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文档简介
专题02压强、浮力考点清单(解析版)
知识导航
01考点清单
A考点01压强
A考点02液体的压强
A考点03大气压强
A考点04流体压强与流速的关系
A考点05浮力
A考点06阿基米德原理
A考点07物体的浮沉条件及应用
02实验突破
A实验01压力和受力面积对海绵形变的影响
A实验02探究液体压强与哪些因素有关
A实验03大气压的测量
A实验04探究浮力的大小与哪些因素有关
A实验05探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
03典例分析
04巩固训练
考点清单
一、压强
1、压力
(1)概念:把垂直作用在物体表面上的力叫做压力。
(2)压力的方向:总是垂直于物体的受力面,指向受力物体的内部。
(3)压力的作用点:在被压物体的受力面上,作用点等效作用在接触面中心。
(4)压力与重力的关系:只有当物体放在水平面上,且物体在竖直方向不再受到其他
的力时,这时物体对地面的压力在数值上等于物体的重力。
2、压强
(1)概念:物体所受压力的大小与受力面积之比,叫做压强,用上表示。
(2)公式:p=\(适用于固体、液体和气体的压强),公式中的S是受力面积,它
是施力物体挤压受力物体时,二者相互接触的面积,而不是其他面积。
(3)单位:在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称蛇,符号b。lPa=lN/itf,
IPa表示的物理意义是Im?面积上受到压力是1N。
(4)变形公式:F=pS、5=-
P
(5)推论公式:p=Pgh,条件:密度均匀,形状规则的实心柱体,自然放置在水平
面上,且受力面就是物体的底面积
3、怎样减小或增大压强
目的方法实例
压力一定时,减小受力面积刀斧、切削工具的刀刃都磨得很薄、钉子、针
自行车刹车时必须用力握住车闸、压路机的碾
增大压强受力面积一定时,增大压力
子质量很大等
增大压力的同时减小受力面积用铁锤用力钉钉子
压力一定时,增大受力面积高楼大厦的墙基很宽、铁轨下铺有枕木
减小压强受力面积一定时,减小压力现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
二、液体的压强
1、液体压强的特点
(1)产生原因:液体受到重力的作用和具有流动性。
(2)特点:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都粗笠;深度越大,压强越大;
液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越大。
2、液体压强的大小
(1)液体压强计算公式:p=pgh
(2)液体压强公式:p=的的理解和运用
①应用公式P=Pgh时,各个物理量的单位都应统一取国际单位制。
②h表示液体的深度。深度是指自由液面到计算压强的那一点之间的竖直距离。
③从液体压强公式P=Pgh可以看出,液体压强只与液体的密度和深度有关,而与液体
的体积、质量、容器的形状及地面面积无去。
④公式p=Pgh适用于静止液体,不适用于固体、气体和流动液体。
(3)液体对容器底的压力与液体重力的关系
F三GF二GF^G
除液体产生向下的力全部作
液体产生向下的力刚好全部液体产生向下的力没有全部
用在容器底部外,容器壁还
作用在容器底部作用在容器底部
受到了压力
容器壁是竖直的,容器壁对
容器壁是向下倾斜的,容器容器壁是向上倾斜的,承担了
液体水平方向的压力对容器
壁对液体产生向下的压力部分压力
底没有影响
F=pS=PghS=PgV=GF=pS=PghS>PgV=GF=pS=PghS<PgV=G
三、连通器
(1)连通器:上端开口、下端连通的容器叫做连通器。
(2)连通器的特点:连通器里装入回独液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液
面高度总是相同的。
(3)连通器的应用:茶壶、洗手间下水管、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸、水
塔供水系统、涵洞等。
三、大气压强
1、大气压强的存在
(1)定义:大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强。简称大气压。
