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文档简介
第九章压强
一、考点知识梳理
(-)压强
1、压力及其作用效果
(1)、定义:物理学中,把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
(2)、方向:压力的方向是垂宜物体表血并指向物体内部。
注意:压力并不都是由于重力引起的,也不一定与重力的方向相同。一般情况下,压力
和重力大小并不相同,有时压力与重力毫无关系(往墙上按图钉,图钉对墙壁的压力与重力
无关)。只有物体放到水平面上时,压力等于重力。
口.工”1jtv
F-GF-G","GFiGF-Fi
(3)、影响压力的作用效果的因素
压力的作用效果跟压力的大小和受力面积有关。受力面积相同时,压力越大,压力作用
效果越明显:压力相同时,受力面积越生,压力作用效果越明显。
注意:压力与重力的区别与联系:
(D产生条件:物体只要在地球上,就一定会受到重力,不管接触与否。压力必须是两
个物体相互接触且挤压方能产生;
(2)方向:压力和重力的方向没有关系,重力方向始终竖直向下,而压力方向始终垂直
于接触面;
(3)大小:压力的大小有时可能和重力没有关系,有时可能与重力有联系,压力大小不
一定就等于重力大小,只有当物体的支撑面水平时,支撑面所受压力的大小才等于物体的重
力。
2、压强
(1)物理意义:表示压力作用效果大小的物理量。
(2)定义:物理学中,物体所受的压力大小与受力面积的比值或物体单位面积上受到的
压力叫做压强。
(3)计算压强的公式是〃=£,其中p表示压强,单位是Pa或N/m*F表示压力,单位是
S
N,S>示物体的受力面积,单位是近。
注意:要注意区分压力和压强的概念,压力是支撑面上受到的全部垂直作用的力,压强
是单位面积上受到的压力;压力的大小与受力面积无关,而压强的大小与受力面积有关;衡
量压力作用效果的不是压力而是压强;压力的单位是牛顿,压强的单位是帕斯卡,所以不能
错误地认为压力就是压强。
(4)受力面积一定时,物体对支撑面产生的压力越大,产生的压强就越大;压力大小一
定时,受力面积越小,产生的压强就越大;因此压强跟压力的大小和受力面积有关。
注意:受力面积是指受压力作用的物体与施加压力的物体相互接触并相互挤压的那部分
面积,受力面积不一定等于施加压力的物体的底面积,如一块砖平放在桌面上,只有2/3的
底面积与桌面接触,这时的受力面积是砖的底面积的2/3,而不是整个底面积。
3、怎样减小或增大压强
(1)增大压强的方法
①增大压力,如:压路机上碾子的质量很大。
②减小受力面积,如:短道速滑运动员的冰鞋上装有冰刀;刀刃要磨得很锋利;图钉的
一端做得很尖等。
③增大压力的同时减小受力面积,如:投掷飞标。
(2)减小压强的方法
①减小压力,如:货车要限载。
②增大受力面积,如:滑雪运动员脚上穿滑雪板;推土机有宽大的履带;铁轨铺在枕木
上;房屋建在地基上;书包带做得较宽等。
③减小压力的同时增大受力面积,如:红军过沼泽地时,丢掉一些装备并利用较宽的木
板。
练习:为了适应生存环境,老虎都长有尖尖的牙齿。当老虎用相同的力咬食食物上,受
力的面积越小,产生的压强越大。
注意:任何物体能够承受的压强都有一定的限度,超过这个限度,物体就会被破坏;根
据压强的定义式p=:不难看出,要减小压强有三种方法:(1)当压力一定时,需增加受
力面积S;(2)当受力面积S--定时,需减小压力F;(3)在条件允许的情况下,可以同时
减小压力F,增大受力面积S。同理,增大压强也有三种方法。
(二)液体的压强
1、液体压强的特点
2
(1)液体由于重力,所以对它盛装的容器底有压强,又由于能流动,因此对阻碍它流散
开的容器壁也有压强,且在液体内部向各个方向都有压强。
(2)液体压强的规律:①液体对容器底和侧壁都有压强;②液体内部向各个方向都有压
强,在同一种液体中,同一深度,各方向的压强都相等;③深度越大,液体的压强也越大;
④液体的压强与液体的密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大。
注意:U形管压强计是探究液体内部压强的仪器。它的原理是:当探头上的橡皮膜受到
压力时,U形管两边液面出现高度差,两边的高度差表示压强的大小:压强越大,两边的高
度差也越大。U形管压强计两边的高度差反映水中有压强。将压强计的带橡皮膜的探头放入
水中的深度逐渐增加,压强计两边的液面高度差也逐渐变大,因而压强计两边的液面高度差
大小可以反映水中压强的大小。
用压强计探究液体内部的压强特点时,利用了控制变量法,注意比较液体压强的变化是
因为哪个量的变化而引起的。
2、液体压强的大小
(1)在液体压强的公式p=0g/z中,p表示液体的压强,单位是Pa,p表示液体的密度,
单位是kg/nf,h表示液体的深度,单位是m,g•般去9.8N/kg0
(2)从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和深度有关,而与液体的质量、体积、
重力、容器的底面积、容器的形状均无关。
(3)液体对容器底部的压力一般不等于液体的重力,只有柱形容器(圆柱、正方体、长方
体)放到水平面上,液体对容器底部的压力才等于液体的重力(F=G)。
一般情况下,液体产生的压力并不等于液体的重力,计算液体的压力时一般是先根据
p=0g〃确定液体的压强,再根据F=pS确定压力。而对于柱形容器,可先求F,再求p。
注意:在液体压强公式中的h指的是深度,而不是高度,深度是指从液体的自由液面到
某点之间的竖直距离(自山液面为与大气相接触的液面),即深度是山上向下测量的。
练习:深海的鱼被捕上来后,放在盛海水的容器中也会很快死去,这是为什么?
