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第09章 压强（提分卷）
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速移动（木板移动距离不超过木板长度的一半）。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．M对桌面的压强变大，摩擦力不变
B．M对桌面的压强不变，压力不变
C．M对桌面的压强变小，压力不变
D．M对桌面的压强变大，摩擦力变小
解：（1）木板向右运动的过程中，对桌面的压力始终等于木板的重力，而木板的重力大小不变，所以这一过程中木板对桌面的压力不变；
由于这一过程中受力面积逐渐减小，由p＝可知，木板对桌面的压强逐渐变大；
（2）因为压力和接触面的粗糙程度都不变，所以木板受到的滑动摩擦力不变，故A正确，BCD错误。
答案：A。
2．如图所示的实例中，为了减小压强的是（　　）
A．图钉尖做得很尖 B．铁轨铺在路枕上
C．斧头刃做得很薄 D．推土机土铲做得很锋利
解：
A、图钉尖做得很尖，在压力一定时，减小受力面积增大压强，故A错误；
B、铁轨铺在路枕上，在压力一定时，增大受力面积减小压强，故B正确；
C、斧头刃做得很薄，在压力一定时，减小受力面积增大压强，故C错误；
D、推土机土铲做得很锋利，在压力一定时，减小受力面积增大压强，故D错误。
答案：B。
3．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体对水平地面的压强相等。若沿水平方向将其分别切去体积相等的部分，并将切去部分叠放在对方剩余部分的上面，这时它们对水平地面的压力为F甲和F乙、压强为p甲和p乙，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：地面上放置的正方体物体，地面受到的压强：p＝＝＝＝＝＝ρgh，
因为两物体对水平面的压强相同，则p＝ρ甲gh甲＝ρ乙gh乙，
由图知h甲＞h乙，所以ρ甲＜ρ乙；
由沿水平方向截去相同体积ΔV后，切去部分的质量m甲＜m乙，切去部分的重力G甲＜G乙，
当将剩余部分叠放在对方上面时，甲压力变大、乙压力变小，
根据p＝知，甲的压强变大，乙的压强变小，
因为原来压强相等，所以甲、乙剩余部分对地面压强p甲＞p乙；
已知S甲＞S乙，所以剩余的物体对水平面的压力：F甲＞F乙。
答案：C。
4．如图为帕斯卡实验，在一个封闭的木桶内装满水，从桶盖上插入一根细长的管，向细管里只灌了几杯水，就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关（　　）
A．液体的重力 B．液体的体积
C．液体的深度 D．液体的密度
解：由于是一根细管，所以倒入几杯水后，细管中水的深度增加的很多，根据液体压强的特点可知：液体压强随着深度的增加而增大，所以这一实验表明的是影响液体内部压强大小的因素是液体的深度。
答案：C。
5．医院体检抽血时，普遍采用如图所示的真空采血管，使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管，此时的血液是（　　）
A．靠自身重力流入采血管
B．被真空吸入采血管
C．被空气压入采血管
D．由血压压入采血管
解：真空采血管在组装后应保持一定的负压，即真空试管内气体的压强低于大气压，针头插入检查者的静脉时，在检查者血压的压力下，血液流入真空采血管。
答案：D。
6．如图所示，A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体，当B管倾斜，A管竖直放置时，两管液面等高，则（　　）
A．A管中液体对管底的压强比B中小
B．A管中液体对管底的压强比B中大
C．A管中液体对管底的压强和B中相等
D．A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
解：由图知，VA＜VB，
∵mA＝mB，
∴由ρ＝可知，ρA＞ρB，
又∵两管液面相平（液体的深度h相同），
∴由p＝ρgh可知，两管中的液体对管底压强：pA＞pB。
答案：B。
7．如图所示，三个质量相同、底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强（　　）
A．一样大 B．甲最小 C．乙最小 D．丙最小
解：三个容器质量相同，由公式G＝mg可知，三个容器的重力G容相同，
三个容器对桌面的压强相等，且三个容器的底面积相同，由公式F＝pS可知三个容器对水平桌面的压力相同，而容器对水平桌面的压力为F＝G容+G液，则三个容器中的液体重力G液相同，
由图示可知，三种液体的体积大小关系为：V甲＞V乙＞V丙，
由公式G＝mg＝ρVg可得：，由此可知，三种液体的密度大小关系为ρ甲＜ρ乙＜ρ丙，
由题可知三个容器中液体深度相同，由公式p＝ρ液gh可知，液体对容器底的压强大小关系为：p甲＜p乙＜p丙，
即甲液体对容器底的压强最小，故B正确，A、C、D错误。
答案：B。
8．如图所示，A、B为完全相同的两个容器，分别盛有7cm、5cm深的水，A、B之间用导管连接。若将阀门K打开，最后A、B两容器底部受到水的压强之比为（　　）
A．5：7 B．2：3 C．3：7 D．1：1