(2)大气压的产生原因:空气受重力作用,同时具有直动性,因此大气对浸在其中的
物体表面就产生了压强。
(3)最早证明大气压强存在的实验:马德堡半球实验。
(4)应用:
大气压把塑料吸盘大气压力使饮料上大气压使注射器吸吸盘利用大气压力
压在光滑的墙上升到嘴入药液来把地板吸起
2、大气压强的测量
(1)最早测定大气压的是意大利科学家托里抵到。
(2)大气压支持760mm高的水银柱,即大气压等于760mm水银柱产生的压强:
p大气=p水银=p水银gh==13.6X103kg/m3X9.8N/kgXO.76m=l.013X105Pa。通常把这样
5
大小的大气压叫做标准大气压。1标准大气压p0=1.013X10Pa
3、大气压的变化
(1)大气压与高度的关系:海拔越直,气压越小;海拔越低,气压越大。在海拔3000m
以内,大约每升高10m,大气压大约减小期Pa。
(2)其它因素有天气、温度、体积等。
(1)天气:通常晴天比阴天气压高,冬天比夏天气压高。
(2)温度:当质量和体积不变时,气体温度越高,气压越大。
(3)体积:当质量和温度一定时,体积越小,气压越大。
(3)液体的沸点与大气压的关系:大气压越低,液体的沸点越低。
4、跨学科实践:制作简易活塞式抽水机
(1)活塞式抽水机的工作原理
活塞式抽水机是利用大气压工作的,通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。
甲乙丙
(2)过程分析
活塞和筒壁紧密接触同时又可以上下移动,A、B是只能向上开启的阀门。使用时,若
提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界的大气压。
于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒(图甲);当压下活塞时,阀门B被水
压下而关闭,水受阻不能向下流动,于是冲开阀门A进入圆筒的上部(图乙);再提起活塞时,
活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,低处的水又在大气压的作用下推
开阀门B而进入圆筒(图丙)。这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
四、流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
(1)流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
(2)流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越太的位置压强越小,流速越小
的位置压强越大。
(3)现象
①在硬币上方沿水平方向吹气,硬币会向上跳起,并随着气流向前运动,飞跃障碍物。
②在两张纸之间向下吹气,观察到两张纸向中间靠拢。
③纸条一端贴近下嘴唇,用力向前方吹气,观察到纸条飘起。
④在水平放置的两根筷子之间放上两个乒乓球,通过塑料管像两球中间吹气,观察到乒
乓球向中间靠拢。
⑤将两只小纸船放入水盆中,用针管向两船之间冲水,观察到两只小船向中间靠拢。
⑥在倒置的漏斗里放一个乒乓球,并用手指托住,然后从漏管用力向下吹气,将手指移
开,发现乒乓球掉不下来。
2、飞机的升力
(1)飞机机翼的形状:如图所示,可以看到机翼截面的大致形状,其上表面呈弯曲的
流线型,下表面则比较平。
(2)升力产生的原因:飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于气流迎
面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分,由于机翼横截面的形状上、下不对称,机翼上
方气体流速较大,对机翼上表面的压强较小;下方气体流速较小,对机翼下表面的压强较大。
机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F”机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力
F2,因为机翼上、下表面存在压强差,这样就产生了向上的压力M,即飞机的升力
(F=F2-F1)o
五、浮力
1、浮力
(1)定义:浸在液体中的物体,受到液体对物体向上托的力叫浮力。
(2)浮力的方向:竖直向上
(3)浮力的施力物体:液体或气体
