专题10 压强（解析版）

专题10压强知识要点：压强（影响压力作用效果的因素，p=F/S，改变压强的大小），液体压强（影响液体压强大小的因素，p=ρgh，连通器），大气压强（证明大气压的存在，测量大气压的值），流体压强和流速的关系。（压强估测）“估测”是物理学中常用的一种方法，可可同学对身边相关物理量进行了估测，最接近实际的是（）A．她双脚站立时对地面的压强约为105Pa B．她的体重约为1000NC．教室里空气约重2500N D．一张草稿纸平铺时对桌面的压强约为100Pa【答案】C【详解】AB．可可同学的质量大约为50kg，她的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N则可可对地面的压力F=G=500N可可同学双脚和地面的接触面积约为250cm2，则她双脚站立时对地面的压强故AB不符合题意；C．教室的长、宽、高大约为10m、8m、2.5m，则教室里空气的体积V=abc=10m×8m×2.5m=200m3空气的密度ρ=1.29kg/m3，由公式可得，教室里空气的质量m=ρV=1.29kg/m3×200m3=258kg教室里空气的重力G=mg=258kg×10N/kg=2580N故C符合题意；D．一张A4草稿纸的质量约为5g，则它对地面的压力F=G=mg=5×10-3kg×10N/kg=0.05N草稿纸的长和宽大约为30cm、20cm，则这张草稿纸和地面的接触面积为S=ab=30cm×20cm=600cm2=0.06m2则草稿纸对桌面的压强故D不符合题意。故选C。（压强估测）一份报纸，对折后平放在水平桌面上，则它对桌面的压强约为（）A．1帕 B．2帕 C．4帕 D．无法确定【答案】B【详解】根据教材中所提供的数据可知，一张报纸平放在水平桌面上，报纸对桌面的压强约为1帕；若把这张报纸对折后再平放在水平桌面上，报纸对桌面的压力不变，受力面积减小一半，由可知，报纸对桌面的压强变为原来的2倍，即2帕，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。（压强）关于压力和压强概念的理解，下列说法正确的是（）A．压力就是重力，所以物体越重，压力越大B．压力的方向与重力的方向相同，总是竖直向下的C．压强就是压力与受力面积之比D．受力面积越小，压强越大【答案】C【详解】A．压力是垂直作用在物体表面上的力，重力是地球附近物体由于地球吸引受到的力，所以压力不是重力，物体的重力大，压力不一定大。故A错误；B．只有将物体竖直压在水平面上时，压力才是竖直向下的，放在斜面上的物体其对斜面的压力就是与斜面垂直的，故B错误；C．为了描述压力的作用效果，我们把压力与受力面积之比叫做压强，故C正确；D．受力面积越小，压力大小未知，压强不一定越大，故D错误。故选C。（p=F/S）如图所示，一块长木板放在水平桌面上，在水平向左推力F作用下做匀速直线运动，直至木块右端与桌边对齐，在推木板的过程中，木板对桌面的压力F、压强p和摩擦力f的变化情况分析正确的是（）A．F和p不变，f变大 B．F和f不变，p变大C．F变小，p和f变大 D．F和f不变，p变小【答案】D【详解】因水平面上物体的压力大小和自身的重力相等，所以，在水平力F的作用下沿直线向左匀速直线运动，直至木板右端与桌边对齐时，木板对桌面的压力F不变，因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，所以，水平向左的推力F作用下做匀速直线运动，压力和接触面的粗糙程度不变，所以，木板受桌面的摩擦力f不变；木板与桌面的接触面积变大，受力面积变大，由可知，长木板对桌面的压强p变小。故ABC错误，D正确。故选D。（改变压强的大小）如图所示，书包带做得宽大是为了（）A．减小压强 B．减小压力 C．增大压强 D．增大压力【答案】A【详解】BD．书包对双肩的压力等于书包的重力，与书包带宽无关，故BD不符合题意；AC．书包带做得宽大是在压力一定时通过增大受力面积从而减小压强，故A符合题意；C不符合题意。故选A。（影响液体压强大小的因素）晓晗刚学完液体内部压强规律，一次喝完盒装酸奶后，想利用废纸盒做个小实验，将纸盒装满水后，水从小孔喷出。图中的几种水流现象最接近实际情况的是（）A．B． C． D．【答案】A【详解】由于同种液体的压强随深度增加而增大，所以深度越大的孔受到的压强越大，喷射的水平距离越远，深度越小的孔受到的压强越小，喷射的水平距离越近，所以BCD不符合题意，A符合题意。故选A。（压强）如图所示，将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，再倒立放置，下列说法中正确的是（

