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    【暑假提升】人教版物理八年级(八升九)暑假预习-第03讲 压强 讲学案
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    【暑假提升】人教版物理八年级(八升九)暑假预习-第03讲 压强 讲学案

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    这是一份【暑假提升】人教版物理八年级(八升九)暑假预习-第03讲 压强 讲学案,文件包含暑假提升人教版物理八年级八升九暑假预习-第03讲压强讲学案解析版docx、暑假提升人教版物理八年级八升九暑假预习-第03讲压强讲学案原卷版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共83页, 欢迎下载使用。

    第03讲 压强(解析版)
    【学习目标】
    1.知道:影响液体压强大小的因素;大气压强特点;什么是流体;
    2.了解:压力的概念;连通器及其工作原理;大气压强的存在;气压强与社会生活中的应用;飞机的升力是怎样产生
    3.会:计算压强;计算液体的压强;利用流体压强与流速关系解释生活中的现象;
    4.理解:压强的概念;流体的压强与流速的关系;
    5.认识:压强在生活中的应用;液体压强的特点;托里拆利实验,知道大气压强的大小。
    【基础知识】
    一、压强
    1.压力
    (1)压力:垂直作用在物体表面上的力叫压力。
    (2)压力并不都是由重力引起的。把物体放在桌面上,如果物体不受其它力作用,则压力F等于物体受到的重力G。
    (3)固体可以大小、方向不变地传递压力。
    特别提醒
    1.压力产生的条件
    只有相互接触且又发生挤压的物体之间才有压力。如图所示,静止在水平地面上、紧挨墙角的小球,由于墙与小球之间无挤压作用,因而它们之间不存在压力。

    2.压力的方向
    压力的方向与受力物体的表面即支撑面互相垂直且指向受压物体。例如按图钉(图),其方向可以与墙面垂直,与天花板垂直,也可以与水平桌面垂直,无论这个面如何放置,压力的方向总是要与接触面垂直的.这是压力和其他力的一个区别。
    3.大小
    压力并不都是由重力产生的,因此压力的大小并不一定与重力大小相等,有时甚至无关。

    作用点:在受压物体的接触面上。例在图中画出沿斜面向下滚动的小球对斜面压力的示意图(压力是指垂直压在物体表面上的力)。
    4.压力与重力的区别和联系:

    重力
    压力
    定义
    由于地球的吸引而使物体受到的力
    垂直作用在物体表面上的力
    产生原因
    由于地球的吸引而产生
    由于物体对物体的挤压而产生
    方向
    总是竖直向下
    垂直于受压面且指向被压物体
    作用点
    物体的重心
    在受压物体的表面
    施力物体
    地球
    对受力物体产生挤压作用的物体
    联系
    在通常情况下,静止在水平地面上的物体,其重力等于物体对地面的压力
    注意点
    压力不一定是由于物体受到重力而产生的。物体由于受到重力的作用,可以产生压力,但压力的大小不一定等于物体的重力

    2.探究压力作用效果
    【实验目的】探究影响压力作用效果的因素。
    【实验原理】根据压力作用在物体上产生形变的大小来判断压力的作用效果。
    【实验装置】

    【实验步骤】1.照图甲那样,把小桌腿朝下放在泡沫塑料上;观察泡沫塑料被压下的深度;
    2.再照图乙那样,在桌面上放一个砝码观察泡沫塑料被压下的深度;
    3.再把小桌翻过来,如图丙,观察泡沫塑料被压下的深度;
    【实验表格】

    【实验结论】受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;压力大小一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显。
    【考向点拨】
    1.海绵的作用:通过海绵的形变体现压力作用效果;
    2.通过比较甲丙两图能否得出结论:不能,因为没有控制变量;
    3.小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块.他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中的做法是否正确?原因是:不正确,她没有控制压力大小相同;
    4.如果将图乙中的海绵换成木板,压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗:相同,因为压力的效果与压力大小和受力面积有关,有其他因素无关,改成木板后只是我们观察不到效果而已;
    5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律;
    6.实验方法:控制变量法、转换法。
    3.压强
    (1)压强:物体单位面积上受到的压力叫压强。
    (2)压强是表示力的作用效果的物理量。
    (3)压强公式:。其中,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
    (4)变形公式:求解压力:F=pS;求解受力面积:。
    (5)应用压强公式应注意的问题
    使用范围
    为压强的定义式,使用于所有物体间的压强计算(气体、液体和固体)
    单位统一
    计算压强时,各物理量统一使用国际单位,压强p的单位是帕斯卡(简称为帕),符号是Pa;压力F的单位是牛,符号是N;S是受力面积(是两物体的接触部分),单位是米2,符号是m2。
    确认受力面积
    公式中的S是受力面积,它是施力物体挤压受力物体两者相互接触的面积。
    (6)拓展培优:特殊情况下固体压强的计算
    1)公式适用于任何条件下的压强计算,但在计算柱状固体的压强时,借用其推导公式p=ρgh会更快捷、方便。