解：根据题中的插图可知，打开阀门后，两容器中的液面会相平，A液面下降2cm，变为hA＝5cm，B液面上升2cm，变为hB＝7cm，A、B两容器底面的压强之比：＝＝＝。
答案：A。
9．如图所示的装置中，两端开口的U形管内注入一定量的水，将A管向右倾斜待稳定后，下面说法中正确的是（　　）
A．B管中的水面高于A管中的水面
B．A管中的水面高于B管中的水面
C．U形管底C点的压强不变
D．U形底C点的压强将变小
解：AB、A、B两管的上部开口、下端连通，属于连通器，将A管向右倾斜后，当水不流动时，两管中的液面仍然相平，故AB错误；
CD、当将A管向右倾斜待稳定后，U形管中水的竖直高度减小（即深度减小），由p＝ρ液gh可知因此U形管底C点的压强将变小，故C错误、D正确。
答案：D。
10．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：
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＝得，容器对桌面的压强：p甲′＝p乙′，故④正确；
综上所述，①③错误，②④正确。
答案：D。
11．玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（　　）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
解：A、因为液体具有流动性，所以左侧杯壁受到液体的压力向左，根据物体间力的作用是相互的，水受到杯壁的压力向右，故A错误；
BC、硬纸板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，故B错误，C错误；
D、对杯中的水进行受力分析，水受到竖直向上的支持力，竖直向下的重力和杯内气体的压力，因为杯中的水静止，所以支持力等于重力加上气体压力，因此水受到的重力小于纸片对水的支持力，故D正确。
答案：D。
12．唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的（　　）
A．流速小，压强小 B．流速小，压强大
C．流速大，压强大 D．流速大，压强小
解：秋风刮过屋顶，屋顶上方的空气流动速度大，压强小；屋内空气流动速度小，压强大，屋顶受到向上的压强大于向下的压强，产生一个向上的压强差和压力差，所以秋风“卷”走屋顶茅草，故D正确、ABC错误。
答案：D。
13．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
解：A、小瓶中的水受到大气压的作用，在瓶口没有露出水面前，瓶中的水不会流出，故A错误；
B、由流体流速大的位置压强小可知，若同时打开止水阀S1、S2，B管中水的流速较大，压强较小，待水面稳定后，B管的水面低于A管的水面，故B错误；
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管上方的空气流速加快，压强减小，B管内水面将上升，故C错误；
D、若关闭止水阀S2，打开止水阀S1，大瓶、A管、B管构成连通器，待水面稳定后，A、B两管的水面与大瓶中水面一样高，故D正确。
答案：D。
14．将质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，已知ρ甲＞ρ乙，且ρ甲＝4×103kg/m3，若沿水平方向切除甲、乙相同的高度Δh，余下部分对地面的压强p与切去部分高度Δh的关系如图所示，则下列选项中错误的是（　　）
A．切除之前，甲的高度为20cm
B．乙的密度为2×103kg/m3
C．当甲、乙剩余部分对地面的压强相等时，切除高度为8cm
D．若将甲、乙切除的部分分别叠放在对方上面，最终甲、乙对地面的压强不可能相等
解：
A、圆柱体、正方体物体对地面的压强p＝＝ρgh；
则由图可知，切去之前的压强为8000Pa，则h甲＝＝0.2m＝20cm，故A正确；
B、由图可知，乙的高度是h乙＝30cm＝0.3m；
由p＝ρgh可知，乙的密度：ρ乙＝＝2×103kg/m3，故B正确；
C、当甲、乙剩余部分对地面压强相等时，即：ρ甲（h甲﹣Δh）g＝ρ乙（h乙﹣Δh）g；
把以上相关数据代入可得：4×103kg/m3（0.2m﹣Δh）＝2×103kg/m3（0.3m﹣Δh）；
解得：Δh＝0.1m＝10cm，故C错误；
D、若将甲、乙切除的部分分别叠加在对方的上面，此时甲、乙对地面的压强分别为：
p甲′＝；p乙′＝
若最终甲、乙对地面的压强相等，即p甲′＝p乙′；又由以上分析可知：ρ甲＝2ρ乙，h乙＝1.5h甲；
把以上关系联立可计算得出：Δh′≈﹣0.28m，显然不符合实际，故D正确。
答案：C。
二、填空题（每空1分，共18分）
15．如图所示，手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2，则手指对图钉帽的压强为　8×104　Pa．图钉尖制作得很尖锐，是为了在压力一定时，通过减小受力面积来达到　增大压强　的目的。
解：（1）手指对图钉帽的压强：
p8×104Pa；
（2）图钉尖制作得很尖锐，是在压力一定时，减小受力面积来达到增大压强的目的。
答案：8×104；增大压强。