解析:这是因为在深海中的鱼长期生活在海的深处,习惯高压强的生活,当被捕放在盛
海水的容器中时,体内的压强大于体外的压强,故将很快地死去。
(4)液体内部压强知识的应用示例
①大型储油罐不能做得太高,而是做得粗一些;
②建拦河坝时,必须把坝做成下宽上窄的形状;
3
③潜水员潜水时,必须穿上强度大耐高压的潜水服:
④潜水艇必须用强度大耐高压的金属做外壳;
⑤护士给病人输液时,常将盐水瓶吊高一些,使盐水顺利地进入病人体内。
3、连通器
(1)定义:上端开U,下部相连通的容器。
(2)特点:连通器里装同种液体,当液体不流动时,连通器各容器中的液面高度总是相
圆的。连通器中深度相同的各点压强相同。
(3)应用:茶壶、船闸、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都是根据连通器的原理来工作
的。
注意:判断是不是连通器时,依据连通器的定义要看两点:一是各容器的底部必须是连
通的;二是各容器的上部都是开口的。
(三)大气压强
1、大气压强的存在
由于空气能流动,因而空气内部向各个方向都有压强,大气对浸在它里面的物体的压强
叫做大气压强,简称大气压或气压。
注意:地球周围被厚厚的气体包围着,包围地球的空气层叫大气层,大气层的气体与固
体、液体一样也受重力作用,且具有流动性,所以空气内部向各个方向都有压强,这就产生
了大气压强。
2、大气压的测量
(1)马德佳半球实验有力地证明了大气压的存在。
(2)托里拆利实验得出大气压强的值,其值约为1.013x10'P.。
注意:托里拆利设计的测大气压的实验,巧妙地将难测的大气压等值转换为易测的液体
压强,其原理是二力平衡。在与槽内水银面齐平的管中取一个水平的小液片(这是一个物理
模型),其受到的向上的大气压力与向下的水银压力二力平衡,结合F=pS可知:大气压P=P
XPgh,这是一种等效法。
由于水银有毒,所以现在在课堂上一般不做托里拆利实验,若用其他液体来代替水银,
则所需的托里拆利管较长,操作不方便。
(3)标准大气压的数值
由于大气压的值不是固定不变的,通常把76cm高的水银柱产生的压强称为1个标准大
4
气压(latm)。
latm=76cm高水银柱=1.OXlOTa。
3、大气压的变化
(1)大气压随高度变化
由于大气压是因为大气受到重力的作用而产生的,而大气密度不均匀,所以大气压随高
度的增加而减小是不均匀的。在海拔2km的范围内,可以近似地认为高度每增加12m,大气
压下降ImmHg(即133Pa)»
(2)大气压随天气变化
随着天气变化空气中水蒸气的含量不同,使空气的密度发生变化,一般地说,空气干燥
时.,水蒸气含量较少,空气的密度较大,气压较高。因此,晴天比阴雨天的气压高,冬天比
夏天的气压高。
4、气压计
(1)测量大气压的仪器叫气压计,通常有水银压计和金属盒气压计,水银气压计是根据
托里拆利实验制成的,它测量的结果比较准确,但携带不便,常用于气象站.
金属盒气压计(如图所示)主要部分是一个圆弧形波纹金属盒,盒内空气已被抽出,为使
金属盒不被大气压压扁,盒盖用弹性钢片向外拉着,气压改变时,波纹盒的厚度发生变化,
使得固定在盒面上的连杆通过传动机构带动指针偏转,指示出气压的大小,氧气瓶上所用的
压力表,就是一种无液气压计.
金属盒气压计充分运用了转换观察法和放大法.
