2026秋浙教版科学 八上第二章 第3节 压强 举一反三_第1页
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第3节压强思维导图思维导图考点一、压力的作用效果1.压力(1)压力是垂直作用在物体表面上的力,是物体之间由于相互挤压而产生的。①压力产生的原因:物体之间相互接触并挤压。②压力的作用点:作用在受力物体表面,作用点等效作用在接触面中心。③压力的方向:与受力物体表面垂直并指向受力物体。(2)压力和重力的辨析压力重力定义垂直作用在物体表面上的力由于地球的吸引而受到的力产生原因物体之间相互接触并挤压地球的吸引施力物体对物体产生挤压的物体地球受力物体受到挤压的物体物体本身大小可<、=、>重力,也可能与重力无关与物体的质量成正比方向垂直于受力物体表面并指向受力物体竖直向下作用点受力物体的接触面重心联系只有当处于水平面且在竖直方向上只受重力和支持力时,物体对水平面压力大小、方向才跟重力的大小、方向相同,但尽管如此,压力仍不是重力,二者是两种不同性质的力利用二力平衡条件求压力2.探索活动:研究影响压力作用效果的因素【设计并进行实验】①按照图甲所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。②在小凳子上放上砝码,按照图乙所示将小凳子放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。③在小凳子上放上砝码,按照图丙所示将小凳子倒放在海绵上。观察海绵的凹陷程度。【分析与论证】①比较甲图和乙图:海绵的受力面积相同,乙图中小凳子对海绵的压力大,乙图中的海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比甲图的明显,故可得出:受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显。②比较乙图和丙图:海绵受到的压力相同,乙图海绵的受力面积小,乙图中海绵的凹陷程度大,即乙图压力的作用效果比丙图的明显,故可得出:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。【结论】影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积的大小。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。3.压强(1)物理意义:表示压力的作用效果。(2)定义:物体所受的压力的大小与受力面积之比叫作压强。(3)定义式:,F表示压力,S表示受力面积)。(4)单位:国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,符号为Pa。1Pa=1N/m²,帕斯卡是一个很小的单位,一张对折的报纸平铺在桌面上时,对桌面的压强约为1Pa;一块平放的砖对地面的压强约为10³Pa;坦克履带对地面的压强约为10⁵Pa。常用的压强单位还有千帕(kPa)。【说明】①F是压力而不是重力,只有物体在水平面上静止且竖直方向上不受其他力时,才有F=G。②S是受力面积而不是物体的底面积。如图将一底面积为S的物体分别放置在面积为S₁和S₂的两个桌面上,两种情况下,物体对桌面的压力不变,但图甲中受力面积是S,图乙中受力面积是S₂③计算时,要注意单位的统一。只有力的单位是牛,受力面积的单位是平方米,压强的单位才是帕。典例分析典例分析典例1:小舟要探究压力的作用效果与什么因素有关,进行了以下实验。(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方。把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码。小舟通过观察橡皮泥的,来反映压力的作用效果,初步分析可得出结论:。(2)小舟想继续探究压力的作用效果与压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成相同宽度的两段,在下方挂(选填“相同”或“不同”),数量的钩码,观察橡皮泥的变化。(3)若要使实验结论更具有说服力,还可以重复上述实验。举一反三举一反三变式1:为确保低层住户的基本用水需求,国家标准规定,城市居民楼入户水压不低于1.4千克/厘米2。1.4千克/厘米2相当于A.1.4×102帕 B.1.4×103帕 C.1.4×104帕 D.1.4×105帕变式2:如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是()A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度C.A的体积一定大于B的体积 D.A的质量可能等于B的质量变式3:宇树H1人形机器人是国内首款能跑的全尺寸通用人形机器人,其整机质量为47kg,双脚与地面的接触总面积为0.04m2。该机器人在水平地面上匀速推动一辆500N的小车时,小车与地面的摩擦力约为车重的0.1倍。请根据以上信息,完成下列计算:(1)机器人的重力;(2)机器人双脚站立时,对地面的压强;(3)机器人对小车的推力。考点二、增大或减小压强的方法1.增大压强的三种方法(1)当压力F一定时,减小受力面积S。(2)当受力面积S一定时,增大压力F。(3)同时增大压力F和减小受力面积S。2.减小压强的三种方法(1)当压力F一定时,增大受力面积S。(2)当受力面积S一定时,减小压力F。(3)同时减小压力F和增大受力面积S。典例分析典例分析典例1:小明和妈妈到菜市场买菜,小明提着很多菜,感觉有点”吃不消”。下列操作中,能让小明感觉舒适一些的是()①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上②把左、右手的袋子换一下位置③在某个袋子中再装一些菜④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方A.①② B.②③ C.①④ D.③④举一反三举一反三变式1:动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是()A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走变式2:生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏,据图回答下列问题。(1)牙膏盖上面的竖纹是通过来增大摩擦力,有利于旋开组盖子。(2)牙膏盖中间的尖头是通过来增大压强,使用时有利于刺破牙膏封口。变式3:(湖州中考改编)切年糕时,爸爸说:”竖着切比横着切要省力。”(1)竖着切省力的原因是减小了。(2)若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小,请写出操作方法:。考点三、液体内部压强(一)科学中,常用压强计来比较液体内部的压强。(二)压强计的工作原理:当金属盒的橡皮膜受到压强时,U形管左右液面就会出现高度差。橡皮膜受到的压强越大,两管内液面的高度差就越大。(三)液体对容器底部和侧壁的压强大量实验:表明,液体对容器的底部和侧壁都会产生压强,液体的深度越大,产生的压强越大。液体不但对容器的底部和侧壁会产生压强,液体的内部也存在压强。例如,游泳时,若潜入水中,水的压强会使你感到胸闷。(四)研究水内部压强的特点(1)猜想:①水的内部可能向各个方向都存在压强,这些压强可能相等。②水的内部压强大小可能与水的深度有关。(2)实验器材:压强计、盛水的杯子、刻度尺。(3)设计实验方案实验方法:控制变量法和转换法。具体步骤:控制深度不变,转动金属盒的方向(朝上、朝下、朝侧面),探究同一深度不同方向上水的压强大小是否相等;控制金属盒的方向不变(同为朝上或朝下),改变金属盒在水中的深度,探究水的深度对水的压强的影响。通过压强计中U形管左右两管液面高度差的大小来比较液体压强的大小。将抽象的东西变成了直观且形象的东西,使问题简化,这是运用了转换法。结论:水的内部向各个方向都存在压强,在同一-深度,水对各个方向的压强都相等;水的深度对水的内部的压强有影响,深度越大,水的内部压强越大。(五)液体内部压强的特点大量实验表明:切液体内部都存在着压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,同一深度处,液体密度越大,压强越大。【能力拓展】①液体内部压强产生的原因:由于液体受到重力作用,所以液体对容器底产生压强;由于液体具有流动性,所以对阻碍它流动的容器壁产生压强;由于液体具有流动性且在液体内部相互挤压,所以液体内部向各个方向都有压强。②液体内部压强的大小只与液体的密度和深度有关。应该注意的是深度与高度不同,深度是指液体与空气接触面到计算压强的那个面之间的竖直距离,即深度是由上往下量的。高度是由下往上量的。典例分析典例分析典例1:如图所示,小明用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”。(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作();A.从U形管内向外倒出适量水B.拆除软管重新安装C.向U形管内添加适量水(2)通过实验乙、丙、丁,可以得到在液体内部的同一深度,向各个方向的压强,(3)在乙图中,若往烧杯中倒入适量浓盐水(水不溢出),压强计探头离烧杯底部距离不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,此现象能否说明液体密度越大压强越大?请回答能否,并解释原因。举一反三举一反三变式1:如图所示,A、B、C三点的液体压强大小关系是A.A点最大 B.B点最大 C.C点最大 D.三点一样大变式2:如图所示,在三个底面积相同的容器中分别装入质量相等的三种不同液体,液面高度恰好也相等,则容器底部受到液体的压强()A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大变式3:小塘游泳时发现,从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:(1)实验前要检查装置的气密性如图1甲所示,小塘用手轻压探头处橡皮膜,观察到,说明该装置不漏气。(2)小塘利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中两图的现象能解释小塘游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当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,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是(选填“A”“B”或“C”)(3)探究猜想③时,小塘把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,观察U形管两侧液面,U形管左右两侧液面的高度差为△h(如图3),得出结论。此实验设计不合理的地方是。课后巩固课后巩固1.下列力的示意图中,表示斜面上的物体A对斜面压力的示意图的是()A.B.C.D.2.在如图所示的三种情况中,下列说法中正确的是()A.压力的方向竖直向下 B.压力不一定由重力产生C.压力与重力是一对平衡力 D.压力的大小一定等于重力3.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是()A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法确定4.一本科学教科书平放在水平桌面上,它对桌面的压强最接近()A.0.5帕 B.5帕 C.50帕 D.500帕5.如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是()

