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力学第4讲---压强一、思维导图二、知识梳理考点1:压力和压强1.压力(1)定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力.(2)产生条件:物体相互接触并挤压.(3)压力与重力:压力与重力是两种不同的力,它们之间既有区别又有一定的联系。(4)压力的作用效果a.使物体发生形变b.影响压力作用效果的因素:压力大小、受力面积2.压强(1)定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强.(2)公式:P=FSF是压力,S是受力面积,P是压强.变形公式:F=PS,S=FP⑶单位:帕斯卡,简称帕(Pa),1Pa=lN/m2.(4)意义:压强是表示压力作用效果的物理量。3.增大或减小压强(1)增大压强的方法:①保持受力面积不变,增大压力.②保持压力不变,减小受力面积.③同时增大压力和减小受力面积.(2)减小压强的方法:①保持受力面积不变,减小压力.②保持压力不变,增大受力面积.③同时减小压力和增大受力面积.考点2柱状固体的圧强对于规则柱形物体(体积=底面积✖高,如圆柱体、长方体、立方体等)压在水平面上时有另一计算压强公式:考点3液体压强1.液体压强的产生原因:由于液体受到重力作用,并且具有流动性.2.特点:(1)液体对容器底部和容器侧壁都有压强.(2)液体内部向各个方向都有压强.(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等.(4)液体内部的压强只与液体密度和深度有关3.影响因素:(1)液体内部的压强只与液体密度和深度有关a.同种液体,深度越深,压强越大.b.在深度相同时,液体的密度越大,压强越大.(2)跟液体的质量、重力体积以及容器的形状、底面积均无关.4.公式:ρ液表示液体的密度,单位为kg/m3P=ρ液gh h表示液体深度,单位为mP表示压强,单位为Pa5.适用条件P=ρ液gh适用于所有液体压强计算6.液体压强计(1)作用:测量液体内部压强的仪器.(2)构造;U形管,橡皮管,探头(主要由金属盒蒙上薄橡皮膜构成)三部分组成。(3)原理:放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压强的大小。使用之前要先检查装置的气密性使用之前要先检查装置的气密性7.连通器:(1)定义:上端开门,下部相连通的容器(2)原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。8.液体重力与对底面压力关系在底面积相同的甲乙丙容器中加入相同质量的水,a.比较液体对容器底部的压强p甲,p乙,P丙的大小b.比较液体对容器底部的压力F甲,F乙,F丙的大小c.比较甲乙丙中液体对容器底部的压力和液体重力的关系,F与G分析:a.由图可知,液体深度h甲>h乙>h丙,由P=ρ液gh得出p甲>p乙>P丙。b.由F=PS,得出F甲>F乙>F丙c.小结:计算液体对容器底的压力和压强问题一般方法:(一)首先确定压强P=ρ液gh;(二)其次确定压力F=pS特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F再用p=F/S压力:①作图法②对直柱形容器F=G例题:1.三种不同容器在不同情况下压强大小的比较(3种容器底面积相同,3种容器质量相等)①分别装入相同质量的同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:②分别装入相同高度的同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:③分别装入相同质量相同高度的不同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:考点4大气圧强1.气体压强产生原因:气体受到重力并且具有流动性。2.证明大气压存在的实验:(1)马德堡半球实验:(2)覆杯实验、瓶子吞鸡蛋、吸管吸饮料。3.大气压测量——托里拆利实验:(1)一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。(2)逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变.(3)继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。(不用水等其它液体的原因是液柱的高度会很大,水的话需要10.3米的水)(4)用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变.说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)(5)通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为latm(atm为压强的非法定单位),latm的值约为1.013xl05Pa推导:po=p水银gh=13.6xl03kg/m3x9.8N/kgx0.76m≈1.013x105Pa托里拆利实验注意事项:①托里拆利实验时,若管内有少许空气,水银柱高度将改变,实验结果 (“偏大”,“偏小”“无影响”).②玻璃管倾斜,液柱变长,但垂直高度不变,对实验结果 (“偏大”,“偏小”严无影响”).③玻璃管向上提或下压,液柱不变,对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响”).④水银槽中水银的多少对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响”)。⑤玻璃管的粗细对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响").⑥不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗?⑦不小心弄破玻璃管侧面,会出现什么现象?4.气压与高度的关系:海拔越高,大气压越小5.气压与沸点的关系:液体的沸点随着气压的减小而减小,随气压增大而增大高度越高,温度越低,气体密度越小,所以高度和天气影响的根本原因就是温度和密度6.气压与温度的关系:气压随温度增大而增大高度越高,温度越低,气体密度越小,所以高度和天气影响的根本原因就是温度和密度7.气压的影响因素:温度,气体的密度,天气气压与温度和密度成正比气压与温度和密度成正比考点5气压建模1.下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P₀,用水银封闭一定量的气体在玻璃管中,求封闭气体的压强P。2.连通器原理:同种液体在同一高度压强相等考点6流体圧强与流速的关系1.流体:气体和液体具有很多相似的性质,人们常常将它们统称为流体.2.流体压强与流速的关系:事实表明,流体流速越大的位置,压强越小.液体:打开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,由于一定时间里流过a、b、c处的水量是相等的,而b处的水管较细,所以b处的流速一定比a、c两处的流速大。从图可以看出b处竖直水柱的高度较小,表示b处的压强较小。3.应用(1)飞机升力:飞机机翼上方的空气流速较快,压强较小;下方空气流速较慢,压强较大。这样机翼上下表面就存在压强差,因而有压力差,于是就产生了向上的升力.(2)列车站台上的安全线要求列车驶过时,旅客必须站在安全线外,以保证人体与列车间有足够的距离。⑶两船并排同向行驶,两船距离不能太近.(4)飞机逆风更容易起飞。考点7活塞实验老师设计了一个探究活动 估测大气压的值。教材中所选取器材包括量程为2mL注射器1只、量程为10N弹簧测力计1只。实验装置如图1所示。图1利用注射器估测大气压值的实验装置图,在设计实验步骤时,教材上明确标出(1) 把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,排净针筒中的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔.从理论上分析可知,注射器中的空气不可能完全排净,至少注射器针筒的尖端部分还有一小段空气柱,针筒中无法出现理想的真空状态,也是造成所测大气压的值比标准大气压值偏小的主要因素。