【好题汇编】2024-2026年中考物理真题分类汇编(全国通用版)专题08 压强(有解析)

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【好题汇编】2024-2026年中考物理真题分类汇编(全国通用版)专题08 压强(有解析)

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专题08 压强
中考物理不仅是“知识的检验”,更是“思维与能力的较量”。本汇编以近三年真题为“镜”,既反映“考什么”,更揭示“怎么考”。希望师生在使用过程中,既能通过真题“查漏补缺”,也能从命题趋势中“预见未来”,最终实现“知识—能力—素养”的全面提升。
本汇编共设18大专题,覆盖中考物理全部高频考点,涵盖“声、光、热、力、电”五大模块,每个专题均围绕“考点解析—真题演练—能力进阶”逻辑展开:
专题划分贴合考纲:以《义务教育物理课程标准》为纲,将“声现象”“光现象”“电学实验”“力学综合”等核心模块拆解为独立专题,确保考点无遗漏、重点更突出;
真题覆盖全面典型:精选近三年全国各省市中考真题,包含选择题、填空题、实验探究题、计算题等全题型,既有基础题巩固核心知识,也有压轴题突破难点思维;
解析注重“方法+思维”:每道题配备“考点定位—解题分析—解答过程”三维解析,不仅讲清“怎么做”,更剖析“为什么这么做”,帮助学生建立“模型化解题”的思维习惯。
一.选择题(共26小题)
1.(2024 湖南)下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是(  )
2.(2026 自贡)如图是一种道路救援简易装置,将质量为1.5t的故障车沿水平方向匀速拉动5m。车受到的阻力是车重的0.1倍,车与水平地面接触的总面积为600cm2。已知动滑轮重为500N,不计绳重、绳与滑轮间的摩擦,g取10N/kg。下列说法正确的是(  )
A.绳A端拉力F为750N
B.绳A端移动距离为15m
C.滑轮组的机械效率为75%
D.车对地面的压强为2.5×104Pa
3.(2026 烟台)大气压与我们的生活息息相关,下列实例没有利用大气压的是(  )
4.(2025 辽宁)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
5.(2025 山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是(  )
6.(2025 福建)如图为搭乘“天舟八号”前往中国空间站的月壤砖的模型,该模型等同于由四个相同正方体组合而成。将其放在地球水平桌面上,如图,对桌面压强最小的是(  )
7.(2024 北京)如图所示,左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止。下列说法正确的是(  )
A.手指对气球的压力大于手掌对气球的压力
B.手指对气球的压强大于手掌对气球的压强
C.手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对平衡力
D.手指与手掌受到气球的压力是一对相互作用力
8.(2024 无锡)如图所示,将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,要观察到这样的实验现象,需要控制的实验条件是(  )
A.同一个人操作
B.液体质量相等
C.操作时间相等
D.金属盒面的中心在液体中的深度相等
9.(2024 青岛)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是(  )
A.图甲拦河坝上窄下宽更加稳固
B.图乙用活塞式抽水机抽水
C.图丙飞机机翼上凸下平获得升力
D.图丁船只利用船闸在上下游之间往返
10.(2026 黑龙江)生活处处有物理。下列说法正确的是(  )
A.滑雪板很宽大,是为了增大滑雪板对雪地的压强
B.拦河大坝设计成上窄下宽,是因为液体压强随深度增加而减小
C.在安全线以外候车,是因为空气流速大的位置压强大
D.吸盘式挂钩可吸在平滑的墙面上,是利用了大气压强
11.(2026 青海)绣针针尖做得很尖锐,是为了(  )
A.增大压力 B.减小压力 C.增大压强 D.减小压强
12.(2026 山东)花样游泳被称为“水中芭蕾”,比赛时运动员在水中展示优美的舞姿。下列关于运动员所受浮力的分析,正确的是(  )
A.入水过程,浮力不变
B.漂浮在水面时,浮力大于重力
C.在水面下,下潜越深,浮力越大
D.露出水面前,上浮时的浮力等于下潜时的浮力
13.(2025 南充)生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其它三项不同的是(  )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
14.(2024 江西)如图所示是我国自主研发的“奋斗者”号载人潜水器,它创造了万米的载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,以下说法正确的是(  )
A.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强变大
B.“奋斗者”号受到海水的浮力不变、压强不变
C.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强不变
D.“奋斗者”号受到海水的浮力变大、压强变大
15.(2026 四川)下列情况中利用了大气压强的是(  )
A.菜刀磨得很锋利 B.吸管一端做成斜切口
C.注射器吸取药液 D.图钉帽做得较为宽大
16.(2026 眉山)如图是中国电磁弹射型航空母舰的电磁弹射模拟装置,弹射车处于导轨的磁场中,给弹射车内的导体通入强电流,弹射车就会获得强大推力并推动舰载机快速起飞。航母发动机的最大功率为1.3×105W,下列说法正确的是(  )
A.弹射车获得推力的原理是电磁感应现象
B.航母以最大功率航行2h,发动机做功2.6×105J
C.舰载机获得升力是因为机翼上方的空气流速大、压强小
D.当舰载机飞离航母后,航母舰底受到海水压强大小保持不变
17.(2025 广安)如图所示,同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体放于水平面上,高度h甲=h乙<h丙,底面积S甲<S乙=S丙,下列判断正确的是(  )
A.物体对水平面的压强:p甲<p乙=p丙
B.物体对水平面的压力:F甲<F乙=F丙
C.物体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙
D.物体的质量:m甲<m乙<m丙
18.(2025 湖北)小华乘飞机途中用手机在飞行模式下检测到如图所示数据。下列说法正确的是(  )
A.“分贝检测”检测的是声音的音色
B.8518m高度的大气压强比地面的小
C.剩余里程的平均速度预计为876km/h
D.手机接收导航卫星的声波信号确定经纬度
19.(2025 广州)如图是用于测量汽车轮胎内气体压强的胎压计,其数值的单位是“kg/cm2”,表示1cm2的受力面积上,所受的压力大小相当于1kg物体的重力大小。若g取10N/kg,则1kg/cm2相当于(  )
A.1×102Pa B.1×103Pa C.1×104Pa D.1×105Pa
20.(2025 济南)某物理社团用如图甲所示的装置测量未知液体的密度ρ液。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p,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.p大于管外大气压,
B.p小于管外大气压,
C.p大于管外大气压,
D.p小于管外大气压,
21.(2024 泰州)一敞口硬质透明塑料瓶,剪去瓶底后蒙上橡皮膜,再插入盛水容器中,如图所示,以下对有关实验现象的描述、分析正确的是(ρ酒精<ρ水<ρ盐水)(  )
A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向下的压强
B.继续向下插入一大段距离,橡皮膜凹陷程度不变
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,酒精液面将低于瓶外水面
22.(2026 广州)如图是某新型电吹风的风路示意图,空气被吸进内部风道,由出气口高速喷出。图中各点风速大小满足va>vb>vc>vd,其中气体压强最大的是(  )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
23.(2025 新疆)如图甲所示,一长方体红杉木材放在水平面上,上下表面均是边长为0.4m的正方形,木材内部有一空心部分(图中阴影部分),除空心部分外,其余部分的密度均为0.5×103kg/m3,木材对水平面的压强为4500Pa。现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,将剩余部分放在水平面上,如图乙所示。图乙中木材对水平面的压强为(  )
A.1920Pa B.2400Pa C.2700Pa D.3000Pa
24.(2024 重庆)地质队获得了一段地质样品,由底面积分别为300cm2和240cm2的圆柱体A、B组成。经测量,A高10cm。为分析样品的地质结构,将其置于水平放置的传感器上,沿水平方向切割如图甲所示。传感器所受压强随切去高度h的变化图像如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.圆柱体A的密度大小为2.5g/cm3
B.切割前,A对传感器的压力为72N
C.当h=2cm时,圆柱体B剩余部分对A的压强为600Pa
D.当h=2cm时,剩余样品与切割前的总重之比为13:15
25.(2024 新疆)如图所示,一下半部分为圆柱形的玻璃瓶,深度为20cm,内封闭有质量为0.30kg的水。将玻璃瓶正放在水平面上时,水对玻璃瓶底部的压强为900Pa;将玻璃瓶倒放在水平面上时,水对玻璃瓶盖的压强为1400Pa。若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则酒精的质量为(  )
A.0.36kg B.0.40kg C.0.44kg D.0.48kg
26.(2026 重庆)为探究浮力大小与排开液体体积的关系,小渝将8颗质量均为20g的相同珠子用轻质细线串成间隔均为0.5cm的珠串挂在拉力传感器下端,每个珠子高1cm。下移传感器,使珠子逐渐浸入底面积20cm2、高12cm,原有水深5.5cm的柱形薄玻璃杯内。当第1颗珠子刚好浸没时,传感器的示数为1.5N,如图所示,整个装置不吸水。下列说法正确的是(  )
A.浸入水中的珠子越多,传感器的示数越大
B.第1颗珠子刚浸没时,水对杯底的压强为650Pa
C.第2颗珠子刚浸没时,传感器又向下移动了1.5cm
D.当第1颗珠子刚好触底时,有6颗珠子浸没在水中
二.多选题(共2小题)
(多选)27.(2024 天津)水平桌面上有一底面积为S1的柱形平底薄壁容器,容器底部直立一底面积为S2的实心圆柱体(与容器底不密合),圆柱体对容器底的压强为p,如图所示。向容器中注入质量为m的液体后,圆柱体仍直立于容器底且未完全浸没,则(  )
A.圆柱体所受浮力为
B.圆柱体所受浮力为
C.容器底所受液体压强可能为
D.容器底所受液体压强可能为
(多选)28.(2024 南充)质量分布均匀的实心正方体甲、乙放在水平地面上,将甲、乙沿水平方向切去高度Δh,剩余部分对地面的压强p与Δh的关系如图所示,已知,,乙的边长为30cm,下列选项正确的是(  )(g取10N/kg)
A.乙的密度2×103kg/m3
B.未切前,甲的质量为24kg
C.图中hA=10cm
D.图中pA=3×103Pa
三.填空题(共18小题)
29.(2026 四川)“四川舰”作为大国重器,彰显中国实力。舰艇编队巡航时,不能近距离并排航行,这是因为流体流速越大的地方,压强越    (选填“大”或“小”),压强差会导致舰艇相互    (选填“靠拢”或“远离”),引发事故。
30.(2026 安徽)如图所示,一位芭蕾舞演员单脚静立时,足尖与水平地面的接触面积约为8×10﹣4m2,演员的质量为40kg,g取10N/kg,则她的足尖对地面的压强约为    Pa。
