2026中考物理(通用版)题型突破训练专题07压强(题型专练)(原卷版+解析)

资源下载
  1. 二一教育资源

2026中考物理(通用版)题型突破训练专题07压强(题型专练)(原卷版+解析)

资源简介

专题07 压强
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
考向01 有关压力的受力分析
考向02 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验
考向03 压强的大小计算
考向04 改变压强的方法
考向05 运用分析固体压强
考向06 探究液体内部的压强实验
考向07 液体压强大小的计算
考向08 液体对容器底部的压力问题
考向09 连通器的应用问题
考向10 大气压强的应用
考向11 大气压强的测量拓展
考向12 大气压强的变化问题
考向13 流体压强与流速的关系
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述 本专题围绕固体、液体和大气压强三大板块展开,重点考查压强概念理解、公式(p=F/S 和 )应用、影响因素分析、改变方法及实际应用。题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题等,既考基础,也测考生分析解决问题的能力。分析历年中考真题可知,压强计算、实验探究及结合生活实例考查应用是高频考点,学生需理解概念,掌握公式适用条件和解题技巧,结合实际情境解决问题。
技巧点拨 在压强专题解题时,首先要准确理解压强基本概念,明确压力与受力面积关系及液体压强公式各物理量含义和单位。固体压强计算,先确定压力和受力面积,再用公式 计算。液体压强核心公式,注意是液体密度,是研究点到自由液面竖直距离,计算用国际单位。解决实验探究题,注重控制变量法应用,如探究压力作用效果与压力、受力面积关系,分别控制一个量不变观察另一量影响;探究液体内部压强要明确转换法体现,通过U形管液面高度差反映压强大小。遇到生活实际问题,如分析增大或减小压强实例,联系公式从压力和受力面积角度思考,如菜刀磨锋利减小受力面积增大压强,滑雪板宽大增大受力面积减小压强。综合计算题要分析物体受力情况,准确判断压力大小,避免直接套公式忽略实际情况。解题时仔细审题,明确已知和所求量,选合适公式方法,步骤清晰、单位统一,确保结果准确。
考●向●破●译
考向01 有关压力的受力分析
典例引领
【典例1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。

【答案】
【详解】压力的方向垂直于接触面指向被压物体。物体A对竖直墙面的压力,作用点在墙面与A的接触处,方向水平向左,用带箭头线段表示,箭头向左,画垂足,标注F,如图所示:

方法透视
考向解读 本考向主要考查压力的受力分析,核心在于明确压力的定义、方向及作用点。在进行受力分析时,首先要确定研究对象所受压力的施力物体和受力物体,明确接触面的位置和方向,从而准确判断力的方向和作用点,为画出正确的压力示意图或进行相关计算奠定基础。
方法技能 1. 确定压力的施力与受力物体:明确压力是物体间相互挤压产生的弹力,施力物体是发生挤压的物体,受力物体是被挤压的物体。 2. 判断压力的方向:压力方向始终垂直于接触面,并指向受力物体。若接触面为平面,方向垂直于平面。例如,物体静止在斜面上时,压力垂直于斜面指向斜面内部,而非竖直向下。 3. 确定压力的作用点:通常画在接触面的中心位置,避免与重力作用点混淆。
核心知识 1. 压力的定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。 2. 压力的大小不一定等于物体的重力,只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受重力和支持力时,压力大小才等于重力大小(即F=G=mg);若物体放在斜面上或受到其他力的作用,压力大小则需根据具体受力情况分析。
变式演练
【变式1-1】(2025·吉林四平·模拟预测)如图所示,请画出篮球撞击篮板时对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】压力的作用点在篮球与篮板的接触面上;过压力作用点画垂直于篮板并指向篮板的线段表示压力,符号为F。如图所示:
【变式1-2】(2025·山东德州·二模)如图所示,挡板挡住了向下运动的球A,请画出球对挡板的压力和斜面对球的支持力。
考向02 探究压力的作用效果与那些因素有关的实验
典例引领
【典例2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵______来体现的,______(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制______相同;改变压力的大小,可以得出结论:______;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是:______;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则______(选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______________________。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“影响压力作用效果的因素”展开实验探究,核心在于理解压力作用效果与压力大小和受力面积的关系,并掌握控制变量法和转换法在实验中的应用。通过实验现象分析得出结论,进而解释生活中的相关现象,培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
方法技能 1. 实验原理与方法:本实验主要运用控制变量法和转换法。控制变量法用于探究压力作用效果与压力大小、受力面积这两个因素的关系,即在探究与其中一个因素的关系时,需控制另一个因素不变。转换法则是将不易直接观察的压力作用效果转换为海绵或沙子的凹陷程度,凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。 2. 实验器材选择:选择海绵、沙子等易发生形变的材料作为受力面,是因为它们能清晰地显示出压力作用的效果;而如木板等硬度较大的材料,形变不明显,不适合用于此类实验。 3. 实验操作要点:在改变压力大小时,可通过增减砝码来实现;在改变受力面积时,可将小桌正放和倒放。每次实验前,需确保海绵或沙子表面平整,以保证实验的准确性。 4. 实验现象分析与结论总结:对比不同实验情境下海绵或沙子的凹陷程度,若凹陷程度不同,则说明压力的作用效果不同。当受力面积相同时,压力越大,凹陷程度越大,得出“受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显”的结论;当压力相同时,受力面积越小,凹陷程度越大,得出“压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。
核心知识总结 1. 压力的作用效果:是指压力对物体表面产生的形变效果,其影响因素为压力的大小和受力面积的大小。 2. 控制变量法:在研究多因素问题时,只改变其中一个因素,而保持其他因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响。在本实验中,探究压力作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变;探究与受力面积的关系时,控制压力大小不变。 3. 转换法:对于一些看不见、摸不着的物理现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。本实验中,通过观察海绵的凹陷程度来间接反映压力的作用效果,就是转换法的典型应用。
变式演练
【变式2-1】(2025·吉林·模拟预测)如图,用大小、形状、材料相同的砖块,以及海绵来探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)实验中通过观察________来比较压力的作用效果,此实验方法是________。
(2)分析图甲、丙两次实验可知:当受力面积相同时,________越大,压力的作用效果越明显。
(3)分析图________两次实验可知:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)若用图丁和图戊两种方案来探究压力作用效果与受力面积的关系,其中较合理的方案是图________。
【变式2-2】(2025·吉林·模拟预测)为探究影响压力作用效果的因素,小吉在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验,测得瓶底面积为,瓶盖面积为,并将瓶子装满600mL水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)实验通过观察___________来比较压力的作用效果,这种研究方法叫________法;
(2)由本实验可初步得出结论:压力的作用效果与________有关;
(3)正放时水对瓶底的压强为,倒放时水对瓶盖的压强为,则p1_______(选填“大于”“小于”或“等于”)p2;
(4)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出________mL水。
考向03 压强的大小计算
典例引领
【典例3】(2025·四川广元·中考真题)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“压强的大小计算”展开,核心在于理解压强的定义式,并能结合物体的受力分析、体积和密度公式 等知识,解决实际问题中的压强计算。通过具体的物理情境,培养学生运用公式进行定量计算的能力,以及将物理知识与生活实际相结合的应用能力。
方法技能 1.公式应用规范:在运用压强公式 时,需明确压力F 和受力面积 S 的对应关系。 2.单位统一:计算过程中要确保各物理量的单位统一,压力 F) 的单位用牛N,受力面积 S 的单位用平方米(),压强 p 的单位才是帕斯卡(Pa)。 3.密度与压强综合计算:当涉及规则固体(如长方体、圆柱体)对水平面的压强时,可结合密度公式 和体积公式 V = Sh (S为底面积, h为高度)推导得出。此公式适用于密度均匀、形状规则且放置在水平面上的物体,使用时需注意 h是物体的高度,而非接触面积的边长。 4.多物体叠加或切割问题分析:对于多个物体叠加在水平面上的情况,总压力等于各物体重力之和,即,受力面积为与地面接触的那个物体的底面积S;若对物体进行切割,需分析切割后剩余部分的重力(m'为剩余部分质量,m为原质量)和受力面积的变化,再根据压强公式计算。 5.实验数据与计算结合:在实验题中,常需要根据测量数据计算压强,此时需先明确实验目的,确定所需测量的物理量,再代入公式计算。
核心知识总结 1. 压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,用符号p表示,定义式为p=F/S,单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa,1Pa=1N/m 。 2. 压力与压强的关系:压强是表示压力作用效果的物理量,压力越大、受力面积越小,压强越大,压力的作用效果越明显。 3. 固体压强计算的关键:明确压力F和受力面积S。对于放在水平面上的物体,压力F等于物体的重力G(即F=G=mg),受力面积S是物体与接触面的实际接触面积,而非物体的底面积,需根据具体情况判断。 4. 规则固体压强公式推导:对于密度均匀、形状规则(如长方体、正方体、圆柱体)的实心物体,放在水平面上时,其对水平面的压强p=ρgh,其中ρ是物体的密度,g是重力加速度,h是物体的高度。推导过程为:p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。此公式仅适用于上述特定条件的物体,使用时需注意适用范围。
变式演练
【变式3-1】(2026·上海浦东新·一模)一块未压缩的饼干,长、宽、高如图(a)所示,其质量为200g。经过高压压缩后,长、宽不变,高变为原来的。在包装前,工人还需要对压缩好的饼干进行耐压测试,以保证出厂压缩饼干的品质。
(1)求饼干被压缩后的密度。
(2)在耐压测试中,工人用一块面积为的金属板正对饼干施加的压力,如图(b)所示,求金属板对饼干表面的压强p。
【变式3-2】(2025·山东泰安·三模)如图,物体与墙的接触面积为,某人用500N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为________N,物体对墙的压强为________Pa.物体受到墙对它的摩擦力为________N。
考向04 改变压强的方法
典例引领
【典例4】(2025·山东滨州·中考真题)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力
C.增大压强 D.减小压强
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“改变压强的方法”展开,核心在于理解影响压强大小的两个因素——压力和受力面积,并能根据实际需求,通过改变压力或受力面积来增大或减小压强。通过生活中的实例分析,培养学生运用物理知识解释现象和解决实际问题的能力,认识到物理知识在改善生活、服务社会中的应用价值。
方法技能 从影响压强的压力(F)和受力面积(S)两个因素入手,根据压强公式 ,增大压强可在压力一定时减小受力面积,或在受力面积一定时增大压力;减小压强则反之。
核心知识总结 1. 增大和减小压强判断依据:根据压强公式 ,结合实际分析压力和受力面积变化。若使压力作用效果更明显,需增大压强;若避免物体因压强过大损坏或陷入,需减小压强。 2. 增大压强途径:一是压力一定时减小受力面积,如篆刻刀刀刃薄、啄木鸟喙尖硬;二是受力面积一定时增大压力,如按压图钉用力大、打桩机重锤质量大。 3. 减小压强途径:一是压力一定时增大受力面积,如滑雪者穿宽大滑雪板、钢轨铺在枕木上;二是受力面积一定时减小压力,如桥梁限制承载重量、易碎物品包装用泡沫塑料。 4. 生活实例与原理对应:分析生活现象时,要判断是改变压力还是受力面积来改变压强,如菜刀磨锋利、骆驼脚掌宽大、载重汽车装多个车轮、压路机压实路面等,理解实例原理有助于掌握改变压强方法及应用。
变式演练
【变式4-1】(2025·广东深圳·三模)学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小爱在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里涉及到很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.菜刀的刀刃很薄是为了增大压力
B.高压锅能更快地煮熟食物是利用了大气压强的作用
C.吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的
D.打开冰箱门时常常会出现“白气”,这是汽化现象
【变式4-2】(2025·陕西·模拟预测)下列选项中是为了增大压强的是(  )
A.啄木鸟的尖嘴 B.北极熊匍匐前进 C.书包宽宽的背带 D.铁轨下的枕木
考向05 运用分析固体压强
典例引领
【典例5】(多选)(2025·四川宜宾·中考真题)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是(  )
A.物体B的高度为10cm B.物体B的重力为10N
C.物体A的重力为24N D.物体A的密度为1.2×10 kg/m
方法透视
考向解读 本考向聚焦于运用公式分析固体压强问题,核心在于理解该公式的推导过程和适用条件,并能结合物体的密度、高度等因素,对规则实心物体在水平面上产生的压强进行计算与比较。通过对不同情境下压强变化规律的探究,培养学生运用物理公式解决实际问题的能力,深化对压强本质的理解,提升逻辑推理和综合分析素养。
方法技能 在分析固体压强时使用公式,需先明确其适用范围:该公式仅针对质量分布均匀、形状规则且置于水平面上的实心物体。在实际应用中,若比较两个此类固体对水平面的压强大小,在已知密度和高度h的情况下,可直接利用进行对比,无需计算压力和受力面积的具体值。如果涉及物体高度的变化(如切割或叠加)或密度的变化(如不同材料组合),则需先判断是否仍符合公式的适用条件,再依据变化后的和h计算压强或分析压强的变化趋势。对于形状规则但质量分布不均匀的物体,或者物体未放置在水平面上的情况,则不能直接套用此公式,而应回归压强定义式进行分析。
核心知识总结 1. 公式推导:对于质量分布均匀的实心柱体(如正方体、长方体、圆柱体等),放在水平面上时,其对水平面的压力F等于物体自身的重力G,即(其中ρ为物体密度,V为体积,S为底面积,h为高度)。 2. 适用条件强调:该公式仅适用于质量分布均匀、形状规则(上下横截面积相同)的实心物体,并且物体必须放置在水平面上,此时压力大小才等于重力。对于非规则形状、质量分布不均匀或不水平放置的固体,不能直接使用此公式计算压强,需用压强定义式p=F/S。 3. 公式意义理解:公式p=ρgh表明,当满足适用条件时,规则实心固体对水平面的压强只与物体的密度ρ和高度h有关,与物体的底面积、质量、重力等因素无关。例如,高度相同的实心铁柱和铜柱,由于铜的密度大于铁,所以铜柱对水平面的压强大;而底面积不同但高度和密度相同的两个实心长方体,它们对水平面的压强相等。
变式演练
【变式5-1】(2025·广西贺州·一模)如图所示,均匀正方体甲和乙都是由密度相同的材料制作而成,它们的边长之比为1∶3,则甲、乙对地面的压强之比______,若将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为______。
【变式5-2】(2025·广西玉林·三模)A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,将它们置于水平桌面上,如图甲所示。已知A的密度为,现在从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的正上方,A、B对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,A的高度是______cm,B的密度是______。
考向06 探究液体内部的压强实验
典例引领
【典例6】(2025·山东德州·中考真题)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该______,直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)气密性良好的微小压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)下列实验中用到的物理研究方法与本实验完全不同的是______;
A.探究平面镜成像
B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系
(4)如图乙所示,某次实验时,测得U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为______Pa(,);
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则______(选填“>”、“<”或“=”)。
方法透视
考向解读 本考向聚焦于“探究液体内部的压强实验”,核心在于理解液体压强的产生原因,掌握用微小压强计研究液体内部压强特点的实验方法,并能通过实验现象分析归纳液体压强与液体密度、深度的关系。通过对实验装置的调试、实验过程的操作以及实验数据的分析,培养学生的观察能力、动手操作能力和逻辑推理能力,深化对液体压强规律的理解,提升科学探究素养。
方法技能 “探究液体内部的压强实验”关键是运用控制变量法。首先要保证实验装置气密性良好,若U形管两侧液面初始不平,取下软管重装调平。实验中,控制液体密度不变,改变探头在液体中的深度,观察U形管两侧液面高度差变化,探究液体压强与深度的关系;控制深度不变,换用不同密度液体,探究液体压强与密度的关系。读取液面高度差时,视线与凹液面底部相平以减小误差。同时,注意探头不同朝向时压强的变化,得出“液体内部向各个方向都有压强,且同一深度向各方向压强相等”的结论。分析实验数据时,用公式将高度差转化为压强大小,结合实验条件归纳影响因素。若U形管液面高度差变化不明显,检查装置是否漏气或探头橡皮膜是否破损。
