2020年中考物理专题09压强（附解析2年中考1年模拟）.doc

1 专题 09 压强 本专题中考考点和要求（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次） 知识性 目标 技 能 性 目 标 体验性 目标 评价目标评价水平 标准要求 了 解 认 识 理 解 独立 操作 经 历 认 同 内 化 （1）通过实验，理解压强。知道日常生活 中增大和减小压强的方法。 ▲ ▲ ▲ （2）通过实验，探究并了解液体压强与哪 些因素有关。知道大气压强与人类生活的 关系。了解流体的压强与流速的关系及其 在生活中的应用。 ▲ ▲ 规律总结 1：利用压强公式解决计算题时思维方法 1.对压强公式 P=F/S 的理解： （1）压力 F 的大小不一定等于重力，方向也不一定是竖直向下。压力与物体表面垂直； （2）受力面积 S 是指物体相互挤压的面积，与物体表面积不一定相等，可以等于或小于物体表面积，但绝 对不会大于物体的表面积。 （3）在理解了压力和受力面积之后，运用压强公式计算时，F 的单位是牛顿（N），受力面积 S 的单位要用 平方米（m2），这样得到物体所受压强 P 的单位是帕（Pa）。 （4）在讨论压力作用效果时，应该用控制变量法来分析，即当压力 F 一定时，压强 P 与受力面积成反比； 当受力面积一定时，压强 P 与压力成正比。如果在增大压力 F 的同时，减小受力面积，那么物体受到的压 强是增大的；在减小压力和同时增大受力面积时，压强是减小的，对后面两点希望大家也要有清醒的认识。2 （5）压强公式 P=F/S 既适用与固体，又适用与液体，也适用与气体。 2.利用液体压强公式求解问题时应重点关注的地方： （1）应用的公式是 P=ρgh；（2）g=9.8N/kg 有时题中为了计算简单给出 g=10N/kg（3）ρ 是指产生压强 的液体的密度，一般给出，但对常见的液体水，其密度需记忆。ρ 水=1.0×103kg/m3（4）h 是指深度，表示 从自由液面到计算压强的那点之间的竖直距离，即深度是由上往下量的。对以上问题理解后，各量单位统 一了，代入公式计算能很好地解决实际问题。 规律总结 2：解决流体压强与流速问题思路 用流体压强大小与流速关系的规律，即在流体中流速越大地方，压强越小；流速越小的地方，压强越大。 【例题 1】（2018 湖北武汉）如图所示，实心长方体 A 和 B 放在水平地面上，高度之比 hA︰hB=2︰1，底面 积之比 SA︰SB=2︰3，它们对地面的压强相等，则它们的密度之比 ρA:ρB 和它们对地面的压力之比 FA︰FB 分别为 （ ） A.ρA:ρB=1：2 FA︰FB=2︰1 B.ρA:ρB=2：1 FA︰FB=2︰3 C.ρA:ρB=2：1 FA︰FB=2︰1 D.ρA:ρB=1：2 FA︰FB=2︰3 【答案】D 【解析】根据压强公式 P=F/S 知道 PA = FA / SA，PB = FB / SB 由题意 PA = PB 可得 FA / SA= FB / SB 所以 FA ：FB = SA ：SB=2︰3 对于物体 A, FA =GA= mAg=ρAVAg=ρASAhAg 对于物体 B, FB =GB= mBg=ρBVBg=ρBSBhBg ρASAhAg：ρBSBhBg=2︰33 ρA：ρB=2SBhBg︰3SAhAg=2SBhBg/3SAhAg=(2/3)×(SB/SA) ×(hB/hA) =(2/3)×(3/2) ×(1/2)=1：2 所以 ρA：ρB=1：2 所以选项 D 正确。 【例题 2】（2019 福建）如图所示，均匀长方体甲、乙放在水平地面上，甲、乙的底面积分别为 S、S' （S＞S'），此时它们对地面的压强相等。现将甲、乙顺时针旋转 90°后，甲、乙的底面积分别为 S'、S， 关于此时甲、乙对地面的压强 p 甲、p 乙和对地面的压强变化△p 甲、△p 乙的大小关系，下列判断正确的是 （　　） A．p 甲＜p 乙，△p 甲＞△p 乙 B．p 甲＜p 乙，△p 甲＜△p 乙 C．p 甲＞p 乙，△p 甲＞△p 乙 D．p 甲＞p 乙，△p 甲＜△p 乙 【答案】C 【解析】（1）甲、乙的底面积分别为 S、S'（S＞S'），甲乙压强相等，根据 F＝pS，可以判断甲对水平地面 的压力大于乙对水平地面的压力，所以甲的重力大于乙的重力。 甲乙是长方体，当甲、乙顺时针旋转 90°后，甲、乙的底面积分别为 S'、S，甲的受力面积减小，甲对水 平地面的压力不变，甲对水平地面的压强增大，乙的受力面积增大，乙对水平地面的压力不变，乙对水平 地面的压强减小，由于原来甲乙对水平地面的压强相等，所以旋转后甲对水平地面的压强大于乙对水平地 面的压强，即甲＞p 乙。 （2）△p＝p﹣p'＝ ﹣ ＝ 因为面积变化相同，甲对地面的压力大于乙对地面的压力，所以甲对水平地面的压强变化量大于乙对地面 的压强变化量即△p 甲＞△p 乙。 【例题 3】（2018 海南）我国首艘国产航母的长度 315m，宽度 75m，吃水约 10.5m，2018 年 5 月 13 日离港 海试。航母静止在海面上时所受海水的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）重力，其水下部分距海 面深 9m 处承受海水产生的压强为 Pa．（ρ 海水=1.03×103kg/m3，g 取 10N/kg） 【答案】等于；9.27×104。 【解析】根据物体浮沉条件可知，航母静止在海面上时（漂浮），其受到的浮力等于它受到的重力；4 距海面深 9m 处承受海水产生的压强： p=ρgh=1.03×103kg/m3×10N/kg×9m=9.27×104Pa。 【例题 4】（2019 山西）如图，装有两种不同液体的烧杯置于水平面上，两液体没有混合。上层液体的高度 为 h，密度为 0.8ρ；下层液体的高度为 2h，密度为 ρ．则液体对烧杯底部的压強为（　　） A．2.4ρgh B．2.7 ρgh C．2.8 ρgh D．3 ρgh 【答案】C 【解析】上层液体所产生的压强： p 上＝ρ1gh1＝0.8ρgh； 下层液体所产生的压强： p 下＝ρ2gh2＝ρg×2h＝2ρgh； 因烧杯是柱形容器，则液体对烧杯底部的压强： p 底＝p 上+p 下＝0.8ρgh+2ρgh＝2.8ρgh。 【例题 5】（2018 江苏镇江）下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是（ ） A．图甲所示向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢 B．图乙表示装有液体的玻璃管，底部和侧壁的橡皮膜往外凸起 C．图丙表示地铁站台边，人必须站在安全黄线以外的区域候车 D．图丁所示表示飞机升力的产生原因 【答案】B 【解析】图甲，向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢，是因为两纸之间空气流速大、压强小，外侧流速小， 压强大，在压强差的作用下纸张向中间靠拢，故 A 不符合题意；图乙，装有液体的玻璃管，因为液体对容5 器底和容器侧壁都有压强，所以底部和侧壁的橡皮膜往外凸起，故 B 符合题意；图丙，地铁站台边，安全 线和列车之间空气流速大，压强小，外侧流速小，压强大，在压强差作用下，人会被“吸”向列车，所以 必须站在安全黄线以外的区域候车，故 C 不符合题意；图丁，飞机向前滑行时，机翼上方空气流速大，压 强小，机翼下方空气流速小，压强大，产生向上的压力差，即为升力，故 D 不符合题意． 【例题 6】（2019 上海）如图所示，将一根玻璃管制成粗细不同的两段，管的下方与一个装有部分水的连通 器相通。当从管的一端吹气时，连通器两端 A、B 液面高度变化情况正确的是（　　） A．A 液面上升 B．A 液面下降 C．B 液面下降 D．A、B 液面高度均不变 【答案】B 【解答】气体在流速小的地方压强大，在流速大的地方压强小，从管的一端吹气时，粗细两管中的空气流 量是相同的，粗管中的空气流速小、压强大，细管中的空气流速大、压强小，则 A 液面上方的气体压强大， B 液面上方的气体压强小，会造成 A 液面下降，B 液面上升。 【2019 年题组】 一、填空题 1.（2019 云南）牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，说明力可以改变物体的　 ；战斗机机翼下 平上凸，目的是使战机飞行时机翼下方空气的流速小于机翼上方空气的流速，从而使机翼下方空气的压强　 机翼上方空气的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”）；战斗机在进入战斗前抛掉副油箱的目的是　 战斗机的惯性（选填“增大”或“减小”），从而增强战斗机机动性。 【答案】运动状态；大于；减小。 