31.(2026 绥化)如图甲所示,从A管上端吸气,管中水面会上升是受到    的作用。若用B管按图乙方式吹气,A管中水面也会上升,原因是在流体中流速越大的位置压强越    。
32.(2026 河北)塑料瓶嘴一端套着气球,另一端粘着中心有孔的光盘。气球充气后,将光盘与木桌下表面接触,松手后,气球内的空气从光盘与木桌下表面间喷出,喷出的气体流速大,压强    ,光盘没有掉下来,如图所示。这是因为,在    的作用下,光盘被压在了木桌下表面。
33.(2025 兰州)如图所示,在做红磷燃烧测空气中氧气含量的实验中,氧气被消耗,集气瓶内气体的密度    (选填“变大”、“变小”或“不变”);打开止水夹,烧杯中的水在    的作用下进入集气瓶,根据集气瓶中水的体积变化,便可测出空气中氧气的体积占比。
34.(2025 天津)出行安全尤为重要。公交车上提示“请抓好扶手”,是因为乘客具有    ,急刹车时易摔倒;高铁站台上提示“候车请勿越过安全线”,是因为流体流速大的位置压强    ,越过安全线易引发危险。
35.(2025 江西)如图所示,飞机的机翼是仿照鸟的翅膀设计出来的,气流经过机翼下方的流速比上方的流速小,机翼下方的空气压强比上方的空气压强     ,于是产生向上的升力;飞机升得越高,受到的大气压越     。
36.(2025 海南)在2025年世界乒乓球锦标赛上,我国运动员孙颖莎和王楚钦以大比分3比1战胜对手,实现世乒赛混双三连冠,观众席上欢呼声震耳欲聋,全场为之沸腾。请运用有关物理知识,完成小题。
(1)“震耳欲聋”形容声音的    (选填“响度”“音调”或“音色”)大;运动员听到的欢呼声是通过    传播的。
(2)在比赛中,孙颖莎跳起扣球,以球桌为参照物,孙颖莎是    (选填“静止”或“运动”)的;王楚钦打出一个弧圈球,此时,空气相对乒乓球流速大的一侧压强    (选填“大”或“小”)。
37.(2024 无锡)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在     (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2×10﹣3m2,外界大气压为1×105Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为     N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的     力。
38.(2024 河北)如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在     作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例:    。
39.(2026 天津)红军战士谢宝金携带68kg的发电机完成长征。过草地时,他将发电机放在竹排上,可以减小    ,从而避免其陷入泥泞的草地中;爬雪山时,他将发电机扛在肩上,若肩膀的受力面积为0.01m2,发电机对肩膀的压强为    Pa。(g取10N/kg)
40.(2026 湖南)每个人都是自己健康的第一责任人。图甲中,某中学生单肩背着较重的书包,经提醒后,她换用双肩背书包,感觉更舒适,这是通过    的方式减小了压强。图乙中,某小朋友低头近距离看书,若长期如此,请从物理的角度思考并写出一条可能对她身体产生的不良影响:    。
41.(2026 黑龙江)我国建造的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸”号,排水量为12t,它满载时所受浮力大小为    N。某次悬浮作业时,潜水艇底部距离水面20m,此时潜水艇底部受到水的压强大小为    Pa。(ρ海水=1.0×103kg/m3)
42.(2024 常州)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平。甲试管内的液体密度为ρ甲,液体对试管底部的压强为p甲,乙试管内的液体密度为ρ乙,液体对试管底部的压强为p乙,则ρ甲    ρ乙,p甲    p乙。
43.(2026 广西)如图,甲为一个薄壁柱形玻璃溢水杯,乙为一个质地均匀不吸水的圆柱体,两者均竖立在水平地面上。甲的底面积为1×10﹣2m2,溢水口高度为0.25m,水深为0.2m,则水对甲底部的压强为    Pa。乙的底面积为4×10﹣3m2,高度为0.5m,密度为0.8×103kg/m3,沿水平方向截取一部分,并把这部分竖立放到溢水杯中。若甲、乙对水平地面的压力变化量之比为2:3,则截取的那一部分重力的所有可能值为    。(水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg)
44.(2026 绥化)兴趣小组的同学制作了一个简易注水装置如图甲,底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器内装有6kg水,竖直硬细杆(质量、体积忽略不计)上端通过力传感器固定,下端与不吸水且质量分布均匀的长方体物块A相连。打开阀门,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排出水的质量为4kg时,长方体A刚好完全露出水面,力传感器控制开关开始注水。则长方体A的密度为    kg/m3;从水面刚好与A的上表面相平到力传感器的示数为0时,容器底部受到水的压强变化量为    Pa。
45.(2025 广西)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1.5ρ和ρ,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A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x(0<x<2a)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)。
46.(2025 重庆)小渝同学将重1N、底面积200cm2的薄壁圆柱形溢水杯B放在水平升降台上,如图所示,内装17cm深的水,则溢水杯对升降台的压强为     Pa;溢水口到杯底的距离20cm,将底面积100cm2、高10cm的圆柱体A悬挂于力传感器的挂钩上,示数为20N。升降台缓慢上升至A刚好浸没,溢出水3.5N,静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,再将升降台降低2cm(全过程A无水析出)。此时力传感器的示数为     N。(不考虑细线伸长、水的蒸发和A体积变化)
四.实验探究题(共4小题)
47.(2025 湖北)小凯对图甲中新闻报道划线的内容产生了好奇,通过实验研究液体内部的压强。
(1)用液体压强传感器测量盐水内部压强的大小,画出图乙中盐水内部压强随深度变化的图线,盐水内部压强随深度增大而     ;用酒精重复上述实验,画出图乙中酒精内部压强随深度变化的图线。比较两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精     ;液体的密度越大,内部压强与深度的比值越     。
(2)由盐水的图线可推知一万米深处海水产生的压强约为     Pa,对大拇指盖的压力约为     N。
48.(2026 绥化)实验小组的同学在“探究液体压强与哪些因素有关”的实验中:
(1)甲图中,使用U形管压强计前,进行一步操作:    ,发现U形管中液面升降灵活,说明该装置不漏气。
(2)分析乙、丙两图可得出结论:在深度相同时,液体的    越大,压强越大;将丙中探头向上移动如图丁,分析丙、丁两图可知,液体压强的大小与液体的    有关。
(3)橡皮膜在同种液体、同一深度处时,为了使U形管内液面高度差更明显,可以采取的措施是    。(填字母)
A.改用内径更细的U形管 B.改用更长的U形管
C.U形管中换用密度更小的液体 D.U形管中换用密度更大的液体
(4)整理器材时忘记将图丙中盐水倒掉。静置较长一段时间后,由于水的蒸发,盐水对容器底的压强将    (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小明课后找来图戊所示的装置测量未知液体的密度。在左侧加入适量的水,右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,测出左侧水面到橡皮膜中心的深度为h1,右侧液面到橡皮膜中心的深度为h2;已知水的密度为ρ水,则待测液体密度的表达式为ρ液=    。(用h1、h2、ρ水表示)
49.(2024 齐齐哈尔)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.书包的背带做得很宽; B.严禁货车超载。
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,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p2。则p1    p2(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:    。
50.(2024 大庆)密度计是根据“浮在液面上的物体所受浮力等于物体自重的原理”制作的。某学习小组在研究与密度有关的实验时,要自制一个简单的密度计。关于密度计及相关实验,请回答下列问题:
(1)如图甲,在一根一端封闭粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使管能竖直浮于水中不动,设玻璃管的横截面积为S,管和管内铅粒总质量为m,水的密度为ρ,则玻璃管在水面以下的长度h1=    (用S、m、ρ表示);在玻璃管与水面交接处画上刻线并标记上1.0,代表这个位置对应的液体密度为水的密度的1.0倍。
(2)将这个自制密度计放置于某未知液体中,管竖直漂浮不动时,如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为h2,如图乙所示。则该液体密度与水的密度的比值为     (用h1、h2表示);如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为h2(题中未画出),则该液体密度与水的密度的比值为     (用h1、h2表示);
(3)若用上述方法在玻璃管上依次标记0.7、0.8、0.9、1.1、1.2、1.3……的刻线,分别代表液体密度与水的密度的比值,则数值小的刻线在     (填“上边”或“下边”),刻线分布     (填“均匀”或“不均匀”);
(4)现用某种密度较大的液体做成一个简易的气压计,当大气压为p0时,管内外液面高度差为h3,如图丙所示。现将管竖直向上提升少许,下端管口未露出槽内液面,管内外液面高度差将     (填“变大”“不变”或“变小”);
(5)将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为h4,则山顶的气压为     (用h3、h4、p0表示)。
五.解答题(共7小题)
51.(2025 广州)图a是实践小组设计的自动储水箱简图,竖直细杆固定在水箱底部,浮筒可沿细杆上下移动,水箱中水深为0.1m时,浮筒对水箱底部的压力刚好为零;水深为0.4m时,浮筒开始接触进水阀门;水深为0.6m时,浮筒使进水阀门完全关闭,浮筒所受浮力和水深关系的图像如图b,已知ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒排开水的重力     ,水对箱底产生的压强     (以上两空选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)阀门完全关闭时,求:
①水对箱底产生的压强;
②浮筒排开水的体积。
52.(2025 河南)随着科技的发展,机器人的应用日益广泛。人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人,某兴趣小组以此为主题开展了研究。
(1)技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息,这是利用    (填“电磁波”或“超声波”)来实现的。机器人可通过安装在身上的电动机完成许多动作,电动机的工作原理是    。
(2)某跑步机器人在一次长跑性能测试中,跑完18km的路程用时2.5h,该机器人跑步的平均速度是多少?
