第十章 压强
第1节 固体压强
一、填空题
1.[2020湖南岳阳]新冠肺炎防控期间,为了缓解长时间戴口罩的不适,小明用卫生纸垫在口罩挂耳处,可以 (选填“增大”或“减小”)口罩对耳部的压强.
2.[2020黑龙江哈尔滨]如图,甲、乙两鱼缸都静止在水平桌面上,鱼缸底部受到水的压强较大的是 .甲受到桌面的支持力为80 N,与桌子的接触面积为0.08 m2,则甲对桌面的压强为 Pa.
第2题图 第3题图
3.[2020广东]如图所示,用拇指和食指按压一支铅笔的两端,拇指和食指受到的压力分别为F1和F2,受到的压强分别为p1和p2,则F1 F2,p1 p2(两空均选填“>”“<”或“=”);若F1=1 N,笔尖的面积为1×10-6 m2,则p2= Pa.
二、选择题
4.[2019开封一模]如图所示,两个实心的均匀正方体物块A、B静止放置在水平地面上,已知A的棱长小于B的棱长.它们对水平地面的压强相等.则下列说法正确的是 ( )
A.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pA D.若将A叠放在B的正上方,则B对水平面的压强是原来的二倍 5.[2020山东枣庄]如图所示,四个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上,甲,乙两图中桌面受到的压力分别为F甲、F乙.压强分别为p甲、p乙.关于它们的大小比较,下列说法正确的是 ( ) A.F甲=F乙 p甲=p乙 B.F甲>F乙 p甲>p乙 C.F甲 6.[2020北京]如图所示,把小桌甲倒放在海绵上,其上放一个物体乙,它们静止时,物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平.已知小桌甲重G1,桌面面积为S1;物体乙重G2,下表面的面积为S2.下列说法正确的是 ( ) A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力 B.乙对甲的压力就是乙受到的重力 C.甲对海绵的压强大小为 D.乙对甲的压强大小为 三、实验探究题 7.[2020四川南充]在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中,小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验. 甲 乙 丙 丁 (1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果. (2)对比甲、乙两图可以得出:当 一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显. (3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与 的关系. (4)对比甲、丁两图,小强认为压力作用效果与压力大小无关,你认为他的观点 (选填“正确”或“错误”);理由是 . 四、综合应用题 8.[2020山西]2020年初,一场罕见的大雪袭击了加拿大,厚达2 m的积雪,给市民出行带来了极大不便.若积雪的密度约为0.2×103 kg/m3,g取10 N/kg. (1)请计算2 m厚的积雪对水平地面的压强; (2)若2 m厚的积雪压在面积为5 m2的汽车顶部,请计算汽车顶部所受的压力. 第2节 液体压强 流体压强 一、填空题 1.[2020重庆A]如图甲所示,饮料从吸管上升到嘴里,是因为空气中存在 ;如图乙所示,对吸管A吹气,管B中的水会上升,是因为流体中流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”). 2.[2020江苏扬州]小明将一张卡片对折后,如图放在桌面上,对着卡片与桌面之间吹气,卡片下方的气体压强 ,卡片被压在了桌面上.该现象说明了流体压强与 有关,请举出一个该原理的实际应用: . 3.[2020江西]如图所示是河水中的漩涡.漩涡边沿水的流速相对中心处的流速 ,压强 ,从而形成压力差,导致周边物体易被“吸入”漩涡.(温馨提示:严禁学生私自下河游泳) 4.[2020平顶山一调]小明在学习了大气压强的知识后,自制了一个如图所示的气压计,瓶中装有适量的水,当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升,说明大气压随高度的增加而 (选填“增大”“减小”或“不变”).