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文檔簡介
專題07壓強
--------------------巨容概覽=
01題型突破.................................................1
題型突破一:怎樣解壓力的作圖問題.......................................................1
題型突破二:怎樣解探究壓力作用效果與那些因素有關的實驗題..............................3
題型突破三:怎樣解壓強大小的計算問題...................................................3
題型突破四:怎樣解增大和減小壓強的問題.................................................6
題型突破五:怎樣解運用公式P="g/z分析固體壓強的問題..................................8
題型突破六:怎樣解研究液體內部壓強的實驗問題..........................................10
題型突破七:怎樣解液體壓強大小計算問題................................................13
題型突破八:怎樣解液體對容器底部的壓力問題............................................16
題型突破九:怎樣解連通器的應用問題....................................................19
題型突破十:怎樣解大氣壓的應用問題....................................................21
題型突破十一:怎樣解大氣壓的其他測量方法問題..........................................25
題型突破十二:怎樣解大氣壓的變化問題..................................................29
題型突破十三:怎樣解流體壓強的應用問題...............................................31
02題型突破................................................31
03中考練場................................................33
也公\題型突破一
N\A
題型突破一:怎樣解壓力的作圖問題
無論是作壓力的示意圖還是判斷壓力的示意圖,主要從以下三個方面考慮:
(1)明確被壓的物體;
(2)壓力的作用點在被壓物體上;
(3)壓力的方向與被壓物體的表面垂直并指向被壓物體。
【典例1](2023?江蘇徐州?中考真題)如圖所示,請畫出水壩上。點受到水的壓力尸的示意圖。
【答案】
【詳解】水對/點的壓力是垂直于壩面向下的,作用在。點,作圖如下:
【變式1-1】(2023?河南洛陽?二模)如圖所示,一個足球掛在豎直墻上,請畫出該足球所受重力和它
對墻面壓力的示意圖。(圖中足球的重心已用“?”標出)
【詳解】從球心沿豎直向下的方向畫一條帶箭頭的線段,為重力,用G表示;過球與墻面的接觸點沿水平
向左的方向垂直畫一條帶箭頭的線段,為壓力,用P表示,如圖所示:
【變式1-2](2023?河南焦作?三模)質量為優的圓球放在光滑斜面和光滑的豎直擋板之間,如圖。在圖中
作出擋板對圓球的支持力和圓球對斜面的壓力的示意圖。
【答案】
【詳解】擋板對圓球的支持力作用點在圓球的圓心上,方向垂直于擋板向右;圓球對斜面的壓力作用點在
斜面上,方向垂直于斜面向下。從二力的作用點開始,分別沿二力的方向畫一條帶箭頭的線段,并分別在
線段末尾標上相關字母,如圖所示:
題型突破二:怎樣解探究壓力作用效果與那些因素有關的實驗題
壓力的作用效果主要從力改變物體的形狀上考慮。壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積有關,本
類題主要利用控制變量法來分析是壓力改變還是受力面積改變,如何改變。通過受力物體形狀改變的大小
來顯示壓力的作用效果。形變量越大,力的作用效果越明顯。
【特別提示】①實驗中不能選用木板作為受壓物體,因為木板的形變程度不明顯,故應選用形變程度明顯
的海綿進行實驗;②實驗中應使受壓物體相同;③實驗中運用了控制變量法和轉換法。
【典例2】(2023?廣東深圳?中考真題)琴琴同學用同一個物體(圖中白色物體)做‘探究壓強與受力面
積的關系'實驗,請填寫下面內容。
沙坑
甲乙
(1)誰的壓力大,誰的受力面積大;(選填“海綿的大”“沙坑的大”“兩個相等”)
(2)改進這兩個實驗的意見:
(3)對比甲圖選擇下面一個對比探究壓強和壓力大小的關系。