16．如图所示，一块长为L，质量分布均匀的木板A放在水平桌面上，木板A右端与桌边缘相齐，在其右端施加一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L，在木板A移动过程中，木板A对桌面的压强 　增大　，木板A对桌面的压力 　不变　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
解：
因在板的右端施一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L时，木板与桌面的接触面积变小，受力面积变小，所以，由p可知，A对桌面的压强不断增大；
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以在板A移动过程中，A对桌面的压力不变。
答案：增大；不变。
17．我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时，受到海水的压强会随下潜深度增加而 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”），当“奋斗号”下潜到10000m深度时，其1cm2的表面受到海水的压力约为 　1.03×104　N（海水密度约为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）。
解：（1）液体的压强随着深度的增加而增大；
（2）当“奋斗号”下潜到10000m深度时，此时所受压强P＝ρhg＝1.03×103kg/m3×10000m×10N/kg＝1.03×108Pa；
1cm2＝10﹣4m2，由压强公式P变形可得F＝PS＝1.03×108Pa×10﹣4m2＝1.03×104N；
答案：增大；1.03×104。
18．如图所示，一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水，容器的底面积为40cm2，水对容器底部的压力为 　4　N，容器对桌面的压强为 　2000　Pa。（g＝10N/kg）
解：（1）水对容器底部的压强：
p1＝ρgh＝1.0×103 kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1000Pa；
水对容器底部的压力：F1＝p1S＝1000Pa×40×10﹣4m2＝4N；
（2）水的重力为：
G水＝m水g＝600×10﹣3kg×10N/kg＝6N，
容器对桌面的压力：F2＝G容器+G水＝2N+6N＝8N，
容器对桌面的压强：
p22000Pa。
答案：4；2000。
19．如图所示，完全相同的圆柱形容器中，装有不同的两种液体甲、乙，在两容器中，距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等，则A、B两点的压强关系是pA　＜　pB；若A、B两点的压强相等，则两种液体对容器底的压强关系是p甲　＞　p乙（两空选填“＞”、“＝”或“＜”）。
解：（1）由图知V甲＜V乙，若两种液体的质量相等，由ρ可知液体密度ρ甲＞ρ乙，
A、B下方对容器底的压强：
pA下＞pB下，
因为两种液体的质量相等，液体对容器底的压强p，
所以液体对容器底的压强：
p甲底＝p乙底，
因为液体对容器底的压强p甲底＝pA+pA下，p乙底＝pB+pB下，
所以A、B两点的压强关系：pA＜pB；
（2）由图知A、B深度hA＜hB，若A、B两点的压强相等，由p＝ρgh可知液体密度ρ甲＞ρ乙，
A、B下方对容器底的压强：
pA下＞pB下，
因为液体对容器底的压强p甲＝pA+pA下，p乙＝pB+pB下，
所以液体对容器底的压强：
p甲＞p乙。
答案：＜；＞。
20．如图甲为阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时，若捂住甲孔，则倒出的是 　乙液体　，这是由于 　大气压　的作用。该壶的设计遵循了 　连通器　原理。
解：
（1）使用时，阴阳壶倾斜，两种液体都向下运动，若捂住甲孔，则左侧壶内气体压强随体积的增大而减小，左侧壶内气体压强小于外界大气压，所以甲液体在大气压的作用下不能倒出；而乙孔使得右侧壶内与外界空气相通，则右侧壶内外的气体压强相同，乙液体在重力作用下就可流出来。
（2）该壶的壶嘴和壶身上端开口、下端相连，所以该壶的设计遵循了连通器原理。
答案：乙液体；大气压；连通器。
21．“沿洄划转如旋风，半侧船头水花没”，这是描写船过漩涡时，漩涡中心流速大，中心的水压 　小于　（选填“大于”或“小于”）周围的水压而造成的惊险情景；峨眉山顶“煮米不成饭”，是因为峨眉山顶气压 　低　（选填“高”或“低”），水的沸点低造成的。
解：由于在流体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大，漩涡中心流速大，压强小，小于周围的水压；
因为海拔越高，气压越低，所以高山上的大气压低于标准大气压；又因为液体沸点随液面上气压的减小而减小，所以水的沸点低于100℃，在这些地方用普通锅煮饭，往往不熟。
答案：小于；低。
22．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg．则大气对吸盘的压力为 　32　N（g取10N/kg），大气压的测量值为 　8×104　Pa．若吸盘内的空气不能完全排出，则大气压的测量值比实际值偏 　小　。
解：大气对吸盘的压力 F＝G＝mg＝3.2kg×10N/kg＝32N；