(3)某工业机器人质量为70kg,搬着货物静止在水平地面上,脚与地面的总接触面积为0.05m2,此时对地面的压强为1.8×104Pa,该机器人所搬货物的质量是多少?(g取10N/kg)
53.(2024 重庆)如图甲所示,我国自主建造重为3.7×108N的导管架“海基二号”需要用驳船运输到指定位置,安装在超过300m深的海域搭建石油开采平台。而亚洲最大驳船的最大载重只有3×108N,该驳船可看作长200m、宽50m、高14m的规则长方体,其最大吃水深度为7m。“文冲修造厂”通过加宽驳船解决了超重难题,如图乙所示是驳船加宽后的示意图,加宽后驳船的最大吃水深度不变。()求:
(1)水深300m处的压强;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积;
(3)若驳船体积每增加1m3,自重增加2.5×103N,为了安全装载“海基二号”,驳船总宽度至少应增加多少;请你另外设计一种改装驳船的方法(只说方法,不计算)。
54.(2026 河南)我省大力发展智慧农业,无人驾驶拖拉机逐渐应用于农业生产中。
(1)远程控制平台是利用    波向拖拉机传递信息的。拖拉机工作时,内燃机的做功冲程将内能转化为    能。
(2)已知拖拉机对水平田地的压强一般不超过80kPa,若拖拉机的质量为4.8×103kg,则拖拉机与水平田地的总接触面积至少为多大?(g取10N/kg)
(3)若拖拉机在水平田地上以2m/s的速度匀速直线前进1min,此过程中所受阻力为3×104N,则牵引力做的功为多少?
55.(2026 福建)小闽设计了一个动物自动饮水机,其结构如图甲所示。蓄水池里的水通过进水管流到饮水槽。在进水口正下方有一自动控制进水装置,内有一开口向下的圆柱形水杯,当饮水槽的水位下降时,水杯会下降使水通过进水口补充到饮水槽中;当饮水槽的水位上升到某高度时,水杯上升堵住进水口停止进水。为防止缺水,在蓄水池底A处装有压敏电阻监控水位,图乙是监控水位的电路,图丙是压敏电阻阻值RF随水深h变化的关系图像。
(1)若蓄水池中的水深为0.3m,求水在A处产生的压强大小;
(2)若图乙中电源电压恒为8.4V,定值电阻R0=7×103Ω,当电压表示数达到7V时发出报警信号提醒加水,求此时蓄水池中的水深;
(3)已知进水口的横截面积为S1,水杯的横截面积为S2、质量为m,若进水口恰好不进水时,杯里气体的长度为d,水管管壁厚度、水杯杯壁厚度及杯内气体质量忽略不计。求此时饮水槽水面到蓄水池水面的高度L;(用物理量符号写出表达式,水的密度用ρ表示)
(4)若增大进水口到蓄水池的高度,请问需要对水杯做出怎样的调整。(提出一种方法即可)
56.(2026 湖南)为加强消防安全,一些工厂会配备如图甲所示的推车式干粉灭火器,该推车式灭火器的总质量为55kg,g取10N/kg。
(1)带有车轮的推车式灭火器能轻松移动,这是通过滚动代替滑动的方式来    摩擦力;
(2)如图甲,以O为支点,用力F抬起推车静止时,推车相当于    杠杆;
(3)求该推车式灭火器的总重力;
(4)如图乙,推车式灭火器静止在水平地面上,与地面的总接触面积为20cm2,求此时推车对地面的压强。
57.(2026 重庆)我国自主设计的“爱达 花城号”邮轮于2026年5月正式试航,如图甲所示。该邮轮满载排水量为1.419×108kg。船舷上画有不同海水的“吃水线”,表示船安全航行时最大排水体积的位置,如图乙所示(仅画出了淡水线F,其余线未画出)。淡水密度取1.0×103kg/m3,常见的海水密度如表所示。求:
(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据表中的海水密度在图乙的虚线框中画出夏季海洋线S和冬季海洋线W的合理位置,标注吃水线名称并说明依据。
海水 密度/(kg m﹣3)
冬季海洋(W) 1.030×103
夏季海洋(S) 1.025×103
热带海洋(T) 1.020×103
六.计算题(共2小题)
58.(2026 黑龙江)如图是某科技公司研发的G1人形机器人,它在2026年春晚舞台上大放光彩。当它在某段水平地面上匀速直线前进时,所受牵引力恒为机器人重力的0.2倍,若它的质量为50kg,两只脚与水平地面的总接触面积是0.05m2。求该机器人:
(1)双脚站立时对水平地面的压强;
(2)以1m/s的速度在该路段匀速直线前进100s时,牵引力所做的功;
(3)在该路段牵引力做功的功率。
59.(2026 达州)如图甲所示,水平桌面上放置一底面积为200cm2,重为2N的薄壁溢水杯和物块A、B。将物块A放入溢水杯后,进水管以200cm3/min的流速向溢水杯内注水,其水对溢水杯底部的压强随时间的变化关系如图乙所示。14min后停止注水,再将物块B轻放在A上表面正中央,待稳定后(A、B始终竖直)溢水杯对桌面的压强较放置B前增大了400Pa。已知:溢水口距杯底h杯=20cm;实心长方体A、B质地均匀且不吸水,底面积相等,A的高度hA=10cm,B的体积VB=800cm3(ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)放入物块A前溢水杯对桌面的压强;
(2)物块A的密度;
(3)物块B的重力。
七.综合能力题(共1小题)
60.(2026 陕西)人体的心脏是一台精密的“机器”,在心脏内血液按照“心房→心室→动脉”的方向流动,心脏瓣膜精准控制了血液的单向流动。
(1)图﹣1是左心室向主动脉供血时的示意图。当心室收缩时,房室瓣关闭,心室内的压强    (选填“变大”或“变小”),动脉瓣打开,血液从心室泵出到主动脉。
(2)小明查阅科普资料了解到,技术工程中的“单向阀”就起到了类似心脏瓣膜的作用。于是,他利用水、透明塑料圆筒、带方孔的隔板、橡皮膜、带转轴的略大于方孔的薄金属挡板及其他工具,对单向阀进行研究。小明按图﹣2组装好器材后,分别向A、B两侧注水并浸没橡皮膜,当A侧水位明显高于B侧水位时,橡皮膜向    (选填“A”或“B”)侧凸出,这是因为液体内部有压强,深度越大,压强    。
(3)小明将橡皮膜更换为较大的方形挡板,若想实现无论两侧水位高低如何,水只可能从B侧流向A侧,不能从A侧流向B侧,他应将挡板安装在图﹣3中的    (选填“甲”或“乙”)处。
(4)图﹣4是我国北宋时期建成的福寿沟防洪排涝系统示意图,其排水管道的外闸门就使用了单向阀技术。当江水水位低于闸门时,管道内水流的冲力冲开闸门并带走沉积物;管道内无水流时,闸门在    作用下关闭;若汛期江水上涨至图﹣5水位时,闸门外侧所受江水的压力    (选填“大于”或“小于”)闸门内侧水流的冲力,闸门被压紧,避免了江水倒灌。日常维修或清淤时,为了能从外侧打开闸门时最省力,应在闸门外侧的    (选填“M”或“N”)处安装把手。
专题08 压强
参考答案与试题解析
一.选择题(共26小题)
1.【答案】A
【解析】(1)当用口吸吸管时,口内气压减小,小于外界大气压,大气压压着饮料进入口中;
(2)带电体有吸引轻小物体的性质;
(3)地球对周围的物体有吸引力;
(4)磁体会对磁性物质产生磁力作用。
【解答】A、用吸管吸饮料是利用了大气压的作用,故A符合题意;
B、带电气球吸起头发是因为带电体有吸引轻小物体的性质,故B不符合题意;
C、苹果从树上落下来,是因为受到了地球的吸引力,故C不符合题意;
D、磁性黑板刷被吸住,是因为受到了磁力,故D不符合题意。
故选:A。
2.【答案】C
【解析】先计算车重、阻力,确定滑轮组承担拉力段数n=2;依次计算拉力、绳端移动距离、机械效率、车对地压强,逐一判断选项。
【解答】已知m=1.5t=1500kg,s车=5m,G动=500N,S=600cm2=0.06m2,g=10N/kg,n=2。计算车重与阻力:G=mg=1500kg×10N/kg=15000N
f=0.1G=0.1×15000N=1500N
A、水平滑轮组,不计绳重摩擦,拉力既要克服阻力,还要拉动动滑轮,绳端拉力,,故A错误。
B、绳A端移动距离,s绳=ns车=2×5m=10m,故B错误。
C、有用功是克服车阻力做功,额外功是提升动滑轮做功:
W有=f s车,W总=F s绳
滑轮组机械效率:
代入数据,故 C 正确。
D、车水平放置,压力等于自身重力,车对地面压强:,故 D 错误。
故选:C。
3.【答案】A
【解析】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
【解答】A、U型“反水弯”利用连通器原理,和大气压无关,故A符合题意;
BCD、拔火罐、吸盘搬运玻璃、吸管喝水,均利用大气压强工作,故BCD不符合题意。
故选:A。
4.【答案】B
【解析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关;
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】北极熊趴在冰面上爬过薄冰,是在压力大小一定时,增大受力面积来减小压强,这样避免了冰面被压破,故B正确。
故选:B。
5.【答案】A
【解析】流体流速越大的位置,压强越小;流体的流速越小的位置,压强越大,据此分析即可解答。
【解答】由题意可知,本设计利用的是流体压强与流速的关系,为了将肥吸上来,需要增大竖管上方的流速,竖管上方的水流速越大,压强越小,越容易将肥吸上来,所以竖管上方的横管的横截面积应小于左端管口的横截面积,而且是越小越好,所以A的设计最优。
故选:A。
6.【答案】D
【解析】物体放在水平桌面上,物体对水平桌面的压力等于物体的重力,根据公式p分析压强。压力相同时,比较受力面积,受力面积小的压强大。
【解答】如图所示,同一物体对桌面的压力等于自身的重力,所以四种情况下物体对桌面的压力相同,由图可知,D图与桌面的接触面积最大,由p知,D图对桌面的压强最小,故D符合题意。
故选:D。
7.【答案】B
【解析】从两手对气球的压力和压强进行区分比较即可,注意好平衡力和相互作用力概念上的区别。
【解答】
A、左手手指和右手手掌分别沿水平方向压在气球的两侧,使气球保持静止,在水平方向上手指对气球的压力和手掌对气球的压力是一对平衡力,则二力大小相等,故A错误;
B、手指和手掌对气球的压力相等,但手指压气球时受力面积更小,根据p可知手指对气球的压强更大,故B正确;
C、因物体间力的作用是相互的,则手掌对气球的压力与气球对手掌的压力是一对相互作用力,故C错误;
D、手指与手掌受到气球的压力并不是两个物体间的相互作用(施力物体都是气球),所以二力不是一对相互作用力,故D错误;
故选:B。
8.【答案】D
【解析】根据液体压强与深度和液体密度有关分析。
【解答】将同一支压强计的金属盒依次放入装有同种液体的甲、乙、丙容器中,金属盒面的朝向不同,但U形管液面的高度差相等,即压强相等,根据液体压强与深度和液体密度有关,必须控制深度相同,而是否与同一个人、液体的多少、操作时间都无关,故D正确。
故选:D。
9.【答案】C
【解析】液体和气体都称为流体,生活中常见的流体是水和空气,流体流速越大的地方、压强越小,流体流速越小的地方、压强越大。