(2)金属盒气压计也可以制成高度计,因为大气压随高度的增加而减小,一定的高度通
常有对应的大气压值,因此把金属盒气压计刻度盘上的气压值换成对应的高度值,这就成了
高度计。
5、液体的沸点与液面上气压的关系及其应用
(1)关系
5
液体的沸点随液面上气压的增大而升高,随液面上气压的减小而降低。
(2)应用
现代家庭普遍使用的高压锅,锅内气压能达到2atm,水的沸点能升到120℃使食物更易
煮熟.工业上要提纯酒精或熬蔗糖,由于它们的沸点低于水的沸点,所以要用低压锅。
高压锅和低压锅的制作原理基本一样,都是利用密闭的锅盖,控制锅内的气压,进而控
制液体的沸点。如图所示,高压锅上有出气孔,出气孔上有安全阀,当锅内气压超过一定限
度时,安全阀被顶起来,从出气孔中排出部分气体,使锅内气压降到安全范围内.低压锅则
不断向外抽气,使锅内气压保持在允许约范围内。
(四)流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
(1)气体、液体都具有逛2性,因此被称为流体。
(2)在气体或液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大。
2、应用
(1)如图(a)所示,由于飞机的机翼上凸下凹的特殊造型,当一股气流沿着机翼流过时,
在相同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大,它对机翼上表面的压强较丕;
下方气流通过的路程较短,速度较小,它对机翼下表面的压强较大,因此,机翼上、下表面
产生了压力差,这就产生了向上的升力。
(2)如图(b)所示,水翼船的下部也有类似飞机机翼的水翼,船在高速航行时,浸在水中
的水翼便会获得升力,减小船体与水的接触面,从而减小水对船体的阻力,提高航速。
<b>
(3)如图(c)所示,有的跑车的尾部设计安装了一种‘'气压偏导器”,它的上表面平直,
底部凸弧形凸起,相当于一个倒置的翅膀,跑车在高速行驶时,“气流偏导器”上方气流的
速度小于下方气流的速度,上方受到的气压大于下方受到的气压,使跑车获得向下的空气压
6
力的合力,这样跑车对地面的压力增大,跑车受到地面的摩擦力增大.跑车易于控制、不易
翻车。
(4)打乒乓球和踢足球中的弧线球,是靠球两侧的空气流速不同产生压强差而使球在空
中做曲线运动的。
(5)火车站月台上有一条警戒线,火车进站时人要站在黄色警戒线的外面,避免火车快
速经过时,乘客与火车之间的空气流速大,压强小,乘客被外侧的空气推向火车而发生事故。
练习:直升机的螺旋桨高速旋转时,螺旋桨上方的空气流速较大,压强较小:当直升机
悬停在空中时,它受到的升力方向是竖直向上。
注意:在用流体的流速与压强的关系解释现象时,要首先弄清哪部分流速大,哪部分流
速小,流速大处压强小,压力也小,流速小处压强大,压力也大,流体受压力差作用而产生
各种表现形式和现象。
二、重点难点解读
例1.(2014•怀化)下列现象中属于减小压强的是()
A.锯、剪刀、斧头等用过一段忖间要磨一磨
B.推土机的推土铲刃做得很锋利
C.啄木鸟有个坚硬而细长的喙
D.书包带扁而宽,而不用细绳
答案:D
解析:避小压强的方法:①在受力面积一定时,减小压力,②在巳力一定时,噌大受力面积;噌大压强的
方法:①在受力面积一定时,噌大压力,②在压力一定时,减小受力面积.
A、锯、剪刀、斧头等用过一段时间要磨虑,减去了受力面枳,噌大了压强,不符合题意;
3、推土机的推土铲刃做得很锋利,减小了第刀面积,噌:'、二5虽,不符合题意;
C、啄木鸟有个坚硬而细长的喙,减小了受力干飞公穴了压强,,'苻合题意;
书包带扁而宽,而不用细绳,增大了受力面枳,减小了压强,符合题意.
故选:D.
考点:减小压强的方法及其应用
7
例2:(2014•常德)将未装满水且密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放
置.如图所示,两次放置时,水对瓶和底和瓶盖的压强分别为PA和PB,水对瓶底和瓶盖的
压力分别为FA和FB,则()
A.PA>PBFA>FBB.PA<PBFA=FB
C.PA<PBFA>FBD.PA=PBFA<FB
答案:C
解析:(1)由图可知,倒放时瓶中水的深斯N大,根知,倒放时水对瓶盖的压强较大,即p
A<p3)故A、D错误.
(2)正放时,瓶子中的水柱是粗细相同的,瓶子底部受到的月」等于瓶中水的重力;倒放时,瓶子中的水
柱上面粗,下面细,一部分水压的是瓶子比测壁,瓶等二T的压力小于瓶中水的重力;瓶中水的重力是一
定的,所以正放时水对瓶底的压力大于倒放时水[盖的压力,WFA>F3S故3错误,C正确.
故选C.
考点:压强大小比较;压力及重力与压力的区引
例3:(2014•黔东南州)小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:
序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm
1水5朝上4.9
2水5朝下4.9
3水5朝侧面4.9
4水10朝侧面9.7
5水15朝侧面14.6
6酒精15朝侧面11.8
根据表中的数据,请回答下列问题:
(1)比较序号为的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各
个方向的压强都相等.