(4)浸在气体中的物体也受到气体对物体的浮力。
(5)用弹簧测力计测浮力:“称重法”计算浮力:可字=G物-纬(F浮:物体所受浮
力大小;G物:物体在空气中的重力;F拉:物体浸在液体中,弹簧测力计的示数)
0
块的重力GF=G中,测力计示数变小F浮+卜=G
2、决定浮力的大小
物体在液体中所受浮力的大小,与它浸在液体中的便积有关,与液体的密度有关;物体
浸在液体中的体积越大,液体的密度越大,所受的浮力就越大。
3、浮力产生的原因
(1)浮力产生的原因:物体上下表面所受的压力差。
(2)压力差法计算浮力:耳孚=为上一。下。
六、阿基米德原理
1、阿基米德原理
(1)内容:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小笠王它排开的液体所受的
重力。
(2)公式:F浮=6排
(3)推导式:4字=6排=m排g=夕液g除p,其中「液指的是液体的密度,单位是
kg/m3;吟&指的是排开液体的体积,单位是nP。
(4)变形式:物体排开液体的体积除E=&;液体密度夕液
夕液gg4
(5)阿基米德原理也适用于气体,此时序=夕气g降1
(6)对原理的理解
①物体“浸在液体里”包括“全部浸入(即浸没)"(V『v物)和”部分浸入”(V排
〈V物)两种情况。
②浮力的大小等于被物体排开的液体受到的重力。
③阿基米德原理表明,浮力大小只和P液、V拉有关,与物体的形状、密度、浸没在液体
中的深度及物体在液体中是漂浮、悬浮、沉在水底、还是运动等因素无关。
(6)计算液体的密度的一般思路
①根据其他方法计算浮力七(如称重法:耳孚=G物-七)。
②计算除―
凡
③液体的密度夕液
g喙
(7)计算固体密度的一般思路
①计算固体受到的浮力七。
F容
②若固体浸没在液体中,则“=%#=若固体漂在液面上,根据体积关系算出
P,液g
G
gGp、液
③物体的密度夕物==丁
尸浮匕浮
P液g
七、物体的浮沉条件及应用
1、物体的浮沉条件
(1)物体的浮沉条件
实
夕液N夕物夕液0夕物
心「液NP物P液SP物P液三P物
体
可停留液体中上浮过程的最下沉过程的最终
处于动态(运动状态改变),受非平
任意深度终状态状态
衡力作用
处于静态,受平衡力作用
(2)对物体沉浮条件的理解
①当耳孚〉G物时,物体在液体中上浮。随着物体不断上升,物体将有一部分露出液面,
物体所受的浮力也随着减小,一直减小到/=G物时,物体就不再上浮并处于漂浮状态。
由此可知,物体上浮的最终状态是漂浮。
②当耳孚<G物时,物体在液体中下沉,直到容器底部对物体产生一定的支持力,这时
物体在重力、浮力、支持力的作用下处于平衡状态,下沉运动结束。由此可知,物体下沉的
最终状态是沉底耳孚+G=G物。
2、浮力的应用
(1)浮力的应用实例
应用原理特点
轮船的大小用排水量表示,轮船排水量=轮船满载时货
♦,采用空心的办物的质量+船身质量。
法,增大排开水轮船航行时处于漂浮状态,只要轮船的重力不变,无
SlK的体积,增大轮论轮船是在海里还是在河里,它受到的浮力都不变,
轮船船受到的浮力由于海水、河水密度不同,根据阿基米德原理F,¥=P
«gV推可知,轮船在海里航行时浸在水下的体积较小
浸没在水中的潜水艇排开的水的体积是始终不变的,
所以潜水艇所受浮力始终不变。若要下沉,可吸水,
靠改变自身重
4Mr使F滓〈G;若要上浮,可排水,使FQG。
力,实现上浮和
温班曲
下沉注意:在潜水艇浮出水面的过程中,因为排开水的体
潜水艇
积逐渐减小,所以浮力逐渐减小。
气球和飞艇靠F浮=P空气gV排可知,G=P气gV+G靠,当FQG,气球(飞
充入、排出密度艇)可升上天空,若要使气球(飞艇)降回地面,可
气球和飞艇较小的气体来以放出一部分气体,使排开空气的体积减小,浮力减
实现升降小;对于热气球,加热时内部空气膨胀,一部分空气
排出,球内空气密度变小,使浮力大于重力而上升;
停止加热,热空气冷却,使重力大于浮力而落地
(2)密度计原理:密度计在液体中呈漂浮状态,所受浮力大小不变,都等于它受到的
重力。根据阿基米德原理F浮=P^gV排可知,液体密度较大时,V排较小,密度计露出液体的
体积较大,反之较小,因此密度计上的刻度值是上面小、下面大,且刻度不均匀。
3、浮力的计算方法
方法图示公式适用范围
1
>Ki
3
4已知物体的重力和
51
称重
尸浮=G物-尸物体浸在液体中弹
法
4簧测力计的示数
,'--------
压力工已知物体上、下表面
司
F、浮=。上一耳”=鸟一片
差法二」所受的压力
J_-------_S.