【解答】A、水的深度的增加时,根据p=ρ水gh可知,ρ水和g是不变的,所以大坝受到水的压强增大;
为了使大坝能承受较大的压强,所以大坝应当建成上窄下宽的形状,不能利用流体压强与流速的关系解释,故A不符合题意;
B、用活塞式抽水机抽水时,通过活塞上移使抽水机内水面上方的气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,能利用流体压强与流速的关系解释,故B不符合题意;
C、飞机机翼上方空气流速快,压强小,下方空气流速慢,压强大,于是产生向上的升力,故C符合题意;
D、船闸是根据连通器原理修建的,不能利用流体压强与流速的关系解释,故D不符合题意。
故选:C。
10.【答案】D
【解析】(1)压强大小与压力、受力面积有关,压力一定时,增大受力面积可以减小压强;减小受力面积会增大压强。
(2)液体内部压强随深度的增加而增大,所以拦河大坝底部需要做得更宽来抵御更大的液体压强。
(3)流体压强规律:在流体中,流速越大的位置,压强越小。列车经过时车身附近空气流速大、压强小,人靠近容易被压向列车发生危险。
(4)吸盘挂钩挤出内部空气后,在外界大气压的作用下被紧紧压在光滑墙面上,利用了大气压强。
【解答】A、滑雪板做得宽大,在压力不变时,通过增大受力面积来减小对雪地的压强,防止人陷入雪中,并不是增大压强,故A错误。
B、液体压强随深度增加而增大,拦河大坝下方水深大、压强大,所以设计成上窄下宽的形状来承受更大的液体压力,故B错误。
C、列车高速驶过,列车附近空气流速大、压强小,站台外侧空气流速小、压强大,会产生指向列车的压力差,人站太近容易发生危险,所以要在安全线外候车,故C错误。
D、吸盘挂钩按压在光滑墙面时挤出内部空气,吸盘内部气压远小于外界大气压,在大气压强的作用下,吸盘被压紧固定在墙面上,利用了大气压,故D正确。
故选:D。
11.【答案】C
【解析】增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积增大压强;在受力面积一定时,增大压力增大压强。
【解答】绣针针尖做得很尖锐,是在压力一定时,减小受力面积增大压强。
故选:C。
12.【答案】D
【解析】(1)根据阿基米德原理结合排开液体的体积的变化分析浮力大小;
(2)漂浮时,浮力等于重力。
【解答】A、入水过程中运动员浸入水中的体积增大,排开液体的体积逐渐变大,由F浮=ρ液gV排可知,运动员所受浮力变大,故A错误;
B、运动员漂浮在水面时,浮力等于重力,故B错误;
C、在水面下,运动员已经浸没,因而排开水的体积不变,且液体的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,下潜越深,运动员所受浮力不变,故C错误;
D、露出水面前,上浮和下潜时,排开水的体积都等于自身体积,且液体的密度不变,由F浮=ρ液gV排可知,上浮时的浮力等于下潜时的浮力,故D正确。
故选:D。
13.【答案】D
【解析】(1)大气压强随高度的升高而变小,据此分析;
(2)酵母菌在发酵的过程中产生了二氧化碳使面团疏松多孔。
【解答】A.因高度升高大气压变小,胎压正常的车轮胎,行驶到高原,胎内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
B.因高度升高大气压变小,正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来,是因为袋内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
C.地面释放的氢气球,飞到高空中,因为球内气压大于外界大气压强,就“胀”起来;
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来,是因为酵母菌在制作馒头在发酵的过程中产生了二氧化碳使面团疏松多孔。
故选:D。
14.【答案】A
【解析】潜水器在水面下下潜过程中,排开水的体积保持不变,所处的深度变大,利用F浮=ρgV排可知浮力的变化,利用p=ρgh可知所受压强的变化。
【解答】“奋斗者”号在万米深海处继续下潜的过程中,不考虑海水密度及潜水器体积的变化,“奋斗者”号排开水的体积保持不变,所处的深度变大,
由F浮=ρgV排可知,“奋斗者”号所受的浮力保持不变;
由p=ρgh可知,“奋斗者”号所受水的压强变大。
故选:A。
15.【答案】C
【解析】(1)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积;在受力面积一定时,增大压力;
(3)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
【解答】A、菜刀磨锋利是通过减小受力面积来增大压强,属于固体压强的应用,与大气压强无关,故A错误。
B、吸管做成斜切口是为了减小受力面积,更容易插入饮料容器,属于固体压强的应用,与大气压强无关,故B错误。
C、注射器吸取药液时,先将活塞推到针筒底部排出内部空气,然后提起活塞,使针筒内气压减小,小于外界大气压,药液在大气压强的作用下被压入针筒,故C正确。
D、图钉帽宽大是通过增大受力面积来减小压强,属于固体压强的应用,与大气压强无关,故D错误。
故选:C。
16.【答案】C
【解析】A、电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,据此分析。
B、根据W=Pt进行分析。
C、舰载机的机翼上凸下平,飞行时机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,从而产生向上的升力。
D、舰载机飞离航母后,航母总重力减小,浮力减小,根据F浮=ρ水gV排得物体的体积的变化,根据p=ρgh得出航母底部受到的海水压强的变化。
【解答】A、电磁弹射的原理是通电导体在磁场中受到力的作用,不是电磁感应,故A错误。
B、已知功率P=1.3×105W,时间t=2h=7200s,做功W=Pt =1.3×105W×7200s=9.36×108J,故B错误。
C、舰载机的机翼上凸下平,飞行时机翼上方空气流速大、压强小,下方流速小、压强大,从而产生向上的升力,故C正确。
D、舰载机飞离航母后,航母总重力减小,浮力减小,排开水的体积减小,航母会上浮,底部所处深度减小。根据p=ρgh,深度h减小,航母底部受到的海水压强会减小,故D错误。
故选:C。
17.【答案】D
【解析】A、同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体密度相同为ρ,由长方体对地面的压强p=ρgh,判端p甲、p乙、p丙之间的关系;
B、甲、乙、丙对地面的压力F=pS,由此进行说明;
C、同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体密度相同为ρ;
D.由B可知甲、乙、丙对水平面的压力的关系,即甲、乙、丙三个实心长方体重力的关系,由质量知,确定质量的大小关系。
【解答】A、因为甲、乙、丙三个实心长方体同种材料制成的,故密度相同为ρ,长方体对地面的压强pρgh,由h甲=h乙<h丙,可知p甲=p乙<p丙,故A错误;
B、甲、乙、丙对地面的压力F=pS,由p甲=p乙<p丙,S甲<S乙=S丙可知F甲<F乙<F丙,故B错误;
C、同种材料制成的甲、乙、丙三个实心长方体密度相同,故C错误;
D.由B可知物体对水平面的压力F甲<F乙<F丙,即所以甲、乙、丙三个实心长方体重力的关系为G甲<G乙<G丙,由质量m知,m甲<m乙<m丙,故D正确。
故选:D。
18.【答案】B
【解析】(1)人们以分贝为单位来表示声音的等级。
(2)大气压随高度的升高而减小;
(3)726.1km表示剩余里程;
(4)手机是利用电磁波传递信息的。
【解答】A、分贝是用来表示声音响度的单位,即“分贝检测”检测的是声音的响度,故A错误;
B、大气压随高度的升高而减小,则8518m高度的大气压强比地面的小,故B正确;
C、剩余里程的速度应该是剩余里程726.1km与剩余飞行时长1h的比值,876km/h是飞行的瞬时速度,故C错误;
D、手机接收导航卫星的电磁波信号确定经纬度,故D错误。
故选:B。
19.【答案】D
【解析】kg/cm2是压强单位,表示1cm2的受力面积上,所受的压力大小相当于1kg物体的重力大小,其数值等于该面积上所受的压力除以受力面积。
【解答】1kg物体的重力G=mg=1kg×10N/kg=10N,
1kg物体均匀压在1cm2水平面上产生的压力:
F=G=10N,
受力面积S=1cm2=1×10﹣4m2,1kg/cm2相当于:
p1×105Pa,故D正确,ABC错误。
故选:D。
20.【答案】B
【解析】从液体压强p=ρgh和压力平衡角度分析解决。
【解答】因为左管中的压强为p0=ρ水gh1+p,所以p0>p;
由题意可知左右管内压力处于平衡状态,又由于受力面积相等,所以左管与右管中压强相等;
所以p液=p水;
由此可得:ρ水gh1=ρ液gh2,,故B正确,ACD错误;
故选:B。
21.【答案】C
【解析】由于液体受到重力作用,且具有流动性,所以液体对容器底和容器侧壁有压强,液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度增加而增大;在同一深度处液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟密度有关。
【解答】A.橡皮膜向上凹陷,说明液体内部有向上的压强,故A错误;
B.继续向下插入一大段距离,液体的压强随深度增加而增大,橡皮膜凹陷程度变大,故B错误;
C.若向塑料瓶内倒入盐水,直至瓶内外液面相平,橡皮膜会向下凸起,故C正确;
D.若向塑料瓶内倒入酒精,直至橡皮膜变平,液体密度越大,液体深度越小,酒精液面将高于瓶外水面,故D错误;
故选:C。
22.【答案】D
【解析】流速越大的地方流体压强越小。
【解答】由题意可知,四点风速关系为:va>vb>vc>vd,根据流体压强与流速的关系可知,气体压强最大的是d点,故D正确。
故选:D。
23.【答案】B
【解析】由上下表面均是边长为0.4m的正方形,求出长方体的底面积,木材对地面的压强为4500Pa,由压强P=FS,求出木材对地面的压力即木材的重力G;按图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,可求出剩余部分的重力,图加中截去部分是棱柱,高度是0.4m,由截去部分的质量可求出其体积,由棱柱的高度,求出棱柱的底面积,棱柱的底面积是一个直角三角形,其中一直角边为0.4m,可求出另一直角边,由勾股定理求出斜边,可求出图乙中剩余部分与地面的接触面积,压强p。
【解答】图甲中木材对地面的压力等于其重力F甲=G=pS=4500Pa×(0.4m)2=720N,
现沿图甲中虚线截去完全相同的两部分,截去的两部分的质量之和为24kg,每一部分的质量m12kg,
每一部分的体积V2.4×10﹣2m3;
截去部分是一个高为0.4m的棱柱,棱柱的底面积S6×10﹣2m2,
截去棱柱底面直角三角形另一直角边的长:0.3m