(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是:.
8
(3)比较序号为的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体的压强与密
度有关.
答案:(1)1、二、3;(2)液体的压强匕深度的增加而噌加;6
解析:由图表可知:
(1)同种液体、深度相同,不同的是橡皮膜为方向,二面差相弓加压强相等,说明液体压强与方向无关,
故应比较1、二、3三组的数据;
(2)比较久4、:三蛆数据可知:同种限体、橡皮同相同,随着深度噌加,压强计液面差噌大即压
强噌大,说明液体压强与深度有关,深度越深:,£越大;
Q)要得出同一深度不同液体的压强与巴度的关系只有比较一、6两组数据.
考点:探究液体压强的特点实验
例4:(2014•白银)中国选手李坚柔在索契冬奥会短道速滑女子500米决赛中为中国体育
代表团获得本届冬奥会首金,如图所示为她在冰场上滑行的情境,回答下列问题:
(1)若李坚柔体重55kg,每个冰刀与地面的接触面积是5cm2,当她单脚着地时,对冰面
的压强为多大?g=10N/kg
(2)李坚柔夺冠的成绩是45秒,她在500米比赛中的平均速度是多大?
(3)滑冰过程中包含很多物理知识,请你写出其中两条.
答案:(1)当她单脚看地时,升:东面的压抠为
(2)她在河口米比赛中的平均速置上ILUms
(3)滑冰过程中包含很多物理知识:」J:.用是相互的刀可以改变物体的运动状态.
解析:(1)李坚柔对冰面的压力:r=G-tng=5?k£-19Xkg=5:0X,
李坚柔对冰面的压强:p=F=—皿吗_LIT:仍&
S5X10-V
(2)她在二:米比赛中的平均速度:“二=2:=Ums;
t45s
(3)比赛中李坚柔不断用脚向后蹬地以茨后较大的述广由明了力的作用是相互的、力可以改变物体的运
动状态;
冰刀在冰面上滑动时,摩嚓生热,将机械能行化为内”,内能噌力I通过做功的方式噌加了冰面的内能.
考点:压强的大小及其计算;速度公式及其应用
9
三、巩固练习热身:
1.(2014•玉林)下列实例中,属于减小压强的是()
A.推土机的推土铲刃做得很锋利B.铁轨下面铺枕木
C.破窗锤的敲击端做成锥状D.图钉尖做得很细
答案:B
解析:根据压强的定义式p=可知,要减。、压强有三种方法:一是当压力一定时,需噌加受力面积;二是当
受力面积一定时,需减小压力;三是在条叫几许的学R朗情况「,可以同时减小压力,噌大受力面积.同
理,增大压强也有三种方法.
A、推土机的推土铲刃做得很锋利,是在压力一定时,遍小冬积来噌大压强,不符合题意.
3、铁轨下面铺枕木刀,是在压力一定时,增大受力「「:二以小压强,符合题意;
C、破窗锤的敲击端做成锥状,是压力一定时,E辿减小受力面积噌大压强,不符合题意;
》图口尖做得很细,是在压力一定时,还过减小受L面积噌大Z强,不符合题意.
故选3.
考点:减小压强的方法及其应用
2.(2014•常德)汽车上涉及到许多物理知识,其中分析正确的是()
A.车窗打开时,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小
B.汽车行驶时,发动机主要将机械能转化为内能
C.方向盘属于轮轴这•类简单机械,使用时可以省距离
D.车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强
答案:D
解析:A、校车行驶时,打开车窗,遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大,压强小,
故说法错误;
B、汽车行驶中,高温高压的燃气对外做功,是内能转化为机械能,故说法错误;
C、汽车方向盘的轮和轴可以绕着中心的同一个点立续转动,属于轮轴.而定滑轮的实质是等臂杠杆,故说
法错误;
》车内的破窗锤是通过减小受力面积来噌土压强的,旅.二£整正确;
故选D.
考点:流体压强与流速的关系;轮轴及其他常见简单机械;噌大压强的方法及其应用.
10
3.(2014•绥化)如图是甲、乙两种液体内部的压强与深度关系的图象.设甲液体的密度为
P甲,液体乙的密度为P乙,贝P甲和P乙的关系是()
!/--
A.pq,=p乙B.pniVpz.C.p(r>pz,D.无法确定
答案:C
解析:要比较甲、乙两种液体的密度关系,引控制两种菠体的深曳相同,通过比较两种液体的压强大小来
判断其密度关系.
由图可知,当甲乙两液体深度相同时,年中的压强大k;:的压强,由p=p£h可得:p三>|?二.
故选C.
考点:液体压强计算公式的应用
4.(2014•泉州)如图所示,装有水的容器静止在斜面上,其底部a、b、c三处受到水的压
强分别为Pa、Pb、Pc,则以下判断正确的是()
A.Pa=Pb=PcB.pa<Pb<PcC.pa>Pb>PcD.pa>Pb=Pc
答案:c
解析:如图,a、b、::三点处于同一液体内,a、卜.三点所处的深度,ha>ha>h:,
'•'p=p;ch>在同一种液体■中、密度相同.