踹f任何物体(在计算时
公式要统一单位,清楚物
rdF浮=6排=m排g=夕液8/
法体是浸没还是部分
浸入)
甲乙丙r
平衡冒-洼?T物体在液体中处于
E浮=G物=加物g
法--.rfT-j---j悬浮或漂浮时
二一帜一:]
实验突破]
1、压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验名称】压力和受力面积对海绵形变的影响
【实验装置和器材】
甲丙
【实验过程】(1)小课桌桌腿朝下放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(2)小课桌桌腿朝下放,上放祛码,放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
(3)小课桌桌腿朝上放,上放祛码放在海绵上,观察海绵的凹陷的深度。
【实验结论】当受力面积相同时,压力越大,压力的作用明显;当压力相同时,受力面
积越小,压力的作用效果越明显。
【常考考向】
(1)转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变,
只改变压力大小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小不变,只改变
受力面积。
(3)海绵凹陷说明:力可以使物体发生形变。
(4)压力作用效果的物理表述:压强。
(5)在研究压力作用效果与受力面积的关系时:控制压力大小相同。
2、探究液体压强与哪些因素有关
(1)压强计:①作用:测量液体内部压强的仪器
②构造:如图可知,液体压强计主要由U形管、橡胶管、探头(由空金属盒蒙上橡皮膜
构成)三部分构成。
③原理:放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变,u形管左右两
侧液面就会产生高度差,高度差的大小反映了橡皮膜所受的压强的大小,这运用了物理科学
方法中的转换法。
④压强计在使用时,应该注意:a.实验前应该检查压强计左右两液柱是否等高;如果不
等高,则应取下橡皮膜重新安装。
b.实验前应该检查装置的气密性。检查方法是常常用手轻按橡皮膜,看压强计U形管两
侧高度差是否发生变化,如果变化,说明不漏气;如果两侧高度差不变,说明是漏气的。若
是漏气的,则应该拆卸后重新安装。
(2)探究液体压强与哪些因素有关
【实验探究】探究液体压强与哪些因素有关
【实验装置和器材】
【实验过程】(1)把探头放进盛水的容器中,注意观察U形管中两管液面的高度差。
保持探头在水中的深度不变,改变探头的方向,看看液体内部同一深度各方向的压强是否相
等。
(2)增大探头在水中的深度,看看液体内部的压强和深度有什么关系。
(3)换用盐水,保持探头在清水和盐水中的深度相同,液体内部的压强是否与密度有
关。
【实验结论】在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等;深度越大,压强越大;
液体内部压强的大小还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的蜜度越大,压强越大。
【常考考向】
(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不
变,改变金属盒的涩度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的速度
不变,改变金属盒方面;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,
选择不同的液体。
(3)实验前检查U形管压强计:
①检查U形管压强计的气密性:用手按压金属盒橡皮膜,观察U形管中液面高度差的变
化,若变化明显则气密性良好,否则应拆下软管重新安装
②U形管内液面调平:不平的原因是软管中有过多气体,应拆下软管重新安装
(4)测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
(5)(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(6)压强计重的U型管不是连通器:有一端密封
3、大气压的测量
(1)托里拆利实验
【实验器材】长约1m一端封闭的玻璃管、水银、水银槽、刻度尺
【实验步骤】
①玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住。
②将管倒插到水银槽里,松开手指。
③观察竖立(倾斜)管内水银面下降,测量管内与槽内水银面高度差O
【实验现象】管内水银面下降到一定高度停止下降;改变管子倾斜度,其高度不变。
【常考考向】
①玻璃管中要充满水银,不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气,由于这部分空气也
有压强,管内水银面的高度差会变小,使测得的大气压强值会偏小。
②水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指管内水银柱的长度,所以实验
过程中,只要测量正确(测量高度差),玻璃管是否倾斜不影响实验结果。
③做托里拆利实验时,不易选用粗管,原因是:①耗用水银多;②不容易堵住玻璃管
口,易漏气。
⑷管内水银柱的高度与大气压的大小有关,而与管的粗细、长度、形状等无关。
⑤玻璃管管口在水银槽内的深度丕影胞实验结果,稍微向上提或向下按玻璃管,只能改
变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度丕变。
⑥若在管的顶端开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连i疆,管中液面会下降,最终管内
外液面相平。
(2)用注射器粗略测量大气压
实验器材:注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等
测量方案:
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢
慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.