【答案】兩個相等海綿的大都用海綿(或沙坑)來進行實驗A
【詳解】(1)口]兩個實驗中都是同一個物體,對海綿或沙坑的壓力一樣大。
⑵海綿中物體橫放,沙坑中物體豎放,由圖可得,海綿的受力面積大。
(2)[3]實驗為探究壓強與受力面積,應只改變受力面積大小,下面的受力物體保持不變,故改進意見
為:甲、乙都用海綿進行實驗或甲、乙都用沙坑進行實驗。
(3)[4]要探究壓強和壓力大小的關系,應保持受力面積相同,受力物體相同,只改變壓力大小,對比甲
圖,應該選擇A。
【變式2-1】(2023?安徽淮南?三模)如圖所示是“探究壓力作用效果和哪些因素有關“實驗。實驗器材
有:海綿、完全相同的木塊若干,實驗中是根據海綿凹陷程度來判斷壓力作用效果。
(1)圖中甲、乙實驗可得到的實驗結論是:
(2)圖中甲、丁實驗中,木塊個數不同,但海綿凹陷程度相同,壓力作用效果也相同。請你分析:兩圖
壓力作用效果相同的原因是:
【答案】見解析見解析
【詳解】(1)[1]圖中甲、乙實驗壓力相同,甲中受力面積小,壓力作用效果明顯,可得到的實驗結論是:
在壓力一定時,壓力作用效果和受力面積大小有關,受力面積越小,壓力作用效果越明顯。
(2)[2]圖丁和圖甲相比,壓力增大幾倍的同時受力面積也增大相同的倍數,根據p=2可知,壓強大小
kJ
不變。
【變式2-2】(2023?山東濟寧?一模)熱愛勞動的平平,在家幫媽媽做飯時,一個飲料瓶不小心落到了
松軟的玉米面團上,在面團上留下較深的痕跡。于是他靈機一動,利用玉米面團和裝有水的飲料瓶,依次
做了下圖所示的一系列實驗:
瓶子放在面團上瓶子從高處落入面團中
(1)做實驗①②③是為了探究;
(2)利用實驗④⑤可探究重力勢能大小與是否有關;
(3)《民法典》中規定“禁止從建筑物中拋擲物品”,生活中要杜絕“高空拋物”這種嚴重危害公共安全的行
為,“高空拋物”危害性大的原因,可通過分析實驗⑤⑥得出的結論來解釋,請你寫出該結論。
【答案】壓力作用效果的影響因素物體質量質量相同時,物體被舉得越高,具有的重力
勢能越大
【詳解】(1)口]由①②可知,探究的是壓力作用效果與壓力大小的關系;由②③可知,探究的是壓力作用
效果與受力面積的關系。所以做實驗①②③是為了探究壓力作用效果的影響因素。
(2)[2]由圖可知,④⑤被舉高的高度相同,所以想要探究的是重力勢能與物質質量的關系。
(3)[3]⑤⑥中兩物體質量相同,但被舉高的高度不同,高空拋物危險,是因為物體被舉高的高度較大,
具有的重力勢能大。故結論為:當物體質量相同時,被舉得越高,具有的重力勢能就越大。
題型突破三:怎樣解壓強大小的計算問題
求解壓強大小的解答步驟:
(1)分析題意,確定F的值和S的值,當物體放在水平面上時,F=G=mg;
(2)根據公式P=(求解即可,特別注意的是對受力面積的判斷,受力面積應是兩個相互擠壓的物體的實際
接觸面積。
【特別提示】當用壓強公式P=£進行計算時應注意:一是壓力F的大小和受力面積S的大小不能弄錯,
S
這是計算的關鍵;二是單位問題要重視,S的單位用“n?”時得出壓強的單位才是“Pa”.
【典例3】(2023?四川巴中?中考真題)質量相等且分布均勻的A、B兩個立方體,A的邊長為B的一
半,如圖甲、乙所示靜置在水平地面上。若甲圖中A對B的壓強為B對地面的壓強為p2;乙圖中B
對A的壓強為小,A對地面的壓強為小。則下列計算結果均正確的是()
A
甲乙
@pi:P2=2:1②p3R4=4:l③pi:p3=L2@p2:》=1:4
A.①②B.②③C.③④D.①④
【答案】D
【詳解】由題意可知,A、B兩個立方體質量相等,則二者的重力也相等,即GA=GB;設A的邊長為/,
底面積為凡則B的邊長為2/,底面積為4您由p=4可知,甲圖中A對B的壓強”=?=*
FGA+GRGA
甲圖中B對地面的壓強。2=?2=甫產=岸
乙圖中B對A的壓強P3壬=察=答
JoLL
乙圖中A對地面的壓強「4=2=5^=^
則
Pl:02=%:2=2:1
12I-212
GA2GA
23:色=寸:黃=1:2
GAGA一
PJP3=;=1:1
G2G,.
上獷A尸A"I"
所以②③錯誤,①④正確,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
【變式3-1](2024?安徽合肥?一模)如圖所示,一臺重為150N的平衡車,每個車輪與地面的接觸面積
為50cm2,當重為600N的小明站立在平衡車上時,平衡車對地面的壓強為Pa。
【答案】7.5xlO4
【詳解】
如圖所示,平衡車有2個輪子,平衡車對地面的壓強為。=q=等=胃沒罷=7.5xl()4pa
SS總50x10mx2
【變式3-2](2024?安徽?一模)如圖甲所示是小明手扶桌邊做俯臥撐保持靜止時的情境,圖乙是他身
體的示意圖,他體重為600N,O是腳和地面接觸點,A是重心,B是手對桌面的施加動力點,且和身體垂
直,OA=2AB.當身體和水平地面成60。時。
求:(1)手對桌面的壓力是多少?
(2)若手和桌邊接觸面積是200cm:則手受到壓強是多少?
