗(yàn)時(shí),若僅將玻璃管傾斜至虛線位置,則管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度將(選填“變小”“不變”或“變大”)。
【答案】托里拆利大氣壓力的大小為牛變大【詳解】[1][2]十七世紀(jì)40年代意大利科學(xué)家托里拆利首先用實(shí)驗(yàn)測(cè)出大氣壓的值。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的值約為1.0×105帕,表示1平方米面積受到大氣壓力的大小為1×105牛。[3]若將玻璃管稍微傾斜一點(diǎn)放置,大氣壓不變,所以水銀柱高度也不變,但傾斜后水銀柱的長(zhǎng)度會(huì)變大。10.(2024·上海楊浦·一模)如圖所示,一塊冰放在容器底部(冰的密度為千克/米),容器置于水平桌面上。若冰的體積為米,則冰的質(zhì)量為千克;若冰全部融化成水,則水的質(zhì)量為千克,冰融化前后容器內(nèi)底部受到壓力(選填“增大”“不變”或“減小”)。【答案】0.180.18減小【詳解】[1]冰的質(zhì)量為[2]物體的質(zhì)量與狀態(tài)無關(guān),故冰熔化成水后質(zhì)量不變。[3]容器的形狀“上寬下窄”,冰熔化之前,冰對(duì)容器底的壓力等于自身重力,冰熔化成水后,水對(duì)容器底的壓力小于自身重力,故壓力減小。11.(2024·黑龍江哈爾濱·一模)在一個(gè)重2N,底面積為0.01m2的容器里裝12N的水,容器中水的深度h為0.1m,把它放在水平桌面上,如圖所示(g=10N/kg),(1)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是Pa,壓力是N;(2)容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是Pa,壓力是N?!敬鸢浮?00010140014【詳解】(1)[1]水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)是[2]由得,壓力是(2)[3][4]容器在水平面上,容器對(duì)桌面的壓力容器對(duì)桌面的壓強(qiáng)是三、實(shí)驗(yàn)題12.(23-24九年級(jí)上·貴州貴陽·階段練習(xí))飛機(jī)在空中飛行時(shí)都有一定的迎角(機(jī)翼軸線與水平氣流的夾角),飛機(jī)飛行時(shí)的升力除了與機(jī)翼形狀有關(guān)外,是否還與迎角大小有關(guān)呢?為了研究這一問題,在老師的幫助下,小明利用電風(fēng)扇、升力測(cè)力計(jì)、飛機(jī)模型,按圖甲方式進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):擋位弱風(fēng)中風(fēng)強(qiáng)風(fēng)升力F/N256步驟一:閉合電風(fēng)扇的開關(guān),調(diào)節(jié)擋位使其風(fēng)速最大,并使飛機(jī)模型的迎角為0°,記錄測(cè)力計(jì)的示數(shù)。重復(fù)5次實(shí)驗(yàn)并計(jì)算升力的平均值。步驟二:改變迎角的大小,使其分別為5°、10°、15°、20°,重復(fù)步驟一步驟三:處理相關(guān)數(shù)據(jù)得到升力與迎角的關(guān)系,如圖乙。(1)由圖乙可知,飛機(jī)的飛行速度一定,當(dāng)迎角為°時(shí),升力最大;迎角由0°逐漸增大到20°的過程中,升力的變化特點(diǎn)是;(2)小明若要進(jìn)一步研究飛機(jī)的升力與其飛行速度的關(guān)系,利用現(xiàn)有器材,只需要控制不變,通過調(diào)節(jié)來改變飛機(jī)模型的飛行速度即可;(3)研究飛機(jī)升力與飛行速度的關(guān)系時(shí),數(shù)據(jù)如圖丙所示,由表格數(shù)據(jù)知:當(dāng)飛機(jī)的迎角一定時(shí),飛行速度越大,升力也越大。若某飛機(jī)以500km/h的速度做水平勻速直線飛行時(shí)的迎角為θ1,以800km/h的速度做水平勻速直線飛行時(shí)的迎角為θ2(θ1、θ2均小于15°),則θ1θ2(選填“大于”“小于”或“等于”)。理由是。