注射器针筒的横截面积:S=?大气压强:=y
(2)用吸盘粗略测量大气压
实验器材:吸盘、弹簧测力计、细线等
测量方案:
①用刻度尺测出吸盘的直径D;
②将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑的水平面上;
③用力竖直往上拉吸盘,直到吸盘脱离地面,用弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的
大小为F;
④计算出大气压强表达式。
吸盘的面积:S=嗒,大气压强:p=M
4、探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验探究】探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验过程】如图所示、按照A、B、C、D、E的顺序进行实验。
ABDE
【实验结论】物体在液体中所受浮力的大小,与它排开液体的体积有关、与液体的密度
有关。物体排开液体的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。
【常考考向】
(1)控制变量法:①探究浮力大小和排开液体体积的关系时,控制液体密度不变,改
变漫入的体积;②探究浮力大小和液体密度的关系时,控制排开液体体积不变,改变液体密
度;③探究浮力大小和浸没深度的关系时,控制排开液体的体积和液体密度不变,改变浸没
的深度。
(2)浮力的计算方法:F浮=0物一F示
(3)浮力的方向与大小判断:竖直向上,弹簧测力计示数变小时,浮力变大
(4)绘制液体密度一定时,浮力F和物体浸人的深度h的关系图像
F/N
0h/cm
(5)物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均无关
(6)实验中所使用物体的选取:①物体的密度要大于实验所用液体的密度;②应选用体
积较大的物体,因为体积越大,能变化的体积越大,浮力变化越大,实验效果越明显。
5、探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【实验探究】探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系
【实验过程】(1)如图甲、乙,分别测量小桶和物块的重力,记下弹簧测力计的示数
Fi、F,=
(2)如图丙,将物块浸没至装满水的溢水杯中,用小桶接住溢出的水,并记下弹簧测
力计示数F3»
(3)如图D,测出桶和水的总重,记下弹簧测力计示数F4O
【实验结论】物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力
【常考考向】
(1)浮力的计算方法:F浮=6物一F示
(2)排开液体所受的重力计算:G排=0总一G桶
(3)误差分析:①溢水杯没有盛满,溢水量少于实际排水量,测得排开液体所受的重
力偏小;②先称总重再称空桶,桶中有水渍残留,测得排开液体所受的重力偏小;③物体先浸
入溢水杯再称重,物体上有水附着,计算得物体所受的浮力偏大
(4)(更换液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
(5)创新装置
L[典例分析[题型分类举&
考点1:压强
【典例1】(23-24八年级下•山东济南•期中)如图甲所示,一块长木板放在水平桌面上,现
用一水平力R向右缓慢地推木板,使其一部分露出桌面如图乙所示,在推木板的过程
中木板对桌面的压力尸医和压强P的变化情况是(
A.尸麻不变,〃不变B.尸医不变,p变大
C.尸历变小,p变大D.尸&变小,p不变
【答案】B
【详解】因水平面上物体的压力和自身的重力相等,所以用水平力F向右缓慢地推木板
时,木板对桌面的压力瞑不变,木板与桌面的接触面积变小,受力面积变小,所以由
夕=今可知,长木板对桌面的压强p变大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选Bo
【典例2](23-24八年级下•山西晋城•期中)如图所示,三个实心圆柱体甲、乙、丙放在水
平地面上,其中甲、乙高度相同,乙、丙底面积相同,三者对地面的压强相等。下列判
B.0甲=PL>「丙
C."?甲=加乙=小丙D.G甲=6乙=6丙
【答案】B
【详解】AB.甲、乙高度相同,丙的高度最高,三者对地面的压强相等,由夕=
得
"甲="乙〉夕丙
故A错误,B正确;
CD.由图得,甲的底面积最小,乙、丙底面积相同,三者对地面的压强相等,由夕=一
S
得,甲对地面的压力最小,乙丙对地面的压力相同,甲乙丙对地面的压力等于自身重力,
则甲的重力最小,乙丙的重力相同,即
G甲<3乙=G丙
由G=得
加甲<机乙=加丙
故CD错误。
故选Bo
【典例3](23-24八年级下•四川达州•期中)下列情况中,为了增大压强的是()
A.鞋底刻有花纹
B.图钉的钉冒比图钉尖的面积做得大
C.钢轨下面铺上枕木
D.用钝了的刀,磨磨刀口可以变锋利了
【答案】D
【详解】A.鞋底刻有花纹是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故
A不符合题意;
B.图钉的钉冒比图钉尖的面积做得大,当压力一定时,受力面积越小压强越大,钉冒