【詳解】解:(1)。是腳和地面接觸點,即為杠桿(身體)的支點,人的重力為阻力,A是重心,阻力臂
為OC,如下所示,2是手對桌面的施加動力點,且和身體垂直,動力的方向見下圖,動力臂為02,根據
已知條件AOAC=90°-60°=30°
由數學知識可知,阻力臂OC=0.5OA
動力臂OB=OA+AB=OA+Q.5OA=1.5(?A
根據杠桿的平衡條件有FxOB=GxOC
動力大小即桌面對手的作用力大小為尸=g^xG=^?x600N=200N
OB1.5OA
根據力的作用是相互的,手對桌面的壓力為尸=200N
(2)若手和桌邊接觸面積是200cm,則手受到壓強是p=§=“,然"I。,pa
S200x10m
答:(1)手對桌面的壓力是200N;
(2)若手和桌邊接觸面積是200cm,則手受到壓強是104pa。
題型突破四:怎樣解增大和減小壓強的問題
(1)增大壓強的方法:在受力面積一定時,增大壓力;在壓力一定時,減小受力面積;增大壓力的同時減小
受力面積。
(2)減小壓強的方法:在受力面積一定時,減小壓力;在壓力一定時,增大受力面積;減小壓力的同時增大
受力面積。
【特別提示】一般包含“尖、禾h窄、薄、細”等字眼的多屬于減小受力面積,從而增大壓強;反之,包
含“寬、大、粗”等字眼的多屬于增大受力面積,從而減小壓強。
【典例4】(2023?青海西寧?中考真題)如圖甲所示,將一塊質地均勻的長木板平放在水平桌面上,用
水平向右的推力廠緩慢推動長木板,直至圖乙所示的位置。在此過程中,長木板對桌面的壓力、壓強的變
化情況是()
甲乙
A.壓力變小,壓強變小B.壓力不變,壓強變大
C.壓力不變,壓強不變D.壓力變大,壓強變大
【答案】B
【詳解】長木板放在水平桌面上,長木板對桌面的壓力等于長木板的重力,用水平向右的推力廠緩慢推動
長木板,直至圖乙所示的位置,因長木板的重力不變,則對水平桌面的壓力不變;長木板對水平桌面的壓
力不變,受力面積減小,由公式可知,長木板對桌面的壓強變大,故ACD不符合題意,B符合題
后、O
故選B。
【變式4-1](2024?上海虹口?一模)如圖所示,均勻正方體甲、乙放在水平地面上,甲、乙對地面的
壓強分別為P甲、P乙。若沿水平方向切去部分后,剩余部分體積相等且甲對地面壓強比乙小,則()
A.P甲一定大于P乙B.P甲一定等于P乙
C.P甲一定小于P乙D.P甲可能大于P乙
【答案】C
【詳解】由題意可知,沿水平方向切去部分后,剩余部分體積相等且甲對地面壓強比乙小,則p/<p乙',
因s甲<S乙,由p=2可知,剩余部分對地面的壓力“'<邑',故G甲'<G乙',因/'=彩',由G=〃?g=z?吟
kJ
可知,。甲<夕乙。則未切除之前,由壓強公式可得。二二合嗒二9
因。甲<P乙,慍〈電
則P甲一定小于P乙。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
【變式4-2】(2024?上海嘉定?一模)如圖所示,實心均勻正方體甲、乙對水平地面的壓力相等。現將
甲、乙沿水平方向切去相同厚度,此時甲、乙剩余部分對水平地面的壓力為金‘、七'。接著再將甲、乙沿
順時針方向翻轉90度后放置,此時甲、乙對水平地面的壓強為為'、p]。則()
A.Fv'<FZ',P甲>。乙B.Fv'<F^',p端<p]
C.瑞/>壇',。甲>。乙D.F甲'>F],。甲'<P乙'
【答案】A
【詳解】圖示中,甲、乙正方體對水平地面的壓力相等,即兩個正方體的重力相等,據G=,〃g知,兩個正
方體的質量相等,即依膈2%,=0乙%,切去相同厚度,則切去部分的質量2切=0甲幅%,
叱切=P乙扈h
因為據<偽,所以叫切〉〃七切,貝U“廂剩<〃?乙利。剩余部分甲的重力小于剩余部分乙的重力,甲、乙剩余部
分對水平地面的壓力5'<丑'。切去部分后,甲、乙側面的面積s甲=(%-/?)%,S乙=(/-/?)/?乙
再將甲、乙沿順時針方向翻轉90度后,甲、乙對水平地面的壓強
2=〃&4j)=j噠也a
/甲S甲(與-/叫/伸,,乙s乙(%—h)%"乙也
而降幅=縹也=隹魯,0仄=吟生
因為蜀<〃乙,所以叫心>叫心
俸h乙
所以依膈〉P乙心,即P甲'>P乙'。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選Ao
題型突破五:怎樣解運用公式p='g。分析固體壓強的問題
對于粗細均勻、密度均勻的固體(長方體、圓柱體等)放于水平面上的情況,水平面所受到的壓強:
p=F=pg^=pgho式子中°表示固體的密度,/I表示固體的高度。
【特別提示】公式p="g。求解固體壓強的條件:①密度均勻、形狀規則的實心柱體(圓柱體或棱柱體);
②物體被放在水平面上,且受力面積等于物體的底面積;③水平面所受的壓力是由物體所受的重力產生的
(F=G)。
【典例5】(2022?廣西貴港?中考真題)如圖所示,水平地面上放置A、B兩個質地均勻的長方體物
塊,高度之比lu:hB=S:3,底面積之比SA:&=1:3,它們對地面的壓強之比pA:PB=5:3,則它們的密
度之比PA:PB=o若從A的上部沿水平方向截取高為h的部分,并將截取部分疊放在B的正中
央,A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等,則截取部分與A物塊原有高度之比
h:hA=o
【答案】1:13:10
【詳解】[1]長方體物塊放在水平地面上對地面的壓強P=!=W*=R=半=pgh
JJJJkJ
PA
/_g人A_PA乂%_53_1
它們的密度之比
0BPBPn瓦351
g〃B
⑵從A的上部沿水平方向截取高為h的部分,A剩余部分對地面的壓強pA^pAg(hA-h)
疊放后B對地面的壓強PZ=GA截+GB=0AgsA:/WB飽=90Ag九+0Bg%
A剩余部分對地面的壓強與疊放后B對地面的壓強相等,則
S.4
夕Ag(%A-%尸不幺8力十/外,P?=}P4h+pB%
品3
hA~—h+—hli=-h+—hB-—h+-hA—
33435A,410
【變式5-1】(2024?上海楊浦?一模)如圖所示,實心均勻長方體甲、乙置于水平地面上(底面積
S甲<S乙,它們對地面的壓力分別為埼、F乙,對地面的壓強為夕甲、p乙。現沿豎直方向切去甲、乙相同的體
積,甲、乙對地面的壓力變化量相等,則()
C.埼>七,P甲=D.辱<叱,P甲=。乙
【答案】B
【詳解】沿豎直方向切去甲、乙相同的體積,甲、乙對地面的壓力變化量相等,由于在水平面上,壓力等
于自身的重力,所以甲、乙對地面的壓力變化量等于甲、乙重力的變化量,根據△G=Amg=pgAV
可知,甲、乙的密度相同,即%=。乙;由圖可知,據加乙,由。=2=卷=等=半=嚶=Qg"
kJJ?