大气压的测量值 p8×104Pa；
如果空气不能完全排出，使用较小的拉力便可将其拉下，拉力小了测得的压强也会偏小。
答案：32，8×104，小。
三、实验探究题（每空1分，共18分）
23．为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关，甲、乙两位同学分别选用若干实心长方体和正方体的不同方式放在同一水平沙面上进行实验，并分别将实验测得的数据和物体在沙中下陷深度记录在下面两张表中，甲同学将同一长方体平放、侧放、竖放在同一水平沙面上（数据见表一），乙同学将三块不同的正方体放在同一水平沙面上（数据见表二）。
表一
实验序号 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷深度（厘米）
1 10 2 1.00
2 10 4 0.50
3 10 8 0.25
表二
实验序号 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷深度（厘米）
4 6 4 0.30
5 12 8 0.30
6 24 16 0.30
（1）两位同学在实验中是通过比较 　物体在沙中下陷的程度　知道压力产生形变效果是否显著的。
（2）两位同学分析自己记录的实验数据及观察到的实验现象分别得到结论是：
甲：当压力相同时，压力作用效果与受力面积有关。
乙：当压力、受力面积不相同时，压力的作用效果也不变。
请判断：甲乙俩同学的结论正确的是 　甲　。（选填“甲”、“乙”或“甲乙”）
（3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了 　增大受力面积　来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过 　减小受力面积　来增大压力的作用效果。
（4）表二采用的实验方法是：　转换法　。
解：
（1）由题意可知，物体下陷的深度越深，表明压力产生的形变效果越显著，因此，实验中是通过比较物体下陷的程度来知道压力作用效果的；
（2）甲的结论指出了是在压力相同的条件下，受力面积越大，压力产生的效果越不显著；
根据表格二中的数据可知，当压力、受力面积同时增加相同倍数时，物体的下陷深度相同，压力作用效果不变，如果变化不是同时增加相同倍数时，物体的下陷深度不相同，压力作用效果改变；
故甲的结论都是正确的；
（3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了增大受力面积来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过减小受力面积来增大压力的作用效果；
（4）表二通过物体的下陷程度来比较压力的作用效果，采用的实验方法是：转换法。
答案：（1）物体在沙中下陷的程度；（2）甲； （3）增大受力面积；减小受力面积； （4）转换法。
24．物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，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”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 　B　（选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水；B.拆除软管重新安装；C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 　800　Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而 　增加　。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 　密度　越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝　　（选择题中合适的字母和ρ水表示）。
解：（1）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；
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；
（2）U形管左右两侧水面的高度差h＝8cm＝0.08m，
则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m＝800Pa；
（3）分析图②、图③的实验知液体的密度相同，深度不同，深度越深，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而增加；
（4）分析图③、图④的实验知液体的深度相同，液体的密度不同，且密度越大，U形管液面的高度差越大，液体内部压强越大，得出结论：在深度相同时，液体的密度越大，压强越大；
（5）实验时，橡皮膜两侧受到的压强容易观察，所以需要利用水和液体在橡皮膜处的压强相等来计算液体压强，因此需要测量待测液体和水到橡皮膜中心的深度，如图⑤，橡皮膜相平，所以橡皮膜左侧和右侧的压强相等，即p左＝p右，根据液体压强公式得ρ水gh4＝ρgh2，解得待测液体密度的表达式为ρ＝。