核心知识 1. 液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性,因此液体对容器底部和侧壁都有压强,液体内部向各个方向也都存在压强。 2. 液体压强的特点:①液体内部向各个方向都有压强;②在同一深度,液体向各个方向的压强相等;③液体压强随深度的增加而增大;④不同液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。 3. 液体压强公式:p=ρgh,其中p表示液体压强(单位:Pa),ρ表示液体密度(单位:kg/m ),g为重力加速度(通常取9.8N/kg),h表示液体深度(单位:m,指从自由液面到所求点的竖直距离)。该公式适用于计算静止液体内部某点的压强,与液体的质量、体积、容器的形状等因素无关。 4. 连通器原理:上端开口、底部相互连通的容器叫连通器。连通器里装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。例如,茶壶、船闸、锅炉水位计等都是利用连通器原理工作的。
变式演练
【变式6-1】(2025·重庆秀山·模拟预测)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。这个消息激发了小萍“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用如图所示的U形管压强计、烧杯、水来进行实验:
(1)如图甲所示,压强计是通过U形管中水面的_____来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置_____(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)根据图乙、丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与_____的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成_____(选填“上宽下窄”或“上窄下宽”)的形状;
(3)为了证明液体内部的压强与液体密度是否有关,有同学提出保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出、探头位置不变),比较前后两次实验,可以得出的结论是液体的密度越大,其内部压强越大,同组的小聪同学认为实验过程是不合理的,理由是_______________;
(4)实验后,小萍自制了如图丁所示的装置继续探究,已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,如图丁所示,这说明液体对容器_____有压强。她再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图戊所示,则_____,此时A、B两点的液体压强关系:_____。(后两空均选填“>”“<”或“=”)
【变式6-2】(2025·陕西商洛·一模)小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,在U形管接头处加装了一个三通接头,如图-1所示。
(1)U形管与探头的橡胶管连接时,阀门K处于打开状态,以确保____________。连好装置后将阀门K关闭,用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置的气密性_______(选填“好”或“差”)。
(2)装置调试完毕进行实验,比较图-2与图-3,可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______,还可得出:液体压强随深度的增加而增大。
(3)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_______(选填“大”或“小”)的液体以方便读数。
(4)探究了液体压强的相关内容后,小明又设计出如图-5所示的实验器材,测量盐水的密度:
①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,橡皮膜向下凸出,如图-5甲所示,用刻度尺测出水面到下管口的距离,记为。
②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,如图-5乙所示,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离,记为。
③盐水密度表达式:_______(用、、)。用该方法测出的盐水密度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
考向07 液体压强大小的计算
典例引领
【典例7】(2025·青海西宁·中考真题)如图所示,水平桌面上放置的薄壁容器,A部分为圆柱体,其底面积,B部分底面积,A、B两部分底部用薄而小的橡皮膜密封隔开。先在A部分中倒入1.0kg的水,后在B部分中缓慢倒入某种液体直到中间橡皮膜不再左右凸起(忽略橡皮膜的高度带来的影响),测量出某种液体的深度(,取),下列说法正确的是(  )
A.水对A部分底部的压力为12.5N B.水对A部分底部的压强为
C.B部分中液体的密度是 D.某种液体对B部分底部的压力为10N
方法透视
考向解读 液体压强大小的计算是中考物理的重点和常考点,主要考查学生对液体压强公式的理解和应用能力。此类题目通常会结合具体的情景,如容器中液体的深度变化、不同液体的密度比较、以及与固体压强计算的综合应用等。
方法技能 计算液体压强时,先明确公中各物理量含义及单位:是液体密度,单位;是重力系数,通常取或 ,依题目要求或已知条件确定; h)是液体中某点到自由液面的竖直距离,单位 。应用公式时,关键是准确判断 h 大小,它是研究点到液面的垂直距离,而非液体总深度或容器高度。如不规则容器中,某点距液面近,压强可能小。密度不同的液体,相同深度处,密度大的液体压强大。计算时要统一单位,确保单位分别为 ,这样压强单位才是。同时,要区分液体对容器底部的压强和压力,液体压强用计算,压力需先求压强,再根据计算,容器形状不规则时,不能认为液体对容器底部压力等于液体重力。
变式演练
【变式7-1】(2025·重庆秀山·模拟预测)如图所示,底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为,上表面受到的压力为;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了200Pa。下列判断正确的是( )
A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
B.该物体的密度为
C.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为
D.物体的质量为
【变式7-2】(2025·安徽淮北·三模)如图所示,实心均匀圆柱体A和底面积为的薄壁圆柱形容器B都放置在水平桌面上,它们的高度均为10cm,且薄壁圆柱形容器B内装有油。下表是圆柱体A和油的相关信息。忽略圆柱体A吸附油等次要因素。
物质 圆柱体A 油
质量/g 90 81
密度/() 0.6 0.9
体积/ 150 90
(1)求圆柱体A对水平桌面的压强。
(2)求图中油对容器B底部的压强。
(3)将圆柱体A竖直缓慢放入油中,待圆柱体A静止后,通过计算分析圆柱体A能否在油中漂浮。
考向08 液体对容器底部的压力问题
典例引领
【典例8】(黑龙江鸡西·中考真题)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。
方法透视
考向解读 液体对容器底部的压力问题是液体压强知识的重要应用,也是中考常考的难点之一。学生在处理这类问题时,容易将液体对容器底部的压力与液体自身的重力混淆,认为液体对容器底部的压力一定等于液体的重力,这种认知是不准确的。
方法技能 液体对容器底部的压力大小取决于液体的压强和容器底部的受力面积,其大小与容器的形状密切相关。只有当容器是柱形容器时,液体对容器底部的压力才等于液体的重力;而对于上宽下窄或上窄下宽的不规则容器,液体对容器底部的压力与液体重力并不相等。因此,准确理解和区分液体压力与液体重力的关系,掌握液体压力的计算方法,是解决此类问题的关键。
变式演练
【变式8-1】(2025·吉林·模拟预测)如图所示,重1N的平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150g的水。(玻璃杯厚度忽略不计)求:(g取10N/kg)
(1)玻璃杯对水平桌面的压力。
(2)距玻璃杯底部3cm的A点受到水的压强。
【变式8-2】(2024·北京朝阳·一模)小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零 (按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S, 水的密度为。下列判断正确的是(  )
A.乙图中,水对杯底的压强为
B.丁图中,金属块受到的浮力为
C.金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力大于
考向09 连通器的应用问题
典例引领
【典例9】(2025·山东淄博·中考真题)淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图所示,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成______,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在______的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受______而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
方法透视
考向解读 连通器是初中物理力学部分的重要知识点,其在生活和生产中的应用十分广泛。从日常使用的茶壶、洗手池的回水管,到水利工程中的船闸、涵洞,再到医疗领域的输液器等,都巧妙地利用了连通器原理。在中考中,连通器的应用问题多以填空题、选择题或简答题的形式出现,重点考查学生对连通器概念的理解、原理的应用以及对常见连通器实例的识别。
方法技能 解答此类题目时,首先要明确连通器的定义,即上端开口、底部相互连通的容器。在分析具体实例时,需判断其是否满足这一结构特点。对于连通器原理的应用,关键在于理解当连通器内装入同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。在解释生活中的连通器现象时,要结合这一原理,说明液面为何会出现相应的变化或保持稳定。例如,船闸的工作过程就是利用连通器原理,通过闸室与上下游河道构成连通器,实现船只的顺利通行。在识别连通器实例时,要注意区分那些看似相似但实际不满足连通器结构的装置,避免混淆。同时,要能够根据连通器原理解决一些简单的实际问题,如判断液面高度关系等。
核心知识 连通器定义:上端开口、底部相互连通的容器。 工作原理:当连通器内装入同种液体,且液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
变式演练
【变式9-1】(2025·黑龙江大庆·模拟预测)生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识,在图a中,金属锥的头部尖细锋利,是为了能产生很大的__________;在图b中,“乳牛自动喂水器”利用的是__________原理;在图c中新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其__________极小。蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下6km深处受到海水的压强是__________Pa(,g取10N/kg)。
【变式9-2】(2025·陕西西安·模拟预测)茶文化是我国的传统文化之一,如图所示的是一个装有热水的茶壶,壶嘴与壶身构成了一个_________;用手指将壶盖上的小孔堵住,壶中的水不容易倒出来,这是由于_________的存在;倒出的茶水太烫时,要先放一放再喝,这是通过_________的方式改变茶水的内能。
考向10 大气压强的应用
典例引领
【典例10】(2025·山东滨州·中考真题)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料吸气上升是因为___________的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强___________的缘故。
方法透视
考向解读 大气压强是物理学中的重要概念,其在生活和生产中的应用极为广泛,也是中考考查的重点内容之一。这类问题通常结合生活中的常见现象或实验情境,考查学生对大气压强存在的理解、解释以及运用相关知识分析解决实际问题的能力。常见的考查形式包括填空题、选择题、简答题等,要求学生能够准确识别哪些现象是利用大气压强工作的,并能阐述其原理。
方法技能 解答大气压强应用类问题时,首先要明确大气压强的存在及其特点。在分析具体现象时,关键在于找出形成压强差的原因。对于涉及流体压强与流速关系的问题,则要区分清楚是利用大气压的直接作用还是流体压强差,避免混淆。在解释现象时,需清晰描述“内部气压变化(或流速变化)→内外压强差→产生相应效果”的逻辑过程,确保原理阐述准确到位。同时,要注意联系生活实际,积累常见的大气压强应用实例,如抽水机、钢笔吸墨水、用吸盘搬运玻璃等,以便快速准确地识别和分析问题。
核心知识总结 1. 大气压强产生原因:空气受重力且具有流动性。 2. 标准大气压:1标准大气压等于760mm高水银柱产生的压强,约为1.013×10 Pa。 3. 证明大气压存在的著名实验:马德堡半球实验。 4. 测量大气压的实验:托里拆利实验。 5. 大气压强的应用:利用大气压与外界的压强差工作,如用吸管吸饮料、吸盘挂钩、抽水机等。 6. 流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。这一原理的应用有飞机的升力、火车站台安全线、喷雾器等。
变式演练
【变式10-1】(2025·湖南长沙·模拟预测)生活中许多“吸”的现象,实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”,因为大气压的是(  )
A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上 B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C.电视屏幕“吸”附灰尘 D.冻肉“吸”住湿毛巾
【变式10-2】(2025·四川成都·模拟预测)如图所示,先向空塑料瓶中倒入少量热水,摇晃后将热水倒出,并快速拧紧瓶盖,再向其外壁浇上冷水,会看到塑料瓶迅速变瘪。塑料瓶变瘪的主要原因是( )
A.塑料瓶热胀冷缩 B.瓶内的气体分子间存在引力
C.瓶内的气压小于外界大气压 D.冷水对塑料瓶外壁有压力
考向11 大气压强的测量拓展
典例引领
【典例11】(2025·山东·中考真题)镓铟锡合金常温下处于液态,且无毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量大气压强,他们决定先测量镓铟锡合金的密度,再测量大气压强。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图中所示的三种注射器中选择______(选填“5mL”“20mL”或“30mL”)的注射器。
(2)同学们先测量了所选用注射器的质量m1随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平衡量它们的总质量。将测量和计算出的数据填入表格。
实验次数 注射器的质量m1/g 注射器和合金总质量/g 抽取的合金体积/mL 合金密度g/cm3
1 6.2 13.9 1.2 6.4
2 28.5 3.6 6.2
3 4.0
第3次实验所测如图乙所示,为______g,计算得合金密度为______g/cm3。
通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为______g/cm3。
(3)将PU耐压透明软管注满镓铟锡液态合金后,手持软管中部缓慢上提,保持两端管口始终在液态合金液面以下,直至软管中液柱分离,如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm,小组测得的大气压强为______Pa。(取g=10N/kg)
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中。注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。请你利用现有器材设计实验,消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值。简要说明你的实验思路______________。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕大气压强的测量原理、测量工具的改进与创新以及实验误差分析展开命题。常结合学生实验(如托里拆利实验的拓展)、创新测量装置(如利用不同液体代替水银)或实际问题情境,考查学生对大气压强测量方法的理解、实验数据的处理能力以及对实验误差的评估与改进能力。题目形式多为实验探究题,重点在于通过具体实验方案分析测量原理,运用密度、压强公式进行相关计算,并能识别实验中可能存在的误差来源及提出改进措施,强调对转换法、等效替代法等科学方法的应用。
方法技能 解决这类问题,首先明确测量大气压强核心原理,即液体压强与大气压强平衡(如托里拆利实验),关键公式为 ( 为液体密度, 为重力加速度, 为液柱高度差)。分析实验设计时,要清楚通过测量相关物理量间接计算大气压强,注意单位换算(如 cm 转 m、g/cm 转 kg/m )。进行实验误差分析,从测量工具精确性(如注射器量程、天平分度值)、操作步骤(如排除气泡、液柱稳定)、环境条件(如温度对液体密度影响)判断误差作用方向。改进实验时,根据误差来源提方法,如用“差值法”消除注射器接口残留液体对体积测量的干扰。此外,要能辨识实验中的科学方法,如用镓铟锡合金替代水银体现等效替代法,通过测量液柱高度差反映大气压强体现转换法。
变式演练
【变式11-1】(2025·江苏苏州·一模)小刚准备了桶、吸盘、细绳(质量忽略不计)、玻璃板、细沙、砖块、石子这些器材来粗略测量大气压的值:
(1)先将玻璃板固定在水平面上,再用力将吸盘紧压在玻璃板上,这一步骤的目的是___________;测出此时吸盘的直径并算出面积记为S;
(2)将空桶用细线挂在吸盘上,此时它们都处于静止状态(如图所示),吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力___________一对平衡力;
(3)选择将___________(选填“细沙”“砖块”或“石子”)逐步加入桶内,直到吸盘刚好脱落,测出此时___________的总重力记为G,从而算出大气压的值;
(4)细心的同学发现随着装的重物变多,吸盘向内收缩,导致测得的大气压的值___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【变式11-2】(2025·江苏无锡·三模)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是___________,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大如图所示时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p =___________Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值___________;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值___________;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后仍按照图乙所示的过程,慢慢的拉注射器(第一次没有盖上橡皮帽、第二次在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2,下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B. C. D.