A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕6.当人体所受压强快速升高时,容易造成中枢神经系统异常,引发“高压神经综合征”,从而危及生命。如图潜水员的潜水路线中容易引发“高压神经综合征”的是()A.从a到b B.从b到c C.从c到d D.从d到a7.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,试管a竖直放置,试管b倾斜放置,此时两试管内的液面处于同一水平位置,如图所示,则试管底受到液体的压强是()A.一样大 B.试管a大 C.试管b大 D.无法判断8.如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙,受到液体的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系为()A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙9.如图所示,一个未装满水的水瓶,正立放在桌面上如图甲,瓶子对桌面的压力为F甲,水对瓶底的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙,瓶子对桌面的压力为F乙,水对瓶盖的压强为p乙A.F甲=F乙;p甲=p乙 B.F甲<F乙;p甲=p乙C.F甲>F乙;p甲<p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙10.如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是()A.F甲>F乙;p甲<p乙 B.F甲<F乙;p甲>p乙C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙11.如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积的关系时得到的图像。用这两种物质制成质量相等的两个实心正方体,把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比p甲:p乙为()A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:112.如图所示,底面积相同的甲、乙两容器,装有质量相同的不同液体,则它们对容器底部压强的大小关系正确的是()A.p甲>p乙 B.p甲<p乙C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断13.将平底薄壁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变化的图像如图。饮料出口的横截面积,S1=0.8cmA.装满饮料时,杯底受到饮料的压力为4.5NB.饮料的密度为1.5g/cm3C.饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为800PaD.饮料持续流入空杯8s后关闭开关,杯对杯座的压强为1.5×114.如图所示,有一质地均匀的长方体,质量为1千克,底面积为120厘米2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2.g取10牛/千克,则此时它对桌面的压强为帕;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会(填“变大”变小”或“不变”)。15.用隔板将容器平均分成左、右两部分,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。(1)向装置右侧加水至橡皮膜上方,橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析,该现象说明力能。(2)向装置两侧分别加入密度为ρ₁、ρ₂的两种液体,液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ₁一定大于ρ₂,请推测他所看到的现象并说明原因。。16.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。请回答:(1)甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则F甲(填“>”、“<”或“=”)F乙。(2)液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则p甲(填“>”、“<”或“=”)p乙。17.压强计可以用来测量液体内部的压强,如图甲所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。请回答下列问题:(1)保持图甲中金属盒位置不变,只改变金属盒面的朝向,U形管两侧液面高度差(选填“变大”、“变小”或“不变”);(2)将压强计的金属盒分别放置在乙、丙两杯液体中,金属盒距离杯底同一高度处的A、B两点,此时U形管两侧液面高度差相等,则(选填“乙”或“丙”)杯液体密度大;乙杯液体对杯底压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)丙杯液体对杯底压强。18.小妍将一根两端开口的玻璃管下端蒙上橡皮膜,如图甲。(1)将此玻璃管放入盛有水的烧杯中,如图乙,发现橡皮膜向上凸,此现象说明;(2)继续向下压玻璃管,则橡皮膜向上凸的程度会(选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃管置于深度为h处,如图丙,向管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面。由此推测管内注入的液体可能是(填字母)。

A.浓盐水B.酒精C.蒸馏水19.小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。

①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时橡皮膜变平(如图丙)。③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。根据上述实验,回答下列问题:(1)根据实验①中的现象,可以说明。(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1h2(选填“>”、“<”或“=”)。20.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌子、海棉、砝码、木板)设计了如图甲、乙两个实验,通过观察图甲、乙后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上,发现小桌子对木板的压力效果不够明显,如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析:

(1)小明和小华是通过来比较压力的作用效果的(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是。(3)若图乙中小桌子对海棉的压强是p乙,图丙中小桌子对木板的压强是p丙,则p乙p丙(选填“大于”、等于”、或“小于”)21.小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。(1)该实验是通过观察U形管两侧液面的来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小;(2)小科发现当金属盒还未放入液体中时,U形管两侧液面并不相平,此时正确的做法是;(3)调节好压强计后,小科进行了图乙所示的两次实验,可得到的结论是;(4)小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度:在左侧加入适量液体A,再向右侧加入液体B,直到橡皮膜刚好相平,隔板两侧液面高度如图丙所示,由此可知液体A的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体B。22.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小。(1)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可用压强定义式p=F①请写出推导过程:。②在上述研究过程中,·假想建构了一个液柱,用到的科学方法是(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”)。③若增大受力面S的大小,该处的液体压强将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。23.小明利用压强计验证液体内部压强的特点。压强计的U形管装有一定量的水,用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中时,U形管内水面就有高度差,这时应该怎么操作:;(2)调试好压强计后,完成图甲实验过程中,金属盒浸入水中的深度h1逐渐增加时,U形管内水面高度差h2会;(3)用该压强计继续完成图乙和图丙实验,根据图乙和图丙两金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得ρ液体ρ盐水(选填“<”、“>”或“=(4)若减小U形管内液体的密度重复做图甲实验,金属盒放置深度与原甲实验相同,则U形管内液面高度差将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。24.在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,某科学兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。(1)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较两图所示的实验。(2)小科同学对比甲、乙两图,提出一个猜想:在同一液体中,探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大。小宁同学只利用图乙中现有器材,保持探头位置不动,进行了简单操作后跟图甲对比(若图甲中探头的深度为h),就验证了小科同学的猜想是错误的。小宁同学的操作是。(3)小宁将矿泉水瓶装满水,继续探究。在M和N处各打一个小孔,如图丁①所示。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图丁②所示的B、C点。接着他将接水盘向下移动,使得MA=ND,此时水的落点为E、F点。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与(填“AB”或“DF”)的距离。25.小明利用玻璃管、橡皮膜、烧杯等器材进行两组实验(如图甲),以研究液体内部的压强特点。

