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文檔簡介

第九章《壓強》考點清單(解析版)

知識導(dǎo)航

?考點1壓強

?考點2液體的壓強

?考點3大氣壓強

?考點4流體壓強與流速的關(guān)系

知識點講解

考點1:壓強

1、壓強、壓強的大小及其計算

(1)壓強概念: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。

F

(2)壓強公式:"=一。

S

(3)壓強p的單位是帕斯卡(簡稱為帕),符號是四。

2、減小壓強方法

(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。

3、增大壓強方法

(1)壓力一定,減小受力面積。

(2)受力面積一定,增大壓力。

(3)同時增大壓力,減小受力面積。

應(yīng)用:①速滑運動員的冰鞋裝有冰刀。②投向靶盤的飛鏢。③用力剎車。

4、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:壓力的作用點在受壓物體的表面上。

(5)辨析:重力和壓力的區(qū)別

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

作用點物體的重心在受壓物體的表面上

施力物體地球?qū)κ芰ξ矬w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,其重力等于物體對地面的壓力

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

注意點

以產(chǎn)生壓力,但壓力的大小不一定等于物體的重力。

(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,壓力越大,壓力的作

用效果越明顯;壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。

考點2:液體壓強

1、液體壓強產(chǎn)生的原因是由于液體受重力的作用,而且具有流動性,叫液體壓強,若液體

在失重的情況下,將無壓強可言。

2、液體壓強具有以下幾個特點

(1)液體除了對容器底部產(chǎn)生壓強外,還對“限制”它流動的側(cè)壁產(chǎn)生壓強,固體則只對

其支承面產(chǎn)生壓強,方向總是與支承面垂直。

(2)在液體內(nèi)部向各個方向都有壓強,在同一深度向各個方向的壓強都相等,同種液體,

深度越深,壓強越大。

3、容器底部受到液體的壓力跟液體的重力不一定相等。

4、液體壓強的計算

(1)計算液體壓強的公式是p=Pgh。

(2)液體壓強的大小只取決于液體的種類(即密度P)和深度h,而和液體的質(zhì)量、體積

沒有直接的關(guān)系。

(3)運用液體壓強的公式計算確定深度時,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時,各容器的液面保持相壬。

(3)連通器的應(yīng)用:茶壺、鍋爐水位計、乳牛自動喂水器、船閘等都是根據(jù)連通器的原理

來工作的。

考點3:大氣壓強

1、大氣壓強的認識

(1)大氣壓強:大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓;大氣壓用P。

表示。

(2)產(chǎn)生原因:因為空氣受重力作用并且具有流動性。

(3)馬德堡半球?qū)嶒炞C明了:①大氣壓的存在②大氣壓很大。

2、托里拆利實驗

(1)精確測量出標準大氣壓數(shù)值的實驗:托里拆利實驗。

(2)實驗過程:在長約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

槽中放開堵管口的手指后,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時管內(nèi)外水銀面的高度差約

為760mm。

(3)結(jié)論:大氣壓p°=760niniHg=76cniHg=1.01X105pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)。

3、大氣壓的特點

(1)空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都祖笠。

(2)大氣壓隨高度增加而減小;且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來說,

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100Pao

(4)沸點與壓強:一切液體的沸點,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:質(zhì)量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大;氣體體積越

大壓強越小。

考點4:流體壓強

1、流體壓強與流速的關(guān)系

(1)流體:流動的物體,指的是液體和氣體。

(2)液體壓強與流速的關(guān)系:在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。

2、飛機升力的產(chǎn)生原因

(1)飛機的升力的產(chǎn)生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。

(2)當(dāng)飛機在機場跑道上滑行時,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的

空氣速度慢、壓強大。

(3)機翼上下方所受的壓力差形成向上的升力。

’典例分析題型分類舉一反三

X___________/

考點1:壓強

【典例1】(2023春?衡陽期中)如圖所示,一個裝有水的平底密閉礦泉水瓶,先正立放置

在水平桌面上,再倒立放置。兩次放置時,瓶對桌面的壓力分別為F甲和F乙,瓶對桌面

的壓強分別為p甲和p乙,則()

A.F甲>F乙B.p甲>p乙C.F甲VF乙D.p甲Vp乙

【答案】D

【解答】解:AC、水瓶放在水平桌面上,它對桌面的壓力等于水瓶的重力,即F=G,

正立和倒立時,水瓶的重力不變,壓力大小也不變,即F下=F乙,故A、C錯誤;

BD、由公式D』可知,在壓力F一定時,受力面積S越小,壓強p越大,水瓶倒立時

PS

桌面的受力面積更小,壓強更大,即P甲<p乙,故B錯誤、D正確。

故選:D。

【典例2】(2023春?天門期中)甲、乙兩個物體放在水平桌面上,已知甲、乙兩個物體的

重力之比為1:2,甲、乙兩個物體與桌面接觸面積之比為2:3,則兩個物體對桌面的壓

強之比為()

A.4:3B.3:4C.3:1D.1:3

【答案】B

【解答】解:由題意可知:G甲:G乙=1:2,S甲:S乙=2:3;