(2)①小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的直径为d;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。②吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是___________,所测大气压强的表达式是___________;③该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可):___________。
考向12 大气压强的变化问题
典例引领
【典例12】(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是(  )
A.小明在A处的重力势能比B处大 B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低 D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
方法透视
考向解读 本考向主要围绕大气压强随高度、温度、天气等因素的变化规律及其在生活、生产中的应用展开命题。常结合地理现象、生活场景或自然现象,考查学生对大气压强变化规律的理解、运用规律解释现象的能力以及相关物理知识的迁移应用能力。题目形式多为选择题、填空题或简答题,重点在于通过具体情境分析大气压强的变化原因,依据变化规律判断相关物理量的变化情况,并能联系实际解释生活中的相关现象,强调对物理规律与生活实际联系的认识。
方法技能 解决这类问题,首先要牢记大气压强的变化规律,结合题目所给情境判断压强的变化趋势。在运用规律时,要注意区分不同因素对大气压的影响,避免混淆。同时,要能将大气压强的变化与其他物理现象联系起来,如沸点与气压的关系、吸盘挂钩在不同海拔处的承重差异等,通过具体实例加深对规律的理解和应用。此外,对于涉及计算的问题,要准确运用大气压随高度变化的近似规律,进行简单的数值估算,如已知某地海拔高度,可大致计算出该处的大气压值。
核心知识总结 1. 大气压强随高度变化:大气压随高度增加而减小,海拔3000米以内,约每升高10米,大气压减小100帕斯卡。原因是高空空气稀薄,单位体积空气质量小,对下方物体压力小。 2. 大气压强随温度变化:一般在同一地点,温度升高,大气压降低;温度降低,大气压升高。因为温度升高,空气分子热运动加剧,间距增大,密度变小,气压降低;反之则气压升高。例如晴天气温高,大气压相对低;阴天气温低,大气压相对高。 3. 大气压强与天气关系:大气压变化与天气密切相关,高气压区多晴朗,低气压区多阴雨。高气压区中心空气自上而下流动,水汽不易凝结;低气压区中心空气自下而上流动,空气上升降温,水汽易凝结成云致雨。 4. 沸点与大气压强关系:液体沸点随大气压增大而升高,随减小而降低。因为液体沸腾温度是饱和蒸气压等于外界大气压时的温度,外界大气压增大,液体需更高温度沸腾;反之则在低温沸腾。如标准大气压下,水沸点100℃,高山上气压低,水沸点低于100℃,所以高山用高压锅增大锅内气压、提高沸点。
变式演练
【变式12-1】(2025·四川成都·模拟预测)如图所示是厨房用的高压锅在工作时的场景,下列说法正确的是(  )
A.限压阀上的小孔喷出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
B.使用高压锅,食物容易被煮熟,是因为锅内气体压强大,液体沸点低
C.高压锅一般在高海拔、气压低的地区使用,低海拔地区气压高,没必要使用
D.高压锅的限压阀被气流顶起跳动的过程与四冲程汽油机做功冲程的能量转化过程相同
【变式12-2】(2025·陕西商洛·一模)如图,在烧瓶中盛上适量刚停止沸腾的水,盖紧瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,观察到瓶内的水再次沸腾。下列说法不正确的是(  )
A.冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底内能减小 B.向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化
C.向瓶底浇冷水时,瓶内水面上方的气压减小 D.瓶内的水再次沸腾时温度升高
考向13 流体压强与流速的关系
典例引领
【典例13】(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度________下方气流速度,导致上方气压________下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
方法透视
考向解读 本考向主要围绕流体压强与流速的关系的理解及其在生活、生产中的应用展开命题。常结合生活中的常见现象(如火车站台安全线、飞机升力、足球香蕉球等)、简单实验或科技应用场景,考查学生对流体压强与流速关系规律的掌握程度,以及运用该规律解释现象、分析问题的能力。题目形式多为选择题、填空题或简答题,重点在于通过具体情境判断流体流速的大小关系,进而依据规律推断压强的大小关系,并解释由此产生的现象或分析相关装置的工作原理,强调对物理规律与实际现象联系的理解和应用。
方法技能 解决这类问题,关键在于准确判断流体(气体或液体)在不同位置的流速大小。通常,流体流经狭窄通道或障碍物时,流速会增大;流经开阔区域时,流速会减小。在分析具体问题时,首先要明确研究对象(如乒乓球、机翼、物体表面等)周围流体的流动情况,确定不同部位的流速差异。然后根据“流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强大”这一核心规律,判断各部位的压强大小关系,进而分析产生的压力差及其对物体的作用效果(如升力、吸引力、排斥力等)。对于解释现象类问题,要将现象与流速、压强的变化联系起来,逻辑清晰地阐述因果关系。对于实验探究类问题,要能根据实验现象总结出流体压强与流速的关系,并能设计简单的实验验证该关系。
核心知识 1. 流体的概念:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体,如空气、水等。 2. 流体压强与流速的关系: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。这是由于流体在流速大的地方,分子间的距离较大,单位面积上受到的分子撞击力较小,因此压强较小;反之,流速小的地方,分子间距离较小,单位面积受到的撞击力较大,压强较大。
变式演练
【变式13-1】(2025·陕西西安·模拟预测)小明用吸管进行实践活动。如图-1所示,将吸管插入水中,用手指堵住管口,从水中提起吸管后发现吸管中存在一段水柱,且水不会流下来,这主要是由于水柱受到大气压对它向___________的作用。如图-2所示,从吸管b的管口用力吹气,a管的上端管口处空气流速大,压强___________,水将从a管的管口喷出。如图-3所示,用纸巾摩擦过的吸管“吸”起纸屑,说明吸管带了___________。
【变式13-2】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)小明用乒乓球做了以下两个实验:如图-1所示,用力吹乒乓球,球不会掉落,这说明流速越快的地方压强越_________;如图-2所示,用乒乓球做“覆杯实验”,杯中装满水后用乒乓球盖在杯口,倒转杯子,乒乓球不下落,该实验证明了_________的存在。
题●型●训●练
一、单选题
1.(2025·山东东营·中考真题)某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍正确的是(  )
A.甲图:玻璃管中的液体只对橡胶膜有压强
B.乙图:粗管中水的流速最快压强最小
C.丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪压力较小
D.丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
2.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强、和压力、的大小关系是(  )
A.、 B.、 C.、 D.、
3.(2025·海南·中考真题)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是(  )
A.磁铁吸引大头针 B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上 D.压紧的铅块互相吸引
4.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小 B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大 D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
5.(2025·山东日照·中考真题)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是(  )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
6.(2025·山东济南·中考真题)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
7.(2025·四川广元·中考真题)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
8.(2025·辽宁·中考真题)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是(  )
A.增大压强 B.减小压强 C.增大压力 D.减小压力
二、填空题
9.(2025·陕西·中考真题)如图-1,是用5 mm厚的透明亚克力板制作的边长为10cm的正方体盒子,在上下表面和两个侧面均开有直径为7cm的圆孔,用橡胶圈和橡皮膜密封圆孔,并在上表面开一个小孔,通过排气管与注射器相连,使该装置内部形成密闭空间。如图-2,用注射器向外抽气时,四个表面上的橡皮膜均向内凹陷,这证明了____的存在。如图-3,拔掉注射器,将该盒子浸没在水中一定深度时,四个表面的橡皮膜也向内凹陷,且下表面的橡皮膜凹陷程度最明显,说明液体内部有____,且随深度的增加而____。
10.(2025·山东东营·中考真题)如图是《天工开物》中描述的古人用来捣谷时的情景。有的人将上端带有重物的竖木(杵)举高后自由落下;有的人用力踩横木较短端后立即松脚,横木较长端较重的碓头下落,打在石臼内的谷物上用于脱壳和粉碎。这些工具蕴含着丰富的物理知识,例:踩横木较短端绕轴转动应用了费力杠杆可以省距离,请模仿例子再写出两个:___________;___________。
11.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示为某种扬声器的原理图,AB间连接一导线,导线置于磁极之间,导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向_________,薄膜片_________发声,声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取,大气压强取,则大气对鼓膜的压力为_________N。
12.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为,则A、B的体积之比为______;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。

13.(2025·广西·中考真题)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为和,则A与B所受重力之比为______。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是______(用文字说明)。
三、作图题
14.(2025·江苏南京·中考真题)如图,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
15.(2025·福建厦门·二模)如图是一个“吸”在墙壁上的吸盘,请在图中画出吸盘的受力示意图。
四、实验题
16.(2025·陕西西安·三模)小明去海边游玩时发现,从较浅的水域走向较深的水域时,会感到呼吸越来越困难。他认为这是由于液体对人施加的压力所产生的作用效果。小明想到压强可以反映压力的作用效果,如果探究出液体压强与哪些因素有关,就可以搞明白呼吸困难的原因了。关于这个问题,他做出了以下的猜想。
猜想1:液体压强与液体的深度有关;
猜想2:液体压强与液体的密度有关。
(1)小明设计了如图-1所示的双探头压强计,其中U形管A、B中装入同种液体,该装置一次测量可采集多个数据。使用前要检查装置的气密性,小明用手轻压探头C、D处橡皮膜到一定程度,U形管两侧液面出现了明显的________且保持稳定,说明压强计不漏气,此时橡皮管内的气压________(选填“大于”“等于”或“小于”)大气压。
(2)小明把压强计的探头浸入水中,把探头分别朝侧面、朝下、朝上,发现两个U形管液面高度差都保持不变,说明在同种液体内部的同一深度,各个方向的压强________。
(3)把一个六面蒙有绷紧程度相同的橡皮膜的立方体置于水中时,如图-2所示。根据图-1中高度差和,请判断图-2中能基本反映橡皮膜受到水的压强情况的是________(填字母),根据实验现象可知小明呼吸困难的原因是:人从较浅的水域走向较深的水域时,身体受到压强逐渐________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)将U形管压强计改造成如图-3所示的装置,将两个探头分别放在左、右两个容器内,左侧容器中液体为酒精,右侧容器中液体为水。当U形管压强计左右水面高度差为0时,两探头所处的深度高度差为,说明猜想2是________(选填“正确”或“错误”)的。
(5)根据实验(4)现象将U形压强计改装成如图-4所示的测液体密度的密度计。A为固定支架,其作用是保证橡皮膜在不同的液体中深度均为5cm。U形管盛水,其右管标有刻度值,为了便于读数,在U形管右管有一个指示液面位置(刻度值)的红色浮标。未测量时,U形管水面刚好与a相平,读数时,读取浮标所对的刻度值即可。当橡皮膜放入某液体中,浮标指示在b处,当ab之间的距离为3.5cm时,待测液体的密度为________。
五、计算题
17.(2025·四川成都·模拟预测)如图所示,电动独轮平衡车深受青少年的青睐。爸爸给小东也买了一辆电动独轮平衡车作为生日礼物,平衡车的一些参数如表格所示。小东的质量为50kg,若他在兴隆湖旁的水平路面上以最高速度匀速骑行,取。
平衡车参数
净重 10kg
最高车速 18km/h
轮胎接地面积
(1)若骑平衡车时所受的阻力为人和车总重力的0.1倍,则小东在水平路面上以最高速度匀速骑行时,求平衡车受到的牵引力。
(2)小东在水平路面上匀速骑行时,求平衡车对地面的压强。21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题07 压强
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
考向01 有关压力的受力分析
考向02 探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验
考向03 压强的大小计算
考向04 改变压强的方法
考向05 运用分析固体压强
考向06 探究液体内部的压强实验
考向07 液体压强大小的计算
考向08 液体对容器底部的压力问题
考向09 连通器的应用问题
考向10 大气压强的应用
考向11 大气压强的测量拓展
考向12 大气压强的变化问题
考向13 流体压强与流速的关系
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述 本专题围绕固体、液体和大气压强三大板块展开,重点考查压强概念理解、公式(p=F/S 和 )应用、影响因素分析、改变方法及实际应用。题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题等,既考基础,也测考生分析解决问题的能力。分析历年中考真题可知,压强计算、实验探究及结合生活实例考查应用是高频考点,学生需理解概念,掌握公式适用条件和解题技巧,结合实际情境解决问题。