    2)使用该公式求解固体压强的前提条件:
    一、密度均匀、形状规则的实心柱体;二、物体应放在水平面上,接触面积等于物体的底面积;三、物体对水平面的压力等于物体的重力,在竖直方向上没有其他力的作用。
    4.生活中的压强
    (1)增大压强:当受力面积不变时,增大压力;当压力不变时,减小受力面积;压力增大的同时减小受力面积都可以增大压强。如图四:墙钉、斧头、安全锤都是增大压强的例子。
    (2)减小压强:受力面积不变时,减小压力;压力不变时,增大受力面积;压力减小的同时增大受力面积都可以减小压强。如图五:铁轨、履带式推土机、大象的脚掌都是减小压强的例子。
    5.本节知识网络

    二、液体压强
    1.液体压强的产生与特点
    (1)液体压强产生的原因:液体受重力作用且具有流动性。
    (2)液体压强的测量:使用压强计。
    (3)液体压强的规律:
    1)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;
    2)在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。
    3)液体的压强随深度的增加而增大(如图所示);
    4)相同高度,不同液体的压强与液体的密度有关。

    (4)探究液体内部压强大小可能与哪些因素有关
    探究课题:探究影响液体压强大小的因素
    实验装置

    实验方法
    控制变量法,转换法
    实验原理
    根据U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小
    探究过程
    1.根据如图甲所示,按照组装U形管压强计
    2.将水倒入烧杯,如图乙,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
    3.如图乙、丙,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
    4.如图丙、丁,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表;
    记录表格
    实验内容
    液体物质
    探头浸入水下深度
    橡皮膜朝向
    U形管两端液面高度差(cm)

    a


    相同(5cm)
    向下

    相同(5cm)
    向前

    相同(5cm)
    向上


    b


    不同(3cm)
    向下

    不同(5cm)
    不同(7cm)
    向下
    向下


    c

    相同(5cm)
    向下

    盐水
    相同(5cm)
    向下


    实验结论
    液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。
    考查方向
    器材作用
    1. U形管压强计的作用?通过U形管内两管液面高度差来判断液体内部压强大小
    注意事项
    1.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性
    2.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平。
    (2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好)
    3.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?
    答:气密性不好,拆下来重新安装
    4.使用的U型管是不是连通器?答:不是
    5.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察
    5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律
    6.比较乙、丙实验结论是:液体密度一定时,深度越深,液体产生的压强越大
    7.比较丙、丁实验结论是:当液体深度相同时,液体密度越大,液体产生的压强越大
    2.液体压强的大小
    (1)同种液体:向各个方向都有压强;(2)同一深度处,压强一致;(3)深度越深,压强越大。
    (2)不同液体:同一深度,密度越大,压强越大。
    (3)公式:p=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg,h的单位是m,ρ的单位是kg/m³,压强p的单位是Pa。
    (4)由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等,所以我们只要算出液体竖直向下的压强,也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
    深度是指点到液面的距离,液体的压强只与深度和液体的密度有关,与液体的质量无关。
    特别提醒:对液体压强的理解
    (1)由压强公式p=ρgh可知,在g值不变的情况下,液体压强液体密度和深度有关,与质量和体积无关。
    (2)液体深度是指液体中被研究的点到液面的竖直距离。
    (3)公式p=ρgh适用于静止、密度均匀的液体,不适用于流动的液体。
    (4)公式p=ρgh适用于计算任何静止、均一的液体产生的压强。
    ※知识拓展:液体对容器底的压力与液体自身重力的关系
    容器类型
    容器底部受到液体的压力的定性分析
    容器底部受到液体的压力的定量分析