(1)在实验一中,小明判断液体内部有压强。他观察到的现象是。(2)在实验二中,小明向玻璃管中加入一定量某种溶液,根据如图所示的实验现象,小明认为:所加液体密度小于水的密度。小明作出推理的证据有:。(3)还有同学认为:液体内部压强也可能与液体重力有关。小明另取一个形状不同的玻璃管,下端套上橡皮膜(如图乙),利用它和已有器材设计了实验三。通过实验三与实验二的现象对比,对该观点进行反驳。请写出实验三的简要思路与现象。26.祝融号火星车(如图)成功着陆火星,使我国成为第二个独立掌握火星着陆、巡视、探测技术的国家。(1)火星车的车轮表面有凸棱结构,其目的是通过来增大摩擦力,避免在火星表面运动时打滑。(2)火星车的总质量为240kg,轮胎与地面的总接触面积为0.3m2。当火星车静止在火星表面时,轮胎对地面的压强为多少帕?(火星上的重力约为地球的0.38倍)27.如图所示,一个平底玻璃杯放在水平桌面上,玻璃杯质量为100g,里面水的质量为500g,杯子与桌面的接触面积是10cm2。求:(g取10牛/千克)(1)水对杯子底部的压强。(2)杯子对桌面的压强。28.在校科技节木桥承重比赛中,小柯设计制作了如图所示的桥梁模型,并进行了承重测试。在承重测试中,承重板通过挂钩与电子秤相连。通过往承重容器中不断加入重物来比较不同桥梁的承重能力,直至木桥受损。(1)在承重测试中,小柯认为往承重容器内加入细沙比钩码更好,其理由是:。(2)已知承重板与水平桥面的接触面积为15厘米2,桥梁下方电子秤悬挂重物的最大质量为15千克,不计电子秤、承重板及承重容器的自重,求该桥梁所能承受的最大压强?(3)桁架梁主体结构中有多个三角形,这样设计的目的是:。29.如图所示为酒店送货机器人,其质量为60kg,轮胎与地面接触的总面积为(0.02m(1)空载时,机器人受到的重力为多少?(2)空载时,机器人在水平地面上匀速运动时所需的牵引力为多少?(3)若装上货物后,机器人对水平地面的压强为33.5×1030.陕汽是我国著名的重工企业。生产的某型号载重卡车技术参数如表,当它匀速行驶所受的摩擦力是其总重的0.2倍。分析计算(g取10N/kg):卡车型号ZJS25GJB2自重2×104kg轮胎个数12最大载货量4×104kg满载行驶时每只轮胎与地面的接触面积0.05m2行驶时的最大速度90km/h(1)卡车在牵引力的作用下,由静止开始运动,说明力能。(2)该卡车空载时,在水平路面上匀速行驶所受的牵引力是N。(3)已知一座大桥的路面能受到的最大压强为9×105Pa,判断该卡车满载时能否安全通过这座大桥?(写出必要的计算过程)31.如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,已知甲的密度为1000kg/m3,边长是0.1米。沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如表所示。压强的变化量(Pa)甲0乙250(1)甲的质量为千克;(2)甲是沿方向切去的;(3)切掉一半之前,甲对地面的压强为多少帕?(4)正方体乙的边长为多少厘米?32.有经验的司机驾驶车辆经过跨江大桥时,会提前打开车窗,以防车辆不慎落水时错失自救良机。在门窗紧闭的情况下,车辆坠入水中较深时,车内人员无法打开车门和降下车窗玻璃逃生,可选用安全锤等尖锐物体砸碎窗玻璃,让水快速进入车内,待水较多时就容易推开车门或爬出车窗逃生。请解释门窗紧闭的车辆坠入较深水中,车内人员逃生时所遇上述现象的原因和采取相应措施的理由。第3节压强考点一、压力的作用效果典例分析典例分析典例1:小舟要探究压力的作用效果与什么因素有关,进行了以下实验。(1)如图所示,将橡皮泥做成长方体平放于木条上方。把包装带撕成不同宽度的两段,各自绕过橡皮泥并首尾相接,在连接处挂上相同数量的钩码。小舟通过观察橡皮泥的,来反映压力的作用效果,初步分析可得出结论:。(2)小舟想继续探究压力的作用效果与压力大小的关系,应将橡皮泥恢复原状,把包装带撕成相同宽度的两段,在下方挂(选填“相同”或“不同”),数量的钩码,观察橡皮泥的变化。(3)若要使实验结论更具有说服力,还可以重复上述实验。【答案】(1)凹陷程度;压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显(2)不同(3)换用不同宽度的包装带(或挂其他数量不同的钩码)合理即可【知识点】压力的作用效果【解析】(1)转换法与控制变量法:压力的作用效果无法直接测量,本实验通过观察橡皮泥的凹陷程度来反映压力的作用效果,这是转换法的应用。在探究压力作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小(钩码数量)相同,改变受力面积(包装带宽度),这是控制变量法的应用。

(2)控制变量法的应用:在探究压力作用效果与压力大小的关系时,需要控制受力面积(包装带宽度)相同,改变压力大小(钩码数量)。

(3)实验结论的普遍性:为了避免实验结论的偶然性,使结论更具普遍性和说服力,需要换用不同的实验条件(如不同宽度的包装带、不同数量的钩码)多次重复实验。

【解答】(1)小舟通过观察橡皮泥的凹陷程度来反映压力的作用效果。实验中,钩码数量相同(压力大小相同),包装带宽度不同(受力面积不同),受力面积越小,橡皮泥凹陷越明显,因此可得出结论:压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显。

(2)要探究压力的作用效果与压力大小的关系,需控制受力面积相同,改变压力大小,因此应在下方挂不同数量的钩码。

(3)在科学探究中,单次实验的结果往往具有偶然性,可能无法代表普遍规律。为了使实验结论更具说服力和普遍性,避免因特殊情况导致的片面结论,我们需要进行多次重复实验。

具体来说,可以采取以下方式:

改变受力面积:换用不同宽度的包装带,重复探究压力作用效果与受力面积的关系。

改变压力大小:挂不同数量的钩码,重复探究压力作用效果与压力大小的关系。

更换实验材料:使用海绵、泡沫板等其他易发生形变的材料代替橡皮泥,重复实验。举一反三举一反三变式1:为确保低层住户的基本用水需求,国家标准规定,城市居民楼入户水压不低于1.4千克/厘米2。1.4千克/厘米2相当于A.1.4×102帕 B.1.4×103帕 C.1.4×104帕 D.1.4×105帕【答案】D【知识点】压强的大小及其计算【解析】根据p=FS计算压强大小,注意单位换算。