(2) 当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数F与大气对活塞的压力近似相等。事实证明,此时弹簧测力计对注射器活塞拉力大小与大气对活塞的压力大小相比较差别很大,直接造成了所要测量的大气压值与标准大气压存在很大误差。(针筒与活塞之间的摩擦力)表1 原教材实验方案的数据记录与分析处理大气对活塞注射器的针筒上全部活塞的横截大气压的值的压力F/N容积V/mL刻度长度L/cm面积S/m'p/Pa9.623.186.3X10-51.52X105表1是笔者和学生一起按照教材上方法进行实验,并收集的数据。---84-2014年第5期物理通报物理实验由表格中的数据不难看出,按教材上设计的方案测出的大气压值约为标准大气压值的1.5倍。从理论上说,注射器中尖端部分残留的少量空气只会造成所测大气压值偏小,显然与上面实验结论不相符。因此,只有针筒与活塞之间的摩擦力才是造成所测大气压值偏大的主要原因。三、题型分类题型1压力与压强1.(2023•萧山区模拟)玻璃杯中装有部分水,用一硬纸片盖住杯口,小心地将玻璃杯倒置过来;发现纸片与水均被大气稳稳地托住,并在水平位置保持静止,如图所示。若不考虑纸片的重力,此时()A.纸片受水的压力大小等于大气对它的压力大小 B.纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小 C.杯子没有形变,说明水对杯子侧壁没有压强 D.杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强2.(2023•临安区一模)如图是2022年2月5日武大靖在赛场上的一张照片,照片中的武大靖左脚离开冰面,与他左脚离开冰面前相比,下列说法正确的是()A.压力变大 B.压力变小 C.压强变大 D.压强变小3.我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上.则下列说法正确的是()A.物块乙所受的合力为10NB.物块乙对物块甲的压力为15NC.桌面受到物块甲的压力为15ND.桌面对物块甲的支持力为35N题型2增大与减小压强1.(2022•台州)为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是()A.放上瓶盖后可以增大受力面积 B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大 C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 D.要提高实验的可靠性还需多次实验2.(2023•德阳)下列体育项目中的一些现象,运用物理知识解释错误的是()A.拔河运动中甲队赢得乙队,但双方的相互作用力是一样大的 B.运动员投出篮球后,手对篮球不产生力的作用 C.足球比赛中,前锋运动员将足球踢向球门,说明力可以改变足球的运动状态 D.滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋,减小了对冰面的压强3.(2023•松江区一模)下列事例中属于减小压强的是()A.足球鞋底做了鞋钉 B.菜刀的刀刃做得很薄 C.书包背带做得很宽 D.切蛋器上装有细钢丝题型3:常规固体、叠加固体压强、切割固体压强1.(2023•虹口区一模)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系是()A.F甲>F乙p甲>p乙 B.F甲>F乙p甲<p乙 C.F甲<F乙p甲>p乙 D.F甲<F乙p甲<p乙2.(2023•和平区校级模拟)两个完全相同的正方体均匀物块;分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,比较两物块对水平面的压强()A.a比较大 B.b比较大 C.一样大 D.无法判断3.如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知它们的密度之比ρa:ρB=l:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比pA:pB=1:2,则它们的高度之比hA:hB为()A.9:4B.3:2C.3:1D.9:24.(2023•内蒙古)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc,则()A.pa=pc>pb B.pa=pb<pc C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc5.如图所示,两个实心圆柱体放置在水平地面上,沿水平方向分别截去其上部相同的高度h后,剩余部分对水平地面的压强相等.则它们原来对水平地面的压强关系是()A.p甲=p乙B.p甲<p乙C.p甲>p乙D.无法确定题型4液体圧强1.(2023•江干区校级二模)如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则()A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙 C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙2.(2023•宁波模拟)将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙,已知ρ甲>ρ乙,若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体,则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是()A. B. C. D.3.(2023•下城区模拟)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是()①液体的密度:ρ甲=ρ乙②液体对容器底部的压强:p甲>p乙③液体对容器底部的压力:F甲=F乙④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙A.只有①和② B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④4.(2023•阳谷县二模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是()A.容器对桌面的压力:F甲=F乙=F丙 B.容器对桌面的压强:p′甲<p′乙<p′丙 C.液体的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.液体对容器底部的压强:p甲=p乙=p丙题型5液体圧强实验1.(2023•漳州模拟)为研究液体内部压强特点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧。(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图乙所示,说明液体内部存在压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的有关;(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,说明倒入液体的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度;(3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如图丁所示。使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有;(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个。2.(2023•内蒙古)某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:(1)某同学使用液体压强计前,发现U形管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是(选填选项字母)。A.从U形管内向外倒出适量的水B.拆除软管重新安装调整后,他用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气(选填“漏气”或“不漏气”)。