【解答】（1）牵引车将停放在机库的战斗机拖出的过程中，运动速度发生了变化，说明力可以改变物体的 运动状态；（2）机翼上方的空气流速比机翼下方的流速快，因此机翼下方气体压强大于机翼上方气体压强， 从而产生了升力；（3）由于惯性的大小只与物体的质量有关，故战斗机进入战斗状态前要扔掉副油箱，这 是为了减小惯性，以提高战斗机的灵活性。 二、选择题6 2.（2019 苏州）圆柱形实心均匀物体 A、B 高度相同，质量分别为 mA、mB．密度分别为 ρA、ρB，两物体重 叠后放置在水平桌面上，如图甲和乙所示，设 A 对 B 的压强为 p1，B 对桌面的压强为 p2；图乙中，设 B 对 A 的压强为 p3，A 对桌面的压强为 p4，则下列比例关系正确的是（ ） A．p1：p2=[mAρA]：[（mA+mB） ρB] B．p1：p4=mA：（mA+mB） C．p2：p4=[mBρA]：[mAρB] D．p2：p3=[mA（mA+mB）ρB]：[（mB2 ρA] 【答案】BD 【解析】水平面上的物体对水平面的压力等于其重力，即 F=G=mg；根据 ρ=m/V、V=Sh 可得 S=m/ρh，再利 用 p=F/S 分别推导出 p1、p2、p3 和 p4 的表达式，最后计算各个压强比。 3.（2019 潍坊）如图，底面积不同的圆柱形容器 A 和 B 分别盛有甲、乙两种液体，两液面相平，且甲的质 量等于乙的质量，则此时液体对各自容器底部的压强 pA、pB 和压力 FA、FB 的关系是（　　） A．pA＜pB FA＝FB B．pA＜pB FA＞FB C．pA＞pB FA＝FB D．pA＞pB FA＞FB 【答案】C 【解析】（1）由图知，容器底面积 SA＜SB， 因为 V＝Sh，液面相平、h 相同， 所以，VA＜VB， 因为 m 甲＝m 乙，由 ρ＝ ，可知两液体的密度关系：ρ 甲＞ρ 乙； 根据 p＝ρgh 可知，液体对各自容器底部的压强 pA、pB 的关系为：pA＞pB； （2）对于圆柱形容器，液体对容器底部的压力 F＝pS＝ρghS＝ρgV＝mg＝G，7 因为 m 甲＝m 乙，所以，液体对各自容器底部的压力：FA＝FB。 4.（2019 大庆）2018 年 10 月月 20 日，我国自主研制的大型水陆两栖飞机 AC600 水上首飞成功。AC600 在 空中水平飞行时（ ） A．机翼下方空气流速太，压强小 B．机翼下方空气流速大，压强大 C．机翼上方空气流速大，压强小 D．机翼上方空气流速大，压强大 【答案】C 【解析】本题考查流体压强与流速的关系。飞机在空中飞行时，机翼上方空气流速大，压强小，下方空气 流速小，压强大，二者形成压力差，就是飞机升力。C 项正确。 三、简答题 5.（2019 云南）如图所示，在水平的两支筷子中间放上两只乒乓球,通过空心塑料管向两球间用力吹气,会 发现两只乒乓球相互靠近。请你用所学物理知识解释说明产生这个现象的原因。 【答案】因 为 两 球 之 间 的 空 气 流 速 大 ， 即 两 球 之 间 的 压 强 小 ， 两 球 在 两 侧 较 大 压 强 的 作 用 下 被 压 向 中 间 【解析】向 两 球 间 用 力 吹 气 ， 会 观 察 到 两 个 乒 乓 球 相 互 靠 近 ， 是 因 为 两 球 之 间 的 空 气 流 速 大 ， 即 两 球 之 间 的 压 强 小；两 球 外 侧 的 空 气 流 速 小 ， 即 两 球 外 侧 的 压 强 大 ， 所 以 两 球 在 两 侧 较 大 压 强 的 作 用 下 被 压 向 中 间 6.（2019 兰州）如图所示，用细线悬挂着的轻质汤勺接近快速下落的水流时，轻质汤勺会向水流靠拢．请 说明产生这个现象的原因． 【答案】水流动，汤勺和水流间的空气流动速度较快，汤勺和水流之间的空气压强较小，汤勺和水流另一 侧空气流速较慢，空气的压强较大；两侧的空气压力差将汤勺和水流压的靠拢． 【解析】水流带动空气流动，使水流与汤勺间的空气流动速度快，压强小． 7.（2019 镇江）如图所示，相信同学们都有过这样的经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大8 风吹来，雨伞往往会被向上吸起来．请你用学过的物理知识解释这个现象． 【答案】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞 下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来． 【解析】大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞 下方的气压大于伞上表面的气压，所以伞会被向上吸起来， 8.