根據(jù)p=£=W可得:

ss

G甲

江=義堊TxS=3

G乙S甲224

S乙

故選:B,

【典例3】(2022春?天河區(qū)校級期中)如圖所示,物體A在水平推力F的作用下,從甲圖

位置勻速運動到乙圖位置。在此過程中,A受到的摩擦力將不變,A對桌面的壓力

將不變,A對桌面的壓強將變?。ㄌ睢白兇蟆?、“不變”或“變小”)。

甲乙

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解:讀圖可知,在從圖甲向圖乙的運動過程中,物體A的重力不變,A對桌面

的壓力等于重力,所以壓力大小不變、接觸面的粗糙程度不變,所以摩擦力的大小也不

變。

對桌面的壓力始終不變,受力的面積由小變大,所以壓強在逐漸減小。

故答案為:不變;不變;變小。

【典例4】(2023春?鳳城市期中)如圖所示,某同學(xué)利用小桌、海綿和祛碼等器材進行“探

究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實驗。

(1)本實驗的科學(xué)探究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

(2)小桌對海綿的壓力改變了海綿的形狀(選填“形狀”或“運動狀態(tài)”)。

(3)為了探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系,應(yīng)比較圖甲和圖乙的實驗,可知受力面

積相同時,壓力越大(選填“越大”“越小”),壓力的作用效果越明顯。

(4)為了探究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系,應(yīng)比較乙、丙兩圖的實驗,

可知壓力大小相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。

【答案】(1)控制變量法;(2)形狀;(3)越大;(4)乙、丙;受力面積越小,壓

力的作用效果越明顯。

【解答】解:(1)本實驗的科學(xué)探究方法是控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,小桌對海綿的壓力改變了海綿的形狀。

(3)為了探究壓力作用效果與壓力大小的關(guān)系,因比較圖甲和圖乙的實驗,可知受力面

積相同時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯。

(4)為了探究壓力的作用效果與受力面積大小的關(guān)系,要控制壓力相同,故應(yīng)比較乙、

丙兩圖的實驗,可知壓力大小相同時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。

故答案為:S)控制變量法;(2)形狀;(3)越大;(4)乙、丙;受力面積越小,

壓力的作用效果越明顯。

【典例5】(2023春?沾化區(qū)校級期中)質(zhì)量為2t的汽車,在水平公路上勻速行駛時受到的

摩擦阻力是車重的0.02倍,不考慮空氣阻力(g取10N/kg),求:

(1)地面受到的壓力大小為多少?

(2)汽車受到的摩擦力為多少?

(3)汽車勻速行駛時,發(fā)動機對卡車的牽引力是多大?

【答案】(1)地面受到的壓力大小為ZXIO4N;

(2)汽車受到的摩擦力為4X1()2N;

(3)汽車勻速行駛時,發(fā)動機對卡車的牽引力是4X1()2N。

【解答】解:

(1)汽車的質(zhì)量m=2t=2X103kg,

汽車的重力:G=mg=2X103kgX10N/kg=2X104N;

汽車在水平公路上,汽車對地面的壓力等于汽車受到的重力,貝U;F壓=G=2X104N;

(2)汽車受到的摩擦力:f=0.02G=0.02X2Xl()4N=4X102N;

(3)因為汽車在水平公路上勻速行駛,

所以汽車受到的牽引力和摩擦力是一對平衡力,則有:F牽=f=4X102N。

答:(1)地面受到的壓力大小為2X104N;

(2)汽車受到的摩擦力為4X102N;

(3)汽車勻速行駛時,發(fā)動機對卡車的牽引力是4X102N。

考點2:液體的壓強

【典例6】(2023春?大興區(qū)期中)在水平桌面上有兩個薄壁圓筒甲和乙,它們的橫截面積

分別為S甲和S乙且S甲<S乙,給它們分別裝有密度不同的液體,當(dāng)兩圓筒內(nèi)的液柱均為

h時,兩筒內(nèi)液體的質(zhì)量恰好相等,如圖所示。設(shè)液體對圓筒底部的壓力分別為F甲和F

乙、液體對圓筒底部的壓強分別為p甲和p乙,則下列關(guān)系中正確的是()

甲二二二二乙二二二二h

A.Fsp=F乙,p¥=p乙B.Ftp>F乙,pEp=p乙

C.FT<F乙,p甲<p乙D.FT=F乙,p甲>p乙

【答案】D

【解答】解:容器內(nèi)液體的質(zhì)量相同,根據(jù)G=mg可知,液體的重力相同,容器是規(guī)則

形狀的,則容器底部的壓力等于液體的重力,所以F,=F乙;

由于S甲<S乙,根據(jù)p=]■可知,液體對圓筒底部的壓強關(guān)系為:p,>p乙。

故選:D。

【典例71(2023春?岱岳區(qū)期中)取一根橫截面積為1cm2的輕質(zhì)薄壁直筒塑料管,在底部

扎上橡皮膜后,向管內(nèi)倒入10g水,使它豎直靜止于某液體中,如圖所示,觀察到橡皮

膜恰好變平時,管外液面比管內(nèi)液面高2cm。下列結(jié)論中()

①管內(nèi)水對底部橡皮膜的壓力大小為0.12N

②管外液體對底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強大小為lOOOPa

③管外液體密度約為0.83X103kg/m3

④若將塑料管上提少許,則橡皮膜會向下凸

B.只有②③正確

C.只有①④正確D.只有②③④正確

【答案】D

【解答】解:①管內(nèi)水的質(zhì)量為10g=0.01kg,則重力G=mg=0.01kgX10N/kg=0.1N,

因塑料管是直筒狀,則橡皮膜受到水的壓力:F=G水=0.1N,故①錯誤;