(2)根据乙和丁实验步骤,(选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是:。题型6大气压强1.(2023•湖州)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是()A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来 B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变 C.加热空气后,热气球不断上升 D.覆杯实验中松手后硬纸片不会掉下2.(2023•衢江区一模)带有橡胶塞的口服液所配置的吸管,通常一端做成尖口,其侧面刻有棱状条纹,如图所示。下列有关分析正确的是()A.使用时,应当将吸管a端插入橡胶塞 B.吸管尖口可以增大对橡胶塞的压力 C.棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中 D.棱状条纹可以增大吸管与橡胶塞间的摩擦3.(2023•金华二模)如图所示,在校园文化艺术节“科技小制作”比赛中,小科同学自制了一个简易吸尘器,当打开开关,矿泉水瓶底部的风扇转动,碎纸屑就被吸入瓶内,则此时瓶内与瓶外的气压关系()A.p内>p外 B.p内<p外 C.p内=p外 D.无法确定4.(2023•鹿城区三模)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是()A. B. C. D.5.(2023•宁波模拟)如图所示,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气。把两块轻质正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大纸板(甲)的边长是小纸板(乙)的三倍。在大纸板上放两个1元的硬币,在小纸板上放一个1元的硬币,然后用嘴慢慢向吸管吹气。请问:(1)哪一个轻质纸板会首先被塑料袋“抬”起来?答:(选填“甲”或“乙”)。(2)若要使这两个轻质纸板同时被举高,则甲乙上的硬币数之比为。(3)去掉硬币,并将两个硬纸板换成两个同种材料制成的底面积不同的圆柱体甲和乙,甲的底面积是乙的两倍。用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个竖直放置的圆柱体同时被举高,则甲、乙两圆柱体的高度之比为。题型7大气压强测量实验1.(2023•临江市四模)小梁同学用实验测量某地大气压的值,她在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(1)这个就是著名的实验;(2)往玻璃管中倒入水银时,要倒满是为了;(3)已知水银的密度为13.6×103kg/m3,她通过数据计算得出当地的大气压值为Pa;(4)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出大气压值,则玻璃管长度(选填“必须大于10m”或“可以略小于10m”)。2.(2023•湘潭县校级三模)瓜瓜用如图所示的装置完成托里拆利实验,测定大气压的值,下列有关说法正确的是()A.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出 B.若往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大 C.若玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长 D.若把此装置从1楼搬到38楼,管内外水银面的高度差将增大四、课后巩固一.选择题1.(2023•莆田一模)如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列有关甲、乙的说法正确的是()A.甲、乙的质量之比是4:3 B.甲、乙的体积之比是8:9 C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等 D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等2.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强()A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大3.(2023•淳安县一模)我市进入高铁时代,高铁列车极大地方便了市民出行,下列有关高铁列车说法正确的是()A.列车进站时,列车附近气流流速大,压强大 B.列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性力的作用 C.列车启动时速度加快说明列车所受牵引力大于阻力 D.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是平衡力4.(2023•宁海县模拟)自行车是日常生活中常用的交通工具,下列四处的设计主要是为了减小压强的是()A.a处的车把套紧套在钢管上 B.b处踏板上有凹凸不平的花纹 C.c处有宽大的座垫 D.d处车轴上涂有润滑油5.(2023•湖州模拟)用锅煮鸡蛋,水沸腾后,为使鸡蛋快速煮熟,将一大碗倒扣在鸡蛋上方(图甲),熄火后过一会儿,发现碗外面的水几乎全跑到碗里去了(图乙)。下列现象中,与碗外的水进入碗内的原因相同的是()A.用螺丝钉拧紧的挂钩可以悬挂重物 B.用手握紧瓶子,瓶子不会掉下来 C.使用高压锅炖汤,汤热得更快 D.装热水的杯子拧紧,冷却后却盖得更紧了6.(2023•济南)在学习“液体的压强”时,同学们通过活动体验了“液体内部向各个方向都有压强”后,物理老师把底部有小孔的空透明矿泉水瓶竖直压入水中,瓶中形成了如图所示的“喷泉”。各学习小组根据观察到的现象,提出了以下四个有待深入研究的问题。其中最有探究价值且易于探究的科学问题是()A.水内部的压强与所处的深度有什么关系? B.液体内部的压强与所处的深度有什么关系? C.液体内部的压强与液体的种类是否有关? D.液体内部的压强与哪些因素有关?7.(2023•兴宁区校级一模)如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,下列过程能使测量值变小的是()A.使玻璃管稍下降一点 B.将实验从山下移到山上 C.使玻璃管稍粗一点 D.使玻璃管倾斜一点8.(2023•淄博)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是()A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强 B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降 C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质 D.图丁:用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开9.(2023•攀枝花)某学校科学探究小组的同学们制作了如图所示的实验装置。装水的大瓶上端开口,下部侧壁开孔,并与粗细不均匀的水平管及竖直的A、B管连通。小瓶装满水后,开口向下倒扣在大瓶中,并固定在支架上。则下列说法中正确的是()A.大瓶水位缓慢下降后,小瓶中的水会迅速全部流入大瓶中 B.若同时打开止水阀S1、S2,待水面稳定后,B管的水面高于A管的水面 C.当管内水面稳定后,若用鼓风机在B管管口处沿水平方向吹气,B管内水面将下降D.若关闭止水阀S2,打开止水阀S1,待水面稳定后,A、B两管的水面与大瓶中水面一样高10.(2023•烟台)如图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是()A.图甲,刮大风时,伞面会被向上“吸”起 B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互“吸”起来 C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能会被“吸”向列车 D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被“吸”在瓷砖上11.