底面直角三角形斜边的长L0.5m,
图乙中剩余部分的受力面积S′=0.5m×0.4m=0.2m2,
图乙中剩余的压力等于其重力F′=G′=G﹣2mg=720N﹣2×12kg×10N/kg=480N
图乙中木材对水平面的压强2400Pa。
故选:B。
24.【答案】D
【解析】(1)由图乙可知切割前圆柱体对地面的压强,根据F=pS计算切割前A对传感器的压力;
(2)由图乙可知圆柱体总高度为15cm,A高10cm,据此计算B的高度,
由图可知传感器所受压强随切去高度h的函数关系为p=(﹣200h+3000)Pa,据此计算圆柱体B全部切去时A对传感器的压强,根据G=F=pS计算圆柱体A的重力,
根据重力公式、密度公式计算圆柱体A的密度;
(3)圆柱体A、B的总重力等于切割前A对传感器的压力,据此计算圆柱体B的重力,进一步计算当h=2cm时圆柱体B剩余部分的重力,根据压强公式计算圆柱体B剩余部分对A的压强;
(4)当h=2cm时剩余样品的重力等于圆柱体B剩余部分的重力与A的重力之和,进一步计算剩余样品与切割前的总重之比。
【解答】(1)由图乙可知切割前圆柱体对地面的压强为3000Pa,
则切割前,A对传感器的压力:F=p0SA=3000Pa×300×10﹣4m2=90N,故B错误;
(2)由图乙可知圆柱体总高度为15cm,A高10cm,则B高15cm﹣10cm=5cm,
传感器所受压强随切去高度h的函数关系为p=(﹣200h+3000)Pa,当h=5cm时,p=(﹣200×5+3000)Pa=2000Pa,即圆柱体B全部切去时A对传感器的压强为2000Pa,
圆柱体A的重力:GA=FA=pSA=2000Pa×300×10﹣4m2=60N,
圆柱体A的密度:ρA2×103kg/m3=2g/cm3,故A错误;
(3)圆柱体A、B的总重力等于切割前A对传感器的压力,则圆柱体B的重力:GB=F﹣GA=90N﹣60N=30N,
当h=2cm时,圆柱体B剩余部分的重力GB′GB30N=18N,
圆柱体B剩余部分对A的压强为:p′750Pa,故C错误;
(4)当h=2cm时,剩余样品的重力为G′=GA+GB′=60N+18N=78N,
剩余样品与切割前的总重之比为78N:90N=13:15,故D正确。
故选:D。
25.【答案】B
【解析】瓶子整体并非柱形,应该通过左图算出水的高度,再通过右图算出空余部分的高度,从而算出总高度来解决问题。
【解答】玻璃瓶内水的质量为0.30kg=300g,
则瓶内水的体积为V水300cm3,
根据正放时水对底部压强为900Pa,由p=ρgh可得水的深度为:
h1,
则瓶底的面积为Scm2;
根据倒放时水对瓶盖压强为1400Pa,则此时水的深度为:
h2,
所以右图中空余部分的高度为h3=H﹣h2=20cm﹣14cm=6cm,
则右图中空余部分的容积为:V空余=Sh3cm2×6cm=200cm3,
整个玻璃瓶的容积为V容=V水+V空余=300cm3+200cm3=500cm3;
若该玻璃瓶内装满密度为0.8×103kg/m3的酒精,则V酒精=V容=500cm3,
酒精的质量为:m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×500cm3=400g=0.40kg。
故选:B。
26.【答案】D
【解析】由第 1 颗珠子刚浸没时传感器的示数,结合总重力求出浮力,进而求出单颗珠子的体积和横截面积。利用体积守恒,计算不同颗数珠子浸没时的水深,再逐一分析各选项。关键在于建立“传感器向下移动距离“与“珠子浸入深度、水面上升高度“之间的几何关系,以及“第 1 颗底部高度“与“浸没颗数“的关系。
【解答】由题意知,8颗珠子,每颗质量 m=20g,间隔 0.5cm,每颗高h珠=1cm,玻璃杯:S容=20cm2,高12cm,原有水深h0=5.5cm,第1颗刚浸没时,拉力F拉=1.5N,总重力:G总=8mg=8×0.02kg×10N/kg=1.6N第1颗刚浸没时的浮力:F浮=G总﹣F拉=1.6N﹣1.5N=0.1N单颗珠子体积:
珠子横截面积:水的体积:
A、浸入水中的珠子越多,排开液体体积越大,浮力越大。而拉力F拉=G总﹣F浮,浮力越大则拉力越小,传感器示数越小,故 A 错误;
B、第1颗刚浸没时,V浸=10cm3,总体积为 110cm3+10cm3=120cm3。水深,水对杯底的压强:,故B错误;
C、相邻两颗顶部间距为1cm(珠高)+0.5cm(间隔)=1.5cm,第1颗刚浸没时,水深 h1=6cm,第2颗顶部高度6cm+1.5cm=7.5cm,第2颗刚浸没时:V浸=20cm3,总体积V总=130cm3,水深h26.5cm。传感器向下移动距离:Δx=7.5cm﹣6.5cm=1.0cm,故C错误;
D、设n颗珠子浸没时,水深第n颗顶部高度等于水深,即5.5+0.5n,第1颗顶部高度=第n颗顶部高度﹣(n﹣1)×1.5=7.0﹣n,第1颗底部高度=第1颗顶部高度﹣1=6.0﹣n,当第1颗刚好触底时,底部高度=0,即6.0﹣n=0 n=6故当第1颗刚好触底时,有6颗珠子浸没在水中,故D正确。
故选:D。
二.多选题(共2小题)
27.【答案】BD
【解析】(1)根据密度公式求出液体的体积,利用数学关系求出液体的深度,根据阿基米德原理求出圆柱体所受浮力;
(2)若圆柱体对容器底部有压力,根据液体压强求出容器底所受液体压强;若圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时容器底部受到的压力等于液体和圆柱体的重力,根据p求出容器底所受液体压强。
【解答】AB、由密度公式可得,容器内液体的体积V液,
圆柱体直立在液体中且与容器底接触,放入圆柱体后容器内液体的深度为:
h,
圆柱体受到的浮力为:
F浮=ρ液gV排=ρ液gS2h=ρ液g,故A错误,B正确;
CD、若圆柱体对容器底部有压力,则容器底受到液体的压强为:
p=ρ液gh=ρ液g,
若圆柱体对容器底部的压力刚好为零时,即圆柱体漂浮,圆柱体所受的浮力等于重力,此时容器底所受液体压强为:
p,故C错误,D正确。
故选:BD。
28.【答案】AD
【解析】(1)由题可知,乙的边长和未切时乙对水平地面的压强,利用p=ρgh得到正方体乙的密度;
(2)由甲的边长和正方体的体积公式得到甲的体积,甲的密度已知,利用密度公式得到甲的质量;
(3)由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,利用p=ρgh得到hA的值;
(4)利用p=ρgh得到pA的值。
【解答】A、乙为质量分布均匀的实心正方体,边长h乙=30cm=0.3m,
由图知未切时,乙对水平地面的压强p乙=6000Pa,
则乙的密度ρ乙2×103kg/m3,故A正确;
B、甲为质量分布均匀的实心正方体,由图知未切时甲的边长h甲=20cm=0.2m,
甲的体积V甲=h甲3=(0.2m)3=0.008m3,
未切前,甲的质量m甲=ρ甲V甲=6×103kg/m3×0.008m3=48kg,故B错误;
C、由图知,切去高度hA时,甲和乙对地面的压强相等,则有:pA=ρ甲g(h甲﹣hA)=ρ乙g(h乙﹣hA),
6×103kg/m3×g×(0.2m﹣hA)=2×103kg/m3×g×(0.3m﹣hA),
解得:hA=0.15m=15cm,故C错误;
D、pA=ρ甲g(h甲﹣hA)=6×103kg/m3×10N/kg×(0.2m﹣0.15m)=3×103Pa,故D正确。
故选:AD。
三.填空题(共18小题)
29.【答案】小;靠拢。
【解析】流体的压强与流速有关,流速越大的地方,压强越小。
【解答】由流体压强和流速的关系可知,流速越大的地方,压强越小,两舰艇并排行驶时,两舰艇之间的水流速大,压强小,两舰艇外侧的水流速度小,压强大,在内外压强差的作用下,两舰艇会逐渐靠拢,有相撞的危险。
故答案为:小;靠拢。
30.【答案】5×105。
【解析】根据F=G=mg求芭蕾舞演员足尖对地面的压力,根据p求芭蕾舞演员足尖对地面的压强。
【解答】芭蕾舞演员足尖对地面的压力等于芭蕾舞演员的重力,即:
F=G=mg=40kg×10N/kg=400N,
芭蕾舞演员足尖对地面的压强:
p5×105Pa。
故答案为:5×105。
31.【答案】大气压;小。
【解析】插入水中的管子用力吸气,在大气压的作用下,水会自动上升。
在流体中,流速越大的位置,压强越小。
【解答】从A管上端吸气,管中水面会上升是受到大气压的作用。
若用B管按图乙方式吹气,A管中水面也会上升,原因是在流体中流速越大的位置压强越小。
故答案为:大气压;小。
32.【答案】小;大气压。
【解析】流体流速越大的位置,压强越小。
大气压的综合应用主要涉及到多个方面,包括生活用品、天气影响、人体影响、液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
【解答】当气球内的空气从光盘与木桌下表面之间的狭窄缝隙高速喷出时,根据流体力学原理,气体流速越大的地方,压强越小。因此,光盘与桌面之间缝隙处的气体压强,会小于光盘外侧(下方)的大气压强。由于光盘上方的空气流速快、压强小,而光盘下方(外侧)的空气相对静止、压强大(即正常的大气压),这就产生了一个向上的压力差。正是这个由大气压产生的向上压力差,克服了光盘自身的重力,使得光盘能够紧紧贴在木桌下表面而不会掉下来。
故答案为:小;大气压。
33.【答案】变小;大气压。
【解析】(1)根据判断集气瓶内气体的密度变化;
(2)根据大气压的作用分析。
【解答】氧气被消耗后,集气瓶内气体的质量变小,体积不变,由可知,密度变小;
氧气被消耗后,集气瓶内气体的压强变小,打开止水夹,水在大气压的作用下进入集气瓶,根据水的体积,测出空气中氧气的体积占比。
故答案为:变小;大气压。
34.【答案】惯性;小。
【解析】(1)任何物体都有保持原来运动状态的性质叫惯性,一切物体都具有惯性,据此分析回答。(2)流体的压强与流速有关:流速大的地方压强小,流速慢的地方压强大。
【解答】(1)人站在汽车上,急刹车前,人和车都处于运动状态,当汽车突然急刹车时,由于脚和车厢底面间的摩擦力作用,脚底随车一起做减速运动,人的上身由于惯性还要保持原来向前的运动状态,所以会向前倾倒。
(2)在高铁站列车驶过时会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知,人外侧空气流速慢、压强大,而内侧流速快、压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,因此,若越过安全线,即使与列车保持一定的距离,也是非常危险的。
故答案为:惯性;小。
35.【答案】大;小。
【解析】流体压强与流速的关系:流体流速越大的地方压强越小;流速越小的地方压强越大;
大气压随高度的增加而减小。
【解答】等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面,由于上表面弯曲,所以机翼上方的流速就大于机翼前方的流速,而下表面平直,因此机翼下方的流速大致等于前方的流速,从而可以知道,机翼下方的流速就小于机翼上方的流速,所以机翼上方的压强小于机翼下方的压强,这样就产生了作用在机翼上的向上的升力;