②水對橡皮膜的壓強:p=£=―°/N々=1000Pa;橡皮膜恰好變平,說明橡皮膜上

S1X1Q-V

下受到的液體壓強相等,則管外液體對塑料管底部橡皮膜產(chǎn)生的壓強也為lOOOPa,故②

正確;

③根據(jù)p=pgh可得,管內(nèi)水的深度:h水=一^=---------10羋----------------=O.lm

P水g1.OX103kg/m3X10N/kg

=10cm,

由題意可得管外液體的深度:h液體=h水+Ah=10cm+2cm=12cm=0.12m,

則管外液體密度約為:p液體=-E—lQOOPa?0.83X103kg/m3.故③正確;

gh液體lON/kgXQ.12m

④將塑料管上提少許,橡皮膜所處液體的深度減小,受到管外液體向上的壓強變小,而

水對橡皮膜向下的壓強不變,所以,故橡皮膜會向下凸(即向外凸),故④正確。

故選:D。

【典例8】(2023春?確山縣期中)如圖所示,裝修時,工人取兩端開口的透明塑料軟管灌

滿水。將它兩端靠在墻面的不同地方,利用靜止的水面A、B記下兩個等高標記。這根

軟管相當(dāng)于一個連通器;若A處距離水平地面0.7m,則地面上水管的C處受到水

的壓強約為7000Pao(水的密度1X103kg/m3,g取10N/kg)

【答案】連通器;7000

【解答】解:由于塑料軟管中裝有水,兩管子兩端開口,并且相連通,符合連通器的結(jié)

構(gòu)特征;

地面上水管的C處受到水的壓強為:p=pgh=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.7m=7000Pao

故答案為:連通器;7000。

是B(選填字母"A”或"B"),

A.直接從U形管右側(cè)中倒出適量液體

B.拆除膠管重新安裝

(2)如圖甲、乙、丙所示,將壓強計的探頭放在水中的同一深度處,使橡皮膜朝向不同

的方向,觀察到U形管內(nèi)液面高度差不變(選填“不改變”或“改變”)。

(3)若要探究液體壓強與深度的關(guān)系,應(yīng)根據(jù)甲、丁兩個圖的實驗現(xiàn)象進行對比。

(4)為了探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,該同學(xué)用水和鹽水,利用圖戊所示的裝置進

行實驗,若橡皮膜出現(xiàn)圖示情況,說明隔板左側(cè)的液體對橡皮膜壓強小于(選填“大

于”、“小于”或“等于”)隔板右側(cè)的液體對橡皮膜壓強,則隔板右(選填“左”

或“右”)側(cè)的液體是鹽水。

【答案】(1)B;(2)不變;(3)甲、丁;(4)小于;右。

【解答】解:(1)調(diào)節(jié)壓強計時,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管

上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當(dāng)橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的

液面就是相平的,故選B;

(2)如圖甲、乙、丙所示,將壓強計的探頭放在水中的同一深度處,使橡皮膜朝向不同

的方向,觀察到U形管內(nèi)液面高度差不改變;

(3)若要探究液體壓強與深度的關(guān)系,要控制液體的密度相同,橡皮膜的朝向相同,故

應(yīng)根據(jù)甲、丁兩個圖的實驗現(xiàn)象進行對比;

(4)為了探究液體壓強與液體密度的關(guān)系,該同學(xué)用水和鹽水,利用圖戊所示的裝置進

行實驗,若橡皮膜出現(xiàn)圖示情況,即橡皮膜向左凸出,說明隔板左側(cè)的液體對橡皮膜壓

強小于隔板右側(cè)的液體對橡皮膜壓強,根據(jù)p=pgh有p=R,右側(cè)液體的密度大,則

gh

隔板右側(cè)的液體是鹽水。

故答案為:(1)B;(2)不變;(3)甲、丁;(4)小于;右。

【典例10](2023春?德化縣期中)如圖所示,一個底面積為3Xl()2m2的L形容器重為

4N,放在面積為In?的水平桌面中央,內(nèi)盛有2kg的水,水面距底面10cm,a點距底面

6cm,g取10N/kg,求:

(1)圖中水對a點的壓強;

(2)水對容器底部的壓力;

(3)容器對水平桌面的壓強。

【答案】(1)圖中水對a點的壓強為400Pa;

(2)水對容器底部的壓力為30N;

(3)容器對水平桌面的壓強為800Pa。

【解答】解:(1)a點距離水面的高度:ha=10cm-6cm=4cm=0.04m,

水對a點的壓強:

Pa=p水gha=1.0X103kg/m3X10N/kgX0.04m=400Pa;

(2)水對容器底部的壓強為:

p=p水gh=1.0X103kg/m3X1ON/kgX10X10_2m=lOOOPa,

由p=《■可得水對容器底部的壓力為:

F=pS=1000PaX3X10-2m2=30N;

(3)水的重力為:

G水=m水g=2kgX1ON/kg=20N,

容器對水平桌面的壓力:

F'=6容+6水=4N+20N=24N,

容器對水平桌面的壓強:

答:(1)圖中水對a點的壓強為400Pa;

(2)水對容器底部的壓力為30N;

(3)容器對水平桌面的壓強為800Pa。

考點3:大氣壓強

【典例11】(2023春?東興區(qū)校級期中)大氣壓在我們的生活中應(yīng)用廣泛,下列生活實例中

屬于利用大氣壓的是()

A.站在黃線外候車B.吸盤式掛鉤

【答案】B

【解答】解:A、站在黃線外候車,利用流速大的地方壓強小,故A不符合題意;

B、吸盤式掛鉤在使用時先擠出里面的空氣,在大氣壓的作用下使其壓在墻壁上,故B

符合題意;

C、水壩上窄下寬,是利用液體壓強隨深度的增加而增大,故C不符合題意;

D、排水管的U形存水管利用的是連通器的原理,與大氣壓無關(guān),故D不符合題意。

故選:Bo

【典例12](2023春?邢臺期中)如圖所示,把一根兩端開口的細玻璃管,通過橡皮塞插入

裝有紅色水的玻璃瓶中,從管口向瓶內(nèi)吹入少量氣體后,瓶內(nèi)的水沿玻璃管上升的高度

為h不考慮溫度的影響,把這個自制氣壓計從山下移到山上后()

A.h增大,瓶內(nèi)氣壓大于外界氣壓

B.h減小,瓶內(nèi)氣壓大于外界氣壓

C.h增大,瓶內(nèi)氣壓小于外界氣壓

D.h減小,瓶內(nèi)氣壓小于外界氣壓

【答案】A

【解答】解:因為瓶內(nèi)封閉氣體壓強p等于大氣壓po與玻璃管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強之和(大

于外界大氣壓),即p=po+pgh,h為玻璃管內(nèi)水柱的高度;當(dāng)把它從山下拿到山上時,

由于大氣壓隨著高度的增加而減小,瓶內(nèi)氣體壓強p不變,而大氣壓po變小,所以h應(yīng)

變大,玻璃管中水柱的高度上升。

故選:Ao

【典例13](2023春?和平區(qū)校級期中)如圖,同學(xué)們自制了甲、乙兩個實驗裝置,其中能

用來觀察大氣壓隨高度變化的是圖乙(選填“甲”或“乙”)裝置;將該裝置從一

樓拿到十樓,玻璃管中的水柱將會升高(選填“升高”或“降低”)一些。

【答案】乙;升高。

【解答】解:甲瓶內(nèi)充滿液體是一個自制“溫度計”,根據(jù)液體的熱脹冷縮來顯示溫度

高低;乙瓶中的水要裝入大半瓶是一個自制''氣壓計",當(dāng)瓶子內(nèi)外氣壓不同時,帶色

的水在瓶內(nèi)外氣壓的作用下,上升或下降,由此可以反映外界大氣壓的變化;

大氣壓隨高度增加而減小,將自制“氣壓計”從一樓拿到十樓,氣壓計內(nèi)部氣體壓強不

變,外面氣壓減小,玻璃管中的水柱會升高一些。

故答案為:乙;升高。

【典例14](2023春?金鳳區(qū)校級期中)小明利用2.5mL注射器、。?10N的彈簧測力計、

刻度尺和細線來估測本地的大氣壓值。

圖甲圖乙

(1)實驗時,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。

這樣做的目的是排盡筒內(nèi)空氣,防止空氣進入;

(2)如圖甲所示,拔去橡皮帽,將活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉

動注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動時,此時彈簧測力計示數(shù)為0.6N,則活塞與注射器筒間的

摩擦力為0.6N;

(3)他重新將活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉動注射

器筒,當(dāng)活塞開始滑動時,此時彈簧測力計示數(shù)為6.6N。然后,如圖乙用刻度尺測出注

射器有刻度部分的長度為4.00cm,則本地大氣壓強的測量值為9.6X1Q4Pa;

(4)小明發(fā)現(xiàn)實驗中將注射器的活塞推至注射器筒的底端時,筒內(nèi)底端還有少量空氣,

則測得的大氣壓值偏?。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“不變”);

(5)實驗室還有10mL注射器,其活塞的橫截面積為2cm2,小明認為不能采用10mL注

射器來估測大氣壓的值,其理由是大氣對活塞的壓力較大,超過測力計的量程。

【答案】(1)排盡筒內(nèi)空氣,防止空氣進入;(2)0.6;(3)4.00;9.6X104;(4)偏

?。?5)大氣對活塞的壓力較大,超過測力計的量程。

【解答】解:(1)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,這樣做的目的是為了排盡注射

器內(nèi)的空氣,防止外面的空氣進入;

(2)用手沿水平方向慢慢地拉動注射器筒,當(dāng)活塞開始滑動時,此時彈簧測力計示數(shù)為

0.6N;活塞受到兩個力的作用:拉力和摩擦力,這兩個力為一對平衡力,故活塞與針筒

間的摩擦力為0.6N;

(3)當(dāng)活開始滑動時,此時彈簧測力計示數(shù)為6.6N,則大氣產(chǎn)生的壓力為:F=6.6N-

0.6N=6N;

由圖乙知,注射器有刻度部分的長度為:L=4.00cm,

注射器的橫截面積為:S=A==0.625cm2=0.625X104m2;