可知,甲、乙對地面的壓強降乙;又由于S甲<%,根據尸=pS可得,琦〈生。故B符合題意,ACD
不符合題意。
故選B。
【變式5-2】(2024?上海黃浦?一模)如圖所示,均勻正方體A、B置水平面上,A的高度以為0.1
米,質量始為2千克。
①求A的密度/u;
②若B的質量為初°,底面積為弘,求B對水平面的壓強PB;
③若B的高度而不高于0.2米,當B的高度大于0.1米時,恰能使A、B對水平面的壓強相等,求B的密
度外的取值范圍。
B
A
7777777777777T7777777777T77~
【答案】①2X103千克/米3;②等;③1X103千克/米3W0B<2X1O3千克/米3
[詳解]解:①A的密度0A=作=六=£^=2x103千克/米3
②B對水平面的壓強為=9=會=*=管
③由于A與B均為均勻柱體置于水平面上,物體對地面的壓強為。=與=紜=等=卓=癡
kJkJkJJ
A、B對水平面壓強相等,即PA=PB
貝U0Ag公=0Bg@
________夕A'A
所以。B----;一
由于0.1米</%V0.2米
則
?咪=2x5克/米3
N2x103千克/干x(M米=1*1()3千克/米3
所以1X103千克/米3<0B<2X1O3千克/米3
答:①A的密度"為2X103千克/米3;
②B對水平面的壓強PB是警;
③B的密度PB的取值范圍1X103千克/米3少B<2xl03千克/米3。
題型突破六:怎樣解研究液體內部壓強的實驗問題
(1)實驗時,通過U形管兩端液面的高度差來反映(或顯示)金屬盒受到的壓強大小,這種方法叫轉換法。若
金屬盒受到壓強但U形管兩端液面高度差為0,說明壓強計的氣密性差,有漏氣的部位存在。
(2)在探究過程中,要注意控制變量法的運用,如保持金屬盒在液體內部同一深度處,探究液體內部向各個
方向的壓強關系;保持液體密度不變,探究液體壓強與液體深度的關系;保持深度不變,探究液體壓強與
液體密度的關系。
(3)影響液體壓強大小的因素是液體的密度和深度,液體的密度和深度越大,液體內部產生的壓強越大,分
析結論時可從此處入手。
【特別提示】①實驗前應檢查蒙在金屬盒上的橡皮膜,連接用的橡皮管及各連接處是否漏氣,常用方法是
用手輕按橡皮膜,觀察壓強計U形管兩側液面的高度差是否發生變化,如果變化,說明不漏氣;如果不
變,說明漏氣,則要查出原因,加以修正。②明確實驗所使用的液體是什么。③不能讓壓強計U形管中液
面的高度差過大,以免使部分有色液體從管中流出,如果流出了,要把連接用的橡皮管取下重新連接
【典例6】(2023?遼寧朝陽?中考真題)小明在研究“液體內部的壓強”實驗中:
(1)如圖甲所示,從結構上看,壓強計(選填“屬于”或“不屬于")連通器;
(2)他通過比較乙、丙兩圖可以得出:同種液體,,壓強越大;
(3)若丙圖中,探頭在水中的深度為5cm時,請你計算該處水的壓強為Pa;
(4)小明還想研究液體內部壓強與液體密度的關系,于是他向丙圖燒杯中多次加鹽水,發現U形管兩側
液面高度差不斷的增大,于是得出液體密度越大,壓強越大的結論。他的結論是(選填“正確”或“錯
誤”)的,理由是o
【答案】不屬于深度越深500錯誤沒有控制液體的深度相同
【詳解】(1)口]上端開口,下端連通的容器叫連通器,液體壓強計的左端是密閉的,所以不屬于連通器。
(2)[2]比較乙、丙兩圖可知,液體密度相同,丙中探頭深度大,U形管兩側液面的高度差大,液體壓強
也大,故可以得出的結論是:同種液體,深度越大,液體壓強越大。
3
(3)[3]探頭在水中的深度為5cm時的壓強為p==1x103kg/mxION/kgx0.05m=500Pa
(4)[4][5]向丙圖燒杯中多次加鹽水,改變了液體密度的同時也改變了液體深度,沒有控制液體的深度相
同,故結論錯誤。
【變式6-1](2024?陜西西安?一模)某小組用U形管壓強計探究液體內部壓強的特點。
(1)如圖甲,使用前檢查裝置是否漏氣的方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活