压强比钉尖小,为了减小压强,故B不符合题意;
C.钢轨下面铺上枕木是在压力一定时,增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
D.用钝了的刀,磨磨刀口可以变锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强的,
故D符合题意。
故选D。
【典例4](23-24八年级下•河北唐山•期中)A、B为两个实心正方体,若A、B密度之比为
2:1,高度之比为1:2;B的质量为8kg,边长为0.1m。如图甲所示A对B的压力与B对
地的压力之比为,如图乙所示,B对A的压强与A对地压强之比为。
(甲)(乙)
【答案】1:54:5
【详解】⑴根据题意可知,B的密度为
以=
8kg=&xl03k/m3
3
VB(0.1m)
根据题意知道,A、B密度之比为2:1,即
3333
pA=2pB=2x8xl0kg/m=16xl0kg/m
因为A、B高度之比为1:2,故
h,=—h„=—x0.1m=0.05m
▲2112
则A的质量为
333
mA=pAVA=16x10kg/mx(0.05m)=2kg
则甲图中A对B的压力为
FA=GA=mAg=2kgxlON/kg=20N
B对地的压力为
4=G,8=G4+Gg=G]+mBg=20N+8kgxlON/kg=100N
所以甲图中A对B的压力与B对地的压力之比为
FA20N1
7;-100N-5
⑵乙图中,B对A的压强为
A对地的压力为
E=%=100N
则A对地面的压强为
故B对A的压强与A对地压强之比为
GB
PbSAGB80N_4
PA色.G总100N5
【典例5】(23-24八年级下•吉林长春•期中)利用小桌、海绵、祛码等探究影响压力作用效
果的因素,如图甲、乙、丙所示:
(1)图中压力的作用效果是通过观察来比较压力作用效果的。
(2)比较图甲和图乙说明受力面积一定时,压力越,压力的作用效果越明显。
⑶将该小桌和祛码放在如图丁所示的木板上,比较图丙中海绵受到的压强。和图丁中
木板受到的压强”的大小关系为2P'
⑷实验时如果将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所
示。小明发现两块砖对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力的作用效
果与受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是o
【答案】(1)海绵的凹陷程度
(2)大
(3)=(或等于)
⑷没有控制压力大小相同;
【详解】(1)实验中,压力的作用效果不易于直接比较,所以通过海绵的凹陷程度来
比较压力的作用效果,这种方法叫转换法。
(2)通过比较图甲和图乙知,受力面积相同,压力越大,海绵的凹陷程度越大,说明
受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(3)图丙和丁中,压力相同,受力面积相同,根据
F
p=一
S
可知,压力的作用效果相同,即
p=p'
而受压物体的形变程度不同是因为不同材料的抗压能力不同。
(4)根据控制变量法的思想,要想探究压力的作用效果与受力面积的关系,应控制压
力相同,而实验中将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,改变受力面积的同时也改变
了压力,因此探究中存在的问题是,没有控制压力相等。
考点2:液体的压强
【典例6](23-24八年级下•四川南充•期中)我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程,如图
是三峡船闸中轮船通过船闸的示意图,水对阀门A右侧的压力(选填"大
于""等于〃或"小于")左侧的压力;此时打开上游阀门A,关闭下游阀门B,闸室和上游
水道构成。当上游水道下降到和闸室水面相平后,打开上游闸门,轮船驶向
闸室。
下游闸门D上游闸门C
【详解】⑺闸室和上游水道构成连通器,此时右侧水深大于左水深,右侧水对阀门A
的压强大于左侧水对阀门A的压强,右侧水对阀门A的压力大于左侧水对阀门A的压
力。
⑵打开上游阀门A,关闭下游阀门B,闸室和上游水道上端开口,底部相连通,构成连
通器。
【典例7】(23-24八年级下•四川达州•期中)在如图所示的三个底面积相同的容器中,分别
装入质量相同的水,则容器底部受到水的压强和压力为()
A.甲的压强最小,压力最大B.乙的压强最大,压力最小
C.丙的压强最大,压力最大D.以上说法均不对
【答案】C
【详解】如图容器装入相同质量的水,容器的底面积相等,三容器内水的深度
,乙<膈<"丙
又因为〃=所以容器底部受到水的压强
。乙<0甲<P丙
再根据公式尸=PS可知容器底部受到水的压力最大的还是丙。故C符合题意。
故选c。
【典例8](24-25九年级上•上海•期中)如图所示,放在水平桌面上的容器,侧壁上有一开
口弯管,弯管内的液面深度%=hn,其顶部和底部的面积均为O.Olnf,顶部到底部的
高度%=0.8m,容器中的液体密度为lxl03kg/m1求:
⑴液体对容器底部的压强。型
⑵液体对容器顶部的压力/o
【答案】⑴IxlOVa
(2)20N