.,.pi>p-0>p;.
故选C
考点:液体的压强
5.(2014•随州)如图甲,开口饮料瓶的侧壁上钻有两个小孔M和N,里面装有一些水,M、
N的高度差为比.图乙是一个“自制气压计"(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下
11
管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到P点).P点与瓶内水面Q高度差为
h2(两图中水的密度均为p).下面说法错误的是()
A.N处水流比M处水流喷出速度大,N孔内侧比M孔内侧的压强大pgh1
B.用瓶盖封严图甲的瓶口,过一会儿,发现M处先停止喷水
C.带着“自制气压计”登山,会发现h2会增大
D.带着“自制气压计”登山,当登上山顶时发现h2变成h3,则山顶处的大气压值为pgh|
答案:D
解析:液体压强与液体的密度和深度有关,同一液体内部,深度越大,压强越大;大气压强是由于空气具
有重力和流动性而产生的,大气压与学科屈可度有关,殖高度的匕加而减小.
As由图可见,'处的深度大,液体压强大,因此从'处喷出水流妁速度大;X、、的高度差为hl,因此、
孔内侧比乂孔内侧的压强大「31,该选就说法正确,不符合题意.
3、用瓶盖封严图甲的瓶口,与外界气压才X,随看水流出,瓶内气压减小,因此发现乂处先停止喷水,
该选项说法正确,不符合题意.
C、大气压随高度的噌加而减小,因此带着自卸登山,瓶U气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管
子水面上升,h:会噌大,该选项说法正确,不符合题意.
。、带着自制气压计登山,当登上山顶时发现h:变成员,则山顶处的大气压值为年最,该选项说法不正
确,符合题意.
故选D.
考点:液体的压强的特点;大气压强与高度的关系.
6.(2014•兰州)在如图所示的"探究液体内部压强特点”的实验中,将压强计的探头放入水
中,下列做法中能使U形管两边液面的高度差减小的是()
12
A.将探头放在同样深度的浓盐水中B.将探头在原位置转动180°
C.将探头向下移动一段距离D.将探头向上移动一段距离
答案:D
解析:根据影响压强大小的因素进行判断,咒减小二力菅两边而嚏的高度差,根据p=p;gh,可以减小深
度或减小液体的密度.
A、将探头放在食盐水中的同样深度处,液体的密度变大,橡皮膜受到的压强变大,二形管两边液面的高度
差变大,故错误;
3、液体内部在同一深度不同方向的压强是相7的,将压丐,白探头在原处转动1$『不会影响压强的大小,
故错误;
C、将探头向下移动一段距离,深度变大,橡皮嗅受到的压强变大,二形管两边液面的高度差变大,故错误;
。、将探头向上移动一段距离,深度变小,橡皮膜受到的压强变小,二形管两边液面的高度差减小,故正确.
故选□.
考点:探究液体压强的特点实璇
7.(2014♦大庆)下面所示实验中不是解释压强与流速关系的是()
13
答案:R
解析:流体压强与流速的关系:流体流速越大,压强越小,流速越小,压强越大.
X、用吸管吸饮料是利用大气压强原理,在士气压力的)用下饮料益入口中,符合题意.
3、没有吹气时,硬币上方和下方都受到相同的大气压的作用,在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口
气,硬币上方气流速度大于下方的气流速度,硬币上方压强小于下方压强,产生向上的升力,因此硬币就跳'
过了栏杆,不合题意.
C、没有吹气时,纸的中间和外侧的压强相竽,纸在重力1下自由下垂.当向中间吹气时,中间的空气
流动速度噌大,压强减小.纸外侧的压强不变•"、:二向内M压强大于向外的压强,受到向内的压
力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中口靠拢,不合题意;
。、A管中上端开口处空气流速大,A管的下端水面上空的空气流速小.由流体压强特点可知:气体流速大
的位苴,压强小.所以,管内水会在容器,空气的广5:压强的t用下向上运动,不合题意.
故选A.
考点:流体压强与流速的关系
8.(2014•十堰)如图,容器中间用隔板分成左右两部分,隔板与容器的接触部分密合,隔
板下部有…圆孔用薄橡皮膜封闭,橡皮膜两侧受力不平衡时会发生形变.此装置()
A.左右构成一个连通器
B.可以探究液体的压强是否与液体的深度、液体密度有关
C.可以验证液体内部向各个方向的压强相等
D.可以探究液体内部的压强是否与液体的重力和体积有关
答案:B
解析:A、根据连通器的定义可知,此茨3左右不在通,不能构成连通器.故A错误;
3、在容器两侧倒入深度不同的同种液体,啜察橡皮膜声匚也说象;可以探究液体压强跟深度的关系。
在容器两边分别装入深度相同,密度不同的田二三讦液体,若「皮膜凹向左边,则右边液体密度大,若
椽皮膜凹向右边,则左边液体密度大,因此在实验装置能大致比较两种液体的密度大小,若要探究•液体压
14
强跟液体密度的关系,要控制液体深度相同,密度不同,则应在容器两侧倒入深度相同的不同液体,观察
橡皮膜产生的现冢,故3正确;
C、此实蛤只能观察出橡皮膜向左或向右匚的情况,不能观察到椽皮膜向各个方向的凹凸情况,因此不能脸
证液体内部向各个方向的压强相等,故c惮:关;
Ds此实验不能探究液体内部的压强是否与液N•;,?1)和体积有¥,故D错误.