(2023•沈阳)我国自主研发的C919大型客机,如图所示,于2023年5月28日圆满完成首次商业航班飞行。下列说法正确的是()A.机翼是利用气体流速大,压强大的原理获得升力 B.起飞时,飞机在跑道上加速滑行时惯性逐渐增大 C.降落时,随着高度降低,飞机相对于跑道是静止的 D.落地后,静止在停机坪上的飞机受到的力相互平衡12.(2023•长春模拟)在以下实例中,增大压强的是()A.滑雪用的滑板 B.刀刃磨得很溥 C.铁轨下铺枕木 D.书包背带加宽13.(2023•广饶县校级模拟)下列说法不正确的是()A.船闸是利用连通器原理工作的 B.滑雪时穿滑雪板是用增大受力面积的方法减小压强,从而防止人陷入雪中 C.物体放在桌面上,桌面对物体的支持力属于弹力 D.人推车没有推动,因为人对车的推力小于地面对车的摩擦力14.(2023•渝中区校级一模)质量相同的三个正方体块,A为铜块,B为铁块,C为铝块,(ρ铜>ρ铁>ρ铝)把它们放在水平桌面上,对桌面的压强()A.pA=pB=pC B.pA<pB<pC C.pA>pB>pC D.无法判断15.(2023•厦门二模)如图,复兴号高铁车厢里的座椅靠背充满人文关怀,下列描述正确的是()A.靠背贴合人体曲线,可减小靠背对乘客的压强 B.高铁启动时,靠背的作用是防止乘客前倾 C.高铁进站时,靠背的作用是防止乘客后仰 D.乘客对靠背的压力与靠背对乘客的推力是一对平衡力16.(2023•兰山区校级模拟)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,水对瓶底和瓶盖的压强分别pA和pB,水瓶对桌面的压力分别为FA和FB,则()A.pA>pB,FA=FB B.pA<pB,FA>FB C.pA<pB,FA=FB D.pA=pB,FA<FB二.实验探究题17.(2023•鹿城区模拟)(1)在一个密闭的玻璃瓶内装一些红色的水(内留部分空气),用一个两端开口的细玻璃管穿过瓶塞子插入水中,便制成了一个简易的多功能科学实验演示器(如图甲),用该装置可以演示(填序号);①大气压与高度的关系②瓶内气体压强与温度的关系③力能使物体发生形变(2)如乙图所示,将两个一次性纸杯杯口向上叠套起来,用手握住外面的纸杯,在靠近杯口的正上方且平行于杯口方向用力吹气。请你预测里面的纸杯将。A.一定保持静止B.可能向上跳起C.一定发生旋转D.可能压得更紧18.(2023•丽水一模)小科完成了三个有趣的科学小实验,请回答相关问题。(1)在图甲中,烧瓶内刚停止沸腾的水,浇上冷水后,瓶内的水会。(2)图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管中液面(选填“高于”、“等于”或“低于”)B管中液面高度;(3)在图丙中,将一大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛,小瓶瓶口附近放一支点燃的线香,利用该装置可以模拟风的形成。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向,其中正确的是(选填“1”、“2”或“3”)。19.(2023•鹿城区一模)小文为探究压力的作用效果与哪些因素有关,用铜块、大小注射器、塑料软管、直玻璃管进行了如下实验:①取一支活塞横截面积为2.5cm2小注射器,用塑料软管将其与直玻璃导管相连,构成一个U形管装置。在装置中倒入适量的水(染成红色),此时U形管两边液面相平。②将一个重为G的铜块放在小注射器活塞上,活塞下降直至静止(如图所示),测出此时U形管两边液面的高度差。③分别将重为2G、3G的铜块放在小注射器活塞上,重复上述实验,测出U形管两边液面的高度差④换活塞横截面积为7.5cm2的大注射器按照上述方法再做3次实验,并将实验数据记录在表内。实验次数受力面积/cm2压力U形管两边液面的高度差/cm12.5G1022G2033G3047.5G3.352G6.763G10(1)本实验是通过来比较压力的作用效果。(2)根据表中的数据,可得出的结论:。(3)小文发现班级有些同学使用大注射器做实验时,所测出的U形管两边液面高度差的变化不成比例,可能的原因是。(写出一种即可)20.(2023•海淀区校级模拟)生活处处有物理,瓶瓶罐罐做实验。小聪把废弃的矿泉水瓶中装入水,探究“压力的作用效果与哪些因素有关”。(1)在图A的操作中,通过观察来反映压力的作用效果,这种科学探究的方法称为。(2)观察图A和B两次实验现象,可知:在受力面积一定时,。(3)我们不能通过分析图中B和C两次实验现象得出压力作用效果与压力大小的关系,理由是。(4)图A与C比较,矿泉水瓶对海绵和石块的压力作用效果(选填“相同”或“不相同”)。(5)利用现有器材,小聪想探究压力作用效果与受力面积的关系,具体的操作是。(6)完成实验后,小聪在矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出三个小孔,观察图D现象,这个小实验可以研究液体的压强大小与的关系。21.(2023•会昌县模拟)10909米!“奋斗者”号创造中国载人深潜新纪录,标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。这激发了胡灏同学探究液体内部压强的兴趣,实验如图所示。(1)实验前,胡灏检查实验装置时发现:按压探头的橡皮膜,U形管两边液面高度变化(“明显”或“不明显”),说明这套实验装置不漏气;从结构来看(选填“是”或“不是”)连通器。(2)调节好装置,进行实验,比较图甲、乙可知,液体内部压强与有关。(3)在图乙中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两液面的高度差不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强(选填“相等”或“不相等”)。(4)如图丙所示,橡皮管和玻璃管侧壁管口相连通,当向玻璃管中吹气时:U形管内液面较高的是(选填“a”或“b”)侧。(5)胡灏自制另一套装置探究液体压强与什么因素有关。如图丁所示,在一个右侧开孔并贴上橡皮膜的塑料瓶中装入部分水,然后将瓶子放入装有盐水的烧杯中,内外液面相平,发现橡皮膜内凹,说明当深度相同时,液体的越大,液体压强越大。(6)学完了液体压强的知识后,胡灏想到可以用这套装置来测量液体密度。如图戊所示,将装有水的瓶子放入装有酒精的烧杯中,使橡皮膜变平,然后测量了水面到橡皮膜中心的距离为h1,酒精液面到橡皮膜中心的距离为h2,则酒精的密度为(用h1、h2、ρ水表示)。力学第4讲---压强一、思维导图二、知识梳理考点1:压力和压强1.压力(1)定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力.(2)产生条件:物体相互接触并挤压.(3)压力与重力:压力与重力是两种不同的力,它们之间既有区别又有一定的联系。(4)压力的作用效果a.使物体发生形变b.影响压力作用效果的因素:压力大小、受力面积2.压强(1)定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强.(2)公式:P=FSF是压力,S是受力面积,P是压强.变形公式:F=PS,S=F⑶单位:帕斯卡,简称帕(Pa),1Pa=lN/m2.(4)意义:压强是表示压力作用效果的物理量。3.增大或减小压强(1)增大压强的方法:①保持受力面积不变,增大压力.②保持压力不变,减小受力面积.③同时增大压力和减小受力面积.(2)减小压强的方法:①保持受力面积不变,减小压力.②保持压力不变,增大受力面积.③同时减小压力和增大受力面积.考点2柱状固体的圧强对于规则柱形物体(体积=底面积✖高,如圆柱体、长方体、立方体等)压在水平面上时有另一计算压强公式:考点3液体压强1.液体压强的产生原因:由于液体受到重力作用,并且具有流动性.2.特点:(1)液体对容器底部和容器侧壁都有压强.(2)液体内部向各个方向都有压强.(3)在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等.(4)液体内部的压强只与液体密度和深度有关3.影响因素:(1)液体内部的压强只与液体密度和深度有关a.同种液体,深度越深,压强越大.b.在深度相同时,液体的密度越大,压强越大.(2)跟液体的质量、重力体积以及容器的形状、底面积均无关.4.公式:ρ液表示液体的密度,单位为kg/m3P=ρ液gh h表示液体深度,单位为mP表示压强,单位为Pa5.适用条件P=ρ液gh适用于所有液体压强计算6.