【详解】(1)最高液面到容器底的距离是瓦=lm,液体对容器底部的压强
334
ps=pghI—lxl0kg/mxl0N/kgxlm=lxlOPa
(2)顶部距离液面的深度
h'=hi-后=lm-0.8m=0.2m
液体对容器顶部的压强
/?,=pg/!,=lxlO3kg/m3xlON/kgxO.2m=2xlO3Pa
F
由0=三可知,液体对容器顶部的压力
,32
Fw=/?S=2xl0Pax0.01m=20N
【典例9】(23-24八年级下•青海•期中)如图所示,是小明同学用压强计探究液体内部压强
的情境。
属盒浸入水中的过程中,与金属盒相连接的乳胶管可能出现了的问题;
(2)排除故障后,小明重新将金属盒浸没于水中,通过观察U形管两边液面的来
判断探头处水的压强的大小;
⑶小明还发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大,如
图丙所示,由此可知液体内部的压强与有关。由此可得出结论:;
⑷小明还发现在同种液体中,金属盒与液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形
管两边液柱的高度差_______(选填"不变"或"变化")。表明在相同条件下,液体内部
向各个方向的压强;
⑸小明保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形
如图丁所示.比较丙、丁两次实验,于是小强得出了:在同一深度,液体的密度越大,
其内部的压强越大的结论.小民的这种探究方法存在的问题是o
【答案】⑴漏气
⑵高度差
⑶深度同种液体内部深度越深,压强越大
(4)不变相等
⑸没有控制深度不变
【详解】(1)当他将金属盒浸没于水中后,发现U形管两端液面相平,一定出现漏气
现象,则与金属盒相连接的乳胶管可能出现了漏气的问题。所以在使用压强计之前要用
手轻压金属盒,看U形管液面是否变化。
(2)根据转换法,把水的内部压强的大小转换成U形管两边液面高度差的大小来判断,
液面高度差越大,表示水内部的压强越大。
(3)⑴⑵随着金属盒没入水中的深度增大,此过程中保持液体的密度不变,U形管两
边液面的高度差逐渐变大,说明液体内部的压强变大,所以液体压强跟液体深度有关。
由此可得出结论:同种液体内部深度越深,压强越大。
(4)[1]⑵在同种液体中,液体密度不变,金属盒与液面的距离相同时,金属盒浸入液
体中的深度相同,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差不变,金属盒受到的
液体压强不变,表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强相等。
(5)保持丙图中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,液体的深度
增大,密度增大,U形管左右液面差增大,没有控制深度不变,不符合控制变量法的要
求,不能探究液体压强跟密度的关系。
考点3:大气压强
【典例10](23-24八年级下•山东临沂•期中)如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,
我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,承受着大气对我们的压强一一大气压。下列有
关叙述中错误的是()
A.托里拆利实验测量了大气压的数值
B.1标准大气压的值为LO13xlO5pa
C.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
D.高山顶上水的沸点较高,因为那里的大气压较大
【答案】D
【详解】A.托里拆利实验通过测量水银柱的高度,测量了大气压的数值,故A正确,
不符合题意;
B.物理上把压强为1.013x:L05pa大气压规定为1标准大气压的值,故B正确,不符合
题意;
C.马德堡半球实验通过两个半球在抽去内部空气后无法分开,证明了大气压的存在,
故C正确,不符合题意;
D.高山顶上高度较高,大气压强较低,水的沸点较低,故D错误,符合题意。
故选D。
【典例11](23-24八年级下•河南信阳•期中)如图所示为托里拆利实施的装置图,下列表
述正确的是()
真空
A.将玻跳管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变小
B.向槽中继续注入少量水银,管面高度差将不变
C.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
D.换根粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将变小
【答案】B
【详解】在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气
压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与向上稍提、玻璃管的粗细、
倾斜程度、槽中水银的多少无关,故B正确,ACD错误。
故选Bo
【典例12](23-24八年级下•湖南株洲•期中)小虎同学利用注射器(容积为「)、弹簧测