（2019 黑河）小明家装修时发现了两个有趣的现象． （1）现象一：屋内开着的门，在一阵风吹过后，（如图甲所示）门会关上，为什么？ （2）现象二：当门关上时，有时又会被风吹开，而在门与门框之间垫上几层纸后，（如图乙所示）风就不 会将门吹开，门不会被吹开的原因是什么？ 【答案】见解析。 【解析】（1）风从门前吹过，门前空气流速大于门后空气流速，门前受到空气压强小于门后受到的空气压 强，门后受到空气压力大于门前受到空气压力，所以门关上；（2）在门和门框之间垫几层纸后，通过增大 压力的方法增大摩擦力，所以风不能将门吹开． 四、实验题 9.（2019 成都）小明在学习液体压强时，用压强计做了如图所示的实验，获得的数据如下表。据表中信息 判断小明研究的问题是 （ ） 窗 窗 门 门 风 甲 乙 垫纸9 A．液体向各个方向压强的大小关系 B．液体压强与液体深度的关系 C. 液体压强与液体密度的关系 D．液体压强与气压的关系 【答案】B 【解析】本题考查用压强计探究液体压强特点问题。也渗透出用控制变量法研究问题思路。 A．如果研究液体向各个方向压强的大小关系，必须保证液体的密度和深度相同，改变橡皮膜的方向，不符 合题意； B．液体的密度一定，方向一定，深度不断增加，压强计的液面高度差增大，压强增大．所以此实验利用控 制变量法探究液体压强跟液体深度的关系，符合题意； C．如果研究液体压强与液体密度的关系，保证深度不变，改变液体的种类来改变液体的密度，不符合题意， D．实验中没有反映气压的大小变化，不能研究液体压强跟气压的关系．不符合题意。 10.（2019 杭州）水平实验桌面上有微小压强计、刻度尺和装有适量水的 A、B 两个烧杯。小亮学习了液体 内部压强跟哪些因素有关的知识后，又提出了新的猜想，为此他利用提供的实验器材进行了如下实验探究。 ①将微小压强计的探头放入 A 烧杯的水中，探头到烧杯底的距离 L 为 6cm，如图甲所示，记录微小压强计 U 形管两侧的液面高度差 h1； ②将微小压强计的探头放入 B 烧杯的水中，探头到烧杯底的距离 L 为 10cm，如图乙所示， 记录微小压强计 U 形管两侧的液面高度差 h2； 小亮发现 h1 大于 h2，于是小亮得出结论“液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离L 有关”。请 你利用这些器材，设计一个实验证明小亮的结论是错误的。写出实验步骤和实验现象。10 【答案】见解析。 【解析】实验步骤：① 将微小压强计的探头放入烧杯的水中，用刻度尺分别测量探头到烧杯底的距离 L1， 探头到水面的距离 H，读出压强计 U 形管两侧的液面高度差 h1，将以上数据记录在表格中。 ② 向烧杯中倒入适量的水，调整探头所在的位置，使探头到水面的距离仍为 H，用刻 度尺测量探头到烧杯 底部的距离 L2，读出压强计 U 形管两侧的液面高度差 h2，将以 上数据记录在表格中。 实验现象：通过数据可发现 L1≠ L2，h1=h2。 由此证明液体内部任意一点的压强跟该点到容器底的距离 L 无关，所以小亮的观点是错误的。 四、综合计算题 11.（2019 连云港）一个圆柱形杯身的杯子，装 12cm 高的水密封后（杯子厚度忽略不计）放在水平桌面上， 如图甲所示。再将杯子分别倒置在盛有水和某种液体的容器中，静止后杯子内外液面高度差如图乙和图丙 所示。（ρ 水=1.0×103kg/m3，g 取 10N/kg）求： （1）图甲中杯底受到水的压强 （2）图丙中某种液体的密度 （3）如果杯子自身质量为 80g，则杯内水的质量。 【答案】（1）图甲中杯底受到水的压强 1200Pa；（2）图丙中某种液体的密度 0.8×103kg/m3；（3）杯内水 的质量 0.24kg。 【解析】（1）图甲中杯底受到水的压强：p=ρ 水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa； （2）设杯子的底面积为 S，杯子在水中和在液体中受的浮力相等，F 浮水=F 浮液， ρ 水 gV 排=ρ 液 gV 排′，ρ 水 gS（h1+h2）=ρ 液 gS（h1+h3）， 图中 h1=0.12m，h2=0.04m，h3=0.08m， 解得：ρ 液=0.8×103kg/m3； （3）图乙中杯子处于漂浮状态，浮力等于其总重力，G 杯=m 杯 g=0.08kg×10N/kg=0.8N， F 浮水=G 杯+G 水，ρ 水 gS（h1+h2）=G 杯+ρ 水 gSh1，ρ 水 gSh2=G 杯， 杯子底面积 S= = =2×10﹣3m2，11 由 ρ= 得：杯内水的质量： m 水=ρ 水 V 水=ρ 水 Sh1=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m2×0.12m=0.24kg。 