答案：（1）不漏气；B；（2）800；（3）增加；（4）密度；（5）。
25．日常生活中的许多现象，都隐含着科学道理。自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸；压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。那么一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？为了解决此问题，某实验小组提出如下猜想并设计了以下实验：
猜想一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关
猜想二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关
（1）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
步骤一：取一根长约为1m、一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置，如图甲；
步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 　标记处　为止；
步骤三：再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定时，温度越高，产生的压强越 　大　
（2）小红利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二。
①实验中，小红要控制气体的质量和 　温度　不变，改变 　体积　，测量压强。
②小红实验记录的数据如下表：
次数 压强排p（Pa） 体积V（m3） pV值（Pa m3）
1 1.59×105 0.75×10﹣5 11925
2 1.20×105 1.00×10﹣5 12000
3 0.97×105 1.25×10﹣5 12125
4 0.75×105 1.60×10﹣5 12000
5 0.60×105 2.00×10﹣5 12000
分析表中数据，可得结论：一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成 　反比　。
（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，要不断往车轮胎上喷水，其主要原因是 　减小轮胎内气体的压强，防止爆胎　。
解：【作出猜想】
据生活常识可知，压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力，说明压强越大；
猜想二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积（或密度）有关；
要探究气压与温度的关系，即需要选用相同质量的气体，改变温度，观察气体压强的变化，
由于气体压强的大小不好比较，所以我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度，故如下：
【实验检验】为验证假设一，进行如下操作：
步骤一：取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银密封一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置；
步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到水银柱下表面到达标记处为止；
步骤三：将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。
【得出结论】故我们可以得出这样的结论：一定质量的气体，温度越高，其压强越大；
【实验验证二】为验证猜想二，即一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关；
（1）根据控制变量法知要探究“一定质量的气体产生的压强与气体体积的关系”，需要控制气体的质量和温度不变，改变气体的体积，测量压强；
（2）根据表格数据知，压强与体积的乘积都约等于1.2Pa m3，说明气体的压强与气体的体积成反比，即一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成反比；
（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，轮胎与地面克服摩擦做功，使轮胎温度不断升高，体积一定的条件下，压强不断增大；不断往轮胎上喷水，主要是通过水的汽化吸热使轮胎内气体的内能减小、温度降低来减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。
答案：（1）标记处；大；（2）①温度；体积；③反比；（3）减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。
四、计算题（25题10分，26题12分，共22分）
25．实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为0.6×103kg/m3，质量为12kg，底面积为4×10﹣2m2，乙的质量为5.4kg，边长分别为0.1m、0.2m、0.3m.（g取10N/kg）