故选3.
考点:探究液体压强的特点实验
9.(2014•牡丹江)物理知识在生产生活中有许多应用,下列描述正确的是()
3
书包带侬得宽是逋过减小又力面积来噌大压强
B.。
k
排水管的匚形反水弯是一个连通评
C.
a
大气对吸盘的压立与勺子的之刀大小和零
D.
飞机机翼上方的空气流速快,压强大
答案:B
解析:A、减小压强的方法:在压力一定时,噌大受力面和来减小任建;在受力面积一定时,激小压力来激
小压强.书包带做得宽是在压力一定时,逋过噌大受力面积来减小压强,不符合题意;
3、上端开口,下部连通的容器叫做连通器,住通器的特点是容器中的水不流动时,各个容器中液面总是相
平的.排水管的二形反水弯.是一个连通器"合题意;
C\物体是静止的,处于平衡状态,根据二力平庄可知,大=-J吸盘的压力与勺子对吸盘的拉力大小
相等,不符合题意;
Ds空气流速度与压弼的关系是:流速大的地方、压强小,流速小的地方、压强大.空气通过机翼上表面的
流速快、压强小.不符合题意.
15
故选B.
考点:增大压强的方法及其应用;二力平衡条件的应用:连通器原理;流体压强与流速的关
系.
10.(2014•咸宁)很多动物为了适应自身生存的环境,进化出了符合一定物理规律的身体部
位,对此,从物理学的角度给出的解释中不正确的是()
A.骆驼的脚很大,可以减小压强,从而使其在沙漠中自如行走
B.鱼类体内有鳏,通过螳的调节作用从而改变自身重力来实现下沉和上浮
C.啄木鸟的嘴很尖细,可以增大压强,从而凿开树杆,捉到躲在深处的虫子
D.雄鹰有时不用抖动翅膀也能翱翔太空是应用了流体压强与流速关系的原理
答案:B
解析:A、骆驼的脚很大,是在压力一定时,噌大受力面积来减小压强,从而使其在沙漠中自如行走.故A
正确,不符合题意;
3、鱼体内的鱼螺里面是空气,改变体积时不含学科卿,变自县W堂,但是可以改变自身的体积,改变排水
量,从而达到改变浮力的目的,控制自身的沉浮.此选项错误,有台题意.
C、根据公式p=1,啄木鸟的喙对树皮的压力一定,但嘴很尖打,可以噌大压强,从而凿开树杆,捉到躲在
深处的虫子.此选项正确,不符合题意;
》雄鹿的翅膀是孤线形的,飞行过程中,翅上工方空气流动速度快,压强小,所以不用抖动翅膀也能期翔
太空,是应用了流体压强与流速关系的冗理.此选不止确,不行m题意;
故选3.
考点:减小压海的方法及其应用;噌大压强的方法及其应用;流体压强与流速的关系;物体的浮沉条件及
其应用.
11.(2014•佛山)民航客机在飞行时,机翼的上表面空气流速大,压强—,因此获得升力.热
气球能飘在空中,说明它在空气中受到—的作用.直升飞机能停留在空中,是因为旋转的
机翼对空气施加一,个向下的力,根据,空气对机翼也施加一个向上的力.
答案:小;浮力;物体间力的作用是相互的
解析:(1)机翼上方的空气流速大,压强较小;机翼下方的二工流速小,压强大,所以机翼受到一个向上
的压强差,飞机受到向上的升力.
(2)热气球能飘在空中,说明它在空气中受到一刀的作用;
16
(3)直升机的螺旋桨对空气施加了一个竖直向下的力,由于物体间力的作用是相互的,所
以空气对直升机施加了一个竖直向上的反作用力,这个力就是飞机向上的升力.
考点:流体压强与流速的关系;力作用的相互性;浮力的利用
12.(2014•十堰)小明将自制气压计(如图)从一楼拿到六楼,观察到玻璃管内的水柱逐渐
升高,这表明:随着高度的逐渐增加,大气压逐渐.生活中使用高压锅是为了增大
锅内的气体压强,从而提高液体的.他还发现风沿着教室窗外的走廊吹过时,窗口悬
挂的窗帘飘向窗―(选填“内"或"外"),这是因为空气的流动速度较大,压强_____的缘故.