12.（2019 江西）2019 年 1 月 24 日，我国自主研发的全球最大水陆两栖飞机 AG600 首飞成功，可为“海上 丝绸之路”航行安全提供最快速有效的支援与安全保障。它的最大飞行速度为 560km/h,最大航程为 4500km,巡航速度(经济、节油的飞行速度)为 500km/h。某次起飞前，飞机静止在水平跑道上，总质量为 51t,轮胎与跑道的总接触面积为 0.6m2(ρ 水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求: (1)飞机静止在跑道上时对跑道的压强是多少? (2)起飞后，飞机在空中直线飞行 1400km 所需要的最短时间是多少? (3)飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，排开水的质量为 46t,此时飞机受到的重力是多少?舱底某处距 水面 1.5m，水对该处产生的压强是多少? 【答案】（1）8.5×105Pa （2）2.5h （3）1.5×104Pa. 【解析】由压强等于压力除以受力面积可以求出飞机静止在跑道上时对跑道的压强；由速度公式可以求出 飞机在空中直线飞行 1400km 所需要的最短时间；漂浮在水面上由排开水的质量可以求出重力；由液体压强 公式可以求出舱底某处距水面 1.5m 水对该处产生的压强。 （1）飞机静止在跑道上时对跑道的压强 P=G/s=mg/s=51×103kg×10N/kg/0.6m2=8.5×105Pa； （2）起飞后，飞机在空中直线飞行 1400km 所需要的最短时间，t=S/v=1400km/560km/h=2.5h； （3）飞机到达目的地降落后，漂浮在水面上，浮力等于排开水的重力， 此时飞机受到的重力：G=m 排 g=46×103kg×10N/kg=4.6×105N, 舱底某处距水面 1.5m，水对该处产生的压强 P=ρ 水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5m=1.5×104Pa. 【2018 年题组】 一、填空题 1.（2018 宁夏）小李同学暑假乘坐飞机去北京旅游，客机在飞行时，机翼下方空气流速比机翼上方慢，机 翼下方压强比机翼上方　 　（选填“大”或“小”），由此获得向上的升力；小李同学在飞机上用吸管喝 饮料时，饮料在　 　的作用下被吸入口中。 【答案】大；大气压。12 【解析】（1）机翼的形状是“上凸下平”，等质量的空气在相同时间内通过机翼的上表面和 下表面，上方空气通过时的路程大，所以机翼上方的空气流速比机翼下方大；由流体压强与 流速的关系可知，机翼上方的压强小，下方的压强大，存在向上的压强差，这样就产生了作 用在机翼上的向上的升力。（2）用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大 气压的作用下饮料被压入吸管。 二、选择题 2.（2018 岳阳）如图，质量分布均匀的长方体重物 A、B，密度分别为 ρA 和 ρB，底面积分别为 SA 和 SB， 且 SA＞SB，将它们放在水平面上，它们对地面的压强相等。现水平割去上半部分（如图中虚线所示），剩余 部分对地面的压强分别为 pA 和 pB，对地面的压力分别为 FA 和 FB，下列物理量大小比较的关系正确的是（ ） A．FA＜FB B．pA＞pB C．ρA＞ρB D．切割前后 A、B 对地面的压强均不变 【答案】C 【解析】对于柱状实心物体，可根据 p=ρgh 判断，已知两物体对地面的压强相等，由边长关系可求出密度 关系，则由压强公式可求得压强和压力的关系。 （1）设 A 的边长为 hA，B 的边长为 hB，对于柱状实心物体，则根据 p=ρgh 可得 A、B 对地面的压强分别为： pA0=ρAghA，pB0=ρBghB， 已知它们对地面的压强相等，即：pA0=pB0， 所以，ρAghA=ρBghB。 由图可知：hA＜hB， 所以，ρA＞ρB，故 C 正确； （2）长方体 A、B 沿水平割去上半部分（如图中虚线所示），则 hA′=hA/2 hB′=hB/2 则剩余部分对地面的压强分别为： pA=ρAghA′=ρAghA/2=pA0/2 pB=ρBghB′=ρBghB/2=pB0/2,故 D 错误； 已知 pA0=pB0，则 pA=pB，故 B 错误； （3）由于 SA＞SB，根据 F=pS 可得：13 剩余部分对地面的压力 FA＞FB，故 A 错误。 