（1）求乙的密度；
（2）求甲直立时对水平地面的压强；
（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后、甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。
解：（1）长方体乙的体积：
V乙＝abc＝0.1m×0.2m×0.3m＝6×10﹣3m3，
乙的密度：
ρ乙0.9×103kg/m3；
（2）甲直立时对水平地面的压力：
F甲＝G甲＝m甲g＝12kg×10N/kg＝120N，
对水平地面的压强：
p甲3×103Pa；
（3）设甲在上方水平截取的高度为h，则截取部分的质量：
m＝ρ甲V截＝ρ甲S甲h，
甲剩余部分对水平地面的压强：
p甲′，
甲截取部分叠放在乙的正上方后，要使乙对水平面的压强最小，则乙的受力面积（乙的底面积）应最大，
此时乙的受力面积：
S乙＝bc＝0.2m×0.3m＝6×10﹣2m2，
此时乙对水平地面的最小压强：
p乙，
由题意可知，p甲′＝p乙，则有：
，
即，
解得：m＝5.04kg，
由m＝ρ甲S甲h可得甲截去的高度为：
h0.21m。
答：（1）乙的密度为0.9×103kg/m3；
（2）甲直立时对水平地面的压强为3×103Pa；
（3）甲截去的高度为0.21m。
26．如图所示，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米，两容器底部受到液体的压强相等。（g取9.8N/kg）
①若水的质量为2千克，求水的体积V水．
②求水对容器A底部的压强p水。
③在容器A中注入水，使两容器中液面相平，此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。
解：
①由ρ可得，容器中甲水的体积为：V2×10﹣3m3；
②容器甲中水对容器底部的压强：p水＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m＝784Pa。
③当容器甲内加水至于容器乙相平时，设此时水深为h1，
此时水对容器底部的压强：p1＝p水+Δp＝784Pa+196Pa＝980Pa；
由p＝ρgh可得此时水的深度：h10.1m；
由题知，原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等，即：p乙＝p水＝784Pa；
由p＝ρgh可得，液体乙的密度：ρ乙800kg/m3。
答：①水的体积为2×10﹣3m3；
②容器甲中水对容器底部的压强为784Pa；
③液体乙的密度为800kg/m3。
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第09章 压强（提分卷）
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，水平桌面上有一长为L，质量分布均匀的木板M，右端与桌边相齐，在水平力F的作用下，沿直线向右匀速移动（木板移动距离不超过木板长度的一半）。在此过程中，下列说法正确的是（　　）
A．M对桌面的压强变大，摩擦力不变
B．M对桌面的压强不变，压力不变
C．M对桌面的压强变小，压力不变
D．M对桌面的压强变大，摩擦力变小
2．如图所示的实例中，为了减小压强的是（　　）
A．图钉尖做得很尖 B．铁轨铺在路枕上
C．斧头刃做得很薄 D．推土机土铲做得很锋利
3．如图所示，甲、乙两个实心均匀正方体对水平地面的压强相等。若沿水平方向将其分别切去体积相等的部分，并将切去部分叠放在对方剩余部分的上面，这时它们对水平地面的压力为F甲和F乙、压强为p甲和p乙，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
4．如图为帕斯卡实验，在一个封闭的木桶内装满水，从桶盖上插入一根细长的管，向细管里只灌了几杯水，就把木桶压裂。这个实验说明液体压强大小与下列哪个因素有关（　　）
A．液体的重力 B．液体的体积
C．液体的深度 D．液体的密度
5．医院体检抽血时，普遍采用如图所示的真空采血管，使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便自动流入采血管，此时的血液是（　　）
A．靠自身重力流入采血管
B．被真空吸入采血管
C．被空气压入采血管
D．由血压压入采血管
6．如图所示，A、B两个内径相同的玻璃管内盛有相同质量的不同种类的液体，当B管倾斜，A管竖直放置时，两管液面等高，则（　　）
A．A管中液体对管底的压强比B中小
B．A管中液体对管底的压强比B中大
C．A管中液体对管底的压强和B中相等
D．A管中液体的密度比B中管中液体的密度小
7．如图所示，三个质量相同、底面积相同，但形状不同的容器放在水平桌面上，其内分别装有甲、乙、丙三种液体，它们的液面在同一水平面上，若容器对桌面的压强相等，则三种液体对容器底的压强（　　）
A．一样大 B．甲最小 C．乙最小 D．丙最小
8．如图所示，A、B为完全相同的两个容器，分别盛有7cm、5cm深的水，A、B之间用导管连接。若将阀门K打开，最后A、B两容器底部受到水的压强之比为（　　）
A．5：7 B．2：3 C．3：7 D．1：1