）A．水对容器底的压强减小，矿泉水瓶对桌面的压力增大B．水对容器底的压强减小，矿泉水瓶对桌面的压力减小C．水对容器底的压强增大，矿泉水瓶对桌面的压强减小D．水对容器底的压强增大，矿泉水瓶对桌面的压强增大【答案】D【详解】由图可知，水瓶由正立到倒立，水的深度变大，据知，水对容器底的压强变大；而矿泉水瓶对桌面的压力等于瓶与水的总重力，整个过程中，这个总重力不变，所以压力不变，但受力面积变小，据知，矿泉水瓶对桌面的压强变大，故ABC错误，D正确。故选D。（连通器）下列不是利用连通器原理工作的是（）A．茶壶 B．船闸C．抽水机 D．地漏【答案】C【详解】A．茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故A符合题意；B．船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成通器，故B符合题意；C．抽水机是利用大气压来工作的，不是利连通器原理工作的，故C不符合题意；D．地漏是利连通器原理工作的，故D符合题意。故选C。（液体压强）容器中间用隔板分成左右两个部分，隔板下部有一圆孔用面积为1cm2的薄橡皮膜封闭。在容器左右两侧分别倒入水和酒精，橡皮膜中心到水面的距离为0.1m，如图所示，橡皮膜相平。下列结论正确的是（）A．酒精对容器底部的压强等于水对容器底部的压强B．酒精对橡皮膜的压力为10NC．容器右侧中酒精的深度为12.5cmD．容器右侧液面比左侧水面高2.5cm【答案】D【详解】A．橡皮膜相平说明橡皮膜上面液体对橡皮膜的压强相等，因为水的密度大于酒精的密度，橡皮膜到容器底的距离相等，根据p＝ρgh可知，橡皮膜下面水的压强大于酒精的压强，液体对容器底的压强等于橡皮膜上下方液体压强之和，所以酒精对容器底部的压强小于水对容器底部的压强，故A错误；B．左侧上面水对橡皮膜的压强p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1000Pa因为酒精对橡皮膜的压强等于水对橡皮膜压强，酒精对橡皮膜的压强也为1000Pa，酒精对橡皮膜的压力F＝pS＝1000Pa×1×10-4m2＝0.1N故B错误；C．根据p＝ρgh知，可以算出橡皮膜上面的酒精的深度，但不知道橡皮膜下面酒精的高度，不能判断出容器右侧中酒精的深度，故C错误；D．根据＝ρgh知橡皮膜上面的酒精的深度又因为橡皮膜中心到水面的距离为0.1m＝10cm容器右侧液面比左侧水面高12.5cm﹣10cm＝2.5cm故D正确。故选D。（大气压）我们身边看似“轻”的空气，其实蕴含着巨大的力量，能够帮助我们完成很多工作。以下事例，与大气压作用无关的是（）A．用吸管吸饮料瓶中的饮料 B．用抽水机把水从低处抽到高出C．用注射器把新冠疫苗药液注入肌肉里 D．茶壶盖上开小孔便于把水倒出【答案】C【详解】A．用力吸管喝饮料，管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，利用了大气压，故A不符合题意；B．抽水机抽低处的水到高处，通过活塞上移或叶轮转动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，故B不符合题意；C．用注射器把新冠疫苗药液注入肌肉里，利用的是人的推力，与大气压无关，故C符合题意；D．壶盖上的小孔是为了让壶内气体和外界大气相等，在重力和大气压的作用下，水可以更容易的倒出，利用了大气压，故D不符合题意。故选C。（大气压）在物理创新实验活动中，小聪用玻璃瓶、两端开口的玻璃管、橡皮塞、红色的水自制了一个气压计，如图所示。小聪用托盘将该气压计从一楼端上十八楼后，玻璃管中的液面（）A．上升 B．下降 C．不变 D．无法确定【答案】A【详解】大气压随着高度的增加而减小，拿着这个气压计随电梯从一楼上升至十八楼的过程中，瓶内气压不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液柱的高度会升高。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。（测量大气压的值）在托里拆利实验中，下面哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（）A．向水银槽加水银 B．将玻璃管倾斜C．把实验移到高山上做 D．换粗的玻璃管【答案】C【详解】ABD．由p=ρ水银gh知道，水银产生的压强大小与水银的深度有关，与水银柱的粗细、倾斜程度无关，所以向水银槽里加少量水银、将玻璃管变粗等都不影响水银柱的高度，即不会改变管内外水银面的高度差，故ABD错误；C．由于大气压值随高度的升高而减小，所以，把实验移到高山上去做，高度升高，大气压降低，水银面的高度减小，故C符合题意。故选C。（流体压强和流速的关系）如图，小华利用自制喷雾器浇花。推动注射器的活塞时吸管内水面上升，这是因为吸管上方空气（）A．流速大，压强大B．流速大，压强小C．流速小，压强大D．流速小，压强小【答案】B【详解】推动注射器的活塞时，吸管上方的空气流速增大，压强减小，吸管受到向上的压强大于向下的压强，所以液面上升，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。（p=F/S）甲、乙两个实心正方体的密度之比ρA∶ρB=4∶1，质量之比mA∶mB=1∶2，若按（甲）、（乙）两种不同的方式分别将它们叠放在水平地面上，（如图所示），则地面受到的压强之比是______。【答案】1∶4【详解】因水平面上物体对地面的压力和自身的重力相等；所以，甲、乙两种情况下，总重力相等，对地面的压力相等，而由可得，两正方体的体积之比由V=l3可得，两正方体的边长之比两正方体的底面积之比则地面受到的压强之比（液体压强）如图所示，两个底面积相同且质量相等的容器甲和乙放置在水平桌面上，向容器中分别注入两种不同的液体，已知距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等，则两容器底部所受液体压强p甲______p乙，所受液体的压力F甲_________F乙（均选填“>”“=”或“<”）。【答案】