【解答】由p=FS可知,1.4千克/厘米2相当于变式2:如图所示。放在水平地面上的两个实心长方体A、B,已知高度hA<hB,与地面的接触面积SA>SB,对地面的压强pA=pB。下列判断正确的是()A.A的密度一定大于B的密度 B.A的密度可能小于B的密度C.A的体积一定大于B的体积 D.A的质量可能等于B的质量【答案】A【解析】上下同宽的规格固体,对地面的压强可用p=ρgh进行计算,由此能判断AB密度大小,结合p=Fp=AB.根据题意知道pA=pBhA<hB由p=ρgh知道ρA>ρB故A正确,B错误;D.又因为pA=pBSA>SB且p=FS=GS所以GA>GBC.由于hA<hB,SA>SB,所以,由V=Sh不能确定A的体积一定大于B的体积,故C错误。故答案为:A。变式3:宇树H1人形机器人是国内首款能跑的全尺寸通用人形机器人,其整机质量为47kg,双脚与地面的接触总面积为0.04m2。该机器人在水平地面上匀速推动一辆500N的小车时,小车与地面的摩擦力约为车重的0.1倍。请根据以上信息,完成下列计算:(1)机器人的重力;(2)机器人双脚站立时,对地面的压强;(3)机器人对小车的推力。【答案】(1)解:根据题意可知,机器人的质量为47kg,则机器人的重力G=mg=47kg×10N/kg=470N。(2)解:机器人对地面的压力等于重力,即F=G=470N,

则机器人对地面的压强:p=F(3)解:因为小车做匀速直线运动,因此机器人对小车的推力和小车受到的摩擦力为一对平衡力。那么机器人对小车的推力F=f=0.1G=0.1×500N=50N。【知识点】二力平衡的条件及其应用;重力的大小;压强的大小及其计算【解析】(1)根据G=mg计算机器人的重力;

(2)机器人对地面的压力等于重力,即F=G,再根据公式p=FS计算它对地面的压强;考点二、增大或减小压强的方法典例分析典例分析典例1:小明和妈妈到菜市场买菜,小明提着很多菜,感觉有点”吃不消”。下列操作中,能让小明感觉舒适一些的是()①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上②把左、右手的袋子换一下位置③在某个袋子中再装一些菜④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方A.①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】C【解析】减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析判断。

【解答】①把一部分装蔬菜的袋子移到另一只手上,可以减小对手的压力,从而减小压强,故①符合题意;

②把左、右手的袋子换一下位置,压力和接触面积都不变,则受到的压强不变,故②不合题意;

③在某个袋子中再装一些菜,增大压力,进而增大压强,故③不合题意;

④用一块硬纸板垫在手提袋子的地方,从而增大受力面积,进而减小压强,故④符合题意。

那么能够让手舒服的是①④。

故选C。举一反三举一反三变式1:动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境,下列用压强知识解释错误的是()A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物C.鲫鱼的身体呈梭形——增大受力面积,减小压强,有利于水中游行D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走【答案】C【解析】影响压强因素:压力和接触面积的大小,要改变压强,就要从这两方面着手,据此判断即可。【解答】A.啄木鸟的喙又尖又长——减小受力面积,增大压强,有利于摄食,故A正确不合题意;

B.狗的犬齿很尖——减小受力面积,增大压强,有利于撕咬食物,故B正确不合题意;

C.鲫鱼的身体呈梭形,这样可以减小游动时水对鲫鱼的阻力,而与压强无关,故C错误符合题意;

D.骆驼的趾特别宽大——增大受力面积,减小压强,有利于沙漠行走,故D正确不合题意。变式2:生活用品的设计蕴含了很多科学知识。如图是酒店中供客人使用的牙膏,据图回答下列问题。(1)牙膏盖上面的竖纹是通过来增大摩擦力,有利于旋开组盖子。(2)牙膏盖中间的尖头是通过来增大压强,使用时有利于刺破牙膏封口。【答案】(1)增大接触面的粗糙程度(2)减小受力面积【解析】影响固体压强的因素是:压力大小和受力面积,压力越大,受力面积越小,压强越大;滑动摩擦力的影响因素有:接触面粗糙程度和压力的大小;压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;【解答】(1)摩擦力的影响因素有:接触面的出粗糙程度和压力的大小;压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大,所以牙膏盖上面的竖纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,有利于旋开组盖子。(2)固体压强的影响因素是:压力大小和受力面积大小;压力越大,受力面积越小,压强越大;牙膏盖中间的尖头是通过减小受力面积来增大压强,使用时有利于刺破牙膏封口。故答案为:(1)增大接触面的粗糙程度(2)减小受力面积变式3:(湖州中考改编)切年糕时,爸爸说:”竖着切比横着切要省力。”(1)竖着切省力的原因是减小了。(2)若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小,请写出操作方法:。【答案】(1)受力面积(2)将切下的年糕平铺在桌面上【解析】(1)增大压强的方法:①增大压力;②减小受力面积;

(2)减小压强的方法:①减小压力;②增大受力面积,据此分析解答。

【解答】(1)竖着切省力的原因是减小了受力面积,从而增大压强;

(2)若要使切下的年糕全部放置在桌面上时产生的压强比原先小,操作方法:将切下的年糕平铺在桌面上。考点三、液体内部压强典例分析典例分析典例1:如图所示,小明用压强计“探究影响液体内部压强大小因素”。(1)实验前检查实验装置,观察到如图甲所示的情景,应该进行以下哪项操作();A.从U形管内向外倒出适量水B.拆除软管重新安装C.向U形管内添加适量水(2)通过实验乙、丙、丁,可以得到在液体内部的同一深度,向各个方向的压强,(3)在乙图中,若往烧杯中倒入适量浓盐水(水不溢出),压强计探头离烧杯底部距离不变,则可以观察到U形管两边液面的高度差将变大,此现象能否说明液体密度越大压强越大?请回答能否,并解释原因。【答案】(1)B(2)都相等(3)不能,因为实验中未控制深度相同。【知识点】探究液体压强的特点实验【解析】(1)只要取下软管,让U形管左端液面和大气相通,这样U形管两端的液面就是相平的;

(2)液体内部的压强与液体的深度和密度都有关系,在实验中,应控制其中的一个量保持不变,才能观察压强与另一个量的关系,从控制变量法的角度可判断此题的实验过程;

(3)在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,但容器中液面上升,探头深度也会变深。

【解答】(1)在正常情况下,当压强计的橡皮膜没有受到压强时,U形管中液面应该就是相平的。在使用前,发现U形管中的液面出现了高度差,就说明软管中的气体压强大于大气压,则为了使U形管两侧液面相平,应取下软管重新安装,故选B;

(2)根据图乙、丙、丁可知,U形管中两侧液面的高度差相同,可得出结论:同种液体,同一深度,液体向各个方向的压强相等;

(3)根据控制变量法的要求可知,在研究液体压强与密度的关系时,应保持深度不变,只改变液体密度。在图乙中容器内加入适量的浓盐水,液体密度变大,压强计探头位置不变,同时液面上升,则探头的深度增大了,则不能说明液体密度越大压强越大,因为实验中未控制深度相同。举一反三举一反三变式1:如图所示,A、B、C三点的液体压强大小关系是A.A点最大 B.B点最大 C.C点最大 D.三点一样大【答案】D【知识点】液体压强计算公式的应用【解析】根据p=ρgh判断液体压强大小关系,h指的是物体至液面的高度。