    由于液体所受重力的方向是竖直向下的,可以认为柱形容器液体中重力全部作用在容器底部,所以F压=G液
    液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G液,即F压=G液(V柱指液柱的体积)

    在口大底小的敞口容器中,虚线外那部分液体的重力作用在倾斜的侧壁上,液体对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的柱形的液体的重力,所以F压 液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱
    口小底大的缩口容器中,侧壁会受到液体垂直侧壁斜向上的压力,因为物体间力的作用是相互的,所以侧壁不但起支持液体的作用,反而给液体施加了一个斜向下的压力,于是容器底部不但要承受液体的重力,而且还要承受侧壁对液体施加的向下的压力,所以F压>G液
    液体对容器底部的压力F压=pS=ρghS=ρgV柱=G柱,F压=G柱>G液,即F压>G液(V柱、G柱指以容器底面积大小形成的液体柱的体积和重力)
    3.连通器
    (1)连通器:上端开口,下部相连通的容器。
    (2)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平(如图所示)。
    (3)连通器的应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

    【知识详解】连通器
    1.连通器指上端开口,下部连通的容器。例如U型管就是一种典型的连通器。若向连通器内倒水,则当水停止流动时,连通器的液面会相平。因为水面到器底同一水平面上的深度相同,压强相同,液体便能保持静止状态。

    连通器内装的是同一种液体,左右两个液柱的密度相同,根据液体压强的公式P=ρgh可知,只有当两边液柱的高度相等时,两边液柱对液片AB的压强才能相等。所以,在液体不流动的情况下,连通器各容器中的液面应保持相平。
    2.连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时,各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜,则各容器中的液体即将开始流动,由液柱高的一端向液柱低的一端流动,直到各容器中的液面相平时,即停止流动而静止。如用橡皮管将两根玻璃管连通起来,容器内装同一种液体,将其中一根管固定,使另一根管升高、降低或倾斜,可看到两根管里的液面在静止时总保持相平。其原理在生产实践中有着广泛的应用,例如,水渠的过路涵洞、牲畜的自动饮水器、水位计,以及日常生活中所用的茶壶、洒水壶等都是连通器。
    4.本节知识网络

    三、大气压强
    1.大气压强的产生
    (1)大气压强:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压;大气压用p0表示。
    (2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
    特别提醒:认识大气压强
    定义
    大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压或气压
    产生原因
    包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
    存在证明
    ①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
    应用
    生活中:①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
    生产中:①活塞式抽水机②离心式水泵
    2.大气压强的大小
    (1)托里拆利实验:
    1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。如图所示。

    2)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
    (2)标准大气压:支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
    1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
    3.大气压强的特点
    (1)大气压的特点:1)空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
    2)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
    3)大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa。
    (2)沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
    (3)体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
    4.大气压强的应用
    (1)利用大气压的知识解释有关现象
    在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象,如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等.利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象,例如用吸管喝饮料,当用力吸吸管时,吸管内的压强减小,饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管,从而喝到饮料,而并非我们平常说的吸进。
    (2)大气压强的存在及应用的知识拓展
    生活实验证明大气压存在:
    实验一:模拟马德堡半球实验
    两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在。
    实验二:“瓶吞蛋”实验
    用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压升高,而骤冷又会使气压迅速降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内。
    实验三:“覆杯”实验
    玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来。分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题。更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。
    5.本节知识网络