【答案】15先增大后減小仰角電風(fēng)扇的檔位大于見解析【詳解】(1)[1][2]由圖乙可知,飛機(jī)的飛行速度一定,當(dāng)迎角為15°時(shí),升力最大;迎角由0°逐漸增大到20°的過程中,升力的變化特點(diǎn)是先增大后減小。(2)[3][4]小明若要進(jìn)一步研究“飛機(jī)的升力與其飛行速度的關(guān)系”需要控制仰角相同;改變飛行速度,實(shí)驗(yàn)中通過改變電風(fēng)扇的檔位來改變風(fēng)速大小。(3)[5][6]飛機(jī)在水平勻速直線飛行時(shí),升力都等于重力,升力一定,根據(jù)“飛機(jī)迎角一定時(shí),飛行速度越大升力也越大”知飛行時(shí)升力一定,速度越大,迎角越小,所以θ1>θ2。13.(2024·上海奉賢·一模)進(jìn)入冬季,高血壓腦溢血發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加;為了探究原因,小明查閱資料后得知:(a)氣溫變化,會(huì)引起血管熱脹冷縮;(b)血管阻力下降時(shí),人體為了保持血流量不變,血液對(duì)單位面積血管壁的壓力隨之變?。唬╟)同一血管內(nèi),血管長(zhǎng)度和血液黏度一定時(shí),血液的流速越大,血液通過血管時(shí)受到的阻力越大;(d)血液流速會(huì)隨血管橫截面積的變化而變化;當(dāng)血管橫截面積為正常值的n倍時(shí),測(cè)得心臟主動(dòng)脈血管內(nèi)血液勻速流動(dòng)的速度v與n的數(shù)值如下表;n1.000.900.800.750.60v(厘米/秒)182022.52430(1)血壓是指血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)作用于單位面積血管壁的壓力,它是推動(dòng)血液在血管內(nèi)流動(dòng)的原因;這里“血壓”的“壓”指的是(選填“壓強(qiáng)”或“壓力”);(2)結(jié)合上述信息,分析冬季氣溫驟降可能導(dǎo)致血壓升高的原因,請(qǐng)寫出分析過程:;(3)病人在輸液時(shí),藥水瓶上除了輸液管外,另外還插有一根“閑置”的管,管口朝上“敞開”在空氣中,如圖所示;這是讓藥液順利進(jìn)入靜脈,同時(shí)保證藥水瓶相對(duì)針管有一定的高度,血液不會(huì)流到輸液管內(nèi),說明病人靜脈的血壓(選填“大于”、“等于”或“小于”)大氣壓強(qiáng)?!敬鸢浮繅簭?qiáng)溫度降低,血管收縮,血管橫截面積變??;血液流動(dòng)速度變大,血液通過血管時(shí)受到的阻力變大,血液對(duì)單位面積血管壁的壓力變大,即血壓升高大于【詳解】(1)[1]物體單位面積上受到的壓力,稱為壓強(qiáng);血液在血管內(nèi)向前流動(dòng)時(shí),對(duì)血管壁造成的側(cè)壓力,就是單位面積上受到的壓力,所以這里“血壓”的“壓”是指的壓強(qiáng)。(2)[2]冬季氣溫驟降,溫度降低,血管收縮,血管橫截面積變??;血液流動(dòng)速度變大,血液通過血管時(shí)受到的阻力變大,血液對(duì)單位面積血管壁的壓力變大,即血壓升高。(3)[3]加個(gè)“閑置”的管后,瓶?jī)?nèi)氣壓等于瓶外大氣壓強(qiáng),同時(shí)藥水瓶相對(duì)針管有一定的高度,則瓶?jī)?nèi)氣壓與輸液管中液體壓強(qiáng)之和,等于病人靜脈的血壓,所以病人靜脈的血壓大于瓶?jī)?nèi)氣壓,故病人靜脈的血壓大于大氣壓強(qiáng)。四、計(jì)算題14.(2024·湖北黃岡·一模)如圖所示,水平杠桿MON保持靜止,A、B是實(shí)心柱形物體,它們受到的重力分別是GA=27N,GB=8N,B的底面積SB=20cm2,柱形容器中裝有水,此時(shí)水的深度h1=10cm,容器的底面積S容=180cm2,B物體底面離容器底的距離h0=4cm,已知MO:ON=2:5,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)和水對(duì)B物體的浮力;(2)A物體對(duì)水平地面的壓力;(3)若打開開關(guān)K緩慢放水,試討論,當(dāng)放出水的質(zhì)量為m時(shí),A物體對(duì)水平地面的壓力N是多少?