L

大氣產(chǎn)生的壓強為:p=£=---------處=一=9.6X104Pa;

s6.25X10-51rl2

(4)如果筒內(nèi)空氣沒有排盡,拉力的測量值會偏小,根據(jù)公式P=^可知,導(dǎo)致測得的

大氣壓值偏小;

(5)大氣壓約為l()5pa,10mL注射器的活塞的橫截面積為2cm2,即O.OOOZn?時,

由p=與可得,F(xiàn)i=pSi=105PaX0.0002m2=20N,

因為已知彈簧測力計量程為10N,超過了測力計的量程,

所以小明不能采用10mL注射器來估測大氣壓的值。

故答案為:(1)排盡筒內(nèi)空氣,防止空氣進入;(2)0.6;(3)4.00;9.6X104;(4)

偏??;(5)大氣對活塞的壓力較大,超過測力計的量程。

考點4:流體壓強與流速的關(guān)系

【典例151(2023春?潮南區(qū)期中)我國的高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。在高鐵站站臺上標

有一條安全線,為了避免乘客被“吸”向列車發(fā)生事故,乘客必須站在安全線之外候車。

這是由于列車進站時車體附近空氣()

A.流速大,壓強大B.流速小,壓強小

C.流速大,壓強小D.流速小,壓強大

【答案】C

【解答】解:人離高速列車比較近時,高速列車的速度很大,人和高速列車的之間的空

氣流動速度很大,壓強小,人外側(cè)的壓強不變,人受到外側(cè)壓強大于人內(nèi)側(cè)受到的壓強,

人在較大的壓強差作用下很容易被壓向列車,發(fā)生交通事故。

故選:Co

【典例16】(2022春?哈爾濱期中)如圖所示,賽車尾部氣流偏導(dǎo)器的作用,主要是為了讓

汽車在高速行駛時,對地面的壓力更大,提高車輪的抓地性能。圖中能表示偏導(dǎo)器橫截

面形狀的是()

A.——B.

C.D.

【答案】B

【解答】解:分析題意可知,要讓汽車高速行駛時,對地面的壓力更大,應(yīng)該讓偏導(dǎo)器

上方的壓強大于小方的壓強,即氣流通過下方時流速更快,在相同時間內(nèi)氣流經(jīng)過下方

的路程更長一些,所以應(yīng)設(shè)計成上平下凸的形狀。

故選:Bo

【典例17】(2023春?獲嘉縣校級期中)如圖為自制發(fā)球機示意圖,當(dāng)吹風(fēng)機向水平管吹風(fēng)

時,乒乓球上方的氣體壓強變小。已知球的質(zhì)量為2.5g,豎直方向受大氣壓作用的

等效面積為12.5cn?,若不計管壁摩擦,當(dāng)球下方和上方氣壓差為20Pa時,球恰能

上升(g取10N/kg)o

''''7■水平管

(隔)吹型互「出球口

St管.

I[乒乓球b

進球口

【答案】??;20

【解答】解:當(dāng)吹風(fēng)機向水平管吹風(fēng)時,乒乓球上方的氣體流速大,壓強小,小于下端

管口氣體壓強,原本靜止的乒乓球沿管上升;

球的重力G=mg=2.5X10-3kgX10N/kg=2.5X10-2N,

球下方和上方產(chǎn)生的壓力差為:F=G=2.5X10-2N,

受力面積S=12.5cm123=12.5X10-4m2,

球下方和上方氣壓差p=E=_!L_=20Pa。

s12.5X10-41n2

故答案為:?。?0o

鞏固訓(xùn)練

1.(2017秋?徐匯區(qū)期中)下列器材或裝置中,不是利用連通器原理的是()

A.液位計B.注射器C.船閘D.茶壺

【答案】B

【解答】解:

A、液位計是利用連通器的原理制成的,故A不合題意;

B、注射器在吸藥水時,是利用外界大氣壓大于其內(nèi)部的壓強,故藥水在外界大氣壓的作

用下被壓入注射器內(nèi)部的,因此是利用大氣壓強的原理工作的,故B符合題意;

C、船閘與上下游形成連通器,在打開閥門后,底部的水連通,當(dāng)水面不流動時,液面保

持相平,這樣可使船平穩(wěn)通過,故C不合題意;

D、茶壺就是一個上端開口,底部連通的容器,故D不合題意。

故選:Bo

2.(2021春?天山區(qū)校級期中)書包背帶做得較寬是為了()

A.減小壓強B.增大壓強C.減小壓力D.增大壓力

【答案】A

【解答】解:書包背帶做得較寬是為了在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓強。

故A正確,BCD錯誤。

故選:Ao

3.(2023春?畢節(jié)市期中)如圖所示。是托里拆利實驗的規(guī)范操作過程,關(guān)于托里拆利實

驗。下面說法錯誤的()

A.實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空

B.無論什么時候做實驗,規(guī)范操作時水銀柱高度都是760mm

C.若把玻璃管放置傾斜,水銀柱高度不變

D.換用更粗一些的等長玻璃管,管內(nèi)外水銀面高度差將不變

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解:A、實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,故A正確;

B、海拔高度越高,氣壓越小,故用該裝置在高山上實驗水銀柱會下降,故B錯誤;