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>【详解】[1]由题意可知，距容器底部等高的A、B两点所受液体的压强相等，即pA=pB，由图可知，A、B两点的深度不同，且hA<hB，根据p=ρgh可得ρA>ρB设A、B两点到容器底部的距离为h，根据p=ρgh可得容器底部受到的液体压强为p甲=ρAg（hA+h）=pA+ρAghp乙=ρBg（hB+h）=pB+ρBgh因为pA=pB，ρA>ρB，所以可得p甲>p乙[2]因为p甲>p乙，且两容器底面积相等，所以根据压强的变形公式F=pS可得，F甲>F乙。（连通器）如图所示，洗脸池排水管设计了U型“反水弯”，起到隔绝下水道异味的作用。当水不流动时，“反水弯”两端的水面高度总是___________的，其利用了___________原理。【答案】

相平

连通器【详解】[1][2]洗脸池排水管设计的U型反水弯上部开口、下部连通，属于连通器；连通器中装入同种液体，液体静止时，液面相平，可以防止下水道异味窜入室内，利用了连通器的原理。（大气压）德国奥托·格里克所做的著名的___________实验有力地证明了大气压的存在。意大利物理学家及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小，在这个实验中，测出的大气压强跟___________cm高的汞柱产生的压强大小正好相等。【答案】

马德堡半球

76【详解】[1]1654年，奥托·格里克做了有名的马德堡半球实验，有力地证明了大气压的存在。[2]意大利物理学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的值，大气压强跟76cm高的汞柱产生的压强大小正好相等。（大气压）寒假期间小吴同学和父母去西藏旅游，旅游期间细心的小吴同学发现一个有趣的现象，用普通的锅煮不熟面条，他回想起了物理老师做过如图所示的实验，在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，再用______（选填“冷水”或“热水”）浇烧瓶的底部，可以观察到水重新______；通过该实验小吴同学终于明白了在高原地区普通锅煮不熟面条的道理，其道理是：______。【答案】

冷水

沸腾

气压越低，沸点越低【详解】[1][2]在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，用冷水浇烧瓶底部，烧瓶中液体上方的水蒸气遇冷液化，液面上方气压降低，水的沸点降低，水重新沸腾。[3]高原地区地势高，大气压低，水的沸点随之降低，因此当水沸腾时，水的温度不够高，所以高原地区普通锅煮不熟面条。（探究影响压力作用效果的因素）小平用一个长方体木块、弹簧测力计、三个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关：（1）根据甲、乙两图可知，压力的作用效果与___________有关；（2）用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系，应在丙图木块上放___________个砝码。由此得出结论：___________一定，受力面积越小，压力的作用效果越___________；（3）小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关：①用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计的示数如图丁所示为___________N；②取下木块上的砝码，重复①的操作，弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越___________；③以不同的速度多次水平拉动木块，使它沿水平桌面做匀速直线运动，发现弹簧测力计的示数几乎不变，说明滑动摩擦力的大小与速度大小___________。【答案】