9．如图所示的装置中，两端开口的U形管内注入一定量的水，将A管向右倾斜待稳定后，下面说法中正确的是（　　）
A．B管中的水面高于A管中的水面
B．A管中的水面高于B管中的水面
C．U形管底C点的压强不变
D．U形底C点的压强将变小
10．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
11．玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（　　）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
12．唐代诗人杜甫有诗句“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅”。诗中秋风“卷”走“三重茅”主要是由于屋顶外侧空气相对于屋内空气的（　　）
A．流速小，压强小 B．流速小，压强大
C．流速大，压强大 D．流速大，压强小
13．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
14．将质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上，已知ρ甲＞ρ乙，且ρ甲＝4×103kg/m3，若沿水平方向切除甲、乙相同的高度Δh，余下部分对地面的压强p与切去部分高度Δh的关系如图所示，则下列选项中错误的是（　　）
A．切除之前，甲的高度为20cm
B．乙的密度为2×103kg/m3
C．当甲、乙剩余部分对地面的压强相等时，切除高度为8cm
D．若将甲、乙切除的部分分别叠放在对方上面，最终甲、乙对地面的压强不可能相等
二、填空题（每空1分，共18分）
15．如图所示，手指施加8N的力把图钉压入木板。若图钉帽的受力面积是1.0×10﹣4m2，则手指对图钉帽的压强为　 　Pa．图钉尖制作得很尖锐，是为了在压力一定时，通过减小受力面积来达到　 　的目的。
16．如图所示，一块长为L，质量分布均匀的木板A放在水平桌面上，木板A右端与桌边缘相齐，在其右端施加一水平力F使板A右端缓慢地离开桌边L，在木板A移动过程中，木板A对桌面的压强 　 　，木板A对桌面的压力 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。
17．我国自主研制的“奋斗号”深潜器可以下潜到马里亚纳海沟深处。“奋斗号”在下潜时，受到海水的压强会随下潜深度增加而 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”），当“奋斗号”下潜到10000m深度时，其
1cm2的表面受到海水的压力约为 　 　N（海水密度约为1.03×103kg/m3，g取10N/kg）。
18．如图所示，一重为2N的薄壁容器中装有质量为600g的水，容器的底面积为40cm2，水对容器底部的压力为 　 　N，容器对桌面的压强为 　 　Pa。（g＝10N/kg）
19．如图所示，完全相同的圆柱形容器中，装有不同的两种液体甲、乙，在两容器中，距离同一高度分别有A、B两点。若两种液体的质量相等，则A、B两点的压强关系是pA　 　pB；若A、B两点的压强相等，则两种液体对容器底的压强关系是p甲　 　p乙（两空选填“＞”、“＝”或“＜”）。
20．如图甲为阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时，若捂住甲孔，则倒出的是 　 　，这是由于 　 　的作用。该壶的设计遵循了 　 　原理。
21．“沿洄划转如旋风，半侧船头水花没”，这是描写船过漩涡时，漩涡中心流速大，中心的水压　 （选填“大于”或“小于”）周围的水压而造成的惊险情景；峨眉山顶“煮米不成饭”，是因为峨眉山顶气压　 （选填“高”或“低”），水的沸点低造成的。
22．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg．则大气对吸盘的压力为 　 　N（g取10N/kg），大气压的测量值为 　 　Pa．若吸盘内的空气不能完全排出，则大气压的测量值比实际值偏 　 　。
三、实验探究题（每空1分，共18分）
23．为了探究压力产生的形变效果与哪些因素有关，甲、乙两位同学分别选用若干实心长方体和正方体的不同方式放在同一水平沙面上进行实验，并分别将实验测得的数据和物体在沙中下陷深度记录在下面两张表中，甲同学将同一长方体平放、侧放、竖放在同一水平沙面上（数据见表一），乙同学将三块不同的正方体放在同一水平沙面上（数据见表二）。
表一
实验序号 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷深度（厘米）
1 10 2 1.00
2 10 4 0.50
3 10 8 0.25
表二
实验序号 压力（牛） 受力面积（厘米2） 下陷深度（厘米）
4 6 4 0.30
5 12 8 0.30
6 24 16 0.30
（1）两位同学在实验中是通过比较 　 　知道压力产生形变效果是否显著的。
（2）两位同学分析自己记录的实验数据及观察到的实验现象分别得到结论是：
甲：当压力相同时，压力作用效果与受力面积有关。
乙：当压力、受力面积不相同时，压力的作用效果也不变。
请判断：甲乙俩同学的结论正确的是 　 　。（选填“甲”、“乙”或“甲乙”）