技巧点拨 在压强专题解题时,首先要准确理解压强基本概念,明确压力与受力面积关系及液体压强公式各物理量含义和单位。固体压强计算,先确定压力和受力面积,再用公式 计算。液体压强核心公式,注意是液体密度,是研究点到自由液面竖直距离,计算用国际单位。解决实验探究题,注重控制变量法应用,如探究压力作用效果与压力、受力面积关系,分别控制一个量不变观察另一量影响;探究液体内部压强要明确转换法体现,通过U形管液面高度差反映压强大小。遇到生活实际问题,如分析增大或减小压强实例,联系公式从压力和受力面积角度思考,如菜刀磨锋利减小受力面积增大压强,滑雪板宽大增大受力面积减小压强。综合计算题要分析物体受力情况,准确判断压力大小,避免直接套公式忽略实际情况。解题时仔细审题,明确已知和所求量,选合适公式方法,步骤清晰、单位统一,确保结果准确。
考●向●破●译
考向01 有关压力的受力分析
典例引领
【典例1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图,请在图中画出物体A对竖直墙面的压力的示意图。

【答案】
【详解】压力的方向垂直于接触面指向被压物体。物体A对竖直墙面的压力,作用点在墙面与A的接触处,方向水平向左,用带箭头线段表示,箭头向左,画垂足,标注F,如图所示:

方法透视
考向解读 本考向主要考查压力的受力分析,核心在于明确压力的定义、方向及作用点。在进行受力分析时,首先要确定研究对象所受压力的施力物体和受力物体,明确接触面的位置和方向,从而准确判断力的方向和作用点,为画出正确的压力示意图或进行相关计算奠定基础。
方法技能 1. 确定压力的施力与受力物体:明确压力是物体间相互挤压产生的弹力,施力物体是发生挤压的物体,受力物体是被挤压的物体。 2. 判断压力的方向:压力方向始终垂直于接触面,并指向受力物体。若接触面为平面,方向垂直于平面。例如,物体静止在斜面上时,压力垂直于斜面指向斜面内部,而非竖直向下。 3. 确定压力的作用点:通常画在接触面的中心位置,避免与重力作用点混淆。
核心知识 1. 压力的定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。 2. 压力的大小不一定等于物体的重力,只有当物体放在水平面上且在竖直方向上只受重力和支持力时,压力大小才等于重力大小(即F=G=mg);若物体放在斜面上或受到其他力的作用,压力大小则需根据具体受力情况分析。
变式演练
【变式1-1】(2025·吉林四平·模拟预测)如图所示,请画出篮球撞击篮板时对篮板压力F的示意图。
【答案】
【详解】压力的作用点在篮球与篮板的接触面上;过压力作用点画垂直于篮板并指向篮板的线段表示压力,符号为F。如图所示:
【变式1-2】(2025·山东德州·二模)如图所示,挡板挡住了向下运动的球A,请画出球对挡板的压力和斜面对球的支持力。
【答案】
【详解】斜面对小球的支持力作用在小球上,方向垂直于斜面向上;小球对挡板A的压力的作用点在小球与挡板的接触点上,方向垂直于挡板斜向下;据此分别从小球重心和小球对挡板的压力的作用点,沿两力的方向画一条有向线段,并分别在线段末尾标上相应的字母,即为其所受力的示意图,如图所示:
考向02 探究压力的作用效果与那些因素有关的实验
典例引领
【典例2】(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵______来体现的,______(选填“可以”或“不可以”)用木板代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制______相同;改变压力的大小,可以得出结论:______;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是:______;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4所示,桌面对沙子的压强为,则______(选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是:______。
【答案】 被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显 A = 没有控制压力的大小相同
【详解】(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由 知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“影响压力作用效果的因素”展开实验探究,核心在于理解压力作用效果与压力大小和受力面积的关系,并掌握控制变量法和转换法在实验中的应用。通过实验现象分析得出结论,进而解释生活中的相关现象,培养学生的科学探究能力和逻辑思维能力。
方法技能 1. 实验原理与方法:本实验主要运用控制变量法和转换法。控制变量法用于探究压力作用效果与压力大小、受力面积这两个因素的关系,即在探究与其中一个因素的关系时,需控制另一个因素不变。转换法则是将不易直接观察的压力作用效果转换为海绵或沙子的凹陷程度,凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。 2. 实验器材选择:选择海绵、沙子等易发生形变的材料作为受力面,是因为它们能清晰地显示出压力作用的效果;而如木板等硬度较大的材料,形变不明显,不适合用于此类实验。 3. 实验操作要点:在改变压力大小时,可通过增减砝码来实现;在改变受力面积时,可将小桌正放和倒放。每次实验前,需确保海绵或沙子表面平整,以保证实验的准确性。 4. 实验现象分析与结论总结:对比不同实验情境下海绵或沙子的凹陷程度,若凹陷程度不同,则说明压力的作用效果不同。当受力面积相同时,压力越大,凹陷程度越大,得出“受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显”的结论;当压力相同时,受力面积越小,凹陷程度越大,得出“压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。
核心知识总结 1. 压力的作用效果:是指压力对物体表面产生的形变效果,其影响因素为压力的大小和受力面积的大小。 2. 控制变量法:在研究多因素问题时,只改变其中一个因素,而保持其他因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响。在本实验中,探究压力作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变;探究与受力面积的关系时,控制压力大小不变。 3. 转换法:对于一些看不见、摸不着的物理现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。本实验中,通过观察海绵的凹陷程度来间接反映压力的作用效果,就是转换法的典型应用。
变式演练
【变式2-1】(2025·吉林·模拟预测)如图,用大小、形状、材料相同的砖块,以及海绵来探究压力的作用效果与哪些因素有关。
(1)实验中通过观察________来比较压力的作用效果,此实验方法是________。
(2)分析图甲、丙两次实验可知:当受力面积相同时,________越大,压力的作用效果越明显。
(3)分析图________两次实验可知:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)若用图丁和图戊两种方案来探究压力作用效果与受力面积的关系,其中较合理的方案是图________。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换法 (2)压力 (3)甲、乙 (4)丁
【详解】(1)[1][2]实验中压力作用效果难以直接观察,通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)选择图甲、丙所示的操作进行实验时,受力面积相等,压力大小不同,丙的压力大,丙海绵下陷越深,说明当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,分析图甲、乙两次实验,海绵受到的压力相同,图甲受力面积较小,海绵凹陷程度较大。所以,分析图甲、乙两次实验可知,当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(4)探究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力相同,而戊中,由于铅笔的重力作用,故两手指受到的压力不同,丁方案更合理一些,戊方案不合理的原因是未控制压力相等。
【变式2-2】(2025·吉林·模拟预测)为探究影响压力作用效果的因素,小吉在家中用质量可忽略的塑料瓶和海绵进行实验,测得瓶底面积为,瓶盖面积为,并将瓶子装满600mL水,依次正放和倒放于海绵上(如图)。
(1)实验通过观察___________来比较压力的作用效果,这种研究方法叫________法;
(2)由本实验可初步得出结论:压力的作用效果与________有关;
(3)正放时水对瓶底的压强为,倒放时水对瓶盖的压强为,则p1_______(选填“大于”“小于”或“等于”)p2;
(4)要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,需要从瓶子中倒出________mL水。
【答案】(1) 海绵的凹陷程度 转换 (2)受力面积 (3)等于 (4)480
【详解】(1)[1][2]本实验通过观察海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,海绵凹陷程度越深表示压力作用效果越明显,这种研究方法叫做转换法。
(2)由于本实验中压力相同,受力面积不同,海绵的凹陷程度不同,故可初步得出结论:压力的作用效果与受力面积有关。
(3)瓶子中装满了水,瓶子正放和倒放水的深度相同,密度相同,根据可知。
(4)水的体积
由密度公式可知,这瓶水的质量
这瓶水的重力
这瓶水放在水平面上,处于平衡状态,这瓶水对水平面的压力等于这瓶水的重力,即
瓶子正放时对海绵的压强
要使瓶子倒放时对海绵的压强与正放时相同,倒放时水的重力
则需要倒出的水的重力为
需要倒出的水的质量为
需要倒出的水的体积为
考向03 压强的大小计算
典例引领
【典例3】(2025·四川广元·中考真题)“奔月”兴趣小组将一块长为20cm、宽为10cm、高为5cm的砖块平放在电子秤上,使砖块底面与秤盘表面完全接触,电子秤示数为2.0kg,g取10N/kg。求:
(1)该砖块的密度是多少?
(2)该砖块对电子秤秤盘表面的压强是多少?
(3)他们选取这种规格的两块砖,一块砖平放(如图甲)、另一块砖竖放(如图乙)在水平地面上。将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,将上部分放在平放砖块上(如图丙),下部分不动(如图丁),已知图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,则图丁中砖块的重力大小是多少?
【答案】(1)2×103kg/m3 (2)1×103Pa (3)8N
【详解】(1)砖块的体积V=0.2m×0.1m×0.05m=0.001m3
电子秤示数为2.0kg,砖块的质量是2.0kg,该砖块的密度
(2)该砖块的重力G=mg=2.0kg×10N/kg=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压力F=G=20N
该砖块对电子秤秤盘表面的压强
(3)将竖放砖块沿水平方向切成上下两部分,设上半部分的高度为h,上半部分的质量
将上部分放在平放砖块上,图丙中对地面的压强
图丁中砖块对地面的压强
图丙和图丁中砖块对地面的压强相等,所以
得到,下半部分的质量
图丁中砖块的重力大小G2=m2g=0.8kg×10N/kg=8N
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“压强的大小计算”展开,核心在于理解压强的定义式,并能结合物体的受力分析、体积和密度公式 等知识,解决实际问题中的压强计算。通过具体的物理情境,培养学生运用公式进行定量计算的能力,以及将物理知识与生活实际相结合的应用能力。
方法技能 1.公式应用规范:在运用压强公式 时,需明确压力F 和受力面积 S 的对应关系。 2.单位统一:计算过程中要确保各物理量的单位统一,压力 F) 的单位用牛N,受力面积 S 的单位用平方米(),压强 p 的单位才是帕斯卡(Pa)。 3.密度与压强综合计算:当涉及规则固体(如长方体、圆柱体)对水平面的压强时,可结合密度公式 和体积公式 V = Sh (S为底面积, h为高度)推导得出。此公式适用于密度均匀、形状规则且放置在水平面上的物体,使用时需注意 h是物体的高度,而非接触面积的边长。 4.多物体叠加或切割问题分析:对于多个物体叠加在水平面上的情况,总压力等于各物体重力之和,即,受力面积为与地面接触的那个物体的底面积S;若对物体进行切割,需分析切割后剩余部分的重力(m'为剩余部分质量,m为原质量)和受力面积的变化,再根据压强公式计算。 5.实验数据与计算结合:在实验题中,常需要根据测量数据计算压强,此时需先明确实验目的,确定所需测量的物理量,再代入公式计算。
核心知识总结 1. 压强的定义:物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强,用符号p表示,定义式为p=F/S,单位是帕斯卡,简称帕,符号是Pa,1Pa=1N/m 。 2. 压力与压强的关系:压强是表示压力作用效果的物理量,压力越大、受力面积越小,压强越大,压力的作用效果越明显。 3. 固体压强计算的关键:明确压力F和受力面积S。对于放在水平面上的物体,压力F等于物体的重力G(即F=G=mg),受力面积S是物体与接触面的实际接触面积,而非物体的底面积,需根据具体情况判断。 4. 规则固体压强公式推导:对于密度均匀、形状规则(如长方体、正方体、圆柱体)的实心物体,放在水平面上时,其对水平面的压强p=ρgh,其中ρ是物体的密度,g是重力加速度,h是物体的高度。推导过程为:p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh。此公式仅适用于上述特定条件的物体,使用时需注意适用范围。
变式演练
【变式3-1】(2026·上海浦东新·一模)一块未压缩的饼干,长、宽、高如图(a)所示,其质量为200g。经过高压压缩后,长、宽不变,高变为原来的。在包装前,工人还需要对压缩好的饼干进行耐压测试,以保证出厂压缩饼干的品质。
(1)求饼干被压缩后的密度。
(2)在耐压测试中,工人用一块面积为的金属板正对饼干施加的压力,如图(b)所示,求金属板对饼干表面的压强p。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)饼干被压缩后质量不变,先计算压缩后的体积,再用密度公式求解。已知饼干的质量,压缩前的高度,压缩后的高度
根据体积公式,其中a是长,b是宽,h是高,则压缩后的体积为
根据密度公式,得压缩后的密度
(2)饼干上表面面积为
饼干上表面面积小于金属板表面积,计算压强时,受力面积应为金属板与饼干的接触面积,即饼干的上表面积,而不是金属板的总面积。已知金属板对饼干的压力,根据压强公式,金属板对饼干表面的压强
【变式3-2】(2025·山东泰安·三模)如图,物体与墙的接触面积为,某人用500N的力将重为300N的物体压在墙上处于静止状态,则物体对墙的压力为________N,物体对墙的压强为________Pa.物体受到墙对它的摩擦力为________N。
【答案】 500 2500/ 300
【解析】【小题1】[1]根据题意,人施加的500N力为水平方向,物体对墙的压力
[2]压力 ,接触面积 。根据压强公式
[3]物体处于静止状态,说明在竖直方向上受力平衡。竖直向下的力为重力 ,竖直向上的力是墙对物体的摩擦力 ,根据二力平衡,
考向04 改变压强的方法
典例引领
【典例4】(2025·山东滨州·中考真题)盲道作为城市道路建设的重要配套设施,为盲人提供行路方便与安全,它不仅体现着一座城市的人文关怀,也衡量着一座城市的文明程度。如图所示,盲道上凸起的条纹或圆点是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
【答案】C
【详解】盲人走路对地面的压力一定,盲道上凸起的圆点是在压力一定时,减小受力面积来增大路面对脚的压强,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕“改变压强的方法”展开,核心在于理解影响压强大小的两个因素——压力和受力面积,并能根据实际需求,通过改变压力或受力面积来增大或减小压强。通过生活中的实例分析,培养学生运用物理知识解释现象和解决实际问题的能力,认识到物理知识在改善生活、服务社会中的应用价值。
方法技能 从影响压强的压力(F)和受力面积(S)两个因素入手,根据压强公式 ,增大压强可在压力一定时减小受力面积,或在受力面积一定时增大压力;减小压强则反之。