    四、流体压强与流速关系
    1.流体压强
    (1)流体:液体和气体。
    (2)液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。
    ※知识拓展一:生活中与流体压强有关的现象
    生活中跟流体的压强相关的现象:
    (1)窗外有风吹过,窗帘向窗外飘;
    (2)汽车开过后,路面上方尘土飞扬;
    (3)踢足球时的“香蕉球”;
    (4)打乒乓球时发出的“旋转球”等。
    ※知识拓展二:与流体压强有关的现象解释
    1.生活中与流体压强相关问题的解答方法:
    在实际生活和生产中有许多利用流体压强跟流速的关系来工作的装置和现象,如飞机的机翼形状、家用煤气灶灶头工作原理、小汽车外形的设计等。利用这些知识还可以解释许多常见现象,如为什么两艘船不能并排行驶、列车站台上要设置安全线等。
    方法指南:(1)首先要弄清哪部分流速快,哪部分流速慢;
    (2)流速快处压强小,压力也小,流速慢处压强大,压力也大;
    (3)流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。
    例1:如图是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图,犬鼠的洞穴有两个出口,一个是平的,而另一个则是隆起的土堆,生物学家不是很清楚其中的原因,他们猜想:草原犬鼠把其中一个洞的洞口堆成了包状,是为了建一处视野开阔的嘹望台,但是如果这一假设成立的话,它又为什么不在两个洞口都堆上土包呢?那样不是有两个嘹望台了吗?实际上两个洞口形状不同,决定了洞穴空气的流动方向。吹过平坦表面的空气运动速度小,压强大;吹过隆起表面的空气流速大,压强小。因此,地面上的风吹进了犬鼠的洞穴,给犬鼠带来了阵阵凉风。

    草原犬鼠的一个洞口很平坦,而另一个洞口处有凸起的土堆,这样当空气流经两个洞口时,洞口表面处空气的流速会不同,所以洞口处的气体压强会不同,洞内的空气就会从气压大的一端流向气压小的一端,给犬鼠带来了阵阵凉风。
    例2:科学解释足球中的“香蕉球”
    流体(液体或气体)中的旋转圆柱体或球体相对于流体运动时,会在旋转体上产生一个侧向力。足球在气流中运动时,如果其旋转的方向与气流同向,则会在球体的一侧产生低压,而球体的另一侧则会产生高压,这就是为什么会产生香蕉球的原因。当足球旋转时,除了可以改变球体周围的气流,球的运动轨迹也会相应发生改变。而且足球不仅可以侧旋,触球部位的不同,还可以产生不同的旋转,从而使足球上飘和下沉。这样就达到了迷惑防守方的目的。
    任何一次成功的任意球中,必不可少的一项技术就是使球按照自己的控制产生旋转。不知道你注意到没有,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚背摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转。同时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。物理知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,于是,足球在空气压力的作用下,被迫向空气流速大的一侧转弯了。
    2.飞机的升力
    (1)飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。
    (2)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的空气速度慢、压强大。
    (3)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。
    3.本节知识网络

    【考点剖析】
    考点一:探究影响压力作用效果的因素
    考向点拨:
    1.海绵的作用:通过海绵的形变体现压力作用效果;
    2.通过比较甲丙两图能否得出结论:不能,因为没有控制变量;
    3.小明同学实验时将物体沿竖直方向切成大小不同的两块.他发现它们两块对海绵的压力作用效果相同,由此他得出的结论是:压力作用效果与受力面积无关.你认为他在探究过程中的做法是否正确?原因是:不正确,她没有控制压力大小相同;
    4.如果将图乙中的海绵换成木板,压力的作用效果与放海绵的作用效果相同吗:相同,因为压力的效果与压力大小和受力面积有关,有其他因素无关,改成木板后只是我们观察不到效果而已;
    5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律;
    6.实验方法:控制变量法、转换法。
    【例一】如图甲、乙、丙所示,小明利用小桌、海绵、砝码等探究影响压力作用效果的因素。

    (1)本实验是通过观察________来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有________和转换法。
    (2)通过比较图甲、乙,说明________,压力的作用效果越明显。
    (3)通过比较图________(填序号),说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
    (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p________p′(选填“>”“<”或“=”)。
    (5)实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,如图戊所示,发现它们对海绵的压力作用效果相同。由此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________。
    【答案】(1)海绵的凹陷程度;控制变量法;(2)受力面积一定时,压力越大;(3)乙、丙;(4)=;(5)没有控制压力的大小相同。
    【解析】(1)根据转换法,本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的;实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法;
    (2)通过比较图甲、乙知,受力面积一定,乙中压力大,海绵的凹陷程度大,这说明受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显;
    (3)探究压力的作用效果与受力面积时,应控制压力的大小不变,而受力面积不同,故应该比较图乙、丙,且可以得出结论:压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
    (4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上,与图丙相比,因压力大小和受力面积都相同,则根据p=可知,图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p=p′;(5)研究压力的作用效果与受力面积的关系时,要控制压力大小一定,实验时,小明将小桌换成砖块,并将砖块沿竖直方向切成大小不同的两块,则压力大小不同,由此得出的结论是压力的作用效果与受力面积无关是错误的,他在探究过程中存在的问题是没有控制压力的大小相同。
    【例二】在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验中,小明同学用一块海绵、一张小桌子和一个砝码,做了如图所示的一系列实验,请注意观察、分析,并回答下列问题:

    (1)实验中小明是通过比较海绵的  程度来确定压力作用效果的大小;
    (2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了  (选填“增大”或“减小”)压力大小;可以得出结论:当  相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
    (3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了  (选填“增大”或“减小”)受力面积大小;可以得出结论:当  相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
    【答案】(1)凹陷;(2)增大;受力面积;(3)增大;压力大小。
    【解析】(1)实验中小明是通过比较海绵的凹陷程度来确定压力作用效果的大小;
    (2)分析比较图甲、乙的实验现象,乙图中小桌子上加砝码的目的是为了增大压力大小;可以得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
    (3)分析比较图乙、丙的实验现象,丙图中小桌子倒放的目的是为了增大受力面积大小;可以得出结论:当压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
    故答案为:(1)凹陷;(2)增大;受力面积;(3)增大;压力大小。
    考点二:增大或减小压强的方法
    影响压强大小的因素是压力大小和受力面积大小。对增大或减小压强的方法可以从这两个方面进行判断。
    (1)增大压强的方法:在受力面积一定的情况下,增大压力;在压力一定时,减小受力面积;增大压力的同时减小受力面积。
    (2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积;减小压力的同时增大受力面积。
    角度1:增大压强方法
    【例一】如图所示实例中,是为了增大压强的是( )。
    A. 图钉帽面积大;B. 切蛋器的细钢丝
    C. 挂车装有多个车轮;D. 宽大的滑雪板
    【答案】B。
    【解析】A.图钉帽面积大是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故A不符合题意;
    B.切蛋器装有细钢丝是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的,故B符合题意;
    C.挂车装有多个车轮是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故C不符合题意;
    D.滑雪时穿着宽大的滑雪板是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强的,故D不符合题意。
    故选B。
    【例二】下列生活事例采取的做法中,为了增大压强的是( )。
    A.火车钢轨下垫上枕木  B.禁止货车超载
    C.刀刃磨得锋利  D.雪橇板做得比较宽大
    【答案】C。
    【解析】A.火车钢轨下垫上枕木,是通过增大受力面积,减小压强,故A错误;
    B.禁止货车超载,是通过减小压力,减小压强,故B错误;
    C.刀刃磨得锋利,是通过减小受力面积,增大压强,故C正确;
    D.雪橇板做得比较宽大,是通过增大受力面积,减小压强,故D错误。故选C。
    角度2:减小压强的方法
    【例一】在下列实例中,属于减小压强的是( )。
    A.刀刃磨得很薄  B.压路机的碾子质量很大
    C.汽车安全带做得较宽  D.安全锤头部做成锥形
    【答案】C。
    【解析】A.刀刃磨得很薄,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A不符合题意;
    B.压路机上的碾子质量很大,是在受力面积一定时,通过增大压力来增大压强,故B不符合题意;
    C.汽车安全带做得较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故C符合题意;
    D.安全锤头部做成锥形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故D不符合题意。故选C。
    【例二】下列现象中,属于减小压强的是( )。
    A.蚊子的口器;B.鳄鱼的牙齿;
    C.啄木鸟的尖喙;D.宽大的滑雪板
    【答案】D。
    【解析】A、蚊子的口器很尖,减小了受力面积,增大了压强,不符合题意;
    B、鳄鱼的牙齿很锋利,减小了受力面积,增大了压强,不符合题意;
    C、啄木鸟的尖喙,是通过减小受力面积来增大压强,容易扎进去,不符合题意;
    D、宽大的滑雪板,增大了受力面积,减小了压强,符合题意。
    考点三:探究液体压强的特点
    考向点拨:
    1.液体压强产生的原因是:液体受到重力作用;液体有流动性
    2.实验前的两个操作:(1)先检查U型管左右两边的液面是否相平。
    (2)检查装置的气密性:(用手压金属盒上的橡皮膜,观察U型管中液面是否发生变化,若变化明显,则气密性良好)
    3.实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?
    答:气密性不好,拆下来重新安装
    4.使用的U型管是不是连通器?答:不是
    5.此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:使实验效果明显,便于观察
    5.实验需要多次进行,目的是:总结普通规律
    6.比较乙、丙实验结论是:液体密度一定时,深度越深,液体产生的压强越大
    7.比较丙、丁实验结论是:当液体深度相同时,液体密度越大,液体产生的压强越大角度
    【例一】探究液体内部压强的特点。