答案:减小(降低);沸点;外;较小.
解析:(1)在这个自制气压计中,想使力血上升到:说口以上,心须靠瓶内那一部分气体的压强,瓶内气压
大于外界大气压,水柱就上升,相反水柱就十降.而十4压随工展的变化是减小的.将气压计从一楼堂到
六楼时,高度在升高,大气压会随高度的噌加而减小,/界大气工殳小,瓶内气压大于外界大气压,会进
一步向外压水柱,所以水柱将会升高;
(2)液体的沸点与气压有关,气压越高,加点越高.1泣1氐,沸点越低;高压锅可以噌大锅内气压,从
而提高液体的沸点;
(3)风沿着窗外的走廊吹过时,窗帘外侧工气流速大.注强小,穴测空气流速慢,压强大,窗帘受到向外
的压强大于向内的压强,把窗帘压向窗户外面
考点:大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;流体压强与流速的关系.
13.(2014•常德)某学习小组对"影响压力作用效果的因素"进行了探究,他们采取了如下的
方法:甲图把小桌放在海绵上;乙图在小桌上放一个祛码;丙图把小桌翻过来,桌面朝下并
在它上面放一个砂码.通过海绵被压下的深浅显示压力作用效果.
甲乙丙
17
(1)比较一两图可知,当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)此实验—(选填"能"或"不能")用硬纸板代替海绵,原因是;
(3)此实验中运用到的主要科学方法是.(写出一种)
答案:(1)甲乙;(二)不能;效果不明显;J)控制工量法.
解析:(1)图甲和图乙,物体的受力面积相同而压力不同,乙图巴力大,乙图力的作用效果明显,由此可
得:受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)可以使物体发生形变,相同受力面的2变程度越大,压力作用效果越明显,可以通过受力面形变程度
的大小判断压力的作用效果,如果改用硬纸柜,则硬妖板,)9网形变程度发生不明显,难以确定影响因
素的关系.
(3)实脸中主要用的科学研究方法是控制变量法和转换法.探究问题时,保持一个或多个量不变,改变其
中一个量,分析所探究问题的变化,该方法叫做控制变量法.
考点:探究压力的作用效果跟什么因素有的实脸
14.(2014•厦门)如图所示,小雨同学用U型管压强计探究影响液体压强的因素.
(1)实验前先检查U型管压强计左右两液柱是否—,然后用手轻轻按压橡皮膜,如果两
液柱没有出现高度差,说明u型管压强计存在—问题.
(2)实验1可以探究一相同时,液体的压强与一的关系.
(3)综合实验1和实验2的结果,可以初步得出:.
答案:(1)等高;漏气;(二)深度;液体密度,(3)液体压强与洒牛密度和液体的深度有关.
解析:(1)实嗡前先检查二型管压强计左右两液柱是否等高,然后用手轻轻按压橡皮膜,如果两液柱没有
出现高度差,说明二型管压强计存在漏气W次.
(2)由图1所示实验控制,压强计的金属盒胡北的深度相广".以本密度不同,液体压强不同,此实验可以
探究深度相同时,液体的压强与液体密度的关系
(3)由图1所示实嗡控制,压强计的金属盒所」的深度相同而液体密度不同,液体压强不同,由此可知,
液体压强与液体密度有关,
18
由图:所示实嗡可知,液体密度相同而压早才的金巴京所处的次度不同,液体压弱不同,由此可知,液体
压强与液体的深度有关,
综合实验1和实验2可知:液体压强与液体密度的深度有关.
考点:探究液体压强的特点实验
15.(2014・安顺)如图所示,放置在水平地面上的平底薄壁容器重10N,底面积O.Oln?,
内装40N的水,水深0.15m.现将重为17.8N的实心铜块系在弹簧测力计挂钩上,并把它完
全浸没于容器内的水中(水未溢出,铜块未接触容器底部).求:
(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是多少?
(2)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是多少?
(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是多少?
答案:(1)铜块未放入水中时,容器底部受到水的压力是广、
(-)铜块完全浸没于水中后,弹簧测力计的示数是15.SX,
(3)铜块完全浸没于水中后,容器对水平地面的压强是二g?a.
解析:(1),."p-pgh-10A^gm葭!二、kgxQ.15-.-»1500Pa
F,
-:P=—,.,.F=pS=15Q::P-
s
(2),/G=tii£.,.w=—=-1^^-=l.'Sks
-glONAg-
7
,、Q-N・、•_m_1-78kg.j-43.