3.（2018•贵港）在平南高铁站，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的区 域候车，以免产生危险，这主要是因为高速列车经过时，列车与人之间的（ ） A.空气流速增大，压强减小 B.空气流速减小，压强减小 C.空气流速增大，压强增大 D.空气流速减小，压强增大 【答案】A． 【解析】当火车驶过站台时会带动周围空气流动速度加快，从而造成人周围空气流速不同，结合流体压强 与流速的关系即可解决此题。当列车驶进站台时，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，将人推向火车，易出现危险． 三、实验题 4.（2018 湖南湘潭）在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中，某中学一小组的同学 们认为此压强跟圆柱体的密度 ρ、高度 h、圆柱体底面积 S 是有关的，但有怎样的关系看法不同，于是， 在老师的帮助下，小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质 量分布均匀的实心圆柱体做实验，测出实心圆柱体竖直放置时（如图所示）对水平桌面上海绵的压下深度， 实验记录见下表． 序号 物体 底面积 S/cm2 高度 h/cm 海绵被压下深度/cm 1 合金甲圆柱体 A 10 5 0.5 2 合金甲圆柱体 B 10 10 1 3 合金甲圆柱体 C 20 10 1 4 合金乙圆柱体 A 10 5 1.5 5 合金乙圆柱体 B 10 10 3 6 合金乙圆柱体 C 20 10 3 （1）该小组同学是通过　　 来判断压强大小的． （2）分析实验 1、2 或 4、5 可以得出：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱 体的　 　． （3）分析　 　可以得出，当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关． （4）此探究过程用到的科学探究方法有　 　、　 　．14 （5）实验结束之后，同学们在老师的指导下，以某一合金甲圆柱体为研究对象，推导它对海绵的压强大小 的表达式（已知合金的密度为 ρ，长方体铁块的高度为 h，底面积为 S）．表达式为　 　． （6）上面推导出的表达式　 　（选填“能”或“不能”）应用于各类固体的压强的计算． 【答案】（1）海绵被压下深度；（2）高度；（3）2、3 或 5、6； （4）控制变量法；转换法；（5）p=ρgh；（6）不能． 【解析】（1）由题意可知，该小组同学是通过海绵被压下深度来判断压强大小的，这是转换法的运用； （2）分析实验 1、2 或 4、5 可以看出，圆柱体的材料密度相同，高度不同，对水平面的压强不同，故可得 出结论：当圆柱体的材料密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的高度有关． （3）当圆柱体的密度相同时，实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关，要求圆柱体的密度相同，对水 平面的压强也相同，而底面积必须不同，故序号 2、3 或 5、6 符合要求． （4）此探究过程用到的科学探究方法有控制变量法、转换法． （5）已知合金的密度为 ρ，长方体铁块的高度为 h，底面积为 S，由压强的公式推导过程为： p=F/S=mg/s=ρvg/s=ρshg/s =ρgh． （6）从实验条件可以看出 p=ρgh 这一公式只适用于质量分布均匀的实心柱状物体，不能应用于各类固体 的压强的计算． 四、综合计算题 5.（2018 江西）如图所示，一个边长为 10cm、重 4N 的正方体木块，放置于 1m2 的水平桌面上。将重 2N 的 水倒入一个锥形瓶中，瓶重 1N，底面积为 60cm2，水深度为 5cm，将锥形瓶放在木块上。求：（1）水对瓶 底的压强。（2）木块对桌面的压强。 【答案】（1）500Pa（2）700Pa 【解析】（1）水对瓶底的压强为15 p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10－2m＝500Pa （2）木块对桌面的压强为 p＝F/s＝（G 水＋G 瓶＋G 木）/1m2＝（4＋2＋1）N/1m2＝700Pa 6.