     
    (1)用压强计和盛有水的容器进行实验,如图甲所示。实验前,要通过调试,使压强计U形管两边的液面________;若在调试中用手指轻压探头的橡皮膜时,U形管两边液柱的高度差变化________(选填"显著"或"不显著"),则说明该压强计的气密性良好。
    (2)比较A、B可知:在液体内部的同一深度,向各个方向的压强_______;比较A、C可知:液体内部压强的大小跟________有关。
    (3)用图乙所示容器探究液体内部的压强。容器中间用隔板分成互不相通的左右两部分,隔板上有一圆孔用薄橡皮膜封闭。用此容器进行的两次实验情形如图丙的D、E所示。由此可推断:A、B两液体对容器底压强的大小关系是pA_______pB;A、C两液体密度的大小关系是ρA_______ρC(均选填“>”、“<”或“=”)。
    【答案】相平;显著;相等;深度;<;>。
    【解析】(1) 液体的压强变化不能直接观察,压强计的测量原理是:压强的变化引起U形管两液面出现高度差,压强越大,高度差越大;使用压强计之前,应调整U型管压强计,使左右两边玻璃管中的液面相平。
    用手指轻压探头的橡皮膜时,橡胶管中气体压强的变化改变U形管中液面高度差,U形管两边液柱的高度差变化显著,说明该压强计的气密性良好。
    (2) 比较A、B可知:在液体内部的同一深度,当探头方向不同时,U形管两边的液面高度差相同,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强相同。
    比较A、C可知:液体的密度相同,深度不同,深度越深U形管两边液柱的高度差越大,即液体压强越大,说明液体内部压强的大小跟深度有关。
    (3) 由图D可知,在橡皮膜处两液体的压强相同,A液体的深度大于B液体的深度,根据可知A液体的密度小于B液体的密度,因为橡皮膜处到容器底部的深度相同,则A液体对容器底部的压强小于B液体对容器底部的压强。
    由图D可知,在橡皮膜处A液体压强大于C液体的压强,A液体的深度小于C液体的深度,根据可知ρA>ρC。
    【例二】如图所示,是“研究液体内部压强”的实验:

    (1)该实验是通过______来反映被测压强大小的。使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(选填“漏气”或“不漏气”);
    (2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过______方法可以进行调节;
    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形管内加适量水
    (3)比较乙、丙实验可知,液体内部压强与______有关;比较______实验可知,液体内部压强与液体的深度有关;
    (4)如果保持乙实验中探头浸在液体中深度不变,然后将橡皮膜朝向不同方向,U形管两侧液面______(选填“会”或“不会”)出现高度差的变化。说明在同种液体中,同一深度不同方向压强______。(选填“相同”或“不同”)
    【答案】U;型管两侧液面高度差;不漏气;B;液体密度;丙、丁;不会;相同。
    【解析】(1) 压强计是通过U形管中液面的高度差来反映来反映被测压强的大小。
    使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵活升降,则说明装置不漏气。
    (2) 若在使用压强计前发现U形管内水面有高度差,说明被封闭气体压强太大,对实验结果会造成影响,应拆除软管重新安装,故AC错误,B正确。故选B。
    (3) 乙、丙探头在液体中的深度相同,液体的密度不同,故是探究液体内部压强与液体的密度有关。
    丙、丁探头在同种液体中的深度不同,故是探究液体内部压强与液体的深度有关。
    (4) 在同种液体中,当探头所在的深度相同时,只改变探头的方向,U形管左右两侧液面的高度差不变,这表明:同一液体,在同一深度,向各个方向的压强相等。
    考点四:压力与压强大小的比较
    对压力、压强大小的比较,主要是比较液体对容器底产生的压力和压强以及容器对水平面产生的压力和压强。
    (1)比较液体对容器底产生的压力、压强:先利用p=ρgh比较液体对容器底产生的压强,再利用比较液体对容器底的压力。
    (2)比较容器对水平面产生的压力和压强:先利用比较容器对水平面的压力,再利用比较容器对水平面的压强。
    (3)比较液体对容器底产生的压力时,也可以利用不同形状的容器中液体对容器底的压力与液体重力的关系进行比较。
    角度1:固体压力、压强的比较
    【例一】如图所示,实心均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,此时对水平地面的压强相等。现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。比较此时甲、乙剩余部分的质量m甲 和m乙 以及对地面的压强p甲 和p乙 的大小关系正确的是( )。