液体压强计(1)作用:测量液体内部压强的仪器.(2)构造;U形管,橡皮管,探头(主要由金属盒蒙上薄橡皮膜构成)三部分组成。(3)原理:放在液体里的探头上的薄橡皮膜受到液体压强的作用发生形变,U形管左右两侧液面就会产生高度差,液面高度差的大小反映了薄橡皮膜所受压强的大小。使用之前要先检查装置的气密性使用之前要先检查装置的气密性7.连通器:(1)定义:上端开门,下部相连通的容器(2)原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。8.液体重力与对底面压力关系在底面积相同的甲乙丙容器中加入相同质量的水,a.比较液体对容器底部的压强p甲,p乙,P丙的大小b.比较液体对容器底部的压力F甲,F乙,F丙的大小c.比较甲乙丙中液体对容器底部的压力和液体重力的关系,F与G分析:a.由图可知,液体深度h甲>h乙>h丙,由P=ρ液gh得出p甲>p乙>P丙。b.由F=PS,得出F甲>F乙>F丙c.小结:计算液体对容器底的压力和压强问题一般方法:(一)首先确定压强P=ρ液gh;(二)其次确定压力F=pS特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F再用p=F/S压力:①作图法②对直柱形容器F=G例题:1.三种不同容器在不同情况下压强大小的比较(3种容器底面积相同,3种容器质量相等)①分别装入相同质量的同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:②分别装入相同高度的同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:③分别装入相同质量相同高度的不同种液体液体对容器底部的压强:液体对容器底部的压力:容器对桌面的压力:容器对桌面的压强:考点4大气圧强1.气体压强产生原因:气体受到重力并且具有流动性。2.证明大气压存在的实验:(1)马德堡半球实验:(2)覆杯实验、瓶子吞鸡蛋、吸管吸饮料。3.大气压测量——托里拆利实验:(1)一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。(2)逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变.(3)继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。(不用水等其它液体的原因是液柱的高度会很大,水的话需要10.3米的水)(4)用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变.说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)(5)通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为latm(atm为压强的非法定单位),latm的值约为1.013xl05Pa推导:po=p水银gh=13.6xl03kg/m3x9.8N/kgx0.76m≈1.013x105Pa托里拆利实验注意事项:①托里拆利实验时,若管内有少许空气,水银柱高度将改变,实验结果 (“偏大”,“偏小”“无影响”).②玻璃管倾斜,液柱变长,但垂直高度不变,对实验结果 (“偏大”,“偏小”严无影响”).③玻璃管向上提或下压,液柱不变,对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响”).④水银槽中水银的多少对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响”)。⑤玻璃管的粗细对实验结果 (“偏大”,“偏小”,”“无影响").⑥不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗?⑦不小心弄破玻璃管侧面,会出现什么现象?【答案】①偏小②无影响③无影响④无影响⑤无影响⑥不会像喷泉一样喷出,但是玻璃管中的液体会流入水银槽中⑦洞的上部液体会被压到试管的顶部,破洞的下方会流入水银槽中.4.气压与高度的关系:海拔越高,大气压越小5.气压与沸点的关系:液体的沸点随着气压的减小而减小,随气压增大而增大高度越高,温度越低,气体密度越小,所以高度和天气影响的根本原因就是温度和密度6.气压与温度的关系:气压随温度增大而增大高度越高,温度越低,气体密度越小,所以高度和天气影响的根本原因就是温度和密度7.气压的影响因素:温度,气体的密度,天气气压与温度和密度成正比气压与温度和密度成正比考点5气压建模1.下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P₀,用水银封闭一定量的气体在玻璃管中,求封闭气体的压强P。2.连通器原理:同种液体在同一高度压强相等考点6流体圧强与流速的关系1.流体:气体和液体具有很多相似的性质,人们常常将它们统称为流体.2.流体压强与流速的关系:事实表明,流体流速越大的位置,压强越小.液体:打开水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,由于一定时间里流过a、b、c处的水量是相等的,而b处的水管较细,所以b处的流速一定比a、c两处的流速大。从图可以看出b处竖直水柱的高度较小,表示b处的压强较小。3.应用(1)飞机升力:飞机机翼上方的空气流速较快,压强较小;下方空气流速较慢,压强较大。这样机翼上下表面就存在压强差,因而有压力差,于是就产生了向上的升力.(2)列车站台上的安全线要求列车驶过时,旅客必须站在安全线外,以保证人体与列车间有足够的距离。⑶两船并排同向行驶,两船距离不能太近.(4)飞机逆风更容易起飞。考点7活塞实验老师设计了一个探究活动 估测大气压的值。教材中所选取器材包括量程为2mL注射器1只、量程为10N弹簧测力计1只。实验装置如图1所示。图1利用注射器估测大气压值的实验装置图,在设计实验步骤时,教材上明确标出(1) 把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,排净针筒中的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔.从理论上分析可知,注射器中的空气不可能完全排净,至少注射器针筒的尖端部分还有一小段空气柱,针筒中无法出现理想的真空状态,也是造成所测大气压的值比标准大气压值偏小的主要因素。(2) 当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数F与大气对活塞的压力近似相等。事实证明,此时弹簧测力计对注射器活塞拉力大小与大气对活塞的压力大小相比较差别很大,直接造成了所要测量的大气压值与标准大气压存在很大误差。(针筒与活塞之间的摩擦力)表1 原教材实验方案的数据记录与分析处理大气对活塞注射器的针筒上全部活塞的横截大气压的值的压力F/N容积V/mL刻度长度L/cm面积S/m'p/Pa9.623.186.3X10-51.52X105表1是笔者和学生一起按照教材上方法进行实验,并收集的数据。---84-2014年第5期物理通报物理实验由表格中的数据不难看出,按教材上设计的方案测出的大气压值约为标准大气压值的1.5倍。从理论上说,注射器中尖端部分残留的少量空气只会造成所测大气压值偏小,显然与上面实验结论不相符。因此,只有针筒与活塞之间的摩擦力才是造成所测大气压值偏大的主要原因。三、题型分类题型1压力与压强1.(2023•萧山区模拟)玻璃杯中装有部分水,用一硬纸片盖住杯口,小心地将玻璃杯倒置过来;发现纸片与水均被大气稳稳地托住,并在水平位置保持静止,如图所示。若不考虑纸片的重力,此时()A.纸片受水的压力大小等于大气对它的压力大小 B.纸片受水的压力大小大于大气对它的压力大小 C.杯子没有形变,说明水对杯子侧壁没有压强 D.杯内液体上方的气体压强等于杯子外的大气压强【解答】解:AB.纸片在水平位置保持静止,说明纸片受力平衡,若不考虑纸片的重力,纸片受水的压力大小等于大气对它的压力大小,故A正确、B错误;C.液体内部向各个方向都有压强,水对杯子侧壁也有压强,只是杯子的形变较小,眼睛无法直接观察到杯子的形变,故C错误;D.纸片受到向上的大气压强,向下的液体压强和杯内气体产生的压强,大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强加上杯内气体的压强,所以杯内液体上方的气体压强小于杯子外的大气压强,故D错误。