核心知识总结 1. 增大和减小压强判断依据:根据压强公式 ,结合实际分析压力和受力面积变化。若使压力作用效果更明显,需增大压强;若避免物体因压强过大损坏或陷入,需减小压强。 2. 增大压强途径:一是压力一定时减小受力面积,如篆刻刀刀刃薄、啄木鸟喙尖硬;二是受力面积一定时增大压力,如按压图钉用力大、打桩机重锤质量大。 3. 减小压强途径:一是压力一定时增大受力面积,如滑雪者穿宽大滑雪板、钢轨铺在枕木上;二是受力面积一定时减小压力,如桥梁限制承载重量、易碎物品包装用泡沫塑料。 4. 生活实例与原理对应:分析生活现象时,要判断是改变压力还是受力面积来改变压强,如菜刀磨锋利、骆驼脚掌宽大、载重汽车装多个车轮、压路机压实路面等,理解实例原理有助于掌握改变压强方法及应用。
变式演练
【变式4-1】(2025·广东深圳·三模)学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小爱在妈妈指导下走进厨房进行劳动实践,她发现厨房里涉及到很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.菜刀的刀刃很薄是为了增大压力
B.高压锅能更快地煮熟食物是利用了大气压强的作用
C.吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的
D.打开冰箱门时常常会出现“白气”,这是汽化现象
【答案】C
【详解】A.菜刀的刀刃很薄是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A错误;
B.高压锅能更快地煮熟食物,是因为锅内气压增大、沸点升高,不是利用大气压强的作用,故B错误;
C.吸油烟机工作时,风扇转动使内部空气流速增大,压强变小,所以吸油烟机是利用在气体中流速越大的位置压强越小的原理来工作的,故C正确;
D.打开冰箱门时常常会出现“白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象。故D错误。
故选C。
【变式4-2】(2025·陕西·模拟预测)下列选项中是为了增大压强的是(  )
A.啄木鸟的尖嘴 B.北极熊匍匐前进 C.书包宽宽的背带 D.铁轨下的枕木
【答案】A
【详解】A.啄木鸟的尖嘴,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A符合题意;
B.北极熊匍匐前进,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;
C.书包背带做的较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D.在铁轨下面铺枕木,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选A。
考向05 运用分析固体压强
典例引领
【典例5】(多选)(2025·四川宜宾·中考真题)质量分布均匀的实心正方体A、B置于水平地面上,将B沿水平方向截取高为h的柱体,并将截取的柱体叠放在A上,改变截取的高度h,得出A、B对地面的压强p与截取高度h的关系如图,g=10N/kg。下列结果正确的是(  )
A.物体B的高度为10cm B.物体B的重力为10N
C.物体A的重力为24N D.物体A的密度为1.2×10 kg/m
【答案】AD
【详解】A.将B沿水平方向截取高为h的柱体,则它对地面的压强越来越小,由图可知,下方图像为B对地面的压强p与截取高度h的关系;由图可知,当h = 10cm时,B对地面的压强为0,这意味着此时B全部被截取,所以物体B的高度为10cm,故A正确。
B.由题意可知,B未截取时对地面的压强为,由可知,B的密度为
因物体B是正方体,则边长为10cm,则底面积为0.01m2,B受到的重力为
故B错误;
C.当h = 4cm = 0.04m时,截取部分B的重力为,则由图可知,此时A对地面的压强为
当h = 10cm = 0.1m时,截取部分B的重力,则可知,此时A对地面的压强为
联立以上两式解得,
故C错误。
D.A的底面积为,则A的边长为0.2m,则A的质量为
A的密度为
故D正确。
故选 AD。
方法透视
考向解读 本考向聚焦于运用公式分析固体压强问题,核心在于理解该公式的推导过程和适用条件,并能结合物体的密度、高度等因素,对规则实心物体在水平面上产生的压强进行计算与比较。通过对不同情境下压强变化规律的探究,培养学生运用物理公式解决实际问题的能力,深化对压强本质的理解,提升逻辑推理和综合分析素养。
方法技能 在分析固体压强时使用公式,需先明确其适用范围:该公式仅针对质量分布均匀、形状规则且置于水平面上的实心物体。在实际应用中,若比较两个此类固体对水平面的压强大小,在已知密度和高度h的情况下,可直接利用进行对比,无需计算压力和受力面积的具体值。如果涉及物体高度的变化(如切割或叠加)或密度的变化(如不同材料组合),则需先判断是否仍符合公式的适用条件,再依据变化后的和h计算压强或分析压强的变化趋势。对于形状规则但质量分布不均匀的物体,或者物体未放置在水平面上的情况,则不能直接套用此公式,而应回归压强定义式进行分析。
核心知识总结 1. 公式推导:对于质量分布均匀的实心柱体(如正方体、长方体、圆柱体等),放在水平面上时,其对水平面的压力F等于物体自身的重力G,即(其中ρ为物体密度,V为体积,S为底面积,h为高度)。 2. 适用条件强调:该公式仅适用于质量分布均匀、形状规则(上下横截面积相同)的实心物体,并且物体必须放置在水平面上,此时压力大小才等于重力。对于非规则形状、质量分布不均匀或不水平放置的固体,不能直接使用此公式计算压强,需用压强定义式p=F/S。 3. 公式意义理解:公式p=ρgh表明,当满足适用条件时,规则实心固体对水平面的压强只与物体的密度ρ和高度h有关,与物体的底面积、质量、重力等因素无关。例如,高度相同的实心铁柱和铜柱,由于铜的密度大于铁,所以铜柱对水平面的压强大;而底面积不同但高度和密度相同的两个实心长方体,它们对水平面的压强相等。
变式演练
【变式5-1】(2025·广西贺州·一模)如图所示,均匀正方体甲和乙都是由密度相同的材料制作而成,它们的边长之比为1∶3,则甲、乙对地面的压强之比______,若将乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,则甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为______。
【答案】 1∶3 1∶2
【详解】[1]正方体对水平地面的压强为
由知,在密度相同时压强与高度成正比,由它们的边长之比为1∶3可知,甲、乙对地面的压强之比
[2]若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲的正上方时,因乙的高度和密度均不变,所以,乙对地面的压强不变,因此时甲、乙对地面的压强相等,即
切割前甲、乙对地面的压强之比
则甲物体与叠放后甲的压强之比为
由于甲受力面积不变,根据公式可知,
由于水平面上物体的压力和自身的重力相等,即,且,则
进一步化简得,
即甲物体与叠放在甲物体上方的那部分乙物体的质量之比为
【变式5-2】(2025·广西玉林·三模)A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比为2∶1,底面积之比为1∶2,将它们置于水平桌面上,如图甲所示。已知A的密度为,现在从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块,并将截取部分平放在B的正上方,A、B对桌面的压强随截取高度的变化关系如图乙所示,A的高度是______cm,B的密度是______。
【答案】 10
【详解】[1]由图乙可知,未截取前A对桌面的压强为,根据可知,未截取前A的高度为
[2]根据A、B两个实心均匀圆柱体的高度之比可知,B的高度为
A截取4cm后对桌面的压强
根据题意可知,B此时对桌面的压强
由可知,B的质量为
A截取部分的质量为
将A截取部分放在B正上方后,B对桌面的压力为
根据题意可知::2
此时B对桌面的压强为
则B的密度为
考向06 探究液体内部的压强实验
典例引领
【典例6】(2025·山东德州·中考真题)在探究“液体压强与哪些因素有关”的实验中。
(1)如图甲所示,实验器材安装完毕后发现U形管两侧液面不相平,接下来应该______,直到U形管两侧液面相平;
A.向U形管内添加适量水 B.从U形管内向外倒出适量水
C.取下软管重新安装 D.按压金属盒的橡皮膜
(2)气密性良好的微小压强计______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(3)下列实验中用到的物理研究方法与本实验完全不同的是______;
A.探究平面镜成像
B.探究压力作用效果与哪些因素有关
C.探究电流与电压、电阻的关系
(4)如图乙所示,某次实验时,测得U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为______Pa(,);
(5)某实验小组对压强计进行了改装,将U形管的两端分别连接了软管和探头,当两探头置于空气中时,U形管两侧液面相平。两容器内分别装有A、B两种不同液体,现将两探头置于相同深度,U形管液面位置如图丙所示,则______(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)C (2)不属于 (3)A (4)400 (5)<
【详解】(1)实验器材安装完毕后,U形管两侧液面不相平,是因为软管与U形管连接部分可能存在空气,导致两侧压强不相等(一侧是大气压,另一侧因空气存在压强不同)。此时应取下软管重新安装,让U形管两侧都直接与大气相通,这样两侧液面就会相平。添加或倒出水,不能解决压强不一致的问题;按压橡皮膜是实验中探究压强时的操作,不是解决液面不相平的方法,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)连通器的定义是“上端开口、底部相连通的容器”。微小压强计的U形管一端通过软管与探头连接(探头部分不是开口的),并非两端都开口,不满足连通器的结构特点,所以不属于连通器。
(3)本实验探究液体压强与因素的关系,用到了控制变量法(如控制液体密度,探究压强与深度的关系;控制深度,探究压强与液体密度的关系)和转换法(U形管两侧液面高度差反映压强大小)。“探究平面镜成像”,用“未点燃的蜡烛替代像的位置”,用到的是等效替代法。“探究压力作用效果与哪些因素有关”、“探究电流与电压、电阻的关系”,都用到了控制变量法,与本实验方法一致。故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
(4)U形管两侧液面高度差为4cm,则探头在此位置受到的液体压强为
(5)从图丙可知,两探头置于相同深度,U形管中B液体对应的液面低,说明B液体在该深度产生的压强更大(即pA方法透视
考向解读 本考向聚焦于“探究液体内部的压强实验”,核心在于理解液体压强的产生原因,掌握用微小压强计研究液体内部压强特点的实验方法,并能通过实验现象分析归纳液体压强与液体密度、深度的关系。通过对实验装置的调试、实验过程的操作以及实验数据的分析,培养学生的观察能力、动手操作能力和逻辑推理能力,深化对液体压强规律的理解,提升科学探究素养。
方法技能 “探究液体内部的压强实验”关键是运用控制变量法。首先要保证实验装置气密性良好,若U形管两侧液面初始不平,取下软管重装调平。实验中,控制液体密度不变,改变探头在液体中的深度,观察U形管两侧液面高度差变化,探究液体压强与深度的关系;控制深度不变,换用不同密度液体,探究液体压强与密度的关系。读取液面高度差时,视线与凹液面底部相平以减小误差。同时,注意探头不同朝向时压强的变化,得出“液体内部向各个方向都有压强,且同一深度向各方向压强相等”的结论。分析实验数据时,用公式将高度差转化为压强大小,结合实验条件归纳影响因素。若U形管液面高度差变化不明显,检查装置是否漏气或探头橡皮膜是否破损。
核心知识 1. 液体压强产生的原因:液体受到重力作用且具有流动性,因此液体对容器底部和侧壁都有压强,液体内部向各个方向也都存在压强。 2. 液体压强的特点:①液体内部向各个方向都有压强;②在同一深度,液体向各个方向的压强相等;③液体压强随深度的增加而增大;④不同液体的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。 3. 液体压强公式:p=ρgh,其中p表示液体压强(单位:Pa),ρ表示液体密度(单位:kg/m ),g为重力加速度(通常取9.8N/kg),h表示液体深度(单位:m,指从自由液面到所求点的竖直距离)。该公式适用于计算静止液体内部某点的压强,与液体的质量、体积、容器的形状等因素无关。 4. 连通器原理:上端开口、底部相互连通的容器叫连通器。连通器里装同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。例如,茶壶、船闸、锅炉水位计等都是利用连通器原理工作的。
变式演练
【变式6-1】(2025·重庆秀山·模拟预测)2020年11月10日,中国载人潜水器“奋斗者”号,在西太平洋马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,创造了中国载人深潜的新纪录。这个消息激发了小萍“探究液体内部的压强”的兴趣,她利用如图所示的U形管压强计、烧杯、水来进行实验:
(1)如图甲所示,压强计是通过U形管中水面的_____来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的水面能灵活升降,则说明该装置_____(选填“漏气”或“不漏气”);
(2)根据图乙、丙所示现象可以研究:液体内部压强大小与_____的关系。根据研究得出的结论,拦河坝应设计成_____(选填“上宽下窄”或“上窄下宽”)的形状;
(3)为了证明液体内部的压强与液体密度是否有关,有同学提出保持图丙中探头的位置不变,将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后(液体未溢出、探头位置不变),比较前后两次实验,可以得出的结论是液体的密度越大,其内部压强越大,同组的小聪同学认为实验过程是不合理的,理由是_______________;
(4)实验后,小萍自制了如图丁所示的装置继续探究,已知隔板在容器的中央。她向隔板左侧倒水,发现橡皮膜向右侧凸起,如图丁所示,这说明液体对容器_____有压强。她再向隔板右侧倒入另一种液体,当加到一定程度时,橡皮膜恢复原状,如图戊所示,则_____,此时A、B两点的液体压强关系:_____。(后两空均选填“>”“<”或“=”)
【答案】(1) 高度差 不漏气 (2) 深度 上窄下宽
(3)加入盐水后,液体密度改变,探头所处的深度也改变了 (4) 侧壁 < >
【详解】(1)[1][2]压强计是通过U形管中液面的高度差来反映被测压强的大小,应用了转换法;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,则说明装置气密性良好不漏气。
(2)[1]图乙、丙中,探头在水中的深度不同,丙中探头所处的深度比乙的大,U形管两侧液面高度差比乙的大,探头在丙中所受的压强大,所以液体内部的压强随着深度的增加而增大。
[2]水的压强随深度增加而增大,所以,拦河坝应设计成上窄下宽,使底部可以承受更大的压强。
(3)图丙中探头的位置不变,加入盐水后,液体密度改变,探头所处的深度也改变,而要探究液体内部的压强与液体密度的关系,应保持深度不变,所以实验过程不合理。
(4)[1]图丁中,加入水在隔板左侧,橡皮膜向右侧凸起,是因为橡皮膜受到了水的压强,这说明液体对容器侧壁有压强。
[2]再向隔板右侧加入另一种液体,如图戊所示,橡皮膜恢复原状,则左右两侧液体对橡皮膜的压强相等,而在橡皮膜处,液体的深度比水的深度大,根据可知,液体的密度比水的密度小,即。
[3]由橡皮膜到A和B两点处,深度相同,,根据可知,橡皮膜处到A、B两点处,水对A点的压强比液体对B点的压强大,而橡皮膜处所受的压强相等,所以A处受到水的压强比B处受到液体的压强大,即。
【变式6-2】(2025·陕西商洛·一模)小明在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中,在U形管接头处加装了一个三通接头,如图-1所示。
(1)U形管与探头的橡胶管连接时,阀门K处于打开状态,以确保____________。连好装置后将阀门K关闭,用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置的气密性_______(选填“好”或“差”)。
(2)装置调试完毕进行实验,比较图-2与图-3,可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强_______。比较图-2与图-_______,还可得出:液体压强随深度的增加而增大。
(3)小明发现探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,可将U形管中的水换成密度更_______(选填“大”或“小”)的液体以方便读数。