力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)用刻度尺测出注射器的全部刻度长为〃该注射器内活塞横截面积表示
为;
(2)首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。如图所
示,水平向右拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数月
忽略活塞与注射器管壁的摩擦,则大气压的值可近似为p°=。(用尸、V、L
表示)
(3)本实验装置若在高山上进行则拉力尸值_________(选"偏大"、"偏小"或"不变")
VFL
【答案】三节偏小
【详解】(1)[1]注射器是柱形的,根据可得,注射器内活塞横截面积表示为
s=-
Lo
(2)⑵当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,弹
簧测力计的示数与大气压力相等,也为尸,所以大气压的值可近似为
FFL
Po=~S=~F
(3)⑶大气压随着高度的增加而降低,根据尸=2S可知,实验装置若在高山上进行,
大气压力变小,所以拉力产值偏小。
考点4:流体压强与流速的关系
【典例13】(23-24八年级下,广东深圳,期中)小明水平抛出剖面图形状为z-------、的
圆形玩具飞盘,初始阶段飞盘轨迹如图中虚线所示,所以飞盘在爬升过程中,飞盘受到
(选填"平衡力"或"非平衡力")作用;该阶段飞盘的凸面应该向(选填"上"或
"下")。飞盘最终要落向地面,这是由于它受到的作用。
【答案】非平衡力上重力
【详解】[1]飞盘在爬升过程中,做曲线运动,飞盘飞行过程中处于非平衡状态,飞盘
受到的是非平衡力。
⑵该阶段飞盘的凸面应该向上,因为飞盘的上表面凸起,下面平直,飞盘升空时,流
过飞盘上方的空气流速大、压强小,流过飞盘下方的空气流速小、压强大,在这个压强
差的作用下使飞盘获得向上的升力,快速前进的飞盘才会越升越高。
⑶地球附近一切物体都受到地球的吸引,这种由于地球吸引而使物体受到的力叫重力,
重力的方向总是竖直向下。飞盘最终要落向地面,这是由于它受到重力的作用。
【典例14](24-25八年级上•云南曲靖•期中)如图甲所示,通过吸管向右水平吹气,玻璃
管内红墨水液面会,如图乙是一个气压计,当把此装置(温度不变)从山脚带
【答案】升高升高
【详解】⑴通过吸管向右水平吹气,玻璃管上方空气流速变快,压强减小,玻璃管内
红墨水在瓶内压强的作用下被向外压,所以玻璃管内红墨水液面上升。
⑵把此装置(温度不变)从山脚带到山顶时,外界气压减小,小于内部气压,在瓶内
气压的作用下,红墨水被向外压,所以玻璃管内红墨水液面上升。
【典例15](23-24八年级下•福建三明•期中)如图所示,乐山高铁站台离边缘不远处有一
条黄色警戒线,为了保障安全,乘客必须站在警戒线以外,其原因是:若高铁急速驶过
车站,警戒线区域内的空气流速,压强,这一压强差易发生安全事故;若高
铁提速,站台上乘客与行驶的高铁之间安全距应_0(以上三空均选填"变大"、"变
小"或"不变"),列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大而减小对路基的压强。
【答案】变大变小变大受力面积
【详解】⑴⑵⑶当高铁急速驶过车站,警戒线区域内的空气流速会变大,由流体压强
与流速的关系可知,警戒线以内的地方空气压强减小,而此时人外侧的空气流动速度慢,
人外侧的空气压强大,会产生一个向内侧的压强差,将人推向列车,易出现危险。若高
铁提速,则向内侧的压强差会更大,所以应该增大站台上乘客与行驶的高铁之间的安全
距离。
⑷列车的铁轨铺在枕木上,是为了增大受力面积而减小对路基的压强。
考点5:浮力
【典例16](23-24八年级下•山东滨州•期中)如图所示,洗手盆底部的出水口塞着橡胶制
成的水堵头,则水堵头()
A.不受水的压力,受浮力B.受到水的压力,不受浮力
C.既受水的压力,也受浮力D.不受水的压力,也不受浮力
【答案】B
【详解】洗手盆底部的出水口塞着橡胶制成的水堵头,受到水向下的压力,但水堵头的
下表面没有水,没有受到水向上的压力,所以水堵头不受浮力,故B符合题意,ACD不
符合题意。
故选B„
【典例171(23-24八年级下•广东江门•期中)如图所示,用细杆将重为3N的正方体小木块
压入水中并保持静止,此木块上表面受到水的压力为7N,下表面受到水的压力为15N,
则木块受到浮力大小是N,浮力的方向是,细杆对木块的压力大小是N。
【答案】8竖直向上5
【详解】田⑵木块受到浮力的方向是竖直向上的;浸没水中木块受到的浮力等于上、
下两个表面的压力差,即
F料F广斤上=15N-7N=8N
⑶木块处于静止状态,木块受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力、竖直向下的细杆
的压力的作用,木块受力平衡,则细杆对木块的压力大小为
尸=7?犷G=8N-3N=5N
【典例18](23-24八年级下•福建南平・期中)如图所示,将重为20N的物体浸没在水中后,
此时弹簧测力计的示数为15N,则物体受到的浮力为N;若此时物体上表面受
到水的压力为2N
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