升降,則說明裝置________(選填“漏氣”或“不漏氣”);壓強計是通過U形管中液面的高度差來反映被測
壓強大小的;
(2)如圖乙和丙所示,將金屬盒浸沒于水中時,可以觀察到隨著金屬盒沒入水中的深度增大,U形管兩
邊液面的高度差越(選填“大”或“小”),由此可知液體內部的壓強與有關;
(3)保持金屬盒的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻,觀察圖丙和丁,小強得出了“在同一深度液
體的密度越大,其內部的壓強越大”的結論。你認為通過他這樣的操作得到的結論是(選填“正確”
或“不正確”)的,原因是;
(4)如圖戊所示,容器中間用隔板分成左、右兩部分,隔板下部有一圓孔用薄橡皮膜封閉,當容器左、
右兩側分別加入兩種不同的液體A和B,觀察到橡皮膜發生了形變,以下判斷中正確的是(填字
母)。
A.液體A的密度大于液體B的密度B.液體A的密度等于液體B的密度
C.液體A的密度小于液體B的密度D.以上選項均有可能
【答案】不漏氣大液體深度不正確沒有保持金屬盒所處液體的深度相同
D
【詳解】(1)[1]使用前應檢查裝置是否漏氣,方法是用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈
活升降,則說明裝置不漏氣。
(2)[2][3]金屬盒沒入水中的深度增大,U形管兩邊液面的高度差變大,所以在液體密度一定時,液體越
深,液體壓強越大,所以液體壓強與液體深度有關。
(3)[4][5]保持金屬盒的位置不變,將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻,液體的深度增大,密度增大,U形管
左右液面差增大,沒有控制液體深度不變,不能探究液體壓強跟液體密度的關系。
(4)[6]由圖可知,橡皮膜向左邊凸起,說明右邊液體壓強大,而左邊的液面高度低于右邊液面的高度,
所以無法根據P=Og無判斷左右兩側液體密度大小關系,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
【變式6-2】(2024?北京?一模)某學習小組在“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗中,進行了如下
(1)某同學使用液體壓強計前,發現U形管左右兩側液面存在高度差,如圖甲所示。他接下來應該的操
作是(選填選項字母);
A.從U形管內向外倒出適量的水B.拆除軟管重新安裝
調整后,他用手指按壓橡皮膜,發現U形管中的液面升降靈活,說明該裝置______(選填“漏氣”或“不漏
氣”);
(2)根據乙和丁實驗步驟,(選填“可以”或“不可以”)得出結論:液體內部壓強的大小還跟液體
的密度有關。理由是:沒有控制探頭(橡皮膜);
探究與密度關系,必須控制深度相同,而乙和丁實驗步驟,深度和密度都不同,故不能得出正確結論。
【答案】B不漏氣不可以深度相同
【詳解】(1)[1]若在使用壓強計前,發現U形管內水面已有高度差,只需要將軟管取下,再重新安裝,這
樣U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液
面就是相平的,即B正確。
故選Bo
⑵用手輕輕按壓幾下橡皮膜,如果U形管中的液體能靈活升降,則說明裝置不漏氣。
(2)液體壓強與液體密度和深度有關,探究與密度關系,必須控制深度相同,而乙和丁實驗步驟,
深度和密度都不同,故不能得出正確結論。
題型突破七:怎樣解液體壓強大小計算問題
(1)在判斷液體內部壓強的大小時,要抓住“液體的密度”與“液體的深度”兩個因素來分析。在深度
相同時,比較密度的大小來確定壓強的大小;在密度相同時,比較深度的大小來確定壓強的大小。
(2)利用公式p=pg//計算液體內部壓強時,準確判斷〃的大小是關鍵,〃是指自由液面到所求壓強處的豎直高
度。另外,計算時要注意公式中各物理量的單位應統一。
⑶公式p=/3中的/z是指從液面到某點的垂直距離,如圖所示,A點的深度h=30cm=0.3m,B點的深度
h2=40cm=0.4m,C點的深度h?=50cm=0.5m。