•p——,••'------------r*.1II*>m
vP8900kg.J/
.".三?=p水gV=;=10Ci0kg.n-xlCiXkg_A10-4n--2X,
a-G-F./.F-G-F
(3)F==(Gv-G--G,-)-Fx=(10X-4:iN-r.SX--1?.SN=52X
.•产型=乌户期a.
s0.01m2
考点:浮力的利用;压强的大小及其计算
19
四、中考预测展望:
L如图甲所示,将一块长木板放在水平桌面上,现用水平力Fi向右边慢慢推动木板,使其
一部分露出桌面如图乙所示,推动木板过程中,木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的
变化情况是()
A.F和f不变,p变大B.F和p不变,f变大
C.F变小,p和f均变大D.F不变,f和p均变大
答案:A
解析:,.水平面上物体的压尢和自身的鱼力相等,
向右缓慢地推木板的过程中,;板对方力的压力.不变,
./P=£且向右缓慢地推木板的正飞中受力面广:一.••木板对桌面的压强p变大;
S
••・向右缓慢地推木板的过程中,压「L仓破面的学科引出粮程度不变,,摩擦力f不变.
故选A.
考点:压力及重力与压力的区别;摩爆力的大小;压强大小比较.
2.如图所示,A、B、C三个容器中分别装有盐水、清水和酒精,三个容器中液面相平,容
器底部受到液体的压强分别为PA、PB、PC.则()
A.PA>PB>PCB.PA<PB<PCC.PA=PB=PCD.无法确定
答案:C
解析:由图知,三容器内液体深度:hA=hs=hG
,--p=P£h.p5-"H2-„>pw
-'.PA>PS>PC.
故选A.
20
考点:液体的压强
3.如图是两端开口的容器,从管左端吹气,在A、B两个管口处流体压强分别这PA和PB,
则PAPB(选填">或"=").
答案:<
解析:流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水.流体的流速越大,压强越小.
当从管左端吹气时,A的上方空气流速快•工强小,3由;.层面上方的空气流速慢,压强大,所以?吁
?B.
考点:流体压强与流速的关系
4.玻璃是由炽热的玻璃液体冷却后形成的.玻璃是(选填“晶体”或“非晶体”),
大型平板玻璃在生产厂家往往用真空吸盘吊车吊运转送.若水平转送一块长2m、宽2m、
厚10mm,密度为2.5xl()3kg/m3的冷凝玻璃板,且当时大气压为1.0xl()5pa,则吸盘的面积
至少是m2.
答案:非晶体;0.31
解析:(1)玻璃是由炽热的玻璃海家冷却后巳成的,:行廉固点,则玻璃是非晶体.
(2)玻璃板的体积:—tmxl01丁%=":m-»
根据户可得玻璃板的质量:nv:j4tn;=l
平板玻璃重:G=n;£»l:j:ikg'1OXkg«1OOCiY
能吊起时,平板玻璃受到的拉力:gP:
S>3,01nr.
考点:压强的大小及其计算
5.潜水员在较深的海水中工作,要穿抗压潜水服,这是由于海水的压强随—的增加而增大,
他潜到5m深处受到海水的压强是Pa.(p海水取1.0xl03kg/m3g取10N/kg)
21
答案:深度;hlM
解析:液体内部向各个方向都有压强,液体的压强随深度增加才智大.
(1)液体的压强大小与深度有关,越深处小强越大,尸?后水员在潜水时要受到比在水面上大许多倍的压
强,所以必须穿上高强度耐压的潜水服才行.
(2)潜水员潜到水下5m深处,水对他的压强:p=pgh=1x103kg/ni3x1ON/kgx5m=5x104Pa.
考点:液体的压强的特点;液体的压强的计算.
6.某同学利用如图所示的器材探究液体内部的特点:
(1)如图所示,他将橡皮管的一段紧密地套在U形管左侧的端口后,多次改变探头在水中
的深度,并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差,这是为了探究液体内
部压强和液体关系.
(2)图中U形管内注入的红墨水,若红墨水的密度和水接近,且h=10cm,则橡皮膜处的
压强约为____Pa.(g取lON/kg)
::;,
、j
答案:(1)深度;(二)l&g.
解析:液体内部压强大小通过二形管两侧液面方度差的人小来既竺,这是转换法;液体压强和液体的密度
、深度有关,实嗡中采用控制变量法来设计实验.
(1)实验中液体的密度不变,改变探头在水中的深声,•、无的是液体内部压强与深度的关系;
(2)•橡皮管内气体的压强与大气压之差:p=pr.1KPfcgni3xl:jxkc-3.lx=l:i30?a.
考点:探究液体压强的特点实验
7.某轿车的质量是1.63每个轮子与地面的接触面积是O.OZn?.求:
(1)轿车自身的重力(g=10N/kg);
(2)轿车对地面的压强.
22
答案:(1)轿车自身的重力力、1轿I对地面的压强为2xlQfpa.
解析:(1)轿车自身重力:gr:=1.6xin,铲3I、=1.6XGN
(2)轿车对地面的压力:F-G=1.6X104N,受力声".S=』x0.O2m—,
侨军对地面的压强:p=£=LH3.
s0.।"
考点:压强的大小及其计算;工力的计篦
8.在探究液体内部压强特点的实验中:
(1)如图甲,小明将金属盒逐渐浸入水中越来越深的位置,在
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