    A.m甲 可能小于m乙 ,p甲 一定小于p乙
    B.m甲 一定小于m乙 ,p甲 一定小于p乙
    C.m甲 一定大于m乙 ,p甲 可能等于p乙
    D.m甲 一定大于m乙 ,p甲 一定小于p乙
    【答案】D。
    【解析】实心柱状物体对水平面的压强
    原来正方体甲、乙对于水平地面的压强相等,由图可知两者的高度(边长)关系为
    所以由  可知甲、乙的密度关系为
    当沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h,且
    所以根据可知甲、乙剩余部分对地面的压强
    原来甲、乙对于水平地面的压强相等,根据可得
    化简可得 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ ①;
    当沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h,剩余部分的质量分别为

    则剩余部分的质量之比为﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ ②
    由①②可得,因为,所以m甲 一定大于m乙 ,故ABC错误,D正确。故选D。
    【例二】如图所示,长方体物块甲、乙置于水平地面上,物块与地面的接触面积分别为S、S′(S<S′),对地面压强相等。然后将这两物体先后叠放到对方的上表面(如图所示),此时甲、乙对地面的压强分别为p甲、p乙,甲、乙对地面的压强变化量分别为Δp甲、Δp乙;则( )。

    A.p甲>p乙,Δp甲>Δp乙                 B.p甲<p乙,Δp甲>Δp乙
    C.p甲<p乙,Δp甲<Δp乙                 D.p甲>p乙,Δp甲<Δp乙
    【答案】A。
    【解析】设长方体物块甲、乙的重力大小分别是G甲、G乙,由于甲、乙的底面积分别为S、S'(S<S'),甲乙压强相等,所以,由知道,甲对水平地面的压力小于乙对水平地面的压力,即甲的重力<乙的重力;当将这两物体先后叠放到对方的上表面(如图所示)时,甲、乙对地面的压强分别为
    ,由于S<S',故p甲>p乙;
    甲、乙对地面的压强变化量分别为,
    由于 所以,Δp甲>Δp乙,故A正确。故选A。
    角度2:压力与压强的综合性比较
    【例一】如图所示,将盛有某种液体的杯子静止放在面积为S的水平桌面上,已知杯子的质量为,高度为,底面积为;杯内液体的密度为,质量为,液面高度为。下列说法中正确的是( )。

    A.杯子对水平桌面的压力就是杯子受到的重力;
    B.杯子对水平桌面的压强大小为;
    C.液体对杯底的压力大小等于液体受到的重力大小;
    D.液体对杯底的压强大小为
    【答案】B。
    【解析】A.杯子对水平桌面的压力大小等于杯子和液体的重力大小之和,故A错误;
    B.杯子对水平桌面的压力F=G总 =(m1 +m2 )g
    杯子对水平桌面的压强,故B正确;
    C.杯子上宽下窄,故液体对杯底的压力大小小于液体受到的重力大小,故C错误;
    D.液面高度为,液体对杯底的压强大小为p′=ρgh2 ,故D错误。故选B。
    【例二】如图所示质量和底面积都相同的两个容器,分别装有质量和深度均相等的甲、乙两种液体。下列说法正确的是( )。