【典例7】(2023?山東淄博?中考真題)如圖,將高為5cm的長方體木塊緩慢放入盛滿水的容器中,靜
止時木塊在水面上漂浮,下表面到水面的距離為3cm,排開水的重力為3N。則木塊下表面受到水的壓強
是Pa,木塊受到的浮力是N,木塊的質量是kg,木塊的密度是kg/m3
33
(p*=1.0xl0kg/m,g取10N/kg)o
【答案】30030.36xl02
【詳解】⑴木塊下表面受到水的壓強為P=&g〃=LOxl()3kg/m3xlON/kgxQO3m=300Pa
⑵由阿基米德原理可知,木塊受到的浮力7=6排=3N
[3]木塊漂浮在水中,由物體的浮沉條件可知,木塊的重力G=F小3N
由G=%g可得,木塊的質量為7〃=g=77St=O-3kg
g10N/kg
⑷木塊漂浮在水中,排開水的體積%產先=lOxioigTLioN/kg=3xl°Tm3
木塊的底面積S=強=少"生=lo^m2
hO.O3m
木塊的體積v=s/z木=KT?n?X0.05m=5xl0-4m3
063
木塊的密度為0=9=<3=*I。?kg/m
V5x10m
【變式7-1](2024?廣西欽州?一模)如圖所示,重為0.4N、底面積為2xK)-2m2的薄壁圓柱形容器置于
水平面上,容器內盛有10cm深的水,且容器足夠高,水的密度為L0xl()3kg/m3,水對容器底的壓強是一
Pa,現有三個物體甲、乙、丙,其密度、體積的關系如表,選擇將物體放入容器中(物體均能浸沒在
水中,且水不會溢出)使水對容器底部壓強的變化量△化卜、容器對水平地面壓強的變化量△?容均最大。
【詳解】口]水對容器底的壓強是P=/?g/z=lxlO3kg/m3xlON/kgxlOxlO-2m=lxl()3pa
⑵①水對容器底部壓強的變化量水=0赭岫=2水g*=夕水g號
所以要使即水最大,應選擇V物最大的物體,即甲、乙使如水最大;
②容器對水平地面壓強的變化量甌容=竺=義=坐
SSS
所以要使容最大,應選擇加版最大的物體,由表中數據可知,物體甲的質量叫=外唳=。*3丫=30丫
物體乙的質量叱=。乙畛=2px3V=6/?V
物體丙的質量%i=3/?x2V=6pV
所以物體乙、丙,水平地面壓強的變化量△。容最大,綜上可知,選擇乙物體,對容器底部壓強的變化量
如水、容器對水平地面壓強的變化量△。容均最大。
【變式7-2】(2024?黑龍江哈爾濱?一模)底面積300cm2、深度20cm的薄壁圓柱形容器重6N,放置在
水平桌面上,其中盛有6cm深的水如圖甲;然后將一質量為2.7kg的實心正方體鋁塊放入水中,如圖乙。
⑺斫2.7xl03kg/m3)貝U:鋁塊的體積是—rtf;放入鋁塊后,水對容器底部的壓強增加了—Pa。
【詳解】⑴由夕弋得,鋁塊的體積%胃=2.7湍h'叫,
33
⑵根據鋁塊的體積V簾后lxio-3m3,可計算出鋁塊的棱長L鋁塊==VlxlO-m=0.1m
鋁塊的底面積S鋁塊=4塊2=0.01m2
而且〃銬邛水,可知鋁質鋁塊沉底,比較甲、乙兩圖可知,放入鋁塊后,水的深度
0.03m2x0.06m
=0.09m<L鋁塊
0.03m2-0.01m2
可知,鋁塊沒有浸沒水中,則水深增加量A^=生-幅=0.09m-0.06m=0.03m
所以,放入鋁塊后,水對容器底部的壓強增加量2=2kgM=L。x103kg/n?XION/kgX0.03m=300Pa
題型突破八:怎樣解液體對容器底部的壓力問題
要計算液體對容器底的壓力問題,需要注意:
(1)對于上下粗細不均勻的容器,應先利用公式尸=〃g〃計算出容器底所受的壓強,再利用公式F=PS
(S是容器的底面積)計算出容器底受到液體的壓力,即F=PS="gS/^
(2)對于上下粗細均勻的容器,容器底受到液體的壓力等于液體的重力,即F=G灌,當然若條件充足,也
可用F=PS="gS〃計算液體產生的壓力。
【特別提示】液體對容器底部的壓力等于以容器底面積為底的液柱的重力。
【典例8】(2023?山東煙臺?中考真題)如圖所示,水平桌面上放有底面積和質量都相同的兩個玻璃
杯,分別裝有深度相同的水。下列說法中正確的是()