(4)探究了液体压强的相关内容后,小明又设计出如图-5所示的实验器材,测量盐水的密度:
①用细线和橡皮膜把两端开口且粗细均匀的玻璃管一端扎紧,向管内倒入适量的水,橡皮膜向下凸出,如图-5甲所示,用刻度尺测出水面到下管口的距离,记为。
②在烧杯中装入适量的盐水,将玻璃管缓慢浸入其中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,如图-5乙所示,用刻度尺测出盐水面到下管口的距离,记为。
③盐水密度表达式:_______(用、、)。用该方法测出的盐水密度将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) U形管两侧液面相平 好 (2) 相等 4 (3)小 (4) 偏小
【详解】(1)[1]为了保持内外气压平衡,U形管与探头连接时,阀门K应处于打开状态,以确保U形管内的水面相平。
[2]用手轻按探头上的橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化明显,说明该装置可以较好地将按压橡皮膜产生的压强向四周传递,即该装置的气密性较好。
(2)[1]比较图-2与图-3可知,探头的深度和液体的密度相同,探头的朝向不同,U形管两侧液面的高度差相同,故可初步得出:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。
[2]为探究液体压强与深度的关系,应控制液体的密度和探头的朝向相同,只改变探头的深度,故应比较图-2与图-4。
(3)探头所处深度较浅时,U形管两侧液面的高度差不明显,由可知,在压强一定时,液体的密度越小,深度(即高度差)越大,现象越明显,故可将U形管中的水换成密度更小的液体以方便读数。
(4)[1]将玻璃管缓慢浸入盐水中,直至橡皮膜与下管口平齐为止,说明橡皮膜上面受到水的压强与下面受到盐水的压强相等,由液体压强公式可知,,则盐水的密度为
[2]由图-5可知,橡皮膜恢复原状后管内的水面会上升,则图甲中测得水的深度h1比实际深度要小,根据盐水密度的表达式可知,所测盐水的密度将偏小。
考向07 液体压强大小的计算
典例引领
【典例7】(2025·青海西宁·中考真题)如图所示,水平桌面上放置的薄壁容器,A部分为圆柱体,其底面积,B部分底面积,A、B两部分底部用薄而小的橡皮膜密封隔开。先在A部分中倒入1.0kg的水,后在B部分中缓慢倒入某种液体直到中间橡皮膜不再左右凸起(忽略橡皮膜的高度带来的影响),测量出某种液体的深度(,取),下列说法正确的是(  )
A.水对A部分底部的压力为12.5N B.水对A部分底部的压强为
C.B部分中液体的密度是 D.某种液体对B部分底部的压力为10N
【答案】C
【详解】A.水的重力为
A部分为圆柱体,则水对A部分底部的压力为
故A错误;
B.水对A部分底部的压强为
故B错误;
C.橡皮膜不再左右凸起,说明B部分中液体和A部分中水对橡皮膜压强相同,忽略橡皮膜的高度带来的影响,则某种液体对B部分底部的压强为
B部分中液体的密度为
故C正确;
D.某种液体对B部分底部的压力为
故D错误。
故选C。
方法透视
考向解读 液体压强大小的计算是中考物理的重点和常考点,主要考查学生对液体压强公式的理解和应用能力。此类题目通常会结合具体的情景,如容器中液体的深度变化、不同液体的密度比较、以及与固体压强计算的综合应用等。
方法技能 计算液体压强时,先明确公中各物理量含义及单位:是液体密度,单位;是重力系数,通常取或 ,依题目要求或已知条件确定; h)是液体中某点到自由液面的竖直距离,单位 。应用公式时,关键是准确判断 h 大小,它是研究点到液面的垂直距离,而非液体总深度或容器高度。如不规则容器中,某点距液面近,压强可能小。密度不同的液体,相同深度处,密度大的液体压强大。计算时要统一单位,确保单位分别为 ,这样压强单位才是。同时,要区分液体对容器底部的压强和压力,液体压强用计算,压力需先求压强,再根据计算,容器形状不规则时,不能认为液体对容器底部压力等于液体重力。
变式演练
【变式7-1】(2025·重庆秀山·模拟预测)如图所示,底面积为的圆柱形容器置于水平桌面上,柱形物体被细线拉住静止在水中,该物体下表面受到的压力为,上表面受到的压力为;剪断细线物体静止后,液体对容器底部的压强比剪断细线前减少了200Pa。下列判断正确的是( )
A.剪断细线后,容器对水平桌面的压强变小
B.该物体的密度为
C.剪断细线后,物体静止时所受浮力大小为
D.物体的质量为
【答案】B
【分析】根据公式分析容器对桌面的压强的大小;当物体浸没时,由公式及求得物体的体积;当物体漂浮时,由压强变化量得到压力的变化量,由可知漂浮时的浮力即物体重力大小,根据公式计算物体质量、密度。
【详解】A.剪断细线前后,容器的总重力不变,则容器对水平桌面的压力不变,受力面积不变,由可知容器对水平桌面的压强不变,故A错误;
BCD.细线剪断前,物体浸没在水中,物体受到的浮力为
由公式可得
细线剪断后,物体静止时漂浮在水面,此时,水对圆柱形容器底的压力减少量等于物体浮力的减少量,即由压强公式变形式可得
物体漂浮时的浮力为
物体的重力为
物体的质量为
物体的密度为,故B正确,CD错误。
故选B。
【变式7-2】(2025·安徽淮北·三模)如图所示,实心均匀圆柱体A和底面积为的薄壁圆柱形容器B都放置在水平桌面上,它们的高度均为10cm,且薄壁圆柱形容器B内装有油。下表是圆柱体A和油的相关信息。忽略圆柱体A吸附油等次要因素。
物质 圆柱体A 油
质量/g 90 81
密度/() 0.6 0.9
体积/ 150 90
(1)求圆柱体A对水平桌面的压强。
(2)求图中油对容器B底部的压强。
(3)将圆柱体A竖直缓慢放入油中,待圆柱体A静止后,通过计算分析圆柱体A能否在油中漂浮。
【答案】(1) (2) (3)不会漂浮
【详解】(1)圆柱体A为形状规则的柱体,其对桌面的压强为
(2)油的高度为
油对容器B底部的压强为
(3)要使圆柱体A在油中漂浮,其受到的浮力必须等于其自身的重力。圆柱体A的重力为
此时圆柱体A排开油的体积为
由于A的底面积为
当圆柱体A放入油中刚好漂浮时,有
此时容器内油的体积为
因此油量不够,故圆柱体A不能在油中漂浮,最终沉底。
考向08 液体对容器底部的压力问题
典例引领
【典例8】(黑龙江鸡西·中考真题)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。
【答案】 4 2000
【详解】[1]水对容器底部的压力为
故水对容器底部的压力为。
[2]容器对桌面的中总压力为
则容器对桌面的中压强为
故容器对桌面的中压强为。
方法透视
考向解读 液体对容器底部的压力问题是液体压强知识的重要应用,也是中考常考的难点之一。学生在处理这类问题时,容易将液体对容器底部的压力与液体自身的重力混淆,认为液体对容器底部的压力一定等于液体的重力,这种认知是不准确的。
方法技能 液体对容器底部的压力大小取决于液体的压强和容器底部的受力面积,其大小与容器的形状密切相关。只有当容器是柱形容器时,液体对容器底部的压力才等于液体的重力;而对于上宽下窄或上窄下宽的不规则容器,液体对容器底部的压力与液体重力并不相等。因此,准确理解和区分液体压力与液体重力的关系,掌握液体压力的计算方法,是解决此类问题的关键。
变式演练
【变式8-1】(2025·吉林·模拟预测)如图所示,重1N的平底玻璃杯放在水平桌面上,内装150g的水。(玻璃杯厚度忽略不计)求:(g取10N/kg)
(1)玻璃杯对水平桌面的压力。
(2)距玻璃杯底部3cm的A点受到水的压强。
【答案】(1)2.5N
(2)900Pa
【详解】(1)水的质量为
可以计算水的重力为
因此,玻璃杯对水平桌面的压力应等于玻璃杯和水的总重力为
(2)A点距离水面的深度为
A点受到水的压强为
【变式8-2】(2024·北京朝阳·一模)小阳将一个薄壁空水杯放在水平放置的电子秤上,如图甲所示,再将电子秤示数清零 (按电子秤的清零键后,示数显示为零)。水杯中倒入适量的水后,如图乙所示,电子秤示数为m1。用细线系好小金属块,使其浸没在水中(不碰水杯),如图丙所示,电子秤示数为m2。使金属块沉底并松手,如图丁所示,电子秤示数为m3。已知水杯的底面积为S, 水的密度为。下列判断正确的是(  )
A.乙图中,水对杯底的压强为
B.丁图中,金属块受到的浮力为
C.金属块的密度为
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力大于
【答案】C
【详解】A.水的重力为m1g,容器上宽下窄,水对容器底部的压力小于水的重力,则乙图中,水对杯底的压强小于,故A错误;
B.图丙悬挂状态下,金属块受到的浮力与金属块向下压力是一对作用力与反作用力,此时金属块受到的浮力为,图丁中金属块也是完全浸没的,所以浮力与图丙中相同,为,故B错误;
C.金属块的体积为
金属块沉在杯底后,电子秤示数为m3,是一杯水和金属块的总重,则金属块的重力为,金属块的密度
故C正确;
D.丙图与乙图相比,水杯对电子秤增加的压力等于金属块受到的浮力,等于,故D错误。
故选C。
考向09 连通器的应用问题
典例引领
【典例9】(2025·山东淄博·中考真题)淄博市博物馆收藏的战国青铜汲酒器及结构简图如图所示,球形器和长柄上下贯通,长柄上部有一方形孔且最上端封闭。汲酒器放入酒缸后,通过底部圆孔与酒缸相通构成______,酒进入汲酒器内;用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸,酒在______的作用下不会滴漏;松开手指,酒因受______而流下。这充分反映了古人高超的智慧。
【答案】 连通器 大气压 重力
【详解】[1]汲酒器放入酒缸后,底部圆孔与酒缸相通,球形器和长柄上下贯通,符合 “上端开口、底部连通” 的连通器结构,因此构成连通器。
[2][3]用手指堵住方孔将汲酒器提出酒缸时,酒上方的空气被封闭,外界大气压作用在酒的表面,使酒不会滴漏。松开手指后,酒在重力作用下向下流动。
方法透视
考向解读 连通器是初中物理力学部分的重要知识点,其在生活和生产中的应用十分广泛。从日常使用的茶壶、洗手池的回水管,到水利工程中的船闸、涵洞,再到医疗领域的输液器等,都巧妙地利用了连通器原理。在中考中,连通器的应用问题多以填空题、选择题或简答题的形式出现,重点考查学生对连通器概念的理解、原理的应用以及对常见连通器实例的识别。
方法技能 解答此类题目时,首先要明确连通器的定义,即上端开口、底部相互连通的容器。在分析具体实例时,需判断其是否满足这一结构特点。对于连通器原理的应用,关键在于理解当连通器内装入同种液体且液体不流动时,各容器中的液面总保持相平。在解释生活中的连通器现象时,要结合这一原理,说明液面为何会出现相应的变化或保持稳定。例如,船闸的工作过程就是利用连通器原理,通过闸室与上下游河道构成连通器,实现船只的顺利通行。在识别连通器实例时,要注意区分那些看似相似但实际不满足连通器结构的装置,避免混淆。同时,要能够根据连通器原理解决一些简单的实际问题,如判断液面高度关系等。
核心知识 连通器定义:上端开口、底部相互连通的容器。 工作原理:当连通器内装入同种液体,且液体静止时,各容器中的液面总保持相平。
变式演练
【变式9-1】(2025·黑龙江大庆·模拟预测)生活和生产中的很多物品都运用了物理学的知识,在图a中,金属锥的头部尖细锋利,是为了能产生很大的__________;在图b中,“乳牛自动喂水器”利用的是__________原理;在图c中新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其__________极小。蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下6km深处受到海水的压强是__________Pa(,g取10N/kg)。
【答案】 压强 连通器 密度
【详解】[1]增大压强的方法有增大压力和减少受力面积两种方法,在图(a)中,金属锥的头部尖细锋利,是利用减小受力面积的方法增大压强。
[2]上端开口,下部相连通的容器叫作连通器;液体不流动时,连通器内的各容器中的液面总是在同一水平面上,茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器等都利用了连通器的原理。
[3]密度是单位体积的某种物质的质量,在图(c)中的新型材料“气凝胶”被称为“最轻材料”是因为其密度极小。
[4]蛟龙号载人潜水器在下潜到海面下的深度为
受到海水的压强是
【变式9-2】(2025·陕西西安·模拟预测)茶文化是我国的传统文化之一,如图所示的是一个装有热水的茶壶,壶嘴与壶身构成了一个_________;用手指将壶盖上的小孔堵住,壶中的水不容易倒出来,这是由于_________的存在;倒出的茶水太烫时,要先放一放再喝,这是通过_________的方式改变茶水的内能。
【答案】 连通器 大气压/大气压强 热传递
【详解】[1]壶嘴和壶身底部相连通,且都与大气相通,符合连通器“上端开口、底部连通”的特点,所以壶嘴与壶身构成了一个连通器。
[2]当用手指堵住壶盖上的小孔时,壶内气体被封闭,随着水的流出,壶内气体体积增大,压强变小,而壶嘴处水面所受压强为大气压强,外界大气压大于壶内气压,水就不容易倒出来。
[3]倒出的茶水太烫,放一放时,茶水向周围空气等物体放出热量,温度降低,这是通过热传递的方式改变茶水的内能。
考向10 大气压强的应用
典例引领
【典例10】(2025·山东滨州·中考真题)学习了物理后,小滨发现有很多非常相似的物理现象,其形成原因却有很大差别,包含着不同的物理学知识。如图甲喝饮料时,吸管中饮料吸气上升是因为___________的存在;乙图中,吸管A中的液面上升,是因为其上方空气流速大,压强___________的缘故。
【答案】 大气压 小
【详解】[1]当用吸管喝饮料时,人吸气使吸管内的空气减少,压强变小。而外界大气压不变,在大气压的作用下,饮料就被压入吸管中上升。所以吸管中饮料上升是因为大气压的存在。
[2]根据流体压强与流速的关系:流速越大,压强越小。在乙图中,吸管A上方空气流速大,所以压强小。而吸管A下方的压强不变,在上下压强差的作用下,液面就会上升。
方法透视
考向解读 大气压强是物理学中的重要概念,其在生活和生产中的应用极为广泛,也是中考考查的重点内容之一。这类问题通常结合生活中的常见现象或实验情境,考查学生对大气压强存在的理解、解释以及运用相关知识分析解决实际问题的能力。常见的考查形式包括填空题、选择题、简答题等,要求学生能够准确识别哪些现象是利用大气压强工作的,并能阐述其原理。
方法技能 解答大气压强应用类问题时,首先要明确大气压强的存在及其特点。在分析具体现象时,关键在于找出形成压强差的原因。对于涉及流体压强与流速关系的问题,则要区分清楚是利用大气压的直接作用还是流体压强差,避免混淆。在解释现象时,需清晰描述“内部气压变化(或流速变化)→内外压强差→产生相应效果”的逻辑过程,确保原理阐述准确到位。同时,要注意联系生活实际,积累常见的大气压强应用实例,如抽水机、钢笔吸墨水、用吸盘搬运玻璃等,以便快速准确地识别和分析问题。
核心知识总结 1. 大气压强产生原因:空气受重力且具有流动性。 2. 标准大气压:1标准大气压等于760mm高水银柱产生的压强,约为1.013×10 Pa。 3. 证明大气压存在的著名实验:马德堡半球实验。 4. 测量大气压的实验:托里拆利实验。 5. 大气压强的应用:利用大气压与外界的压强差工作,如用吸管吸饮料、吸盘挂钩、抽水机等。 6. 流体压强与流速的关系:流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。这一原理的应用有飞机的升力、火车站台安全线、喷雾器等。
变式演练
【变式10-1】(2025·湖南长沙·模拟预测)生活中许多“吸”的现象,实际上是大气压的原因。下列现象中的“吸”,因为大气压的是(  )
A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上 B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上
C.电视屏幕“吸”附灰尘 D.冻肉“吸”住湿毛巾
【答案】B
【详解】A.磁性冰箱贴“吸”附在金属门上是利用磁体的磁性吸引铁磁性物质,与大气压无关,故A不符合题意;
B.吸盘挂钩“吸”在光滑墙面上是将吸盘内空气挤出后,内部气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙面上,是典型的大气压应用,故B符合题意;
C.电视屏幕“吸”附灰尘是屏幕带电后,利用静电吸附轻小物体,与大气压无关,故C不符合题意;
D.冻肉“吸”住湿毛巾是湿毛巾上的水遇冷结冰,将毛巾与冻肉粘在一起,是凝固现象,与大气压无关,故D不符合题意。
故选 B。
【变式10-2】(2025·四川成都·模拟预测)如图所示,先向空塑料瓶中倒入少量热水,摇晃后将热水倒出,并快速拧紧瓶盖,再向其外壁浇上冷水,会看到塑料瓶迅速变瘪。塑料瓶变瘪的主要原因是( )
A.塑料瓶热胀冷缩 B.瓶内的气体分子间存在引力
C.瓶内的气压小于外界大气压 D.冷水对塑料瓶外壁有压力