(提示:在討論求解N的大小時(shí),m可作為已知量)【答案】(1)1000Pa,1.2N;(2)10N;(3)見解析【詳解】解:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)B排開水的體積水對(duì)B物體的浮力(2)杠桿N端繩子的拉力由杠桿的平衡條件可得則杠桿M端繩子的拉力A物體對(duì)水平地面的壓力(3)①當(dāng)容器內(nèi)水的深度h0=4cm時(shí),流出水的體積由可得,流出水的質(zhì)量當(dāng)m≤0.96kg時(shí),流出水的體積,則水深度的變化量物體B排開水的體積物體B受到的浮力杠桿N端繩子的拉力由杠桿的平衡條件可得則杠桿M端繩子的拉力A物體對(duì)水平地面的壓力當(dāng)m=0.96kg時(shí)②容器內(nèi)水的總體積水的總質(zhì)量當(dāng)時(shí),B物體露出水面且自身的重力不變,則M端繩子的拉力不變,A對(duì)水平地面的壓力7N不變。當(dāng)時(shí),A物體對(duì)水平地面綜上可知,當(dāng)0≤m≤0.96kg時(shí),A物體對(duì)水平地面的壓力當(dāng)0.96kg≤m≤1.68kg時(shí),A物體對(duì)水平地面的壓力為7N不變。答:(1)水對(duì)容器底的壓強(qiáng)和水對(duì)B物體的浮力為1000Pa,1.2N;(2)A物體對(duì)水平地面的壓力為10N;(3)見解析。15.(2024·上海楊浦·一模)如圖所示,盛有水且足夠高的薄壁柱形容器甲與質(zhì)量為3千克實(shí)心均勻柱體乙放在水平地面上,它們的底面積分別為0.02米、0.01米,水的深度小于0.07米。將柱體乙浸沒在容器甲的水中后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為980帕。①求柱體乙浸沒后,水的深度;②求柱體乙浸沒前后,容器對(duì)地面的壓強(qiáng)增加量;③求柱體乙密度的取值范圍?!敬鸢浮竣?.1m;②1470Pa;③【詳解】解:①由題意知,柱體乙浸沒在容器甲的水中,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為p=980Pa由p=ρgh可得,乙浸沒后,水的深度為②乙浸沒在容器甲的水中后,容器甲對(duì)地面的壓力變化量等于柱體乙受到的重力,即已知容器甲的底面積為S甲=0.02m2由可得,容器對(duì)地面壓強(qiáng)增加量為③由可得,當(dāng)體積最大時(shí),密度最小,當(dāng)體積最小時(shí),密度最大,由①得,完全浸沒時(shí),水高0.1m,則乙的高度最大為0.1m,則乙最大的體積為由可得,柱體乙的密度最小為已知未放乙時(shí)水深小于0.07m,放入乙后,水深0.1m,則放入柱體乙后水深的變化量為△h水>0.03m即由于柱體乙完全浸沒在水中,則則由可得,柱體的密度最大為綜上所述柱體乙的密度取值范圍為答:①水的深度為0.1m;②容器對(duì)地面壓強(qiáng)增加量為1470Pa;③柱體乙密度ρ乙的取值范圍為。一、單選題1.(2023·西藏·中考真題)“風(fēng)雨兼程十余載,逐夢(mèng)藍(lán)天向未來”。承載著中國人“大飛機(jī)夢(mèng)”的C919于2023年5月28日?qǐng)A滿完成首個(gè)商業(yè)航班飛行,該機(jī)型的全部設(shè)計(jì)均由中國人自己的團(tuán)隊(duì)自主完成,標(biāo)志著中國航空工業(yè)的飛躍。下列描述正確的是()
A.飛機(jī)在空中飛行時(shí)相對(duì)于地面是靜止的B.乘客乘坐飛機(jī)時(shí)系好安全帶是為了減小慣性C.飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)時(shí),它受到的重力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)平衡力D.飛機(jī)產(chǎn)生升力的原因是機(jī)翼上表面受到的壓力大于下表面受到的壓力【答案】C【詳解】A.飛機(jī)在空中飛行時(shí)相對(duì)于地面位置在不斷變化,飛機(jī)是運(yùn)動(dòng)的,故A錯(cuò)誤;B.乘客乘坐飛機(jī)時(shí)系好
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