A.兩個玻璃杯對桌面的壓力大小相等B.兩個玻璃杯對桌面的壓強大小相等
C.水對兩個玻璃杯底部的壓力大小相等D,水對兩個玻璃杯底部的壓強大小不相等
【答案】C
【詳解】A.如圖所示,兩個玻璃板底面積和質量相同,右杯裝水體積比左杯大,根據〃?=加可知,右杯
水的質量較大,故右杯和水總質量較大;根據G=可知右杯總重力較大,由于放水平面上時玻璃杯對桌
面的壓力與其重力相等,則右杯對桌面的壓力較大,故A錯誤;
B.因為兩個玻璃板底面積相等,右杯對桌面的壓力比左杯對桌面的壓力大,根據p可知,右杯對桌
面的壓強更大,故B錯誤;
CD.因為兩杯水的密度和深度都相同,根據P=/?g〃可知,水對玻璃杯底部的壓強相等,又因為杯子底面
積相等,根據尸=。5可知,水對兩個玻璃杯底部的壓力大小相等,故C正確,D錯誤。
故選C。
【變式8-1](多選)(2024?上海徐匯?一模)如圖所示,瓶中裝有一定量的水,豎直放置時如圖(a)
所示,水對瓶底的壓強為p〃,若將它豎直倒置如圖(b)所示,水對瓶蓋的壓強為外。為比較為與外的大
小關系,小明的分析過程是:瓶中水的質量不變,水對瓶底的壓力和水對瓶蓋的壓力相等,瓶底面積必大
p一
于瓶蓋面積%,由壓強公式。=《可知必小于外。下列關于p〃與丹大小關系及小明分析過程,判斷正確
kJ
的是()
(a)(b)
A.p”小于p加小明分析過程正確
F
B.p,大于p"小明分析中“用公式p=(計算液體壓強”是錯誤的
F
C.p〃小于力,小明分析中“用公式,=《計算液體壓強”是錯誤的
D.p〃小于以,小明分析中“水對瓶底和水對瓶蓋的壓力相等”是錯誤的
【答案】CD
【詳解】根據圖示可知,水的深度不同,a圖中水深小于b圖中的水深,由p=pg/z可知,p“小于外。容器
中的液體的形狀是不規則的,雖然瓶子中水的質量不變,水的重力不變,但水對底部的壓強不同,瓶底面
積兒大于瓶蓋面積由F招S可知,水對瓶底的壓力和水對瓶蓋的壓力不一定相等。b圖中一部分水的
壓力作用在側壁上,故不能用公式0=§計算液體產生的壓強,故CD正確,AB錯誤。
故選CD。
【變式8-2】(2023?四川眉山?二模)如圖所示的三個質量相等的容器中分別裝有酒精、水與鹽水,它
C.水對容器底部的壓強最大D.容器對桌面的壓力相等
【答案】C
【詳解】AC.由題知,三種液體對容器底部的壓力相等,由圖可知:且5次<5幽<S穌
根據P=與可知,三種液體對容器底的壓強關系為p鏟p酒Qp鹽水
故A錯誤,C正確;
BD.盛酒精的容器上粗、下細,液體對容器底的壓力小于液體的重力,即斤:G耕;盛水的容器為柱形容
器,則液體對容器底的壓力等于液體的重力,即F=G/;盛鹽水的容器上細、下粗,液體對容器底的壓力
大于液體的重力,即F>G盤水。所以G或次<G水<Ggff
即三容器內液體重力最大的是酒精,由6=加8可知,三種液體中質量最大的是酒精,故BD錯誤。
故選C。
題型突破九:怎樣解連通器的應用問題
分析有關連通器應用實例的思路如下:
(1)根據連通器的定義準確判斷應用實例中哪部分是連通器;
(2)根據連通器的原理判斷液面是否相平,注意連通器各部分液面保持相平的條件;
(5)若分析有關液體壓強的大小,可運用尸=〃g/?來分析。
【特別提示】在理解連通器原理時,應注意兩個條件:一是“連通器里只有一種液體”;二是“在液體不
流動時”。只有同時滿足了這兩個條件,各容器中的液面才能保持相平。
【典例9】(2023?四川雅安?中考真題)關于如圖所示的四個實驗,描述錯誤的是()
也
T丙丁
A.圖甲:一瓶橙汁先后放在相同的海綿上,海綿凹陷程度不同,說明壓力大小不同
B.圖乙:在水中,壓強計的探頭所處的深度減小,它受到水的壓強也隨之減小
C.圖丙:連通器中裝入同種液體,液體靜止時,連通器各部分的液面總保持相平
D.圖丁:將自制氣壓計從山下移動到山上,氣壓計細玻璃管中的液面會上升
【答案】A
【詳解】A.固體對水平面的壓力等于自身的重力,同一瓶橙汁重力相同,壓力相同,瓶蓋與瓶底的面積
大小不同,海綿凹陷程度不同,說明壓力相同時,壓力的作用效果與受力面積有關,故A錯誤,符合題
-zfe.