【解答】由图可知,abc三点液体深度相同,由p=ρgh可知,三点的液体压强大小相等。

故答案为:D。变式2:如图所示,在三个底面积相同的容器中分别装入质量相等的三种不同液体,液面高度恰好也相等,则容器底部受到液体的压强()A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大【答案】A【知识点】密度公式的应用;液体压强计算公式的应用【解析】首先根据图片确定三种液体的体积关系,然后根据密度公式ρ=mV得出三种液体的密度关系,再利用液体压强公式p=ρ液gh分析容器底部受到的液体压强关系。

【解答】根据图片可知,液体的体积:V甲<V乙<V丙,

三种液体质量相等,由ρ=mV可知,液体的密度:ρ甲>ρ乙>ρ丙,

液面高度相同,由p=ρ液gh可知,容器底部受到的液体压强:p甲>p乙>p丙,变式3:小塘游泳时发现,从浅水区走向深水区时,会感到呼吸越来越困难。他认为呼吸变困难可能与液体内部的压强有关。关于影响液体内部压强的因素,他提出了如下猜想:猜想1:可能与方向有关;猜想2:可能与深度有关;猜想3:可能与液体的密度有关。为验证猜想,他利用微小压强计进行如下实验探究:(1)实验前要检查装置的气密性如图1甲所示,小塘用手轻压探头处橡皮膜,观察到,说明该装置不漏气。(2)小塘利用微小压强计完成了如图1乙、丙、丁所示的实验操作,其中两图的现象能解释小塘游泳时呼吸变困难的原因。根据这一现象,当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,图2中能真实反映橡皮膜受到水的压强情况的是(选填“A”“B”或“C”)(3)探究猜想③时,小塘把两个探头分别放在左、右两个容器内的液体中,观察U形管两侧液面,U形管左右两侧液面的高度差为△h(如图3),得出结论。此实验设计不合理的地方是。【答案】(1)U形管两侧液面出现稳定的高度差(2)乙丙;C(3)没有控制深度相同【知识点】控制变量法;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验【解析】(1)装置气密性良好,可以形成稳定的压强差,所以挤压橡皮膜时,会形成稳定的压强差。

(2)(3)根据控制变量法进行分析,探究某一因素的影响时,应控制其他条件相同。

【解答】(1)当用手轻压探头处的橡皮膜时,如果装置气密性良好,压强会通过导管传递到U形管,导致U形管两侧液面出现稳定的高度差。若液面无变化,则说明装置漏气。

(2)小塘从浅水区走向深水区时,深度增加导致水压增大,压迫胸腔,使呼吸困难,由图可知,乙丙液体密度相同而橡皮膜在水下的深度不可,U形管两侧液面高度差不同,即液体压强大小不同,可用于解释小塘游泳时呼吸变困难的原因。

液体密度一定时,深度越深,液体压强越大,橡皮膜的形变量越大,图C可以真实反映橡皮膜受到水的压强情况。

(3)探究液体压强与密度的关系时,需控制深度相同。若两探头深度不同,无法判断高度差△h是由密度差异还是深度差异引起的,因此实验设计不合理。课后巩固课后巩固1.下列力的示意图中,表示斜面上的物体A对斜面压力的示意图的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】对物体进行受力分析,确定力的三要素,然后沿力的方向画带箭头的线段即可。【解答】根据图片可知,压力作用点在斜面上,与接触面是垂直的,且指向被压的斜面,故ABC错误,D正确。故选D。2.在如图所示的三种情况中,下列说法中正确的是()A.压力的方向竖直向下 B.压力不一定由重力产生C.压力与重力是一对平衡力 D.压力的大小一定等于重力【答案】B【解析】(1)压力的方向是垂直支持面指向被压的物体。

(2)压力不一定是由重力产生的。

(3)在水平面上静止时,压力大小可能等于重力大小,在斜面上或在墙面上,压力大小不等于重力大小。

【解答】A、压力的方向是垂直支持面指向被压的物体,并不一定是竖直向下,故A错误。

B、压力不一定是由重力产生的,故B正确。

CD、在第二个图片和第三个图片看出,压力大小不等于重力大小,压力和重力不是一对平衡力,故CD错误。故答案为:B。3.一只烧杯放在斜面上,烧杯内盛有某种溶液,如图所示,则该溶液对杯底A、B两点的压强pA和pB的大小关系是()A.pA>pB B.pA=pB C.pA<pB D.无法确定【答案】A【解析】【解答】液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强还跟液体的密度有关,密度越大,压强越大。在图示烧杯中A、B的深度是指与水面的距离,所以A的深度大于B的深度。在同种液体中密度相同,液体的压强随深度的增大而增大,所以PA>PB,A选项正确。故选A4.一本科学教科书平放在水平桌面上,它对桌面的压强最接近()A.0.5帕 B.5帕 C.50帕 D.500帕【答案】C【解析】物理课本质量约为150g,求出课本重,放在水平桌面的中央,对桌面的压力等于本身重力;

物理课本长约20cm、宽约15cm,求与桌面的接触面积s,再利用压强公式p=Fs求对桌面的压强。

【解答】物理教科书的质量:m=150g=0.15kg,

G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N,

因为在水平桌面上,所以桌面受压力:F=G=1.5N,

s=20cm×15cm=300cm2=0.03m2,

桌面受压强:p=5.如图所示,用35牛的水平压力把一重为15牛的物体压在竖直墙壁上,若物体与墙壁AB的接触面积是50厘米2,则墙面AB受到的压强是()

A.10×103帕 B.3×103帕 C.7×103帕 D.4×104帕【答案】C【解析】根据压强公式p=FS计算即可。

【解答】墙面AB受到的压强:p=FS=35N50×10−4m2=7×10A.从a到b B.从b到c C.从c到d D.从d到a【答案】D【知识点】液体压强计算公式的应用【解析】根据液体压强公式p=ρ液gh结合图片信息分析判断即可。

【解答】根据图片可知,从a到b时深度不变,从b到c时深度减小,从c到d时深度不变,从d到a时深度增大。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,从d到a时压强迅速增大,会诱发高压神经综合征”。

故选D。7.两支相同的试管内,装有质量相等的不同液体,试管a竖直放置,试管b倾斜放置,此时两试管内的液面处于同一水平位置,如图所示,则试管底受到液体的压强是()A.一样大 B.试管a大 C.试管b大 D.无法判断【答案】B【知识点】密度及其特性;液体的压强;影响液体压强大小的因素【解析】由于液体受到重力作用,所以液体内部存在着压强;由于液体有流动性,所以液体内部向各个方向都有压强。液体对容器底和侧壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。液体的压强随深度的增加而增大;在同一深度,液体向各个方向的压强相等。液体的压强与液体的密度有关,同一深度处,密度越大,压强越大。液体的压强的大小与深度,液体的密度有关。深度越大,液体密度越大,液体压强越大