大气压随高度的增加而减小,因此,飞机升得越高,受到的大气压越小。
故答案为:大;小。
36.【答案】(1)响度;空气;(2)运动;小。
【解析】(1)声音的三个特征:音调是指声音的高低,响度是指人耳感觉到的声音的大小,音色是指声音的品质和特色。
声音的传播需要介质,固体、液体和气体都能传声。
(2)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
流体压强与流速的关系:流体流速越快的位置,压强越小。
【解答】(1)成语“震耳欲聋”是形容声音的响度大;
固体、液体和气体都能传声,运动员听到的欢呼声是通过空气传播的。
(2)孙颖莎跳起扣球时,以球桌为参照物,孙颖莎相对于球桌的位置发生了变化,是运动的。
根据流体压强和流速的关系可知,空气相对乒乓球流速大的一侧压强小。
故答案为:(1)响度;空气;(2)运动;小。
37.【答案】平整;200;摩擦力。
【解析】(1)大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强;
(2)根据F=PS计算大气压力;
(3)摩擦力产生的条件:两物体相互接触并挤压时会产生摩擦力。
【解答】(1)使用时排尽吸盘内的空气,吸附在平整的墙面上,以防止气体进入吸盘里产生大气压强;
(2)排尽空气后的吸盘受到的大气压力为:F=PS=1×105Pa×2×10﹣3m2=200N;
(3)吸盘挂钩有往下掉的趋势,它不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
故答案为:平整;200;摩擦力。
38.【答案】大气压;空气吸盘。
【解析】(1)生活中证明大气压存在的实验非常多,如覆杯实验、瓶吞鸡蛋。冷水浇铁皮罐,也是证明大气压的存在实验。
(2)大气压的应用在生活中有很多事例,比如空气吸盘,钢笔吸墨水等。
【解答】(1)铁桶里的水被加热,产生大量的水蒸气。桶口堵住,浇上冷水,温度降低,水蒸气液化,桶内的气压变小,在大气压的作用下铁桶被压扁。
(2)大气压的应用在生活中有很多事例,比如空气吸盘,钢笔吸墨水等。
故答案为:大气压;空气吸盘。
39.【答案】压强;6.8×104。
【解析】减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积;在受力面积一定时,减小压力。
利用压强计算公式计算即可。
【解答】过草地时,他将发电机放在竹排上,是在压力一定时增大了与地面的接触面积,减小压强;
若肩膀的受力面积为0.01m2,发电机对肩膀的压强为p6.8×104Pa。
故答案为:压强;6.8×104。
40.【答案】增大受力面积;形成近视眼。
【解析】(1)减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
(2)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,使远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方,近视眼配戴凹透镜进行矫正。
【解答】(1)双肩背书包,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小书包对肩膀的压强,使肩膀感觉比较舒服。
(2)小朋友低头近距离看书,若长期如此会形成近视眼。
故答案为:增大受力面积;形成近视眼。
41.【答案】1.2×105;2×105。
【解析】浮力:根据阿基米德原理,F浮=G排=m排g,把排水量m排代入计算得F浮;压强:根据液体压强公式p=ρ海水gh,把h代入计算得p;据以上分析解答。
【解答】根据阿基米德原理,浸在液体中的物体所受浮力等于排开液体的重力:F浮=G排=m排g,已知排水量m排 =12t=12×103kg,g=10N/kg;F浮=m排g=12×103kg×10N/kg=1.2×105N;
根据液体压强公式:p=ρ海水gh,已知ρ海水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,h=20m;p=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m=2×105Pa。
故答案为:1.2×105;2×105。
42.【答案】<;<。
【解析】甲试管倾斜时,与乙试管液面相平,故甲试管竖直时,液面比乙试管高,据此进行判断即可。
【解答】甲试管倾斜、乙试管竖直时液面相平,则甲试管竖直后,液体长度不变、高度将大于乙试管,故甲试管液体体积大于乙试管液体体积。
根据得知,质量相同时,液体密度与体积成反比,故甲试管液体密度小于乙试管液体密度。
根据液体压强公式p=ρgh得知,深度相同时,底部所受压强与液体密度成正比,故甲试管液体压强小于乙试管液体压强。
故答案为:<;<。
43.【答案】2×103;15N或7.5N。
【解析】(1)已知溢水杯中水的深度,根据p=ρgh,可得水对容器底部的压强;
(2)设截取部分重力为ΔG,乙对地面压力变化量ΔF乙=ΔG(切去部分后压力减少量等于截取重力)将截取部分放入溢水杯中,由于可能有水溢出,导致甲增大的压力较小,根据物体触底时没有漂浮,结合浸入的体积与上浮空缺体积分析溢出的体积,得出溢出水的重力,根据甲、乙对水平地面的压力变化量之比为2:3分析物体的重力,结合浮力与重力比较是否触底。
如果漂浮根据浮力等于重力,根据压力变化量的比值分析得出重力与溢出水的重力,结合浮力等于上浮空缺的,结合浮力与溢出水的关系分析得出溢出水的重力和切割的重力。
【解答】(1)已知溢水杯中的深度h=0.2m,故水对甲底部的压强为p=ρ液gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa,
(2)设截取部分重力为ΔG,乙对地面压力变化量ΔF乙=ΔG(切去部分后压力减少量等于截取重力)将截取部分放入溢水杯中,由于可能有水溢出,导致甲增大的压力较小,根据甲、乙对水平地面的压力变化量之比为2:3;
假设截取的高度为h,
ΔF乙=ΔG=Δmg=ρΔVg=ρBShg;
乙的密度小于水,当放入水中时,可能沉底,也可能漂浮;
如果沉底,且有水溢出,故浸入的体积为V=Sh'=4×10﹣3m2×0.25m=0.001m3;此时的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N;
上方空缺的体积为V'=1×10﹣2m2×(0.25m﹣0.2m)=5×10﹣4m3
溢出水的重力为为G=mg=ρΔVg=1.0×103kg/m3×10N/kg(0.001m3﹣5×10﹣4m3)=5N;
甲、乙对水平地面的压力变化量之比为2:3,则(ρBShg﹣5N):ρBShg=2:3;
则ρBShg=15N>10N,故沉底的情况是成立;
如果漂浮根据浮力等于重力,ΔG=F浮=G空+G溢出=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3+G溢出=5N+G溢出
根据(ΔG﹣G溢出):ΔG=2:3;
ΔG=3G溢出;则5N+G溢出=3G溢出;
G溢出=2.5N;
ΔG=3G溢出=3×2.5N=7.5N;
当重力7.5N时,物体的高度为h',根据G=mg=ρVg=ρshg知,7.5N=0.8×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m2×h';
解答h'=0.0234375m,小于溢出水的高度,故是可行的。
故答案为:2×103;15N或7.5N。
44.【答案】(1)A的密度为0.2×103kg/m3;
(2)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程,水箱底部受到水的压强变化了1600Pa。
【解析】(1)由图乙可知,当排出的水量4kg时,A刚好完全离开水面,则A不受浮力,A受到的拉力F与物体的重力是一对平衡力,据此求出A的重力;
由图乙可知,在排水量为0~1kg范围内,F不变,A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用,且F浮=GA+F压,利用阿基米德原理求出体积,利用密度公式求出密度;
(2)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中,水量减少了3.4kg﹣1kg=2.4kg,浮力减小了8N,则液体对柱形水箱的压力的减少量ΔF=ΔG水+ΔF浮=ΔG水+ΔF示,由公式p求得水对箱底的压强变化量。
【解答】(1)由图乙可知,当排出的水量4kg时,A刚好完全离开水面,则A不受浮力,A受到的拉力F与物体的重力是一对平衡力,即GA=F=2N;
A浸没时,所受浮力为:F浮=GA+F压=2N+8N=10N,
物体A的体积为:VA1×10 3m3;A的质量:mA0.2kg,A的密度:ρA0.2×103kg/m3,
(2)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中,水重力变化量为:
ΔG=Δmg=(3.4kg﹣1kg)×10N/kg=24N;
浮力变化量为ΔF浮=ΔF示=8N,
水箱底部受到水的压力变化量为:
ΔF=ΔG水+ΔF浮=24N+8N=32N,
水箱底部受到水的压强变化量为:
Δp1600Pa。
答:
(1)A的密度为0.2×103kg/m3;
(2)水从A上表面下降至传感器示数为零的过程,水箱底部受到水的压强变化了1600Pa。
45.【答案】6:1;先增大后减小再不变。
【解析】(1)根据密度公式和重力公式G=mg进行计算。
(2)根据压强公式进行分析。
【解答】(1)A和B所受的重力之比为:。
(2)根据可知:当0<x≤0.5a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,但受力面积减小得更快,所以压强变大;
当0.5a<x<1.5a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,但压力减小得更快,所以压强变小;
当1.5a≤x<2a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。
所以若从左到右、竖直向下切割双层米糕,随着被切割的宽度x(0<x<2a)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。
故答案为:6:1;先增大后减小再不变。
46.【答案】1750;15.5。
【解析】(1)算出溢水杯和水对升降台的总压力,再根据压强公式求解;
(2)对A进行受力分析,传感器的示数等于A的重力加上吸收的水的重力减去A受到的浮力;
【解答】(1)溢水杯中水的重力G水=m水g=ρ水gV水=1000kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×17×10﹣2m=34N;