他还发现将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面仍能上升,这又成了一支自制温度计,它的工作原理是 ,在此过程中瓶内水的密度将 (选填“变大”“变小”或“不变”). 5.[2020河北]仿照实例,请将运用的主要物理知识填写在下面的横线上. 例:铅垂线的应用——重力的方向总是竖直向下的. (1)塑料吸盘的安装—— . (2)飞机升力的产生—— . (3)三峡大坝的船闸的使用—— . 6.[2020湖北宜昌]如图所示,一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜,瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜受到了水向 的压强,大小为 Pa.(g=10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3) 7.[2020北京]如图所示,用隔板将容器分成左、右两部分,隔板下部有一个圆孔用薄橡皮 膜封闭.当在容器左、右两部分注入不同深度的水时(水面位置如图中虚线所示),橡皮膜发生了形变,形变情况是向 侧凸起;产生这种现象的原因是 . 二、选择题 8.[2020四川南充]关于气体压强,下列说法错误的是 ( ) ．． A.做托里拆利实验时,若将玻璃管由竖直变倾斜,管中水银柱的长度不变 B.能用吸管将杯中饮料吸进嘴里,是利用了大气压强 C.一标准大气压可托起约10.3 m高的水柱 D.高空飞行的大型客机,机翼上方空气流速大、压强小 9.[2020山东潍坊]如图所示,一圆形水管左粗右细,a、b分别为粗管和细管中同一水平 面上的点,水管中有一气泡,随水向右快速运动,关于气泡经过a、b两点时体积大小的比较,以下分析正确的是( ) A.a点时大 B.b点时大 C.一样大 D.均有可能 10.[2020湖南株洲]如图所示,竖直放置一个矿泉水瓶子,并在侧壁钻A、B、C、D四个一样大小的小孔,打开瓶盖,往瓶中注满水,水将从瓶孔喷出.水喷出速度最大的是 ( ) A.A孔 B.B孔 C.C孔 D.D孔 11.[2020湖南郴州]如图所示,将盛有适量水的试管由倾斜位置A缓慢移至竖直位置B.在此过程中,水对试管底部的压强 ( ) A.变大 B.变小 C.先变小后变大 D.先变大后变小 12.[2020湖北武汉]一个质量分布均匀的正方体物块,棱长是10 cm,密度是0.8×103 kg/m3,漂浮在液面上,露出液面的体积占物块体积的.用手缓慢下压物块,如图所示,当物块上表面与液面刚好相平时,下列说法错误的是(g取10 N/kg) ( ) ．． A.液体的密度是1.2×103 kg/m3 B.手对物块上表面的压力大小是2 N C.液体对物块下表面的压力大小是12 N D.物块下表面受到液体的压强是1.2×103 Pa 三、实验探究题 13.[2020浙江金华]在游泳时,小金发现越往深水区走,越感到胸闷,由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关.于是用液体压强计对此进行了探究. 步骤一:将金属盒放入水中深度5 cm处,观察现象. 步骤二:将金属盒放入水中深度15 cm处时,发现金属盒的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小. 步骤三:调整好器材后,重新实验.在深度5 cm处观察到的现象如图甲A所示,在深度15 cm处观察到的现象如图甲B所示. 得出结论:同种液体内部压强随深度的增加而增大. 甲 乙 请完成下列问题: (1)该实验过程用到的科学方法有 (填字母). A.转换法 B.控制变量法 C.类比法 (2)步骤二中金属盒在水里的位置不动,但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是 . (3)小金反思:只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,还需改变深度、更换液体进行多次实验,其目的是 . (4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考.