故选:A。2.(2023•临安区一模)如图是2022年2月5日武大靖在赛场上的一张照片,照片中的武大靖左脚离开冰面,与他左脚离开冰面前相比,下列说法正确的是()A.压力变大 B.压力变小 C.压强变大 D.压强变小【解答】解:水平面上武大靖对水平冰面的压力和自身的重力相等,由于自身的重力不变,所以武大靖对冰面的压力不变,故AB错误;当左脚离开冰面时受力面积变小,在压力不变时根据p=F故选:C。3.我们知道,一对作用力与反作用力总是大小相等,方向相反。如图所示,重25N的长方体物块甲放在水平桌面上,另一重10N的长方体物块乙放在物块甲上.则下列说法正确的是()A.物块乙所受的合力为10NB.物块乙对物块甲的压力为15NC.桌面受到物块甲的压力为15ND.桌面对物块甲的支持力为35N【答案】D【解析】物块乙对物块甲的压力等于物块乙的重力,为10N.故B错误;C、 桌面受到物块甲的压力等于物块甲乙的重力之和,即25N+10N=35N.故C错误;D、 由C知,桌面受到物块甲的压力为35N,而桌面对物块甲的支持力与桌面受到物块甲的压力是一对相互作用力,故大小为35N,故D正确.故选:D.题型2增大与减小压强1.(2022•台州)为了说明骑电动车要戴安全头盔的道理,某同学做了一个模拟实验:将两个相似的鸡蛋甲、乙分别放在纸筒上,鸡蛋甲上方放一个轻质瓶盖,拿一根筷子用大小相同的力分别敲击,如图所示。结果鸡蛋甲完好无损,鸡蛋乙立即破碎。下列有关叙述错误的是()A.放上瓶盖后可以增大受力面积 B.敲击时鸡蛋上部受到的压强甲比乙大 C.鸡蛋乙被敲碎说明力能改变物体的形状 D.要提高实验的可靠性还需多次实验【解答】解:AB、放上瓶盖后,鸡蛋上方的受力面积增大了,根据p=FC、鸡蛋乙被敲碎,说明力能改变物体的形状,故C正确;D、为了使实验更具有普遍性,可以通过多次实验来寻找普遍规律,所以要提高实验的可靠性还需多次实验,故D正确。故选:B。2.(2023•德阳)下列体育项目中的一些现象,运用物理知识解释错误的是()A.拔河运动中甲队赢得乙队,但双方的相互作用力是一样大的 B.运动员投出篮球后,手对篮球不产生力的作用 C.足球比赛中,前锋运动员将足球踢向球门,说明力可以改变足球的运动状态 D.滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋,减小了对冰面的压强【解答】解:A、拔河运动中,力的作用是相互的,双方的相互作用力大小相等、方向相反、在一条直线上,作用在两个物体上,与地面之间摩擦力较大的一方不容易移动,会获胜,故A正确;B、运动员投出篮球后,手与篮球不接触,不产生力的作用,故B正确;C、足球比赛中,前锋运动员将足球踢向球门,说明力可以改变足球的运动状态,故C正确;D、滑冰运动员在比赛中穿与冰面接触面积小的冰鞋,通过减小受力面积,由p=F故选:D。3.(2023•松江区一模)下列事例中属于减小压强的是()A.足球鞋底做了鞋钉 B.菜刀的刀刃做得很薄 C.书包背带做得很宽 D.切蛋器上装有细钢丝【解答】解:A、足球鞋做了鞋钉,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;B、菜刀的刀刃做得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B不符合题意;C、书包背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C符合题意;D、切蛋器上装有细钢丝,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。故选:C。题型3:常规固体、叠加固体压强、切割固体压强1.(2023•虹口区一模)如图所示,均匀正方体甲、乙放在水平地面上,若在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,已知切去的质量Δm甲>Δm乙,则甲、乙剩余部分对地面的压力F甲和F乙、压强p甲和p乙的关系是()A.F甲>F乙p甲>p乙 B.F甲>F乙p甲<p乙 C.F甲<F乙p甲>p乙 D.F甲<F乙p甲<p乙【解答】解:由图可知,在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,使剩余部分的高度相等,则切去的部分的体积关系:V甲切<V乙切,甲切去的质量为:Δm甲=ρ甲V甲切=ρ甲S甲h甲切,乙切去的质量为:Δm乙=ρ乙V乙切=ρ乙S乙h乙切,又因为切去的质量Δm甲>Δm乙,所以甲、乙密度关系为:ρ甲>ρ乙,又因为切去的高度关系:h甲切<h乙切,所以ρ甲S甲>ρ乙S乙,因为剩余部分的高度相等,所以甲、乙剩余部分的重力分别为:G甲剩=ρ甲S甲hg,G乙剩=ρ乙S乙hg,所以G甲剩>G乙剩,又因为放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压力等于其重力,所以甲、乙剩余部分对地面的压力关系为:F甲>F乙,放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压力相等,放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压强:p=FS在两物体上部沿水平方向切去一定的厚度,剩余部分的高度相等,根据p=ρhg可知,甲、乙剩余部分对地面压强关系:p甲>p乙,故A正确。故选:A。2.(2023•和平区校级模拟)两个完全相同的正方体均匀物块;分别沿各自虚线切割掉一半,将剩余部分a和b按照图示位置摆放在同一水平面上,比较两物块对水平面的压强()A.a比较大 B.b比较大 C.一样大 D.无法判断【解答】解:因为水平面上物体的压力和自身的重力相等,即F=G,由图a,如果沿水平方向切去一半后,剩余部分的重力减半即为12由b图,如果沿对角线切去一半后,剩余部分的重力减半即为12由p=F故选:A。3.如图所示,质地均匀的实心圆柱体A、B叠放在水平地面上,已知它们的密度之比ρa:ρB=l:3,底面积之比SA:SB=4:3,A对B的压强和B对地面的压强之比pA:pB=1:2,则它们的高度之比hA:hB为()A.9:4B.3:2C.3:1D.9:2【答案】A4.(2023•内蒙古)如图所示,取完全相同的均匀实心长方体1块、2块、3块分别竖放、平放、竖放在水平地面上,它们对地面的压强分别为pa、pb和pc,则()A.pa=pc>pb B.pa=pb<pc C.pa>pb>pc D.pa<pb<pc【解答】解:设长方体物体的长、宽、高分别为a、b、h,则1块长方体竖放时对水平地面的压强:pa=F2块长方体平放时对水平地面的压强:pb=F3块长方体竖放时对水平地面的压强:pc=F由题和图可知,a>b>h,且h<1所以,它们对地面的压强关系为:pa=pc>pb。故选:A。5.如图所示,两个实心圆柱体放置在水平地面上,沿水平方向分别截去其上部相同的高度h后,剩余部分对水平地面的压强相等.则它们原来对水平地面的压强关系是()A.p甲=p乙B.p甲<p乙C.p甲>p乙D.无法确定【答案】C【解析】题型4液体圧强1.(2023•江干区校级二模)如图所示,水平桌面上放着底面积相等、质量相同的甲、乙两容器,分别装有体积不同的同种液体且深度相同,两容器底部对桌面的压力分别是F甲、F乙、两容器底部所受液体压强分别用p甲、p乙表示,则()A.F甲=F乙,p甲=p乙 B.F甲=F乙,p甲<p乙 C.F甲>F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲>p乙【解答】解:两容器的质量相等,由图知,液体的体积关系为V甲>V乙,根据m=ρV可知,液体的质量关系为m甲>m乙,由G=mg可得,两容器的总重力关系为G甲>G乙,容器对水平桌面上压力等于容器的总重力,所以F甲>F乙;甲、乙两容器,分别装有同种液体,且液体深度相同,根据p=ρgh可知,两容器底部受到液体的压强相同,即p甲=p乙,故C正确。故选:C。2.(2023•宁波模拟)将两个容器放在水平面上倒入如图所示不同液体甲、乙,已知ρ甲>ρ乙,若继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体,则下列图像中能正确表示容器底部受到的压强p与高度△h的关系是()A. B. C. D.【解答】解:已知ρ甲>ρ乙、h甲>h乙,根据p=ρgh知p甲>p乙,所以开始时甲图线在乙图线的上面,继续分别倒入高度△h相同的甲、乙液体,因为ρ甲>ρ乙,所以Δp甲>Δp乙,甲的压强增大得快,所以甲乙图像随着倒入液体高度的增加压强越来越远离,故C正确、ABD错误。