【答案】C
【详解】向瓶中倒入少量热水,摇晃并倒出后,瓶内仍充满高温的水蒸气,拧紧瓶盖后向外壁浇冷水,瓶内的高温水蒸气遇冷会迅速液化成水,导致瓶内气体压强急剧减小,远小于瓶外的标准大气压。在内外压强差的作用下,外界大气压将塑料瓶压瘪,故ABD不符合题意,故C符合题意。
故选C。
考向11 大气压强的测量拓展
典例引领
【典例11】(2025·山东·中考真题)镓铟锡合金常温下处于液态,且无毒。物理科创小组的同学们认为可以用它代替易挥发、有毒的水银测量大气压强,他们决定先测量镓铟锡合金的密度,再测量大气压强。
(1)测量密度前,为了提高液体体积测量的精确度,应在图中所示的三种注射器中选择______(选填“5mL”“20mL”或“30mL”)的注射器。
(2)同学们先测量了所选用注射器的质量m1随后用注射器抽取适量的镓铟锡合金。他们发现抽取液态合金时,注射器中会有气泡,于是将气泡排出后,读取合金的体积V,并用天平衡量它们的总质量。将测量和计算出的数据填入表格。
实验次数 注射器的质量m1/g 注射器和合金总质量/g 抽取的合金体积/mL 合金密度g/cm3
1 6.2 13.9 1.2 6.4
2 28.5 3.6 6.2
3 4.0
第3次实验所测如图乙所示,为______g,计算得合金密度为______g/cm3。
通过三次实验,得到所测镓铟锡合金的密度为______g/cm3。
(3)将PU耐压透明软管注满镓铟锡液态合金后,手持软管中部缓慢上提,保持两端管口始终在液态合金液面以下,直至软管中液柱分离,如图丙所示。测得管内外液面高度差h为160cm,小组测得的大气压强为______Pa。(取g=10N/kg)
(4)交流评估时,小明回想起,测量液态合金体积过程中。注射器零刻度线前端接口处,还有一小部分液体,如图丁所示,这部分液态合金体积未被计入,会导致密度的测量结果______(选填“偏大”或“偏小”)。请你利用现有器材设计实验,消除这一小部分液体带来的影响,测得更准确的密度值。简要说明你的实验思路______________。
【答案】(1)5mL (2) 31.4 6.3 6.3 (3)1.008×105 (4) 偏大 见解析
【详解】(1)为了提高液体体积测量的精确度,应选择量程合适且分度值较小的注射器。在测量过程中,我们需要抽取一定体积的镓铟锡合金,从实验数据来看,抽取的合金体积在 1~4mL左右,5mL量程的注射器既能满足测量需求,其分度值相对20mL和30mL量程的注射器更小,测量更精确。故应选择5mL的注射器。
(2)[1]观察乙图,天平游码标尺的分度值为0.2g,游码示数为1.4g,则第3次实验所测质量
[2]第3次实验抽取的合金体积为4.0mL,计算得合金密度为
[3]通过三次实验,得到所测镓铟锡合金密度的平均值为
(3)镓铟锡合金密度
液柱高度差
则大气压强
(4)[1]测量液态合金体积过程中,注射器零刻度线前端接口处还有一小部分液体未被计入体积,根据,质量测量准确,体积测量偏小,所以密度的测量结果偏大。
[2]可以先吸入较多的液体读出体积并测量总质量,然后排出一部分液体测量剩余的质量,并读出体积。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕大气压强的测量原理、测量工具的改进与创新以及实验误差分析展开命题。常结合学生实验(如托里拆利实验的拓展)、创新测量装置(如利用不同液体代替水银)或实际问题情境,考查学生对大气压强测量方法的理解、实验数据的处理能力以及对实验误差的评估与改进能力。题目形式多为实验探究题,重点在于通过具体实验方案分析测量原理,运用密度、压强公式进行相关计算,并能识别实验中可能存在的误差来源及提出改进措施,强调对转换法、等效替代法等科学方法的应用。
方法技能 解决这类问题,首先明确测量大气压强核心原理,即液体压强与大气压强平衡(如托里拆利实验),关键公式为 ( 为液体密度, 为重力加速度, 为液柱高度差)。分析实验设计时,要清楚通过测量相关物理量间接计算大气压强,注意单位换算(如 cm 转 m、g/cm 转 kg/m )。进行实验误差分析,从测量工具精确性(如注射器量程、天平分度值)、操作步骤(如排除气泡、液柱稳定)、环境条件(如温度对液体密度影响)判断误差作用方向。改进实验时,根据误差来源提方法,如用“差值法”消除注射器接口残留液体对体积测量的干扰。此外,要能辨识实验中的科学方法,如用镓铟锡合金替代水银体现等效替代法,通过测量液柱高度差反映大气压强体现转换法。
变式演练
【变式11-1】(2025·江苏苏州·一模)小刚准备了桶、吸盘、细绳(质量忽略不计)、玻璃板、细沙、砖块、石子这些器材来粗略测量大气压的值:
(1)先将玻璃板固定在水平面上,再用力将吸盘紧压在玻璃板上,这一步骤的目的是___________;测出此时吸盘的直径并算出面积记为S;
(2)将空桶用细线挂在吸盘上,此时它们都处于静止状态(如图所示),吸盘受到的绳子拉力和吸盘受到的大气压力___________一对平衡力;
(3)选择将___________(选填“细沙”“砖块”或“石子”)逐步加入桶内,直到吸盘刚好脱落,测出此时___________的总重力记为G,从而算出大气压的值;
(4)细心的同学发现随着装的重物变多,吸盘向内收缩,导致测得的大气压的值___________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)排出吸盘内的空气 (2)不是 (3) 细沙 桶和细沙 (4)偏小
【详解】(1)将玻璃板固定在水平面上,若没有用力将吸盘内的空气排尽,所测的拉力偏小,导致所测大气压强偏小,故用力将吸盘紧压在玻璃上的目的是为了排尽吸盘内的空气,减小实验误差。
(2)吸盘处于静止状态,除了受到绳子的拉力和大气压力外,还受到自身的竖直向下的重力,所以吸盘受到绳子的拉力和受到的大气压力不是一对平衡力。
(3)[1][2]由于砖块和石子的体积较大,不易连续在小范围内改变对吸盘的拉力,而细沙的颗粒较小,选择将细沙逐步加入桶内,容易连续改变对吸盘的拉力,直到吸盘刚好脱落,此时吸盘与天花板恰好分离,此时空气对吸盘向上的压力大小就等于整体(桶和细沙)受到的重力G。
(4)吸盘向内收缩,吸盘实际的受力面积减小,导致拉力F变小,在计算过程中还是按原来的受力面积,根据可知,所测的大气压值将偏小。
【变式11-2】(2025·江苏无锡·三模)为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是___________,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大如图所示时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p =___________Pa;
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值___________;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值___________;(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首先读出注射器的最大刻度为V,用刻度尺量出其全部刻度的长度为L;然后仍按照图乙所示的过程,慢慢的拉注射器(第一次没有盖上橡皮帽、第二次在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2,下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B. C. D.
(2)①小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的直径为d;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。②吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是___________,所测大气压强的表达式是___________;③该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可):___________。
【答案】(1) 排出注射器中的空气,使注射器密封 1.08×105 偏小 偏大 C
(2) G 吸盘内空气未排尽
【详解】(1)①[1]实验中要排出注射器内的空气,这样在拉动活塞时,注射器内部会接近于真空,测量的大气压比较准确,实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,使注射器密封。
[2]由图甲可知,注射器的刻度部分长为L=8.00cm-2.00cm=6.00cm
其容积为V=4.5mL=4.5cm3
则注射器活塞的横截面积为
把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,瓶内可认为是真空,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,大气对活塞产生的压力F=8.1N,所以大气压为
②[3]实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小。
[4]拉动活塞时,活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则测得的拉力变大,这会造成最终测量的结果偏大。
③[5]丙图没有盖上橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数F1等于活塞与筒壁的摩擦力大小,丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数是F2等于活塞与筒壁的摩擦力和大气的压力之和,所以,大气对活塞产生的压力F2大=F2-F1
大气压为
故选C。
(2)[1][2]吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,即p大气S=G
所以大气压强
[3]实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如:挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出;(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等)。
考向12 大气压强的变化问题
典例引领
【典例12】(2025·山东济宁·中考真题)下图是一座高山的等高线图。小明从A处到达B处,下列分析错误的是(  )
A.小明在A处的重力势能比B处大 B.A处的大气压比B处小
C.水在A处的沸点比B处低 D.小明的质量为60kg,其重力所做的功为
【答案】D
【详解】A.由图可知,A处海拔约2000m,B处海拔约1000m,因为A处高度较大,小明在A处的重力势能较大,故A正确,不符合题意;
B.大气压随高度的增加而减小,A处比B处海拔更高,因此A处的大气压比B处小,故B正确,不符合题意;
C.海拔越高,大气压越低,水的沸点随大气压降低而降低,A处海拔更高,故A处的沸点比B处低,故C正确,不符合题意;
D.小明从A处到B处,下降的高度Δh=2000m-1000m=1000m
重力所做的功W=GΔh=mgΔh=60kg×10N/kg×1000m=6×105J
故D错误,符合题意。
故选D。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕大气压强随高度、温度、天气等因素的变化规律及其在生活、生产中的应用展开命题。常结合地理现象、生活场景或自然现象,考查学生对大气压强变化规律的理解、运用规律解释现象的能力以及相关物理知识的迁移应用能力。题目形式多为选择题、填空题或简答题,重点在于通过具体情境分析大气压强的变化原因,依据变化规律判断相关物理量的变化情况,并能联系实际解释生活中的相关现象,强调对物理规律与生活实际联系的认识。
方法技能 解决这类问题,首先要牢记大气压强的变化规律,结合题目所给情境判断压强的变化趋势。在运用规律时,要注意区分不同因素对大气压的影响,避免混淆。同时,要能将大气压强的变化与其他物理现象联系起来,如沸点与气压的关系、吸盘挂钩在不同海拔处的承重差异等,通过具体实例加深对规律的理解和应用。此外,对于涉及计算的问题,要准确运用大气压随高度变化的近似规律,进行简单的数值估算,如已知某地海拔高度,可大致计算出该处的大气压值。
核心知识总结 1. 大气压强随高度变化:大气压随高度增加而减小,海拔3000米以内,约每升高10米,大气压减小100帕斯卡。原因是高空空气稀薄,单位体积空气质量小,对下方物体压力小。 2. 大气压强随温度变化:一般在同一地点,温度升高,大气压降低;温度降低,大气压升高。因为温度升高,空气分子热运动加剧,间距增大,密度变小,气压降低;反之则气压升高。例如晴天气温高,大气压相对低;阴天气温低,大气压相对高。 3. 大气压强与天气关系:大气压变化与天气密切相关,高气压区多晴朗,低气压区多阴雨。高气压区中心空气自上而下流动,水汽不易凝结;低气压区中心空气自下而上流动,空气上升降温,水汽易凝结成云致雨。 4. 沸点与大气压强关系:液体沸点随大气压增大而升高,随减小而降低。因为液体沸腾温度是饱和蒸气压等于外界大气压时的温度,外界大气压增大,液体需更高温度沸腾;反之则在低温沸腾。如标准大气压下,水沸点100℃,高山上气压低,水沸点低于100℃,所以高山用高压锅增大锅内气压、提高沸点。
变式演练
【变式12-1】(2025·四川成都·模拟预测)如图所示是厨房用的高压锅在工作时的场景,下列说法正确的是(  )
A.限压阀上的小孔喷出大量“白气”,“白气”的形成属于汽化现象
B.使用高压锅,食物容易被煮熟,是因为锅内气体压强大,液体沸点低
C.高压锅一般在高海拔、气压低的地区使用,低海拔地区气压高,没必要使用
D.高压锅的限压阀被气流顶起跳动的过程与四冲程汽油机做功冲程的能量转化过程相同
【答案】D
【详解】A.限压阀上的小孔喷出大量“白气”,“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故A错误;
B.使用高压锅,食物容易被煮熟,是因为锅内气体压强大,液体沸点高,故B错误;
C.高压锅在高海拔地区使用,可以克服气压低导致水的沸点低的问题,而在低海拔地区虽然气压高,但对于一些需要快速烹饪或特定烹饪要求的情况,高压锅也有其优势,不是没必要使用,故C错误;
D.高压锅的限压阀被气流顶起跳动的过程,是高温、高压的水蒸气对限压阀做功,将内能转化为机械能;汽油机做功冲程是燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,两者的能量转化过程相同,故D正确。
故选A。
【变式12-2】(2025·陕西商洛·一模)如图,在烧瓶中盛上适量刚停止沸腾的水,盖紧瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,观察到瓶内的水再次沸腾。下列说法不正确的是(  )
A.冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底内能减小
B.向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化
C.向瓶底浇冷水时,瓶内水面上方的气压减小
D.瓶内的水再次沸腾时温度升高
【答案】D
【详解】A.把烧瓶倒置并向瓶底浇适量冷水时,冷水和瓶底之间发生热传递,瓶底放出热量,温度降低,内能减小,故A正确,不符合题意;
BC.向瓶底浇冷水时,瓶内的水蒸气会遇冷液化,使得瓶内水面上方的气压减小,故BC正确,不符合题意;
D.液体的沸点与气压有关,瓶内水面上方的气压减小时,沸点降低,水再次沸腾,故D错误,符合题意。
故选D。
考向13 流体压强与流速的关系
典例引领
【典例13】(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住后从漏斗口向下持续吹气,然后将手指移开,发现乒乓球并不下落。在向下持续吹气的过程中,乒乓球上方气流速度________下方气流速度,导致上方气压________下方气压,从而产生压强差。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大于 小于
【详解】[1][2]当从漏斗口向下用力吹气时,气流从漏斗壁快速流出,乒乓球上方气流的流速大、压强比较小,乒乓球的下方受到的大气压是不变的,乒乓球下方压强大于上方压强,产生向上的压力差托着乒乓球不会掉下来。
方法透视
考向解读 本考向主要围绕流体压强与流速的关系的理解及其在生活、生产中的应用展开命题。常结合生活中的常见现象(如火车站台安全线、飞机升力、足球香蕉球等)、简单实验或科技应用场景,考查学生对流体压强与流速关系规律的掌握程度,以及运用该规律解释现象、分析问题的能力。题目形式多为选择题、填空题或简答题,重点在于通过具体情境判断流体流速的大小关系,进而依据规律推断压强的大小关系,并解释由此产生的现象或分析相关装置的工作原理,强调对物理规律与实际现象联系的理解和应用。