（3）在生活中，书包的背带做得比较宽，这是利用了 　 　来减小压力作用的效果；俗话说“磨刀不误砍柴工”，所蕴含的物理知识是通过 　 　来增大压力的作用效果。
（4）表二采用的实验方法是：　 　。
24．物理课上，同学们利用压强计“研究液体内部压强”，进行了如下的操作。
（1）实验前，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 　 　（选填“漏气”或“不漏气”）。小明没有按压橡皮膜时，U形管两侧液面就存在高度差（如图①所示），接下来的操作是 　 　（选填字母）。
A.从U形管内向外倒出适量水；B.拆除软管重新安装；C.向U形管内添加适量水
（2）实验时，小王将探头放入水下，U形管两侧水面高度差为8cm，此时U形管内外的气压差为 　 　Pa。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（3）正确操作后，分析图②、图③的实验现象，得出结论：同种液体中，液体压强随液体深度的增加而　 。
（4）分析图③、图④的实验现象，得出结论：在深度相同时，液体的 　 　越大，压强越大。
（5）小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度：在左侧加入适量的水，在右侧缓慢倒入待测液体，直到橡皮膜刚好变平，她测量了以下物理量：
A.右侧待测液体到容器底的深度h1； B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3； D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ＝　 　（选择题中合适的字母和ρ水表示）。
25．日常生活中的许多现象，都隐含着科学道理。自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸；压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。那么一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？为了解决此问题，某实验小组提出如下猜想并设计了以下实验：
猜想一：一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关
猜想二：一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关
（1）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
步骤一：取一根长约为1m、一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置，如图甲；
步骤二：将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 　 　为止；
步骤三：再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定时，温度越高，产生的压强越 　 　
（2）小红利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二。
①实验中，小红要控制气体的质量和 　 　不变，改变 　 　，测量压强。
②小红实验记录的数据如下表：
次数 压强排p（Pa） 体积V（m3） pV值（Pa m3）
1 1.59×105 0.75×10﹣5 11925
2 1.20×105 1.00×10﹣5 12000
3 0.97×105 1.25×10﹣5 12125
4 0.75×105 1.60×10﹣5 12000
5 0.60×105 2.00×10﹣5 12000
分析表中数据，可得结论：一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成 　 　。
（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，要不断往车轮胎上喷水，其主要原因是　 。
四、计算题（25题10分，26题12分，共22分）
25．实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上，甲的密度为0.6×103kg/m3，质量为12kg，底面积为4×10﹣2m2，乙的质量为5.4kg，边长分别为0.1m、0.2m、0.3m.（g取10N/kg）
（1）求乙的密度；
（2）求甲直立时对水平地面的压强；
（3）若在甲的上方水平截去一段并叠放在乙的正上方后、甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值，求甲截去的高度。
26．如图所示，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米，两容器底部受到液体的压强相等。（g取9.8N/kg）
①若水的质量为2千克，求水的体积V水．
②求水对容器A底部的压强p水。
③在容器A中注入水，使两容器中液面相平，此时水对容器A底部的压强增加了196帕。求液体乙的密度ρ乙。
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