故选:C。3.(2023•下城区模拟)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是()①液体的密度:ρ甲=ρ乙②液体对容器底部的压强:p甲>p乙③液体对容器底部的压力:F甲=F乙④容器对桌面的压强:p′甲=p′乙A.只有①和② B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④【解答】解:①因为容器底面积相同,液体同高,乙中液体的体积大于甲中液体的体积,因为质量相同,所以ρ甲>ρ乙,故①错误;②由图知,两容器中液体的深度相同,由①知ρ甲>ρ乙,根据p=ρgh知,液体对杯底的压强p甲>p乙,故②正确;③水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等;甲容器为直臂容器,液体对容器底部的压力等于自身重力;乙容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身重力;所以甲容器中液体对容器底部的压力大于乙容器中液体对容器底部的压力,即F甲>F乙,故③错误;④水平桌面上,甲、乙两个容器中两种液体质量相等,则重力相等,容器底面积和质量相同,故对桌面的压力F甲′=F乙′,由p=FS得,容器对桌面的压强:p甲′=p乙′,故综上所述,①③错误,②④正确。故选:D。4.(2023•阳谷县二模)如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙、丙三个平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。下列说法正确的是()A.容器对桌面的压力:F甲=F乙=F丙 B.容器对桌面的压强:p′甲<p′乙<p′丙 C.液体的密度:ρ甲<ρ乙<ρ丙 D.液体对容器底部的压强:p甲=p乙=p丙【解答】解:AB、容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,而两容器和甲、乙两种液体质量相等,所以三容器的总重力相等,所以容器对桌面的压力相等,即F甲=F乙=F丙,故A正确;因两容器底面积相同,且F甲=F乙=F丙,由p=FS可知,容器对桌面的压强p甲′=p乙′=pCD、根据题图可知,甲、乙、丙液体的质量相等,丙液体的体积最大,其次是乙的体积,甲的体积最大,根据ρ=mV可知,甲的密度最大,丙的密度最小,即ρ甲>ρ乙>ρ因液体深度相同,且ρ甲>ρ乙>ρ丙,所以由p=ρgh可知,p甲>p乙>p丙,故D错误。故选:A。题型5液体圧强实验1.(2023•漳州模拟)为研究液体内部压强特点,如图甲所示,小华将透明塑料瓶底部剪去,蒙上橡皮膜并扎紧。(1)将瓶压入水中,橡皮膜向内凹,如图乙所示,说明液体内部存在压强;将瓶向下压,橡皮膜内凹的程度变大,说明液体内部压强与液体的有关;(2)接着将某液体缓慢倒入瓶中,当内外液面相平时,橡皮膜仍向内凹,如图丙所示,说明倒入液体的密度(选填“大于”“等于”或“小于”)水的密度;(3)将甲图中装置倒置,然后在瓶口紧密连接一根无色透明胶管,并灌注红墨水,如图丁所示。使胶管内液面高于橡皮膜,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有;(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,会有部分液体从洞口流出,最后稳定时,塑料瓶和胶管里的液面相平,此时塑料瓶与胶管构成一个。【解答】解:(1)将瓶压入水中,橡皮膜受到水对其的压力,因此向内凹,说明液体内部存在压强。将瓶向下压,深度增加,橡皮膜凹陷程度变大,说明液体内部压强与液体的深度有关。(2)由p=ρgh可知,深度相同时,液体密度越大,压强越大,橡皮膜向内凹,说明向上的水的压强较大,因此倒入液体的密度小于水的密度。(3)液体的压强是通过橡皮膜的凹陷程度表现出来的,将塑料瓶蒙橡皮膜的一端朝各个方向放置,橡皮膜都向外凸,说明液体内部向各个方向都有压强。(4)使装置保持丁图所示位置不变,在橡皮膜上戳个洞,这样塑料瓶与胶管构成上端开口,底部连通的连通器。故答案为:(1)压强;深度;(2)小于;(3)压强;(4)连通器。2.(2023•内蒙古)某学习小组在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,进行了如下操作和分析:(1)某同学使用液体压强计前,发现U形管左右两侧液面存在高度差,如图甲所示。他接下来应该的操作是(选填选项字母)。A.从U形管内向外倒出适量的水B.拆除软管重新安装调整后,他用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置不漏气(选填“漏气”或“不漏气”)。(2)根据乙和丁实验步骤,(选填“可以”或“不可以”)得出结论:液体内部压强的大小还跟液体的密度有关。理由是:。【解答】解:(1)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故B正确;故选:B;用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气;(2)液体压强与液体密度和深度有关,探究与密度关系,必须控制深度相同,而乙和丁实验步骤,深度和密度都不同,故不能得出正确结论。故答案为:(1)B;不漏气;(2)不可以;没有控制探头(橡皮膜)深度相同。题型6大气压强1.(2023•湖州)2023年5月28日,中国国产大飞机C919首个商业航班飞行圆满完成。某飞机机翼横截面的大致形状如图所示。下列现象中涉及的原理与机翼获得升力的原理相同的是()A.对着漏斗嘴向下吹气,乒乓球不掉下来 B.用吸管吸牛奶,牛奶盒发生形变 C.加热空气后,热气球不断上升 D.覆杯实验中松手后硬纸片不会掉下【解答】解:飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理;A、当沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上面的空气流速加快,压强变小,而球下方的压强仍是大气压,大于球上方的压强,故乒乓球不会掉下去,故A符合题意;B、吸牛奶的过程中不仅吸了牛奶同时吸出了空气,故牛奶盒外部的空气对牛奶盒有一个向里的力,使牛奶盒变形,证明大气压的存在,故B不合题意;C、热气球升空利用的是空气浮力和物体的浮沉条件,故C不合题意;D、纸片托水的“覆杯实验”,纸片托水正是因为大气压托起了纸片,能证明大气压的存在,故D不合题意。故选:A。2.(2023•衢江区一模)带有橡胶塞的口服液所配置的吸管,通常一端做成尖口,其侧面刻有棱状条纹,如图所示。下列有关分析正确的是()A.使用时,应当将吸管a端插入橡胶塞 B.吸管尖口可以增大对橡胶塞的压力 C.棱状条纹有利于大气压将口服液压入口中 D.棱状条纹可以增大吸管与橡胶塞间的摩擦【解答】解:AB、吸管一端做成尖口,插入时,胶塞的受力面积比平口小,根据p=FCD、棱状条纹作用:空气进入瓶内,使瓶内气体与大气相通,在大气压的作用下吸入口服液,不是为了增大吸管与橡胶塞间的摩擦;故C正确,D错误。故选:C。3.(2023•金华二模)如图所示,在校园文化艺术节“科技小制作”比赛中,小科同学自制了一个简易吸尘器,当打开开关,矿泉水瓶底部的风扇转动,碎纸屑就被吸入瓶内,则此时瓶内与瓶外的气压关系()A.p内>p外 B.p内<p外 C.p内=p外 D.无法确定【解答】解:当打开开关,矿泉水瓶底部的风扇转动,使瓶内气体流速变大,压强变小,小于瓶外大气压,在内外气压差的作用下碎纸屑被吸入瓶内,所以此时瓶内与瓶外的气压关系p内<p外。故选:B。4.(2023•鹿城区三模)在学习压强的课上,秀秀做了如下实验,在两只筷子中间放上两个乒乓球,用吸管向中间吹气,则两个乒乓球运动状态是()A. B. C. D.【解答】解:在两只筷子并排做成的水平轨道上放两个乒乓球,用一支吸管对着两个乒乓球中间吹气,会观察到两个乒乓球靠近,因为流体流速大的地方压强小,乒乓球中间的压强小于两侧的压强,在内外气压差的作用下靠近;A、图中两个乒乓球都往左边移动,故A错误;B、图中两个乒乓球都往右边移动,故B错误;C、图中两个乒乓球相互靠近,故C正确;D、图中两个乒乓球相互排斥,故D错误;故选:C。5.