图乙为一圆柱形容器,容器内装有密度为ρ的液体,a点在深度为h处的水平横截面上,横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力.根据压强公式p=,推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度 h之间的关系式是pa= . 答案 第1节 固体压强 1.减小 【解析】 用卫生纸垫在口罩挂耳处,在压力一定时,是通过增大受力面积来减小压强的. 2.甲 1×103 【解析】 甲鱼缸中的水深一些,由液体压强公式p=ρgh可知,甲鱼缸底部受到水的压强较大;甲鱼缸对桌面的压强p===1×103 Pa. 3.= < 1×106 【解析】 由题可知,铅笔受到的拇指和食指的压力是一对平衡力,大小相等,根据物体 间力的作用是相互的,可知拇指和食指受到的压力F1=F2;拇指的受力面积大于食指的受力面积,由p=,可知p1 4.C 【解析】 正方体物块对支持面的压力大小等于重力,即F=G,根据压强公式p=,可知物块对支持面的压强p======ρgh,即物块对支持面压强大小只与物块的密 度和高度有关.若均沿竖直方向截去A、B的一半,则剩余部分对水平地面的压强仍相等,A错误.若均沿水平方向截去A、B的一半,则剩余部分对水平地面的压强为均为原来的二分之一,即它们对水平地面的压强相等,B错误.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,重力减小一半,压力减小一半,受力面积不变,根据压强公式p=,可知剩余部分对水平地面的压强为原来的一半,故剩余部分对水平地面的压强相等,C正确.由p=,因A的受力面积小于B的受力面积,故GA p=可知,甲、乙两图中桌面受到的压强也相等,即p甲=p乙.故选A. 6.C 【解析】 因为物体乙放在小桌甲上,故甲对海绵的压力等于甲和乙的重力之和,A错误;乙对甲的压力等于乙的重力,但重力和压力是不同性质的力,不能说压力就是重力,B错误;根据p=可得,甲对海绵的压强大小为p=,乙对甲的压强大小为p'=,C正确,D错误. 7.(1)凹陷程度(或形变程度) (2)压力 (3)压力大小 (4)错误 没有控制受力面积相同 【解析】 (3)由题图甲、丙可知,受力面积相同,压力大小不同,故可以探究压力的作用效果与压力大小的关系.(4)题图甲、丁中的压力大小和受力面积均不同,无法得出压力的作用效果与压力大小无关的结论,因为没有控制受力面积相同. 8.(1)积雪对水平地面的压力F=G=mg=ρVg=ρShg 积雪对水平地面的压强p==ρgh=0.2×103 kg/m3×10 N/kg×2 m=4×103 Pa (2)汽车顶部所受压强p'=ρgh=4×103 Pa 汽车顶部所受的压力F'=p'S'=4×103 Pa×5 m2=2×104 N 第2节 液体压强 流体压强 1.大气压 小 【解析】 题图甲中,吸气使管中的气体变少,管内气压变小,管内气压小于外界大气压,在大气压的作用下饮料被压入吸管内再进入人的嘴中;题图乙中,对着吸管A吹气,管B正上方空气流速变大,由于流体流速大的位置压强小,故管B上方与杯中液面上方存在压强差,因而存在压力差,使管B中的水面上升. 2.小 流速 火车站台上的安全线(合理即可) 【解析】 当对着卡片与桌面之间吹气时,卡片下方的气体流速变大,卡片被压在桌面上,说明卡片下方的压强变小,由此可得,流体中流速大的地方压强小,即流体压强与流速有关;以火车站台的安全线为例,人在站台上等候火车时,要站在安全线以外,否则当列车高速通过时, 人和列车之间的空气流速较大,压强较小,在外侧压力作用下,人易被压向列车而受到伤害. 3.慢 大 【解析】 由周边的物体易被“吸入”漩涡可知,漩涡中心处的压强小于漩涡边沿处的压强,由流体压强与流速的关系可知,漩涡边沿处水的流速相对于中心处的流速慢. 4.减小 液体的热胀冷缩 变小 【解析】 将自制压强计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面上升,说明大气压随高度的增加而减小.将装满水的瓶子放入热水中,细玻璃管中液面仍能上升,其原因是液体受热体积膨胀造成的,自制温度计的工作原理是液体的热胀冷缩.瓶内水的质量不变,体积增大,根据密度公式ρ=可知水的密度变小. 5.(1)大气压强的作用 (2)流体中流速越大的位置,压强越小 (3)连通器原理 【解析】 (1)安装吸盘前,先挤出吸盘内的空气,使吸盘内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将吸盘紧紧“吸住”.