溢水杯对水平升降台的压力F=1N+34N=35N,
则溢水杯对升降台的压强p1750Pa;
(2)升降台缓慢上升至A刚好浸没时,溢出水的体积为:
V溢=100cm2×10cm﹣(20cm﹣17cm)×200cm2=400cm3=4×10﹣4m3;
溢出水的重力为:G溢=ρ水gV溢=103kg/m3×10N/kg×4×10﹣4m3=4N;
实际溢出水的重力为3.5N,则有4N﹣3.5N=0.5N的水被圆柱体吸收;
静置一段时间后,水面下降0.5cm并保持不变,
则此过程中圆柱体再次吸收水的体积:V吸′=(SB﹣SA)Δh=(200cm2﹣100cm2)×0.5cm=50cm3,
所以圆柱体再次吸收水的重力:G吸′=ρ水V吸′g=1000kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N,
则整个过程中圆柱体吸收水的总重力:G吸总=G吸+G吸′=0.5N+0.5N=1N;
升降台降低2cm,水面再次下降的高度为:
Δh′=d2cm4cm;
此时A浸在水中的体积为:V排′=SA(hA﹣Δh﹣Δh′)=100cm2×(10cm﹣0.5cm﹣4cm)=550cm3;
此时A受到的浮力:F浮′=ρ水gV排′=1000kg/m3×10N/kg×550×10﹣6m3=5.5N;
则此时力传感器的示数为:F拉=GA+G吸总﹣F浮′=20N+1N﹣5.5N=15.5N。
故答案为:1750;15.5。
四.实验探究题(共4小题)
47.【答案】(1)增大;大;大;(2)1×108;1×104。
【解析】(1)液体压强与液体的深度和密度有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答;
(2)分析图乙得出液体压强与液体深度的关系,据此计算得出结果。
【解答】(1)由图乙中盐水内部压强随深度变化的图线知,盐水内部随深度的增大而增大;
由图乙知,对比两条图线,深度相同时,盐水的压强比酒精大,由盐水的密度大于酒精的密度,由此可以得出结论:当液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大,即液体的密度越大,内部压强与深度的比值越大;
(2)由图像可知:当液体密度一定时,液体压强与深度的比值一定,说明当液体密度一定时,液体压强与深度成正比;
则一万米深处海水产生的压强约为p=10000m1×108Pa;
大拇指盖的面积约为S=1cm2=1×10﹣4m2,
则对大拇指盖的压力约为F=pS=1×108Pa×1×10﹣4m2=1×104N。
故答案为:(1)增大;大;大;(2)1×108;1×104。
48.【答案】(1)用手轻按橡皮膜;(2)密度;深度;(3)C;(4)变小;(5)。
【解析】(1)根据U形管压强计气密性检查的实验操作规范,按压橡皮膜观察液面升降,可判断装置是否漏气;
(2)根据控制变量法液体压强实验规律,深度相同改变液体种类,可探究密度对压强的影响;液体相同改变探头深度,可探究深度对压强的影响;
(3)根据液体压强公式p=ρgh,压强差固定时,U形管内液体密度越小,液面高度差越大,结合选项逐一判断;
(4)容器为柱形容器,液体对容器底部压力等于液体自身重力;水分蒸发后盐水总质量、总重力减小,底面积不变,由可推导底部压强变化;
(5)橡皮膜相平时两侧液体压强相等,由p水=p液列等式,变形推导待测液体密度表达式。
【解答】(1)使用前用手轻按橡皮膜,观察U形管液面升降灵活,说明装置不漏气。
(2)乙、丙深度相同,液体分别为水、盐水,密度不同,结论:深度相同时,液体密度越大,压强越大;丙、丁液体相同,探头深度不同,说明液体压强与深度有关。
(3)同一压强下,,U形管内液体密度越小,液面高度差越明显;内径、管长不影响高度差,故选:C。
(4)容器是柱形容器,盐水对容器底部的压力等于盐水总重力;水蒸发后盐水总质量减小、总重力减小,容器底面积不变,根据\(p=\dfrac{F}{S}\),盐水对容器底的压强变小。
(5)橡皮膜平整,两侧压强相等:ρ水gh1=ρ液gh2,化简得。
故答案为:(1)用手轻按橡皮膜;(2)密度;深度;(3)C;(4)变小;(5)。
49.【答案】(1)凹陷程度;不可以;
(2)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;
(3)A;
(4)=;
(5)没有控制压力的大小相同。
【解析】(1)本实验通过海绵的凹陷程度来反映压力的作用效果,采用了转换法;选用的受压材料形变要明显;
(2)(3)压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有关,实验时应采用控制变量法,即探究压力的作用效果与压力大小的关系时应控制受力面积的大小不变,探究压力的作用效果与受力面积时应控制压力的大小不变。
(4)根据压强有关因素分析;
(5)根据控制变量法分析。
【解答】(1)根据转换法,图中压力的作用效果是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。因木板受压形变不明显,故我们不可以用木板代替海绵来完成实验;
(2)放在水平面上的物体的重力与压力相同,将两个相同的小桌分别正立放在海绵上,其目的是控制受力面积相同;对比甲、乙图可知,受力面积相同时,压力越大,海绵的凹陷程度越大,压力的作用效果越明显。
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出:压力相同,压力作用效果与受力面积大小有关,书包带宽是增大受力面积减小压强,货车不允许超载是减小压力减小压强,故A正确;
(4)图3中桌面对海绵的压强为p1,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p2。由于压力和受力面积都不变,故压强不变,则p1=p2;
(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,此时改变了受力面积的同时也改变了压力,由此他得出结论:压力的作用效果和受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力大小不变。
故答案为:(1)凹陷程度;不可以;
(2)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;
(3)A;
(4)=;
(5)没有控制压力的大小相同。
50.【答案】(1);(2);;(3)上边;不均匀;(4)不变;(5) p0。
【解析】(1)根据漂浮的条件和阿基米德原理分析解答;
(2)根据不同液体中的浮力相等,结合阿基米德原理分析回答;
(3)根据公式F浮=ρ液gV排结合浮力不变可得出h'与ρ、ρ液及h的关系式,据此得出的结论,密度计的刻度线上端刻度小、下端刻度大和上端刻度疏、下端刻度密;
(4)根据托里拆利实验可知,玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外的水银柱的高度差,只要大气压不变,水银柱内外液面高度差值将不变;
(5)根据p=ρ液gh分析回答。
【解答】(1)玻璃管漂浮,浮力等于重力,
阿基米德原理F浮=ρ液gV排和G=mg有:
ρgSh1=mg,
解得:h1;
(2)根据密度计在水中和其它液体中都是漂浮,浮力都等于重力;
如果标记1.0的刻线位于液面上方,距离管与液面交接处为h2,根据阿基米德原理可知,
F浮水=F浮液1,即ρgSh1=ρ液1gS(h1﹣h2),
解得:;
同理,如果标记1.0的刻线位于液面下方,距离管与液面交接处为h2(题中未画出),
F浮水=F浮液2,即ρgSh1=ρ液2gS(h1+h2),
解得:;
(3)因密度计在水中和其它液体中都是漂浮,浮力都等于重力,
F浮水=F浮液=G,即:ρgSh=ρ液gSh',则:h',
由h'可知,h'和ρ液成反比,说明上端刻度小、下端刻度大,即数值小的刻线在上边,且密度计上的刻度分布是不均匀的;
(4)玻璃管的上提下压或玻璃管的粗细都不影响玻璃管内外液面高度差,只要大气压不变,玻璃管内外液面高度差值将不变;
(5)当大气压为p0时,管内外液面高度差为h3,根据p=ρ液gh可知,p0=ρ液'gh3……①,
将(4)中简易气压计拿到山顶,发现管内外液面高度差为h4,山顶的气压为p'=ρ液'gh4……②,
由①②可知,
p' p0。
故答案为:(1);(2);;(3)上边;不均匀;(4)不变;(5) p0。
五.解答题(共7小题)
51.【答案】(1)不变;变大;(2)①水对箱底产生的压强为6×103Pa;
②浮筒排开水的体积为7.5×10﹣4m3。
【解析】(1)由图b知水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒所受浮力不变,由阿基米德原理F浮=G排判断出浮筒排开水重力的变化;由p=ρgh判断出水对箱底产生压强的变化;
(2)①根据p水=ρ水gh算出水对箱底产生的压强;
②由图知阀门完全关闭时浮筒受到的浮力F浮=7.5N,由F浮=ρ水V排g算出浮筒排开水的体积。
【解答】(1)由图b知水深从0.1m到0.4m的过程中,浮筒所受浮力不变,由阿基米德原理F浮=G排知浮筒排开水的重力不变;
由于水的深度变大,由p=ρgh知水对箱底产生的压强变大;
(2)阀门完全关闭时,水的深度为:h=0.6m:
①水对箱底产生的压强为:
p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa;
②由图知阀门完全关闭时浮筒受到的浮力F浮=7.5N,
由F浮=ρ水V排g可得浮筒排开水的体积:
V排7.5×10﹣4m3。
故答案为:(1)不变;变大;(2)①水对箱底产生的压强为6×103Pa;
②浮筒排开水的体积为7.5×10﹣4m3。
52.【答案】(1)电磁波;通电线圈在磁场中受力转动;
(2)机器人跑步的平均速度是7.2km/h;
(3)机器人所搬货物的质量是20kg。
【解析】(1)无线网络通过电磁波传递信息;电动机利用磁场对电流的作用力工作的;
(2)根据v计算速度;
(3)根据压强公式计算压力,压力等于总重力结合重力公式计算。
【解答】(1)技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息,这是利用电磁波实现的,电动机的原理是磁场对电流有力的作用,使得通电线圈在磁场中受力转动。
(2)平均速度v7.2km/h;
(3)根据p知,压力F=pS=0.05m2×1.8×104Pa=900N;
根据水平面上压力等于总重力,即总重力为900N;
根据重力G=mg知,机器人所搬货物的质量是mm'70kg=20kg。
故答案为:(1)电磁波;通电线圈在磁场中受力转动;
(2)机器人跑步的平均速度是7.2km/h;
(3)机器人所搬货物的质量是20kg。
53.【答案】(1)水深300m处的压强为3×106Pa;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积为4×104m3;