【解答】试管a竖直放置,试管b倾斜放置,由于两试管液面处于同一水平位置,液面高度相同,即ha=hb,因此Vb>Va,而两液体质量相同,故ρa>ρb。根据液体压强公式p=ρgh,pa>p8.如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,两个容器底受到液体的压力分别为F甲、F乙,受到液体的压强分别为p甲、p乙,则它们的大小关系为()A.F甲<F乙,p甲<p乙 B.F甲=F乙,p甲>p乙C.F甲=F乙,p甲=p乙 D.F甲=F乙,p甲<p乙【答案】D【解析】首先根据F=G=mg比较容器底部受到液体的压力大小,再根据p=F【解答】如图所示,甲、乙两个容器中盛有相同质量的同种液体,根据G=mg可知,液体的重力相等。

两个容器上下粗细一致,那么容器底部受到的液体压力等于液体重力,即F甲=F乙。

容器的底面积S甲>S乙,根据p=FS可知,容器底部受到液体的压强:p甲<p乙。9.如图所示,一个未装满水的水瓶,正立放在桌面上如图甲,瓶子对桌面的压力为F甲,水对瓶底的压强为p甲;倒立放在桌面上如图乙,瓶子对桌面的压力为F乙,水对瓶盖的压强为p乙A.F甲=F乙;p甲=p乙 B.F甲<F乙;p甲=p乙C.F甲>F乙;p甲<p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙【答案】D【解析】水平桌面受到的压力等于上面物体的总重力,根据液体压强公式p=ρ液gh比较液体对瓶底或瓶盖的压强大小。

【解答】根据题意可知,瓶子正立或倒立时,对桌面的压力大小始终等于自身重力,因此压力大F甲=F乙;

10.如图所示,材料、粗糙程度和质量相同的甲、乙两物体放在同一水平桌面上,底面积S甲>S乙.在水平拉力作用下做匀速直线运动。它们所受的拉力为F甲、F乙,对桌面的压强为p甲、p乙,则下列关系正确的是()A.F甲>F乙;p甲<p乙 B.F甲<F乙;p甲>p乙C.F甲=F乙;p甲=p乙 D.F甲=F乙;p甲<p乙【答案】D【解析】(1)两个物体质量相等,根据G=mg可知,则它们的重力相等,对地面的压力相等,且接触面的粗糙程度相同,那么它们受到的滑动摩擦力相等。当两个物体都做匀速直线运动时,它们受到的拉力与摩擦力相互平衡,即拉力等于摩擦力。比较可知,二者受到的拉力相等,即F甲=F乙。

(2)两个物体的重力相等,则对地面的压力相等,且受力面积S甲>S乙,根据公式p=FS可知,对地面的压强p甲<p11.如图是某同学在探究甲、乙两种物质质量和体积的关系时得到的图像。用这两种物质制成质量相等的两个实心正方体,把它们平放在水平地面上,则两物体对水平地面的压强之比p甲:p乙为()A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.8:1【答案】C【解析】(1)密度均匀,上下粗细一致的柱体对地面的压强p=FS=GS=mgS=A.p甲>p乙 B.p甲<p乙C.p甲=p乙 D.条件不足,无法判断【答案】B【解析】【解答】液体深度h、容器底面积S相同,所以液体体积:V甲>V乙,因为液体质量相等,由m=ρV可知ρ甲<ρ乙;由p=ρgh,h相同,所以容器底部受到的液体压强p甲<p乙.故选B根据容器形状判断甲、乙体积大小,根据质量相等判断出ρ甲<ρ乙,用压强公式p=ρgh可判断底部受到的压强大小。本题关键是要判断甲、乙容器中液体的密度大小。13.将平底薄壁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变化的图像如图。饮料出口的横截面积,S1=0.8cmA.装满饮料时,杯底受到饮料的压力为4.5NB.饮料的密度为1.5g/cm3C.饮料持续流入空杯5s后关闭开关,杯对杯座的压强为800PaD.饮料持续流入空杯8s后关闭开关,杯对杯座的压强为1.5×1【答案】D【知识点】压强的大小及其计算【解析】(1)根据图像读出h=0cm时杯座受到的压力,即为空杯对杯座的压力,再读出h=10cm即杯子装满饮料时杯对杯座的压力,两者的差值即为装满饮料时杯底受到饮料的压力;

(2)根据p=FS求出饮料对杯底的压强,利用p=ρ液gh求出饮料的密度;

(3)(4)知道饮料流出的速度和饮料出口的横截面积,可求饮料持续流入空杯5s后和8s后杯子内饮料的体积,利用m=ρV求出杯子内饮料的质量,杯对杯座的压力等于空杯对杯座的压力加上饮料的重力,利用p=FS求出杯对杯座的压强。

【解答】A、由图可知,当h=0cm时,F0=0.9N,即空杯对杯座的压力F0=0.9N,当h=10cm即杯子装满饮料时,杯对杯座的压力F1=4.5N,则杯底受到饮料的压力F=F1-F0=4.5N-0.9N=3.6N,故A错误;

B、S2=30cm2=3×10-3m2,饮料对杯底的压强p=FS2=3.6N3×10−3m2=1200Pa,此时饮料的深度h=H=10cm=0.1m,由p=ρ液gh可得,饮料的密度ρ=Pgh=1.2×103kg/m3=1.2g/cm3,故B错误;

C、饮料流出的速度v=50cm/s=0.5m/s,S1=0.8cm2=8×10-5m2,饮料持续流入空杯5s后,杯子内饮料的体积V=S1vt=8×10-5m2×0.5m/s×5s=2×10-4m3;

杯子内饮料的质量m=ρV=1.2×103kg/m3×2×10-4m3=0.24kg;

杯对杯座的压力F'=F0+mg=0.9N+0.24kg×10N/kg=3.3N,

杯对杯座的压强p'=F'S2=3.3N3×10−3m2=1100Pa,故C错误;

D、8秒内流入的饮料体积V=0.8cm2×50cm/s×8s=320cm314.如图所示,有一质地均匀的长方体,质量为1千克,底面积为120厘米2,放在水平桌面上时与桌面的接触面积为100厘米2.g取10牛/千克,则此时它对桌面的压强为帕;若竖直切除右边的阴影部分,则剩余部分(仍在桌面上)对桌面的压强会(填“变大”变小”或“不变”)。【答案】1000;变大【解析】(1)长方体对桌面的压力和自身的重力相等,即F=G=mg,再利用p=FS求出对桌面的压强;

(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,根据p=FS分别表示出切除前后长方体对桌面的压强,比较判断长方体对桌面压强的变化。

【解答】(1)长方体对桌面的压力:F=G=mg=1kg×10N/kg=10N,

对桌面的压强:p=FS=10N100×10−4m2=1000Pa;

(2)设长方体原来的底面积为S1,图中与桌面的接触面积为S,竖直切除右边的阴影部分的底面积为ΔS,剩余部分的重力减少ΔG,

没切除时,长方体对桌面的压强p=FS=GS,

由S<S1可知,p=15.用隔板将容器平均分成左、右两部分,隔板中部有一圆孔用薄橡皮膜封闭,装置如图甲所示。小明想利用此装置比较不同液体的密度。(1)向装置右侧加水至橡皮膜上方,橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析,该现象说明力能。(2)向装置两侧分别加入密度为ρ₁、ρ₂的两种液体,液面如图乙所示(橡皮膜凹凸情况未画出)。小明根据橡皮膜的凹凸情况得出ρ₁一定大于ρ₂,请推测他所看到的现象并说明原因。。【答案】(1)使物体发生形变(2)橡皮膜向右凸;橡皮膜向右凸时,橡皮膜左侧液体的压强大于右侧,而左侧液体的深度小于右侧,则左侧液体的密度ρ₁一定大于右侧液体的密度ρ₂【解析】(1)力的作用效果:①力改变物体的形状;②力改变物体的运动状态;