(2)飞机的机翼上表面弯曲,下表面比较平,飞机飞行时,机翼上方的空气流速较大,压强较小,机翼下方的空气流速较小,压强较大,在机翼的上下方产生一个向上的压力差,这个压力差就是飞机的升力.(3)三峡大坝的船闸利用了连通器的原理工作. 6.上(或内) 1 000 【解析】 液体内部向各个方向都有压强,题图中瓶口朝下竖直地浸入水中,橡皮膜向内凹,说明橡皮膜受到的是水向上的压强;题图中瓶口距水面深度为10 cm,瓶口橡皮膜所受水 的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1 000 Pa. 7.左 根据p=ρgh,因为水的密度相等,右侧水深度大, 所以右侧水对橡皮膜的压强大,根据F=pS,因为受力面积相等,右侧水对橡皮膜的压强大,所以右侧水对橡皮膜的压力大,使得橡皮膜向左侧凸起 8.A 【解析】 在托里拆利实验中,大气压托起的水银柱的高度是管中水银面的竖直高度,如果做该实验时玻璃管出现了倾斜,则管中的水银柱的长度会增大,水银面的高度保持不变,选项A错误;用吸管将杯中的饮料吸进嘴里,是因为人吸走了管中的空气,管内气压小于外界大气压,液体在压强差的作用下被吸进嘴里,利用了大气压强,选项B正确;因为1标准大气压能托起76 cm高的水银柱,设托起的水柱的高度为h,则根据p水银=p水可知,ρ水银gH=ρ水gh,故h== m≈10.3 m,选项C正确;飞机的机翼上方是流线型的,飞机飞行时, 机翼上方的空气流速大,压强小,选项D正确.故选A. 9.B 【解析】 在水管中,当流量一定时,管的内径越细,水的流速越大;在流体中,流速越大的位置压强越小.故气泡经过b点时,因b点处压强较小,故气泡较大.故选B. 10.D 【解析】 由题图可知,A、B、C、D四个小孔所处的深度hA 11.A 12.B 【解析】 当物块漂浮时,F浮=G物=ρ物gV物=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3=8 N,根据阿基米德原理可知,F浮=ρ液g×V物=8 N,解得ρ液=1.2×103 kg/m3,A正确, 不符合题意;当物块上表面与液面刚好相平时,物块所受的浮力F浮'=ρ液gV3 物=1.2×10 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3=12 N,此时F浮'=G物+F,解得F=4 N,B错误,符合题意;当物块上表面与液面刚好相平时,上表面所受水的压力F上=0,根据F浮'=F下-F上可知,液体对物块下表面的压力F下=F浮'=12 N,C正确,不符合题意;物块下表面的面积S下=(0.1 m)2=0.01 m2,则物块下表面受到液体的压强p下== =1 200 Pa,D正确,不符合题意. 13.(1)AB (2)装置的气密性不好(或装置漏气,合理即可) (3)获取普遍规律(或避免偶然性) (4)ρgh 【解析】 (1)液体压强计是通过U形管中液面的高度差来反映所测位置的压强大小的,这种实验探究方法称为转换法;探究液体内部压强大小与液体深度的关系,要保持液体的密度不变,只改变探头所处的深度,用的是控制变量法.(2)步骤二中金属盒在水中的位置不变,但U形管两侧液面的高度差逐渐减小,这是由于该装置的气密性不好.(3)只进行两次实验就得出结论,结论是不可靠的,为获取普遍规律还需改变深度、更换液体进行多次实验.(4)横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力,即F=G液=m液g=ρShg,所以a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa===ρgh. 全国视野创新练 A 【解析】 流体流速大的地方压强较小,流速小的地方压强较大.如果采用A选项的方法,当向漏斗内竖直向上吹气时,乒乓球下方的流速较大,压强较小,乒乓球与漏斗紧密接触;若不向漏斗内吹气,乒乓球由于重力作用,仍与漏斗紧密接触,故无法探究流体压强与流速的关系,A不合理.采用B、C、D选项的方法,不向漏斗吹气时乒乓球由于受重力作用会掉落,当向漏斗内吹气时,会发现乒乓球不会掉落,这能说明流体流速与压强的关系,B、C、D合理. 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容