方法技能 解决这类问题,关键在于准确判断流体(气体或液体)在不同位置的流速大小。通常,流体流经狭窄通道或障碍物时,流速会增大;流经开阔区域时,流速会减小。在分析具体问题时,首先要明确研究对象(如乒乓球、机翼、物体表面等)周围流体的流动情况,确定不同部位的流速差异。然后根据“流体流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强大”这一核心规律,判断各部位的压强大小关系,进而分析产生的压力差及其对物体的作用效果(如升力、吸引力、排斥力等)。对于解释现象类问题,要将现象与流速、压强的变化联系起来,逻辑清晰地阐述因果关系。对于实验探究类问题,要能根据实验现象总结出流体压强与流速的关系,并能设计简单的实验验证该关系。
核心知识 1. 流体的概念:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体,如空气、水等。 2. 流体压强与流速的关系: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。这是由于流体在流速大的地方,分子间的距离较大,单位面积上受到的分子撞击力较小,因此压强较小;反之,流速小的地方,分子间距离较小,单位面积受到的撞击力较大,压强较大。
变式演练
【变式13-1】(2025·陕西西安·模拟预测)小明用吸管进行实践活动。如图-1所示,将吸管插入水中,用手指堵住管口,从水中提起吸管后发现吸管中存在一段水柱,且水不会流下来,这主要是由于水柱受到大气压对它向___________的作用。如图-2所示,从吸管b的管口用力吹气,a管的上端管口处空气流速大,压强___________,水将从a管的管口喷出。如图-3所示,用纸巾摩擦过的吸管“吸”起纸屑,说明吸管带了___________。
【答案】 上 小 电
【详解】[1]图-1中,当用手指堵住上端开口时,上端不再与大气相通,下端受到大气压对它产生的向上力的作用,所以水不会从下端流出。
[2]在流体中,流速大的地方压强小。图-2中,往吸管b中吹气,杯中水从吸管a上端喷出,这是由于吸管a上端的空气流速大压强小。
[3]图-3中,用纸巾摩擦过的吸管“吸”起纸屑,说明吸管带了电,这是摩擦起电现象,带电体可以吸引轻小物体。
【变式13-2】(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)小明用乒乓球做了以下两个实验:如图-1所示,用力吹乒乓球,球不会掉落,这说明流速越快的地方压强越_________;如图-2所示,用乒乓球做“覆杯实验”,杯中装满水后用乒乓球盖在杯口,倒转杯子,乒乓球不下落,该实验证明了_________的存在。
【答案】 小 大气压
【详解】[1]如图-1所示,用力吹乒乓球,乒乓球上方空气流速快,压强小,乒乓球下方空气流速慢,压强大,下方压强大于上方压强,从而导致球不会掉落,这说明流速快的地方压强越小。
[2]如图-2所示,杯中装满水后用乒乓球盖在杯口,倒转杯子,乒乓球不下落,是因为乒乓球受到大气压给的向上的压力,故该实验可以证明大气压的存在。
题●型●训●练
一、单选题
1.(2025·山东东营·中考真题)某兴趣小组对物理课本上的插图进行了讨论,下列对插图的介绍正确的是(  )
A.甲图:玻璃管中的液体只对橡胶膜有压强
B.乙图:粗管中水的流速最快压强最小
C.丙图:滑雪者没有陷入雪中是因为她对雪压力较小
D.丁图:盆景水位保持一定的高度是因为大气压的作用
【答案】D
【详解】A.液体内部向各个方向都有压强,玻璃管中的液体不仅对橡胶膜有压强,对玻璃管的侧壁也有压强,故A错误;
B.在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小。在相同流量下,管越粗,水的流速越慢,则压强越大;管越细,水的流速越快,则压强越小。所以乙图中粗管中水的流速最慢、压强最大,故B错误;
C.滑雪者没有陷入雪中,是因为滑雪板增大了受力面积,根据可知,在压力一定时,增大受力面积减小了对雪的压强,而不是对雪压力较小,故C错误;
D.盆景的水位能保持一定高度,是因为大气压支持着瓶内的水,这是大气压的作用,故D正确。
故选D。
2.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图所示,质量分布均匀的圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,此时甲、乙对地面的压强相等。现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分对地面的压强、和压力、的大小关系是(  )
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】A
【详解】由题意可知,圆柱状物体甲、乙放置在水平地面A上,它们对地面的压力都等于其自身的重力,由、及可得,
未切之前可得,甲、乙对地面的压强相等即
如图所示,乙的高度比甲高,即,所以可得,甲的密度大于乙的密度即;现沿水平面B切去上方的部分后,甲、乙剩余部分的高度相同,即,由可得,甲、乙剩余部分对地面的压强大小关系为;由图可知,甲、乙剩余部分的底面积关系是,由可得,甲、乙剩余部分对地面的压力大小关系为,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2025·海南·中考真题)下列有趣的“吸引”现象,和大气压强有关的是(  )
A.磁铁吸引大头针
B.摩擦后的气球吸引头发
C.吸盘吸在墙壁上
D.压紧的铅块互相吸引
【答案】C
【详解】A.磁铁吸引大头针是由于磁力作用,故A不符合题意;
B.摩擦后的气球吸引头发是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故B不符合题意;
C.吸盘吸在墙壁上是因为吸盘内部空气被排空,内部气压小于外界大气压,在大气压作用下吸盘被紧紧压在墙壁上,故C符合题意;
D.压紧的铅块互相吸引是因为分子间有引力,故D不符合题意。
故选C。
4.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示,将同一个鸡蛋先后放入装满液体的甲、乙两个相同杯中,甲杯中鸡蛋漂浮,乙杯中鸡蛋沉底。下列说法正确的是(  )
A.与乙杯相比,甲杯中液体密度较小
B.与乙杯相比,甲杯溢出的液体质量较小
C.与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较大
D.与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小
【答案】D
【详解】A.根据浮沉条件可知,甲杯中鸡蛋漂浮,甲杯中液体密度应该比鸡蛋密度大,乙中沉底,液体密度比鸡蛋小,与乙杯相比,甲杯中液体密度较大,故A错误。
B.根据浮沉条件可知,甲、乙两杯鸡蛋分别处于漂浮和沉底状态,甲中浮力等于鸡蛋重力,乙中浮力小于重力,因为鸡蛋重力不变,故在甲杯中鸡蛋所受浮力较大,根据阿基米德原理,排开液体的质量也较大,因此甲杯溢出的液体质量较大。故B错误;
C.乙杯中液体密度比甲杯小,深度相等,根据知,与甲杯相比,乙杯底部受到的液体压强较小,故C错误;
D.甲中液体的密度大,体积大,液体重力大,鸡蛋和杯子的重力相同,故甲杯子总重力大,对桌面的压力大,故与甲杯相比,乙杯对水平地面的压力较小,故D正确。
故选D。
5.(2025·山东日照·中考真题)小明把盛水的容器放在桌面上,将A管插入水中,再把B管的管口贴靠在A管的上端。用吹风机低速挡从B管的另一端向管中吹气,可以看到A管中水面上升到如图所示位置并保持静止。下列说法正确的是(  )
A.容器中水面上方大气压等于A管上端管口处气压
B.A管底部内、外同一深度处水的压强相等
C.容器对桌面的压强比吹气前大
D.换用吹风机高速挡吹气,水可从A管的上端喷出
【答案】D
【详解】A.往B管中吹气,吸管A上方空气的流速增大,压强减小,容器中水面上方大气压大于A管上端管口处气压,故A错误;
B.A管内、外水面位置不同,A管底部同一深度处管内、外水的实际深度不同,压强不相等,故B错误;
C.吹气时,容器上方空气流速变大,压强变小,小于下方气压,形成向上的压力差,所以,容器对桌面的压力比吹气前小,受力面积不变,则容器对桌面的压强比吹气前小,故C错误;
D.换用吹风机高速挡吹气,吸管A上方空气的流速更大,压强更小,管内外水面上方的气压差更大,水在气压差的作用下可从A管的上端喷出,故D正确。
故选D。
6.(2025·山东济南·中考真题)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度,U形管开口向下竖直插入两种液体中,开始时管内外液面相平。通过抽气口将管内的气体抽出一部分后关闭阀门,稳定时U形管内的气体压强为,管内外气体压强差支撑起U形管内液柱的高度如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.大于管外大气压, B.小于管外大气压,
C.大于管外大气压, D.小于管外大气压,
【答案】B
【详解】左管中液体静止时,管内气压p和液体产生的压强p液之和与外界大气压p0相等,则有p0=ρ水gh1+p,所以p0>p; 由题意可知左右管内气压相等,管外大气压相等,则两管中液柱产生的压强相等。 即p液=p水; 由此可得ρ液gh2=ρ水gh1,则待测液体的密度。故B正确,ACD错误。
故选B。
7.(2025·四川广元·中考真题)“问天”学习小组对物理课本上的插图进行讨论,下列说法正确的是( )
A.甲:把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差变大
B.乙:抽水机工作时,提起活塞,阀门因外界大气压大于活塞下方气压而打开
C.丙:向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强大
D.丁:人坐在船,用力推船,能够把船推开,而船不动
【答案】B
【详解】A.把玻璃管倾斜,管内外水银面竖直高度差不变。因为在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,液体压强只与液体的密度、深度有关,外界大气压不变,所以能支持的水银柱竖直高度h就不变,玻璃管倾斜只是使水银柱的长度增加,但竖直高度不变,故A错误;
B.活塞式抽水机正在工作,提起活塞,当活塞向上移动时,A阀门关闭,活塞下圆筒内气压小于外界大气压,水在大气压的作用下冲开B阀门,流入圆筒,故B正确;
C.向两纸中间吹气,纸会靠拢,原因是空气流速大的地方压强小,两纸中间的气压小于两纸外侧的大气压,大气压将两纸压向中间靠拢,故C错误;
D.人坐船,用力推船,能够把船推开,由于物体间力的作用是相互的,所以另一只船也会给他一个反作用力,则船也会运动,所以两船都会运动,且运动方向相反,故D错误。
故选B。
8.(2025·辽宁·中考真题)如图,北极熊趴在冰面上爬过薄冰,这样避免了冰面被压破。“趴”的作用是(  )
A.增大压强 B.减小压强
C.增大压力 D.减小压力
【答案】B
【详解】趴在冰面上,是为了增大受力面积,从而可在压力一定时,可以减小压强,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
二、填空题
9.(2025·陕西·中考真题)如图-1,是用5 mm厚的透明亚克力板制作的边长为10cm的正方体盒子,在上下表面和两个侧面均开有直径为7cm的圆孔,用橡胶圈和橡皮膜密封圆孔,并在上表面开一个小孔,通过排气管与注射器相连,使该装置内部形成密闭空间。如图-2,用注射器向外抽气时,四个表面上的橡皮膜均向内凹陷,这证明了____的存在。如图-3,拔掉注射器,将该盒子浸没在水中一定深度时,四个表面的橡皮膜也向内凹陷,且下表面的橡皮膜凹陷程度最明显,说明液体内部有____,且随深度的增加而____。
【答案】 大气压强 压强 增大
【详解】[1]图2中,抽出装置内的空气后,内部气压远小于外界大气压,外界大气压将橡皮膜压向内部,由此证明大气压的存在。
[2][3]图3中,盒子浸没在水中,橡皮膜向内凹陷,说明液体对容器壁有压强,说明液体内部有压强;下表面的橡皮膜凹陷更明显,是因为下表面所处的水的深度更大,体现了液体压强随深度的增加而增大的特点。
10.(2025·山东东营·中考真题)如图是《天工开物》中描述的古人用来捣谷时的情景。有的人将上端带有重物的竖木(杵)举高后自由落下;有的人用力踩横木较短端后立即松脚,横木较长端较重的碓头下落,打在石臼内的谷物上用于脱壳和粉碎。这些工具蕴含着丰富的物理知识,例:踩横木较短端绕轴转动应用了费力杠杆可以省距离,请模仿例子再写出两个:___________;___________。
【答案】 碓头做得很重应用了增大压力可以增大压强 碓头打在谷物上用于脱壳和粉碎应用了力可以使物体发生形变
【详解】[1]碓头的质量较大时,其受到的重力就比较大,碓头打在谷物上时,增大了对谷物的压力,从而增大了压强,使谷物更容易脱壳和粉碎,故可模仿例子写出:碓头做得很重应用了增大压力可以增大压强。
[2]较重的碓头下落,打在谷物上时,谷物受到力,其形状发生了改变,故可模仿例子写出:碓头打在谷物上用于脱壳和粉碎应用了力可以使物体发生形变。
11.(2025·江苏镇江·中考真题)如图所示为某种扬声器的原理图,AB间连接一导线,导线置于磁极之间,导线中间固定一薄膜片。当AB间通有方向不断变化的电流时,导线所受的磁场作用力的方向_________,薄膜片_________发声,声音传入人耳。人耳的鼓膜面积取,大气压强取,则大气对鼓膜的压力为_________N。
【答案】 不断变化 振动 8
【详解】[1]通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关。当AB间通有方向不断变化的电流时,而磁场方向不变,所以导线所受的磁场作用力的方向不断变化。
[2]因为导线所受磁场力方向不断变化,会带动薄膜片振动,声音是由物体振动产生的,所以薄膜片振动发声。
[3]根据压强公式,可得。已知,
则大气对鼓膜的压力为
12.(2025·黑龙江绥化·中考真题)如图所示,A、B是由同种材料制成的两个实心圆柱体,高度之比为。将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为,则A、B的体积之比为______;将A、B倒置后放在水平桌面上(图乙),则A对B的压强与B对桌面的压强之比______。

【答案】
【详解】[1]设材料的密度为,甲的底面积为,乙的底面积为,乙的高度为h,则甲的高度为5h,将A竖直放在水平桌面上,B置于A上面正中央(图甲),此时A对桌面的压强与B对A的压强之比为
解得
A、B的体积之比为
[2]倒放后,则A对B的压强与B对桌面的压强之比
13.(2025·广西·中考真题)现有刚蒸好的质地均匀的长方体米糕A和B,尺寸如图所示,密度分别为和,则A与B所受重力之比为______。用它们自制双层米糕:将A置于水平桌面上,趁热将B放在的上表面正中央,待冷却后自动粘合成一个双层米糕(忽略冷却过程A和B体积、形状的变化)。若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是______(用文字说明)。
【答案】 先增大后减小再不变
【详解】[1] A与B所受重力之比为
[2]根据,当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但受力面积减小得快,所以压强变大;当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,但压力减小得快,所以压强变小;当时,双层米糕剩余部分对水平桌面的压力和受力面积均减小,且等比例减小,所以压强不变。所以若从左向右、竖直向下切割该双层米糕,随着被切割的宽度逐渐增加,则双层米糕剩余部分对水平桌面的压强的变化情况是先增大后减小再不变。
三、作图题
14.(2025·江苏南京·中考真题)如图,木块静止在斜面上,画出木块重力G和木块对斜面压力F的示意图。
【答案】
【详解】从木块重心画竖直向下的带箭头的线段,表示木块重力G;在斜面上选取木块与接触面的中点为压力的作用点,从压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段,表示木块对斜面压力F,如图所示:
15.(2025·福建厦门·二模)如图是一个“吸”在墙壁上的吸盘,请在图中画出吸盘的受力示意图。
【答案】
【详解】吸盘处于静止状态,对其进行受力分析可知,受到竖直向下的重力G与竖直向上的摩擦力f,这两个力是一对平衡力,如果吸盘内没有气体,则吸盘还受到水平向右的大气压力F大气和水平向左的墙对吸盘的支持力F弹,这两个力也是一对平衡力;如果吸盘内仍有气体,内部气体会

展开更多......

收起↑

资源列表