（2018 海南）如图所示，质量为 500g 的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为 80cm2，内装 1.5L 的水， 已知 g=10N/kg，ρ 水=1.0×103kg/m3，求： （1）容器对水平桌面的压强； （2）水对容器底部的压力． 【答案】（1）容器对水平桌面的压强为 2.5×103Pa； （2）水对容器底部的压力为 8N． 【解析】利用 G=mg 和 ρ=m/V 求出水的重力，容器对水平桌面的压力等于容器与水的总重力，又知容器底 面积，即受力面积，利用 p=F/S 计算容器对水平桌面的压强； 利用 p=ρgh 求出水对容器底部的压强，然后根据 p=F/S 计算水对容器底部的压力． （1）水的体积：V=1.5L=1.5×10﹣3m3， 根据 ρ=m/V 可得水的质量： m 水=ρ 水 V=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg， 则容器对水平桌面的压力： F=G=（m 水+m 容）g=（1.5kg+0.5kg）×10N/kg=20N， 容器对水平桌面的压强： p= = =2.5×103Pa； （2）水对容器底部的压强： p′=ρ 水 gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa， 则水对容器底部的压力： F′=p′S=1×103Pa×80×10﹣4m2=8N．16 【2020 年模拟压轴题组】 一、填空题 1.（2020 山东枣庄模拟）如图所示，有两组同样的砖，A 组一块，B 组两块。每块砖平放时的长：宽：高为 4：2：1．A 组砖对地面的压力和压强分别为 F A 和 pA；B 组砖对地面的压力和压强分别为 FB 和 pB；则：FA　 　 FB，pA　 　pB（选填“＞”“＝”“＜”） 【答案】＜；＝。 【解答】两组砖对地面的压力均等于其重力，即可 F＝G，A 组一块，B 组两块， FA＝G，FB＝2G，．故 FA＜FA； A 组砖侧放，则面积为 SA＝4×1＝4；压强 pA＝ ＝ ， B 组砖平放，则面积为 SB＝4×2＝8；压强 pB＝ ＝ ＝ ， 则 pA＝pB。 2.（2020 长春一模）分别用如图所示的 FA、FB、FC 关门，其中，____不能将门关上；当门外有风时，门会 自动关闭，这是由于门外空气流动加快，压强变_____的原故。 【答案】FA 变小 【解析】力的作用效果与力的方向有关；故用如图所示的 FA、FB、FC 关门，其中，FA 不能将门关上，FA 可以 将门打开；流体压强与流速的关系是：流速越快，压强越小，当门外有风时，门会自动关闭；这是由于门17 外空气流动加快，压强变小，屋内压强大于屋外压强，将门关上。 二、选择题 3.（2020 哈尔滨模拟）动车进站时，为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故，站台上都标有“安 全黄线”，乘客必须站在安全黄线以内，是因为动车进站时车厢附近（ ） A．气流速度大，压强小 B．气流速度大，压强大 C．气流速度小，压强小 D．气流速度小，压强大 【答案】A 【解析】当列车驶进站台时，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，将人推向火车，易出现危险。故 A 正确。 三、实验题 4.（2020大庆六中一模）下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时，压强计（U形管 中是水）两液柱的液面高度情况。 压 强 计 序 号 液体 深度ｈ /mm 左液面 /mm 右液面 /mm 液面高度差 /mm 1 30 186 214 28 2 60 171 229 58 3 水 90 158 242 84 4 盐水 90 154 246 92 （1）分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是：同种液体的压强随深度的增加而_______；比较表 中序号为3、4两组数据可得到的结论是：不同液体的压强还跟液体的_______有关。