C、實驗時,玻璃管如果傾斜會使長度增加,但高度不變,不影響實驗測量結(jié)果,故C

正確;

D、在大氣壓不變的情況下,若換用更粗的玻璃管,則管中水銀柱的液面不會下降,即管

內(nèi)外水銀面高度差將不變,故D正確。

故選:Bo

4.(2023秋?徐匯區(qū)校級期中)如圖,質(zhì)量、底面積相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平

桌面上,甲為圓柱形,乙、丙為圓臺形,分別裝有A、B、C三種質(zhì)量和深度均相同的液

體,下列說法正確的是()

A.液體的密度pA>pB>pC

B.液體對容器底部的壓強pB>pA>pC

C.液體對容器底部的壓力FB<FA<FC

D.容器對桌面的壓力F乙<F甲<F丙

【答案】B

【解答】解:

A、由題知,三個容器的底面積相同,甲為圓柱形,乙、丙為圓臺形,三種液體的質(zhì)量和

深度均相同;

由圖中容器的形狀可知,B液體的體積最小,C液體的體積最大,根據(jù)p=^可知,B液

V

體的密度最大,C液體的密度最小,即PB>PA>PC,故A錯誤;

B、液體的密度關(guān)系為PB>PA>PC,且三種液體的深度相同,根據(jù)公式p=pgh可知,液

體對容器底部的壓強關(guān)系為PB>PA>PC,故B正確;

C、因液體對容器底部的壓強PB>PA>PC,三個容器的底面積相同,根據(jù)公式F=pS可

知,液體對容器底部的壓力關(guān)系為FB>FA>FC,故C錯誤;

D、容器對水平桌面的壓力等于容器和液體的總重力,因三個容器的質(zhì)量相同、三種液體

的質(zhì)量也相同,則根據(jù)G總=m.ag可知它們的總重力相等,所以它們對桌面的壓力相等,

即FT=F『F丙,故D錯誤。

故選:Bo

5.(2023春?萊陽市期中)如圖所示,將質(zhì)量分布均勻的長方體置于水平桌面上,現(xiàn)分別

按照圖示的方法切去一半,則剩余陰影部分對桌面壓強最小的是()

【答案】C

【解答】解:將長方體切去一半后,剩余陰影部分對桌面的壓力也會變?yōu)樵瓉淼囊话?

即四種切法剩余陰影部分對桌面的壓力相同,

C答案的切法受力面積最大,由p=£可知,陰影部分此時對桌面壓強最小。

S

故選:Co

6.(2023春?荔灣區(qū)期中)有一根粗細均勻、兩端開口且內(nèi)壁光滑的長直玻璃管放在水平

桌面上,管內(nèi)裝有一定量的液柱;若此時在管口右側(cè)吹氣(氣流方向如圖所示),液柱

向右移動;液柱左、右兩側(cè)的氣體壓強分別為p左、p右,則液柱移動的原因是()

A.p左不變、p右變小B.p左變大、p右不變

C.p左變大、p右變小D.p左、p右均變小

【答案】A

【解答】解:在管口右側(cè)吹氣,管口右側(cè)的空氣的流速變大,壓強p右變小,p左不變,

所以液柱會向右移動。

故選:Ao

7.(2023春?富川縣期中)如圖所示,放在水平地面上的立方體、長方體和圓柱體都是由

鐵制成的實心物體,其高度從左到右逐步增大,對地面的壓強分別為pi、p2和p3,則下

列關(guān)系正確的是()

A.pi<p2<p3B.pi=p2=p3

C.pi>p2>p3D.缺少條件,無法判斷

【答案】A

【解答】解:放在水平地面上的立方體、長方體和圓柱體都是由鐵制成的實心物體,且

hi<h2<h3,

所以,根據(jù)p=£=C=x&=艮恒=2^2=pgh可知,它們對地面的壓強關(guān)系為:

SSSSS

piVp2Vp3。

故選:Ao

8.(2023秋?越秀區(qū)校級期中)如圖所示,物體A、B間用不計重力的輕彈簧連接,A物

體的重力為8N,B物體的重力為10N。用豎直向上大小為10N的力F提著物體A,當(dāng)A

靜止時,物體B對地面的壓力為()

A.10NB.8NC.18ND.2N

【答案】B

【解答】解:把A、B和彈簧看成整體,在豎直方向上,處于靜止狀態(tài)。F支+F^^=GA+GB,

物體B受到地面的支持力為F支=6人+68-F拉=8N+10N-10N=8N,

物體B對地面的壓力與地面對B的支持力是相互作用力,所以F壓=F支=8N,

故選:Bo

9.(2023春?棲霞市期中)著名的木桶原理從另一個側(cè)面告訴我們,當(dāng)木桶放在水平地面

時,決定木桶底部能夠受到水的最大壓強,取決于木桶的()

A.最長板長度B.最短板長度

C.直徑大小D.質(zhì)量大小

【答案】B

【解答】解:根據(jù)公式p=pgh可知,液體壓強的大小決定于液體的深度,木桶里水的深

度決定于短木板的長度。

故選:Bo

10.(2023春?蓬萊區(qū)期中)如圖所示,連通器左端試管橫截面的半徑為2R,右端試管橫

截面的半徑為R,左、右水面的高度分別為H、1H,那么打開開關(guān)K后,穩(wěn)定后右管

2

水面距離底部的高度為()