思;
B.液體內部壓強與深度有關,由圖可知,在水中,壓強計的金屬盒所處的深度減小,它受到的水的壓強
也隨之減小,故B正確,不符合題意;
C.連通器中裝入同種液體,根據可知,液體靜止時,底部受到液體壓強是相同的,則深度相同,所以連
通器各部分中的液面總保持相平,故c正確,不符合題意;
D.大氣壓與海拔高度有關,海拔越高,壓強越小,將自制氣壓計從山下移動到山上,外部氣壓減小,氣
壓計細玻璃管中的液面會上升,故D正確,不符合題意。
故選Ao
【典例9-1】(2024?遼寧沈陽?模擬預測)如圖,取一個瓶子,裝入適量帶色的水,再取一段兩端開口的
細玻璃管,使玻璃管穿過橡皮塞插入水中。從管子上端吹入少量氣體,水沿玻璃管上升到瓶口以上,這就制
成了可以粗略判斷氣壓變化的氣壓計。
(1)玻璃瓶與玻璃管構成的裝置_____(填“是”或“不是”)連通器;
(2)拿著氣壓計從甲處到乙處,若觀察到玻璃管中的水柱,可以判斷甲處的氣壓大于乙處的氣壓。
【答案】不是上升
【詳解】(1)口]上端開口、下端連通的容器叫做連通器,玻璃瓶是密封的,所以玻璃瓶與玻璃管構成的
裝置不是連通器。
(2)[2]外界大氣壓減小時,在瓶內氣壓的作用下,會有一部分水被壓入玻璃管,因此管內水柱的高度會
上升。所以若觀察到玻璃管中的水柱上升,可以判斷甲處的氣壓大于乙處的氣壓。
【典例9-2】(2024?上海普陀?一模)如圖所示是一款“天氣預報瓶”,可以粗略預測天氣的晴雨。左側
球形容器與右側彎管底部相通,內裝有一定量的有色液體,球形容器內被封閉氣體的壓強為Pi且幾乎不
變,彎管最上端開口處與大氣相通。當外界氣壓發生變化時,左右容器內液面位置會隨之發生變化。
①“天氣預報瓶”是根據原理制成的,從如圖中左右容器內液面位置關系可知:PlPo(選填
"大于""等于"或"小于");
②當右側彎管液面明顯上升,說明周圍環境處于“陰雨天”還是“晴天”?請結合所學大氣壓強知識進行分
析O
【答案】內氣體大氣壓與外界大氣壓存在壓強差大于右側彎管液面上升,說明大氣壓減
小。而陰雨天時大氣壓小于晴天時大氣壓,所以是陰雨天
【詳解】①[1]由圖可知,左側球形容器與右側彎管液面不想平,說明左右側大氣壓存在壓強差,故“天氣
預報瓶”是根據瓶內氣體大氣壓與外界大氣壓存在壓強差原理制成的。
⑵左側液面低,右側液面高,說明左側壓強大于右側壓強,故p/大于po。
②⑶晴天空氣中水汽含量遠小于陰天,相對氧濃度較高,所以晴天氣壓較大,陰天氣壓較低,故當右側
彎管液面明顯.上升,說明外界大氣壓低,說明現在是陰雨天。
題型突破十:怎樣解大氣壓的應用問題
當在大氣壓的作用下有明顯的外在表現時,被研究的兩處的氣壓一定是不相等的,所以有關解釋大氣
壓現象的題目,要仔細考慮其物理過程中,是什么原因使某一處的氣壓減小或增大,然后在氣壓差的作用
下,出現了這種現象。
例如用吸管喝飲料,當用力吸吸管時,吸管內的氣壓減小,飲料就在外界大氣壓的作用下被壓進吸
管,從而喝到飲料,而并非我們平常說的吸進。
【典例10】(2023?海南?中考真題)物理小妙招,生活更精彩。圖甲中,用圓紙筒穿過購物袋的提手
提重物就不勒手,這是通過增大來減小壓強;圖乙是自制簡易蛋黃分離器,擠壓礦泉水瓶,讓瓶口
貼近蛋黃,松開手蛋黃被吸進瓶子里,這是利用的作用。
甲乙
【答案】受力面積大氣壓
【詳解】[1]用圓紙筒穿過購物袋的提手提重物就不勒手,這是在壓力一定時,通過增大受力面積來減小壓
強。
⑵由于瓶子受擠壓,瓶內的空氣被擠出,使瓶子內的壓強小于瓶子外的壓強,在外界大氣壓和瓶內壓強差
的作用下,蛋黃被壓入瓶內。
【變式10-1】(2024?陜西榆林?二模)物理知識在生活中有廣泛的應用。如圖甲所示,鍋爐液位計是—
原理的應用;如圖乙所示,塑料吸盤是利用了緊緊“吸”在墻壁上;如圖丙所示,用電池和鋁箔紙生
火,著火點處于鋁箔紙較細的位置,因為此處的較大,產生的熱量較多。
甲乙丙
【答案】連通器大氣壓電阻
【詳解】[1]鍋爐液位計是連通器原理的應用,鍋爐液位計和鍋爐構成連通器,通過觀察液位計里的水位可
以判斷鍋爐里的水位。
⑵塑料吸盤使用時,先將吸盤和墻之間的空氣排開,形成真空,利用大氣壓將吸盤緊緊“吸”(壓)在墻壁
上。
[3]用電池和鋁箔紙生火,著火點處于鋁箔紙較細的位置,因為此處橫截面積較小,電阻較大,和其它位置
相比,通過電流和通電時間相同,根據焦耳定律可知,鋁箔紙較細的位置產生的熱量較多。
【變式10-2](2024?陜西西安?模擬預測)如圖-1所示是自制簡易蛋黃分離器,擠壓礦泉水瓶,讓瓶
口貼近蛋黃,松開手蛋黃被吸進瓶子里,這是利用的作用。如圖-2所示,為某小組設計的“研究流體
壓強與流速的關系”的裝置,M,N分別是8、C管內液體中同一水平線上的兩個點。開關打開時,8內的
液面(選填“低于”或“高于”)C內的液面。如圖-3所示,用毛皮摩擦后的橡膠棒置于礦泉水瓶上方,
再用另
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