18 （2）为了进一步研究在同一深度，液体向各个方向的压强是否相等，他们应控制的量有____________和 ________________，要改变的是_____________。 【答案】（1）增大；种类（答密度也可以）。（2）密度 纬度（同一地点），橡皮膜方向。 【解析】本题考查学生在探究液体内部的压强与液体深度、液体密度之间关系时是否会控制变量，并能归 纳总结实验数据得出正确的结论。考查的目标属于科学探究领域中的“制定设计”“处理数据”“分析与论 证”水平。 四、综合计算题 5.（2020 河南郑州一模）如图所示，平底茶壶的质量是 400g，底面积是 40cm2，内盛 0.6kg 的开水，水深 12cm， 放置在面积为 1m2 的水平桌面中央．试求： （1）水对茶壶底部的压力； （2）茶壶对桌面的压强．（g 取 10N/kg） 【答案】（1）水对茶壶底部的压力为 4.8N； （2）茶壶对桌面的压强为．2.5×103Pa 【解析】（1）p=ρgh=1×103/m3×10N/kg×12×10－2m=1.2×103Pa 　　 F=PS=1.2×103Pa×40×10－4m2=4.8N （2）F′=G 壶＋G 水 =400×10－3kg×10N/kg＋0.6kg×10N/kg=10N 6.（2020 大兴安岭一模）将平底薄壁直圆筒状的空杯，放在饮料机的水平杯座上接饮料。杯座受到的压力 F 随杯中饮料的高度 h 变化的图象如图 o 饮料出口的横截面积 S1＝0.8cm2，饮料流出的速度 v＝50cm/s，杯高 H ＝10cm，杯底面积 S2＝30cm2，g 取 10N/kgo （1）装满饮料时，杯底受到饮料的压力为多大？ （2）饮料的密度为多大？ （3）设杯底与杯座的接触面积也为 S2，饮料持续流入空杯 5s 后关闭开关，杯对杯座的压强为多大？ 【答案】（1）3.6N；（2）1.2×103kg/m3；（3）1.1×103Pa。 【解析】（1）由图可知空杯对杯座的压力：F0＝0.9N；19 装满饮料时，杯对杯座的压力：F1＝4.5N； 因杯子为平底薄壁直圆筒状， 所以杯底受到饮料的压力：F＝F1﹣F0＝4.5N﹣0.9N＝3.6N。 （2）饮料的质量：m＝ ＝ ＝ ＝0.36kg； 杯中饮料的体积：V＝S2H＝30cm2×10cm＝300cm3＝3×10﹣4 m3； 则饮料的密度：ρ＝ ＝ ＝1.2×103kg/m3； （3）饮料持续流入空杯 5s，则流入杯中饮料的质量： m1＝ρS1vt＝1.2×103kg/m3×0.8×10﹣4 m2×0.5m/s×5s＝0.24kg； 此时饮料对杯底的压力：F2＝m1g＝0.24kg×10N/kg＝2.4N， 此时杯对杯座的压强：p＝ ＝ ＝1.1×103Pa。 7.（2020 苏州吴江模拟）如图所示，一个底面积为 2×10-2m2 的薄壁柱形容器放在水平桌面中央，容器高 0.15m，内盛有 0.1 m 深的水． 求：（1）容器内水的质量．（2）水对容器底部的压强． （3）当把一个质量为 3 kg 实心正方体 A 放入水中后，容器对桌面压强的增加量是 980 Pa，求物体 A 的密度 大小？ 【答案】（1）2kg；（2）980Pa；（3）1.5×103kg/m3 【解析】首先分析是固体还是液体的压力、压强的研究范围，容器中装入液体，对支持面来说研究的是固 体的压力和压强，对容器底来说研究的是液体的压力和压强。对于固体的压力和压强一般先分析压力 F，再 根据 p=F/S 分析或计算压强；对于液体的压力和压强一般是先根据 p=ρgh 分析或计算压强，再根据 F=pS 分析或计算压力。 （1）容器内水的体积：V 水=Sh=2×10-2m2×0.1m=2×10-3m3， 由 ρ=m V 可得，容器内水的质量：m 水=ρ 水 V 水=2kg； （2）水对容器底部的压强：p 水=ρ 水 gh 水=980Pa； （3）正方体的重力：GA=mAg=3kg×9.8N/kg=29.4N，20 由 p=F /S 可得，正方体 A 放入水中后对桌面压力的增加量： △F=△pS=980Pa×2×10-2m2=19.6N， ∵△F＜GA，∴水有溢出，溢出水的重力：G 溢出=GA-△F=29.4N-19.6N=9.8N， 溢出水的体积：V 溢出=m 溢出 /ρ 水 =G 溢出 /ρ 水 g =1×10-3m3， 容器内增加的体积：V′=S（h-h 水）=1×10-3m3， 物体 A 的体积：VA=V 溢出+V′=1×10-3m3+1×10-3m3=2×10-3m3， 物体 A 的密度：ρA=mA/VA=1.5×103kg/m3．