A.0.70HB.0.75HC.0.83HD.0.90H

【答案】D

【解答】解:

當(dāng)打開開關(guān)K時,左右容器構(gòu)成一個連通器;由于連通器內(nèi)液體靜止時,液面相平,因

此左邊液體將下降,右面液體將升高,左右容器對容器底部產(chǎn)生的壓強相等,并且左邊

減少水的體積等于右邊增加水的體積;

設(shè)左邊液體下降高度為X,

即左邊液體下降后的壓強是:p左=pg(H-x);

右邊液體上升后的壓強是:p右=pg(―+);

2

即左右兩側(cè)的壓強相等,所以

pg(H-x)=pg(—+);

2

解得x=0.1H;

所以水面靜止時,水面的高度為H-0.1H=0.9H;

故選:D。

11.(2023春?貴溪市校級期中)如圖所示,是河水中的漩渦。漩渦邊沿水的流速相對中心

處的流速較小,壓強較大,從而形成壓力差,導(dǎo)致周邊物體易被“吸入”漩

渦。(溫馨提示:嚴禁學(xué)生私自下河游泳)

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解:漩渦邊沿水的流速相對中心處的流速較小,壓強較大,而漩渦中心處水的

流速較大,壓強較小,形成一個向旋渦中心的壓強差、壓力差,從而導(dǎo)致周邊物體易被

“吸入”漩渦。

故答案為:??;大。

12.(2023春?三臺縣期中)如圖是托里拆利實驗裝置,大氣壓為760mm汞柱,實驗過程

玻璃管不離開水銀面,將玻璃管傾斜,水銀柱高等于(選填“大于”、“等于”或

“小于”)760mm;換個直徑稍大些的玻璃管,水銀柱高等于(選填“大于”、”等

于”或“小于”)760mm。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解:(1)實驗過程玻璃管不離開水銀面,如果玻璃管傾斜了,由于大氣壓是不

變的,故能支持的水銀柱高度也是不變的,故管中水銀柱長度會增大,但高度保持不變。

(2)將玻璃管直徑增大,大氣壓不變,水銀柱高度也不變,還是等于760mm。

故答案為:等于;等于。

13.(2023春?北湖區(qū)校級期中)如圖所示,桌子置于水平地面,桌面水平且放有質(zhì)量分布

均勻的木板M,在水平推力F的作用下,木板M被勻速完整地推進桌子。在此過程中,

M對桌面的壓強變小,壓力不變,在推動過程中需要的推力不變(均選

填“變大”“變小”或“不變”)。

【解答】解:因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,所以,在水平力F的作用下,

木板M推到桌子中央的過程中,木板對桌面的壓力F不變;

又因在此過程中,木板與桌面的接觸面積變大,受力面積變大,所以,由p=E可知,

S

長木板對桌面的壓強變小;

因滑動摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān),所以,在此過程中壓力

和接觸面的粗糙程度不變,木板受桌面的摩擦力不變,木塊做勻速直線運動,推力和滑

動摩擦力是一對平衡力,所以推力大小不變。

故答案為:變??;不變;不變。

14.(2023春?雙柏縣期中)蛟龍?zhí)栞d人潛水器在下潛到海底的過程中,它受到海水的壓強

將變大(填“變大”、“不變”或“變小”),潛入海面下6km深處受到海水的

壓強是6.18X1Q7Pa(p海水=1.03X1()3kg/m3,g取10N/kg)?

【答案】變大;6.18X107。

【解答】解:蛟龍?zhí)栞d人潛水器在下潛到海底的過程中,液體密度不變,蛟龍?zhí)栐谒?/p>

所處的深度變大,根據(jù)p=pgh可知所受到海水的壓強變大;

它潛入海面下6km深處受到海水的壓強:p=pgh=1.03X103kg/m3X10N/kgX6000m

=6.18X107Pa;

故答案為:變大;6.18X107。

15.(2023春?興寧區(qū)校級期中)如圖所示,兩個密度均勻、質(zhì)量相等的圓柱體A、B,底

面積之比SA:SB=3:5,若將A的上端沿水平截去一段疊放在B的正上方后,A剩余

部分對水平面的壓強恰好等于此時B對水平地面的壓強,A剩余部分的高度與疊放后B

的總高度相同,則A截去的高度與A原高度之比為Ah:h=1:4,A、B的密度之

比為PA:PB=6:5。

【答案】1:4;6:5o

【解答】解:(1)設(shè)兩個密度均勻質(zhì)量相等圓柱體A、B的質(zhì)量為m,

則圓柱體A截去部分的質(zhì)量Am=91m,剩余部分的質(zhì)量(1-8)m,

hh

因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,

所以,A剩余部分和此時B對水平地面的壓力之比:

FA:FB=(1-4h.)mg:mg=(1-3工):(1+,

hhhh

因A剩余部分對水平面的壓強恰好等于此時B對水平地面的壓強,

所以,由p=£可得:包=埋

S$B

1一4

rc1,

解得:分=工;

h4

(2)因A剩余部分的高度與疊放后B的總高度相同,

所以,B的高度X=lh,

2

由丫=511可得,A和B的體積之比:

VS

A==A*h=3*_A_=6

VBSBf百lh于

2

由p=Jl可得,A、B的密度之比:

V

m

PAIAV_6

---------B---o

故答案為:1:4;6:5o

16.(2023春?雙塔區(qū)校級期中)在探究“影響液體內(nèi)部壓強大小的因素”的實驗中,實驗

過程如圖所示。

(1)實驗中液體壓強的大小變化是通過比較u形管兩側(cè)液面高度差的變化來判斷

的,將探頭放進盛水的容器中,探頭的橡皮膜受到水的壓強會內(nèi)凹(選填“內(nèi)凹”

或“外凸”)。

(2)通過比較C、D兩個圖,可得到結(jié)論:同一種液體的壓強隨深度的增加而增

大。

(3)通過比較D、E兩個圖,可得到結(jié)論:在深度相同時,液體的密度越大,壓

強越大。

(4)通過比較A、B、C三個圖,可得到結(jié)論:在同種液體的同一深度,液體向各個方

向的壓強相等。

【答案】(1)高度差;內(nèi)凹;(2)深度;(3)密度;(4)相等。

【解答】解:(1)壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測壓強大小的。液面高

度差越大,液體的壓強越大;這種方法叫做轉(zhuǎn)換法;

將探頭放進盛水的容器中,橡皮膜受到水的壓強大于橡皮膜內(nèi)部的壓強,橡皮膜會向內(nèi)

凹;

(2)C、D兩個圖為同種液體,橡皮膜的方向相同,深度不同,深度越大,U形管的高

度差越大,壓強越大,可得出結(jié)論:同一液體,液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大;

(3)D、E兩個圖中液體的深度相同,橡皮膜的方向相同,液體的密度不同,鹽水的密

度大于水的密度,鹽水中U形管的高度差大,壓強大,故可得到結(jié)論:在深度相同時,

液體的密度越大,壓強越大。

(4)A、B、C三個圖中液體的深度相同,液體的密度相同,橡皮膜的方向不同,但壓

強相等,可得出結(jié)論:同一深度,液體向各個方向的壓強相等。

故答案為:(1)高度差;內(nèi)凹;(2)深度;(3)密度;(4)相等。

17.(2023春?蕪湖期中)如圖甲、乙、丙、丁所示,小明利用小桌、海綿、祛碼等探究影

響壓力作用效果的因素。

(1)本實驗可以通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力的作用效果。實驗中采用的

物理研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法。

(2)通過比較圖乙、丙,說明壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明

顯。

(3)將該小桌和祛碼放在如圖丁所示的木板上,則圖丙中海綿受到的壓強p和圖丁中木

板受到的壓強P'的大小關(guān)系為p=P'(選填:“>"、或“=”)。

【答案】(1)海綿的凹陷程度;控制變量法;(2)壓力一定時,受力面積越??;(3)

【解答】解:(1)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,本實驗是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果

的;實驗中用到的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法;

(2)探究壓力的作用效果與受力面積時,應(yīng)控制壓力的大小不變,而受力面積不同,故

應(yīng)該比較圖乙、丙,且可以得出結(jié)論:壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越

明顯。

(3)將該小桌和祛碼放在如圖丁所示的木板上,與圖丙相比,因壓力大小和受力面積都

相同,則根據(jù)p=《■可知,圖丙中海綿受到的壓強p和圖丁中木板受到的壓強p'的大小

關(guān)系為p=p';

故答案為:(1)海綿的凹陷程度;控制變量法;(2)壓力一定時,受力面積越?。唬?)

O

18.(2023春?蔡甸區(qū)期中)小明用2mL的注射器、量程為。?10N的彈簧測力計和刻度尺

粗略測量大氣壓的值,本實驗的原理是二力平衡及口上。

步驟一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。

步驟二:如圖所示安裝好器材,水平向右緩慢拉動注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛被拉

動時,記下彈簧測力計的示數(shù)為5.3N。

步驟三:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為4.00cm;則算出活塞的橫截面積為0.5

cm2o

步驟四:算出大氣壓強值為1.06X1Q5Pa,同組的小華分析了影響實驗結(jié)果的可能因

素后,對實驗進行了如下改進:

①將步驟一改為:先將注射器內(nèi)充滿水,再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端,然后

用橡皮帽封住注射器的小孔,這樣便于排盡注射器內(nèi)的空氣。

②取下橡皮帽,重復(fù)步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.4N,由此可知,此時活

塞所受到的摩擦力(選填“摩擦力”或“大氣壓力”)為0.4N,考慮此數(shù)據(jù)重新計

算測得的大氣壓強值為9.8X1Q4Pao

【答案】二力平衡及D1;0.5;1.06X105;①排盡注射器內(nèi)的空氣;②摩擦力;9.8X

PS

104

【解答】解:本實驗的原理是二力平衡和p=£;

s

由于注射器活塞頸部用繩與彈簧測力計的掛鉤相連,應(yīng)水平向右慢慢拉動注射器筒,這

樣相當(dāng)于水平向右拉動彈簧測力計的掛鉤;

當(dāng)注射器中的活塞開始運動時,說明此時拉力與大氣對活塞的壓力平衡,拉力等于大氣

對活塞的壓力。故記下的彈簧測力計示數(shù),就是大氣對活塞的壓力F=5.3N;

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