(3)增加的宽度为10m;另外一种改装方法:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
【解析】(1)根据液体压强公式计算;
(2)根据阿基米德原理先计算船体所受最大浮力,进一步求出船体重力,再利用空载时漂浮,即可求出空载时排开水的体积。关键要计算准确;
(3)为了安全装载“海基二号”,根据漂浮条件可知,增加的重力等于增加的浮力,增加的重力也就是导管架的重力与驳船最大载重之差,再加上船自重的增加量,结合阿基米德原理列出方程可求出驳船加宽后体积的增加量,从而求出驳船总宽度至少应增加多少;
由阿基米德原理可知,增大V排,可增大浮力,据此提出改装驳船的方法。
【解答】(1)水深300m处的压强:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×300m=3×106Pa;
(2)吃水深度最大时,驳船排开水的体积:V排=abh浸大=200m×50m×7m=7×104m3,
则驳船载重最大时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7×104m3=7×108N;
该驳船的最大载重G货大=3×108N,由漂浮条件可知F浮=G船+G货大,
所以,船体的自重:G船=F浮﹣G货大=7×108N﹣3×108N=4×108N;
驳船空载时处于漂浮状态,此时驳船受到的浮力:F空浮=G船=4×108N,
加宽前,驳船空载时排开水的体积:V空排4×104m3;
(3)加宽前,驳船载重最大时,由阿基米德原理和漂浮条件可得:
ρ水gV排=G船+G货大﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
为了安全装载“海基二号”,设驳船加宽后体积的增加量至少为ΔV,因加宽后驳船的最大吃水深度不变,且最大吃水深度为驳船高度的一半,则排开水的体积增加量:ΔV排ΔV,
由阿基米德原理可得,驳船受到浮力的增加量:ΔF浮=ρ水gΔV排ρ水gΔV,
所以,加宽后驳船受到的浮力:F浮′=F浮+ΔF浮=ρ水gV排ρ水gΔV,
由题知,若驳船体积每增加1m3,自重增加2.5×103N,
则加宽后驳船自身重力的增加量:ΔG=2.5×103N/m3×ΔV,
加宽后驳船仍然漂浮,由阿基米德原理和漂浮条件可得:
ρ水gV排ρ水gΔV=G船+G导管架+2.5×103N/m3×ΔV﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
②﹣①可得:ρ水gΔV=G导管架+2.5×103N/m3×ΔV﹣G货大,
代入数据有:1×103kg/m3×10N/kg×ΔV=3.7×108N+2.5×103N/m3×ΔV﹣3×108N,
解得:ΔV=2.8×104m3,
所以,增加的宽度至少为:Δb10m;
增加宽度可以增大V排,增大浮力,同理,增加船的长度或在船体周围加浮筒,也可以增大V排,从而增大浮力,故另外一种改装方法为:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
答:(1)水深300m处的压强为3×106Pa;
(2)加宽前,驳船空载时排开水的体积为4×104m3;
(3)增加的宽度为10m;另外一种改装方法:增加船的长度或在船体周围加浮筒。
54.【答案】(1)电磁;机械;
(2)拖拉机与水平田地的总接触面积至少为0.6m2;
(3)牵引力做的功为3.6×106J。
【解析】(1)电磁波能传递信息;内燃机做功冲程将内能转化为机械能;
(2)利用压强公式求出总接触面积;
(3)利用速度公式求出拖拉机移动的距离,牵引力做的功为W=Fs。
【解答】(1)①电磁波能传递信息,远程控制平台是利用电磁波向拖拉机传递信息的;
②内燃机的做功冲程,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,将内能转化为机械能,拖拉机工作时,内燃机的做功冲程将内能转化为机械能;
(2)拖拉机对水平田地的压力等于拖拉机的重力:F=G=mg=4.8×103kg×10N/kg=4.8×104N,
压强一般不超过80kPa,拖拉机与水平田地的总接触面积至少为:S0.6m2;
(3)拖拉机移动的距离为:s=vt=2m/s×1×60s=120m,
牵引力做的功为:W=Fs=3×104N×120m=3.6×106J。
答:(1)电磁;机械;
(2)拖拉机与水平田地的总接触面积至少为0.6m2;
(3)牵引力做的功为3.6×106J。
55.【答案】(1)水在A处产生的压强大小3000Pa;
(2)此时蓄水池中的水深4cm;
(3)此时饮水槽水面到蓄水池水面的高度;
(4)增大进水口到蓄水池的高度的方法:减小水杯质量(或增大水杯横截面S2、增大杯内气体长度d)。
【解析】(1)利用液体压强公式p=ρgh直接代入水深计算 A 处液体压强;
(2)R0与RF串联,电压表测RF电压,根据串联分压算出R0两端电压,由欧姆定律求电路电流,再算出RF阻值,对照丙图图像读出对应水深;
(3)进水口恰好不进水时水杯受力平衡,水杯重力、杯内气体压强、外部水压列平衡方程,推导高度差L表达式;
(4)进水口高度升高,内外水位差变大,所需水杯浮力增大,提出调整水杯质量/横截面积的方案。
【解答】(1)A处产生的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,
(2)当电压表示数达到7V时,U0=U﹣UF=8.4V﹣7V=1.4V,
根据欧姆定律 ,
R0与RF串联,I相同
由丙图得,时,h=4cm=0.04m;
(3)水杯受力平衡时,设进水口到饮水槽水面的高度为H,进水口处水杯受到液柱产生压力为 F1、饮水槽中的液柱对水杯杯底的压力为 F2、饮水槽中的液柱对水杯杯内气体的压力为F3,则
F1+F2+mg=F3
又 F1=p1S1=ρg(L+H)S1
F2=p2(S2﹣S1)=ρgH(S2﹣S1)
F3=ρg(H+d)S2
由上得
(4)要增大进水口到蓄水池的高度,根据上式,可以采用方法:减小水杯质量m(增大水杯的横截面积 S2、增大杯内气体的长度d等其他合理答案)
故答案为:(1)水在A处产生的压强大小3000Pa;
(2)此时蓄水池中的水深4cm;
(3)此时饮水槽水面到蓄水池水面的高度;
(4)增大进水口到蓄水池的高度的方法:减小水杯质量(或增大水杯横截面S2、增大杯内气体长度d)。
56.【答案】(1)减小;
(2)省力;
(3)该推车式灭火器的总重力为550N;
(4)此时推车对地面的压强为2.75×105Pa。
【解析】(1)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动;
(2)比较动力臂与阻力臂的大小关系即可判断是否省力;
(3)知道灭火器的总质量,利用G=mg求其总重力;
(4)推车式灭火器静止在水平地面上,对地面的压力等于其总重力,受力面积等于与地面的总接触面积,利用p计算此时推车对地面的压强。
【解答】(1)带有车轮的推车式灭火器能轻松移动,是通过滚动代替滑动的方式来减小摩擦力;
(2)如图甲,以O为支点,用力F抬起推车静止时,动力臂大于阻力臂,推车相当于省力杠杆;
(3)灭火器的总质量m=55kg,总重力:
G=mg=55kg×10N/kg=550N;
(4)推车式灭火器静止在水平地面上,对地面的压力F=G=550N,
受力面积S=20cm2=0.002m2,此时推车对地面的压强:
p2.75×105Pa。
故答案为:(1)减小;
(2)省力;
(3)该推车式灭火器的总重力为550N;
(4)此时推车对地面的压强为2.75×105Pa。
57.【答案】(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强为8×104Pa;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积为1.419×105m3;
(3)。
【解析】(1)根据p=ρgh求出邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强;
(2)根据浮沉条件求出邮轮在淡水中满载航行时受到的浮力,利用阿基米德原理求出邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积;
(3)根据物体漂浮条件,并结合阿基米德原理分析解答。
【解答】(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强为:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa;
(2)该邮轮满载排水量为1.419×108kg,根据浮沉条件可知,
F浮=G排=m排g=1.419×108kg×10N/kg=1.419×109N,
则邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积为:
V排1.419×105m3;
(3)船无论在夏季还是冬季始终漂浮,浮力都等于重力,故浮力相等;
由表中数据可知,无论在夏季还是冬季海水的密度始终大于淡水密度,根据F浮=ρ液gV排可知,船排开海水的体积小于淡水的体积,因此夏季海洋线S和冬季海洋线W应在F线的下方;同理,冬季海洋的密度大于夏季海洋密度,所以夏季海洋线S应在冬季海洋线W的上方,如下图所示:

答:(1)邮轮在淡水中静止时,水对8m深处船体的压强为8×104Pa;
(2)邮轮在淡水中满载航行时排开水的体积为1.419×105m3;
(3)。
六.计算题(共2小题)
58.【答案】(1)双脚站立时对水平地面的压强为1×104Pa;
(2)牵引力所做的功为1×104J;
(3)在该路段牵引力做功的功率为100W。
【解析】(1)机器人对地面的压力等于自身重力,用G=mg算出重力后,再用 p计算对地面的压强;
(2)先根据题意算出牵引力F,再用s=vt算出移动距离,最后用W=Fs计算牵引力做的功;
(3)可以用P计算牵引力做功的功率。
【解答】(1)机器人对水平地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,对水平地面的压强 ;
(2)机器人运动时所受的牵引力F牵=0.2G=0.2×500N=100N,机器人运动的路程s=vt=1m/s×100s=100m,牵引力所做的功 ;
(3)牵引力做功的功率 。
故答案为:
(1)双脚站立时对水平地面的压强为1×104Pa;
(2)牵引力所做的功为1×104J;
(3)在该路段牵引力做功的功率为100W。
59.【答案】(1)放入物块A前溢水杯对桌面的压强为100Pa;
(2)物块A的密度为0.8×103kg/m3;
(3)物块B的重力为14N。
【解析】(1)放入A前,溢水杯对桌面压力等于自身重力,用p直接计算压强即可;
(2)先由注水数

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