(2)橡皮膜向右凸起,说明左侧液体压强大;橡皮膜向左凸起,说明右侧液体压强大。根据p=ρ液gh可知,当液体的深度小而压强大时,则该液体的密度肯定较大,据此分析解答。

【解答】(1)向装置右侧加水至橡皮膜上方,橡皮膜会向左凸出。从力的作用效果分析,该现象说明力能使物体发生形变。16.如图所示,水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两平底容器,分别装有深度相同、质量相等的不同液体。请回答:(1)甲、乙容器对桌面的压力分别为F甲、F乙,则F甲(填“>”、“<”或“=”)F乙。(2)液体对容器底部的压强分别为p甲、p乙,则p甲(填“>”、“<”或“=”)p乙。【答案】(1)=(2)>【解析】(1)容器对桌面的压力等于上面所有物体的重力之和;

(2)首先根据ρ=mV比较液体密度大小,再根据液体压强公式p=ρ【解答】(1)容器对桌面的压力等于上面所有物体的重力之和,即F=G容器+G液体,则容器对桌面的压力相等,即F甲=F乙;

(2)根据图片可知,液体的体积V甲<V乙,而质量m甲=m乙,根据ρ=mV可知,液体密度ρ甲>ρ乙。

而容器内液面相平,根据液体压强公式p=ρ液gh可知,容器底部受到液体的压强p甲>p17.压强计可以用来测量液体内部的压强,如图甲所示,将压强计的金属盒放在水中某一深度处,U形管两侧液面出现高度差。请回答下列问题:(1)保持图甲中金属盒位置不变,只改变金属盒面的朝向,U形管两侧液面高度差(选填“变大”、“变小”或“不变”);(2)将压强计的金属盒分别放置在乙、丙两杯液体中,金属盒距离杯底同一高度处的A、B两点,此时U形管两侧液面高度差相等,则(选填“乙”或“丙”)杯液体密度大;乙杯液体对杯底压强(选填“大于”、“小于”或“等于”)丙杯液体对杯底压强。【答案】(1)不变(2)丙;小于【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用【解析】(1)根据液体内部同一深度向各个方向的压强都相等分析;

(2)①根据图片确定A、B两点深度大小,根据液体压强公式p=ρ液gh比较二者液体密度大小;

②根据液体压强公式p=ρ液gh比较A、B两点下方液体产生的压强大小,然后与上方压强相加进而比较液体对容器底部压强大小。

【解答】(1)液体内部同一深度处,各个方向的压强相等,则金属盒面的朝向改变不会影响压强大小,因此U形管两侧液面高度差不变,故填:不变。

(2)①根据图片可知,A、B两点虽然在同一高度,但是所在液体的深度不同,即hA>hB。此时U形管两侧液面高度差相等,说明压强pA=pB。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,液体的密度ρ乙小于ρ丙,故填:丙。

②A、B到烧杯底部的高度相同,且ρ乙小于ρ丙,根据液体压强p=ρ液gh可知,这部分液体产生的压强pA<pB;

而液体对容器底部的压强等于A、B两点上方的压强和下方压强之和,

则乙杯液体对杯底压强小于丙杯液体对杯底的压强。故填:小于。18.小妍将一根两端开口的玻璃管下端蒙上橡皮膜,如图甲。(1)将此玻璃管放入盛有水的烧杯中,如图乙,发现橡皮膜向上凸,此现象说明;(2)继续向下压玻璃管,则橡皮膜向上凸的程度会(选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃管置于深度为h处,如图丙,向管内注入液体至图丁所示位置,此时橡皮膜的形状正好是平面。由此推测管内注入的液体可能是(填字母)。

A.浓盐水B.酒精C.蒸馏水【答案】(1)液体内部存在向上的压强(2)变大;B【知识点】探究液体压强的特点实验;液体压强计算公式的应用【解析】(1)橡皮膜上受到压强会凸起;

(2)①根据液体压强公式p=ρ液gh分析橡皮膜上受到压力的变化即可;

②根据p=ρ液gh和液体的高度判断液体密度大小即可。

【解答】(1)橡皮膜向上凸,说明水对橡皮膜有一个向上的压力。这表明液体内部存在压强,且压强方向向上。

(2)①当玻璃管向下压时,橡皮膜所处的深度增加。根据液体压强公式p=ρ液gh可知,水对橡皮膜的压强越大,因此橡皮膜凸起程度会变大。

②根据丁图可知,当管子底部的橡皮膜变平时,说明外面水的压强和管内液体压强相等。根据p=ρ液gh可知,管内液体深度大,则管内液体密度小于水,应该是酒精,故选B。19.小科用扎有橡皮膜的直玻璃管(如图甲)来研究液体内部的压强。

①往玻璃管内倒入一定量的水,发现橡皮膜向下凸出(如图乙)。②把玻璃管慢慢放入水里,发现橡皮膜凸出程度慢慢变小,当管内外液面相平时橡皮膜变平(如图丙)。③继续向下放入水里,橡皮膜向上凸出,并逐渐变大。根据上述实验,回答下列问题:(1)根据实验①中的现象,可以说明。(2)由实验②③可知,液体内部压强与深度的关系是。(3)如果丙图玻璃管里加的是食盐水,当橡皮膜变平时,玻璃管液面到橡皮膜的距离为h1,烧杯内液面到橡皮膜的距离为h2,则h1h2(选填“>”、“<”或“=”)。【答案】(1)水对容器底部有压强(2)液体密度相同时,深度越深,压强越大(3)<【解析】(1)根据橡皮膜所在的位置确定液体压强产生的位置和方向;

(2)橡皮膜凸起的程度越大,说明液体压强越大,据此分析液体压强和深度的关系即可;

(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答。【解答】(1)在实验(1)中,橡皮膜在玻璃管底部,且向下凸起,那么说明:水对容器底部有压强。

(2)将玻璃管放入水中后,向下运动的距离越大,橡皮膜向上的凸起程度越大,那么得到结论:液体密度相同时,深度越深,压强越大。

(3)当橡皮膜变平时,里面盐水的压强和外面水的压强相等,

即p盐水=p水;

ρ盐水gh1=ρ水gh2;

ρ盐水h1=ρ水h2;

因为盐水密度大于水的密度,所以h1<h2。20.在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,小明和小华利用所提供的器材(小桌子、海棉、砝码、木板)设计了如图甲、乙两个实验,通过观察图甲、乙后得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌子挪放到一块木板上,发现小桌子对木板的压力效果不够明显,如图丙所示.通过对图甲、丙的比较又得出“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显”的结论。请你根据已学过的压强知识分析:

(1)小明和小华是通过来比较压力的作用效果的(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是。(3)若图乙中小桌子对海棉的压强是p乙,图丙中小桌子对木板的压强是p丙,则p乙p丙(选填“大于”、等于”、或“小于”)【答案】(1)比较凹陷程度(2)没有控制材质相同(3)等于【解析】(1)小桌子对海绵产生压力,海绵的凹陷程度越大,说明压力的作用效果越明显。

(2)只有当小桌下面的材质相同时,才能通过凹陷程度判断压力作用效果的大小;

(3)根据公式p=F【解答】(1)小明和小华是通过比较凹陷程度来比较压力的作用效果的;

(2)造成小华前后两次得出的结论不一致的原因是:没有控制材质相同;

(3)根据图片可知,图乙和图丙中,桌子对下表面的压力相同,且接触面积相同,根据p=FS可知,压强相等,即p乙=p21.小科利用图甲所示压强计探究液体内部压强大小的影响因素。(1)该实验是通过观察U形管两侧液面的来判断金属盒中的橡皮膜所受压强的大小;(2)小科发现当金属盒还未放入液体中时,U形管两侧液面并不相平,此时正确的做法是;(3)调节好压强计后,小科进行了图乙所示的两次实验,可得到的结论是;(4)小科继续用图丙装置比较了两种未知液体的密度:在左侧加入适量液体A,再向右侧加入液体B,直到橡皮膜刚好相平,隔板两侧液面高度如图丙所示,由此可知液体A的密度(选填“大于”、“等于”或“小于”)液体B。【答案】高度差;是取下橡胶管重新新安装;同种液体中,深度越深,液体产生的压强越大;小于【解析】(1)液体压强计U形管两侧液面高度差越大,则金属盒中的橡皮膜所受压强越大;

(2)当金属盒还未放入液体中时,U形管两侧液面并不相平,说明管内气压与外界大气压不相等,此时拆卸后重新安装即可;

(3)根据乙图确定哪个因素相同,哪个因素不同,根据控制变量法的要求描述结论;

(4)根据图片确定液体产生压强大小和液体深度大小,根据公式p=ρ液gh(2)当金属盒还未放入液体中时,U形管两侧液面并不相平,正确的做法是:取下橡胶管重新安装。(3)根据乙图可知,容器中液体的密度相同,②图中压强计金属盒的深度大,且U形管两侧液面的高度差不同,可得结论:同种液体中,深度越深,液体产生的压强越大。(4)根据图片可知,观察到橡皮膜相平时,则左右液体产生的压强相同,到橡皮膜的深度hA>hB,由液体压强公式22.如图所示是理论推导液体内部压强公式的示意图。如图(a)所示,研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S,如图(b)所示。可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小。(1)然后在受力面S上方假想出一段液柱,如图(c)所示,即可用压强定义式p=F①请写出推导过程:。②在上述研究过程中,·假想建构了一个液柱,用到的科学方法是(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“建立理想模型法”)。③若增大受力面S的大小,该处的液体压强将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)p=F【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;液体压强计算公式的应用【解析】通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法;根据液体压强的公式p=ρgh可知,液体内部的压强与液体的深度和密度有关,而与其它的因素无关,可做出判断。

【解答】液柱对受力面S的压力F=G,

所以,液柱对受力面S的压强p=FS=GS=ρVgS=ρSghS23.小明利用压强计验证液体内部压强的特点。压强计的U形管装有一定量的水,用该压强计做了如图所示的甲、乙、丙三次实验(烧杯中的液体均未溢出)。(1)组装好压强计,发现金属盒未浸入水中时,U形管内水面就有高度差,这时应该怎么操作:;(2)调试好压强计后,完成图甲实验过程中,金属盒浸入水中的深度h1逐渐增加时,U形管内水面高度差h2会;(3)用该压强计继续完成图乙和图丙实验,根据图乙和图丙两金属盒的深度和U形管内液面的高度差可得ρ液体ρ盐水(选填“<”、“>”或“=(4)若减小U形管内液体的密度重复做图甲实验,金属盒放置深度与原甲实验相同,则U形管内液面高度差将(选填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】拔出橡皮管重新组装;逐渐增加;<;增大【解析】(1)还未使用压强计时U形管就出现高度差,说明里面封闭了多余的气体,只要拆卸重新组装即可;

(2)(4)根据液体压强公式p=ρ液gh分析解答;

(3)根据图片分析盐水和液体的深度大小,以及产生的压强大小,根据液体压强公式p=ρ液gh(2)金属盒浸入水中的深度逐渐增加时,金属盒受到的液体压强会增大。根据p=ρ液gh可知,U形管内水面高度差会变大。(3)根据图片可知,压强计在盐水中的深度更小,但是U形管中液面高度差却大,说明盐水中压强大于液体中的压强。根据p=ρ(4)根据题意可知,金属盒放置深度与原甲实验相同,则说明产生的液体压强不变。由p=ρ24.在“探究影响液体内部压强的因素”的活动中,某科学兴趣小组准备了压强计、水和盐水等实验器材。(1)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应该比较两图所示的实验。(2)小科同学对比甲、乙两图,提出一个猜想:在同一液体中,探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大。小宁同学只利用图乙中现有器材,保持探头位置不动,进行了简单操作后跟图甲对比(若图甲中探头的深度为h),就验证了小科同学的猜想是错误的。小宁同学的操作是。(3)小宁将矿泉水瓶装满水,继续探究。在M和N处各打一个小孔,如图丁①所示。当他拧开瓶盖,放开两小孔,在瓶底部水平放置接水盘,发现水的落点为图丁②所示的B、C点。接着他将接水盘向下移动,使得MA=ND,此时水的落点为E、F点。为了比较两小孔处液体压强大小,应比较AC与(填“AB”或“DF”)的距离。【答案】(1)乙、丙(2)保持探头位置不变,倒出图乙烧杯中的水使探头的深度小于(或等于)h(3)DF【知识点】液体的压强;影响液体压强大小的因素;探究液体压强的特点实验【解析】(1)控制变量法的应用:探究液体内部压强与液体密度的关系时,需控制深度相同,改变液体密度。

(2)验证猜想的实验设计:小科认为“探头距离烧杯底部距离越小,液体压强越大”,需设计实验证明:当探头距离烧杯底部距离更小,但深度更浅时,压强反而更小。保持探头位置不变,倒出部分水使深度小于(或等于)甲图的h,此时探头距杯底更近,但压强计示数更小,即可证伪猜想。

(3)液体压强与流速的关系:液体压强越大,水流速度越大,水平射程越远。

【解答】(1)为了探究液体内部压强与液体密度的关系,应控制深度相同、改变液体密度,所以比较乙、丙两图。

(2)小宁的操作是:保持探头位置不变,倒出图乙烧杯中的水使探头的深度小于(或等于)h。此时探头距杯底更近,但深度变浅,若压强计示数更小,就证明小科的猜想错误。

(3)为了比较M、N两处液体压强大小,应在相同下落高度下比较水平射程,即比较AC与DF距离。25.小明利用玻璃管、橡皮膜、烧杯等器材进行两组实验(如图甲),以研究液体内部的压强特点。

(1)在实验一中,小明判断液体内部有压强。他观察到的现象是。(2)在实验二中,小明向玻璃管中加入一定量某种溶液,根据如图所示的实验现象,小明认为:所加液体密度

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