压力

1

压力

明显

2.4

大

无关【详解】（1）[1]比较图中甲、乙两图，受力面积相同，乙中压力大，压力的作用效果明显，所以比较图中甲、乙两图可知，压力的作用效果与压力大小有关。（2）[2]甲、丙两图，受力面积不相同，要探究压力作用效果与受力面积的关系时，需要控制压力的大小相同，应在丙图木块上放1个砝码。[3][4]由甲、丙两图可知，丙图受力面积小，压力的作用效果明显，所以得出的结论是：压力一定时，受力面积越小，海绵的凹陷程度越大，压力的作用效果越明显。（3）①[5]图丁中测力计分度值为0.2N，弹簧测力计的示数为2.4N。②[6]取下木块上的砝码，木块对水平面的压力变小，接触面的粗糙程度不变，重复①的操作，弹簧测力计的示数为1.8N，则木块受到的滑动摩擦力变小了，由此可知，接触面粗糙程度一定，压力越大，滑动摩擦力越大。③[7]用弹簧测力计分别以不同的速度匀速拉动木块，使它沿水平木板滑动，发现弹簧测力计示数不变，说明滑动摩擦力的大小与速度无关。（探究液体内部压强）如图所示，在“探究液体内部压强”的实验中：（1）图A所示压强计在使用前，需观察U形管两边液面是否相平，要检查装置的气密性。请简述检查气密性的方法：_______。实验中通过_________显示液体内部压强的大小。（2）某同学实验的情形如图B、C、D所示。①比较图B和图C可以探究的问题是___________。②保持探头在水中的深度不变，改变它的方向如图C、D所示，根据实验现象可以初步得出结论：_________。（3）该同学在实验过程中发现：在同种液体内部同一深度处，使用不同的压强计，U形管两侧液面的高度差不完全相同。他认为可能与探头橡皮膜安装的松紧有关。请你设计实验证明他的观点_________。。【答案】

用大拇指轻压橡皮膜，若U形管液面有高度差，则气密性良好

U形管液面有高度差

同种液体，液体压强与深度的关系

在同种液体内部同一深度处，各个方向压强相等

两个相同的压强计，一个橡皮膜比较松，一个比较紧，同时伸入同一种液体，同一深度，观察两压强计U形管液面高度差的区别【详解】（1）[1][2]用大拇指轻压橡皮膜，若U形管液面有高度差，则气密性良好；U形管液面有高度差，高度差越大，液体内部压强越大。（2）[3][4]图B和图C深度不同，故探究的是同种液体，液体压强与深度的关系；如图C、D所示，同种液体，水中的深度不变，U形管液面有高度差相同，故结论为在同种液体内部同一深度处，各个方向压强相等。（3）[5]变量为橡皮膜安装的松紧程度，两个相同的压强计，一个橡皮膜比较松，一个比较紧，同时伸入同一种液体，同一深度，观察两压强计U形管液面高度差的区别。（p=F/S）货车超载容易造成交通隐患，所以交通管理部门规定，货车每一车轴的平均承载质量不得超过10t。请你说出货车超载带来的一个危害，并应用所学的物理知识解释其原因。【答案】见解析【详解】货车超载，对路面的压力变大，根据，在车轮对地面压力的受力面积一定的情况下，货车对地面的压力变大，货车对路面的压强就会变大，容易压坏路面或减小路面使用年限。（流体压强和流速的关系）2019年12月29日上午10时，宁夏首条高铁银兰客专线银川至中卫南段正式开通运行，小明发现：高铁列车车身线形流畅、优美，头部向前突出颇像子弹头；高铁站台前都有一条安全线如图所示；当列车刹车时，仍继续向前运动。（1）请你解释：为什么乘客候车时都要站在黄色的安全线外？（2）请你用所学的物理知识解释：列车刹车时，为什么仍继续向前运动？【答案】

见解析

见解析【详解】（1）[1]因为乘客与高铁列车之间的空气流速较大，压强较小，会形成较大的压力差，可能将乘客推向高铁列车，发生危险事故。（2）[2]由于高铁列车具有惯性，刹车虽然受到摩擦力作用，但不能立即停止，仍要继续向前运动一段距离。（p=F/S）巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约16m，质量为2×106kg。小明从家里出发，以1m/s的速度散步去广场，600s后到达。（1）求小明从家到广场经过的路程；（2）求雕像所受的重力大小；（3）小明估测雕像与水平地面的接触面积约为100m2，求雕像对地面的压强。【答案】（1）600m；（2）2×107N；（3）2×105Pa。【详解】解：（1）小明的速度为1m/s，运动时间为600s，所以从家到广场经过的路程为s=vt=1m/s×600s=600m（2）雕像的质量m=2×106kg，所受重力为G=mg=2×106kg×10N/kg=2