(2023•宁波模拟)如图所示,一个不漏气的薄塑料袋平放在桌面上,一根饮料吸管插在袋口边缘,把袋口折几折后用胶带封住,使塑料袋口不漏气。把两块轻质正方形硬纸板相隔一定距离平放在塑料袋上,大纸板(甲)的边长是小纸板(乙)的三倍。在大纸板上放两个1元的硬币,在小纸板上放一个1元的硬币,然后用嘴慢慢向吸管吹气。请问:(1)哪一个轻质纸板会首先被塑料袋“抬”起来?答:(选填“甲”或“乙”)。(2)若要使这两个轻质纸板同时被举高,则甲乙上的硬币数之比为。(3)去掉硬币,并将两个硬纸板换成两个同种材料制成的底面积不同的圆柱体甲和乙,甲的底面积是乙的两倍。用嘴慢慢向吸管吹气,要使这两个竖直放置的圆柱体同时被举高,则甲、乙两圆柱体的高度之比为。【解答】解:(1)因为大纸板(甲)的边长是小纸板(乙)的三倍,则二者的面积之比为9:1,在大纸板上放两个1元的硬币,在小纸板上放一个1元的硬币,则二者的压力之比为2:1,则压强之比:p甲则甲对底面的太强小,故甲首先被塑料袋“抬”起来;(2)要使两个纸板同时举高,必须满足p1=p2,由公式p=FS可知,当压强相同时,压力与受力面积成正比,故即甲乙上的硬币数之比为9:1;(3)要使两个圆柱体同时举高,必须满足p1′=p2′,根据柱状物体也适用于公式p=ρgh,所以,ρ1已知ρ1:ρ2=1:1,所以h1:h2=1:1。故答案为:(1)甲;(2)9:1;(3)1:1。题型7大气压强测量实验1.(2023•临江市四模)小梁同学用实验测量某地大气压的值,她在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(1)这个就是著名的实验;(2)往玻璃管中倒入水银时,要倒满是为了;(3)已知水银的密度为13.6×103kg/m3,她通过数据计算得出当地的大气压值为Pa;(4)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出大气压值,则玻璃管长度(选填“必须大于10m”或“可以略小于10m”)。【解答】解:(1)图中所示实验是著名的托里拆利实验;(2)往玻璃管里灌满水银是为了排尽管里的空气,这样当管倒插入水银槽里时,管内水银面上方才可能形成真空;(3)测量得到的大气压强值为p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.7m=9.52×104Pa;(4)把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽中时,管中的水柱不会下降,如果这时在玻璃管顶开一个小孔,水柱不会向上喷出,会和水水槽液面向平;把水银换成水,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水可得,9.52×104Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h,h=9.52m<10m,所以试管的高度可以小于10m。故答案为:(1)托里拆利;(2)排尽管中的空气;(3)9.52×104;(4)可以略小于10m。2.(2023•湘潭县校级三模)瓜瓜用如图所示的装置完成托里拆利实验,测定大气压的值,下列有关说法正确的是()A.若在玻璃管顶部戳一小孔,管内水银将从顶部喷涌而出 B.若往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大 C.若玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长 D.若把此装置从1楼搬到38楼,管内外水银面的高度差将增大【解答】解:A、若在玻璃管顶部戳一小孔,此装置为连通器,试管中的液面会下降,与水银槽内的水银面相平,故A错误。B、水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,往水银槽内多倒水银,不会影响水银柱的最终高度,故B错误;C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C正确;D、若把此装置从1楼搬到38楼,由于气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低,则38楼大气压小,能支持的水银柱高度也就变小,故D错误。故选:C。四、课后巩固一.选择题1.(2023•莆田一模)如图所示,甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体,它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,底面积之比S甲:S乙=5:8,对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,下列有关甲、乙的说法正确的是()A.甲、乙的质量之比是4:3 B.甲、乙的体积之比是8:9 C.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分对地面的压强可能相等 D.将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后,剩余部分对地面的压强可能相等【解答】解:A、由p=FS可得甲、乙对水平地面的压力之比:因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,由F=G=mg可得,甲、乙的质量之比:m甲B、由ρ=mV甲C、由于水平面上的柱状物体对地面的压强可以利用p=ρgh比较,则切去相同的高度后,两者压强的变化量分别为:Δp甲′=ρ甲gΔh,Δp乙′=ρ乙gΔh,已知它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5,则:ρ甲<ρ乙,所以,Δp甲′<Δp乙′,已知原来甲、乙对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,即:p甲>p乙,由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣Δp,所以剩余部分对地面的压强不可能相等;故C错误;D、因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以,物体对地面的压强:p=F切去相同体积时,两者压强的变化量分别为:Δp甲=ρ甲ΔVgS则:ρ甲所以,Δp甲>Δp乙,已知原来甲、乙对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5,即:p甲>p乙,由于剩余部分对地面的压强p′=p﹣Δp,所以剩余部分对地面的压强可能相等,故D正确。故选:D。2.如图,甲、乙、丙是三个质量和底面积均相同的容器,若容器中都装入等量的水(水不溢出),三个容器底部受到水的压强()A.甲最大B.乙最大C.丙最大D.一样大【答案】A【解析】如图三容器装入相同质量的水,因容器的底面积相等,所以,三容器内水的深度关系为h甲>h乙>h丙由p=pgh可知,容器底部受到水的压强关系为p屮故选:A.3.(2023•淳安县一模)我市进入高铁时代,高铁列车极大地方便了市民出行,下列有关高铁列车说法正确的是()A.列车进站时,列车附近气流流速大,压强大 B.列车刹车后不能立即停止是因为受到惯性力的作用 C.列车启动时速度加快说明列车所受牵引力大于阻力 D.列车对铁轨的压力和铁轨对列车的支持力是平衡力【解答】解:A、根据流体压强和流速的关系可知,列车进站时,列车附近气流流速大,压强小,故A错误。B、列车刹车后不能立即停止是因为列车具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力的作用,故B错误。C、高铁启动时速度越来越快,处于非平衡状态,此时列车受到非平衡力的作用,且牵引力大于阻力,故C正确;D、高铁列车对铁轨的压力与铁轨对列车的支持力是作用在不同物体上的,不是一对平衡力,故D错误。故选:C。4.(2023•宁海县模拟)自行车是日常生活中常用的交通工具,下列四处的设计主要是为了减小压强的是()A.a处的车把套紧套在钢管上 B.b处踏板上有凹凸不平的花纹 C.c处有宽大的座垫 D.d处车轴上涂有润滑油【解答】解:A、a处的车把套紧套在钢管上,是通过增大压力来增大车把套和钢管间的摩擦,故A不符合题意;B、b处踏板上有凹凸不平的花纹,是通过增
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