    A.甲液体的密度小于乙液体的密度;
    B.甲液体对容器底的压强等于乙液体对容器底的压强;
    C.甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力;
    D.装甲液体的容器对桌面的压强大于装乙液体的容器对桌面的压强
    【答案】C。
    【解析】A.由图可知,左边容器上窄下宽,右边容器上下一样宽,两容器底面积相同,容器内甲乙两种液体的深度相同,则甲液体体积小于乙液体的体积,即V甲  B.甲乙两液体深度相同,甲液体的密度大于乙液体的密度,由液体压强公式p=ρgh可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强。故B错误;
    C.甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,两容器底面积相同,由F=pS可知,甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力。故C正确;
    D.两容器的质量相同,甲乙两液体的质量相同。容器对桌面的压力大小等于容器的重力和液体的重力之和,由G=mg可知,两容器对桌面的压力大小相同。又因为两容器底面积相同,即受力面积相同,由可知,装甲液体的容器对桌面的压强等于装乙液体的容器对桌面的压强。故D错误。故选C。
    考点五:压强与压力的计算
    压强是初中物理中的一个重要概念,压力和重力的区别,运用压强公式进行简单计算时考查的重点。关于压强的计算,是定义式,属于通用公式,在任何情况下均可使用,计算固体压强通常是先求压力,再根据公式求压强。
    而液体压强公式p=ρgh仅限于计算液体压强,由于液体产生的压力一般不等于液体的重力,因此计算液体压强时很少使用定义式。在计算液体压强时,一般先用公式p=ρgh求得压强,需要计算压力时,再根据定义式的变形公式F=pS进行求解。
    角度1:固体压力、压强的计算
    【例一】如图所示,小凯在某段水平直线路面上骑车,由静止开始运动,共用时12s,其速度v随时间t变化的关系图像如图甲所示,图乙是动力F随时间t变化的关系图象。已知小凯的重力为600N,自行车的重力为200N,每个轮胎与地面的接触面积是2×10-4m2.,在t=7s时,小凯刚好到达这段路程的中点,则下列说法正确的是( )。

    A.这段路程总长度为72m;
    B.自行车对地面的压力为200N;
    C.轮胎对地面的压强为4×106Pa;
    D.整个过程,人和自行车所受的最大阻力为30N
    【答案】D。
    【解析】A.由图甲可知小凯在前7s做变速运动,后5s做匀速直线运动且速度为6m/s,根据可得后5s运动的路程
    这段路程共用时12s,在t=7s时,小凯刚好到达这段路程的中点,则这段路程总长为
    ,故A项错误;
    B.已知小凯的重力为600N,自行车的重力为200N,则自行车对地面的压力为600N+200N=800N
    故B项错误;
    C.每个轮胎与地面的接触面积是2×10-4m2.,则轮胎对地面的压强为

    故C项错误;
    D.小凯在前7s做变速运动,根据图乙可知前7s动力在减小,后5s动力为30N,此时做匀速直线运动,阻力等于动力为30N,即整个过程,人和自行车所受的最大阻力为30N,故D项正确。故选D。
    【例二】家用小轿车每个车轮与地面的接触面积为0.01m2,车重1.2×104N.驾驶员及乘客共重3×103N.在水平地面上小轿车对地面的压强是( )。
    A.3.00×105Pa  B.3.75×105Pa  C.1.20×106Pa  D.1.50×106Pa
    【答案】B。
    【解析】汽车、驾驶员及乘客共重:G=1.2×104N+3×103N=1.5×104N;
    汽车静止在水平地面上时对地面的压力:F压=G=1.5×104N;
    地面的受力面积:S=4×0.01m2=0.04m2;
    汽车对水平地面的压强:p===3.75×105Pa;选B。
    角度2:压力与压强的综合性计算
    【例一】如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总质量为800 g,杯的底面积为100 cm2。现将一个质量为600 g,体积为400 cm3的实心物体A用细线吊着,然后将其一半浸入烧杯的水中(烧杯厚度不计,水未溢出,g取10 N/kg)。则( )。

    A.物体A未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为800 Pa;
    B.物体A一半浸入水中后,物体A所受到的浮力2 N;
    C.物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压力为14 N;
    D.物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强1 000 Pa
    【答案】ABD。
    【解析】A. 物体A 未放入烧杯前烧杯对台秤的压强为:
    ,故A正确;
    B.物体A一半浸入水中后,物体A所受到的浮力:
    ,故B正确;
    C.烧杯和水的总质量为800g,重为:,
    当物体A一半浸入水中后,受到浮力为2N,浮力的反作用力向下,也浮力相等,也为2N,所以烧杯对台秤表面的压力增加到10N,故C错误;
    D.物体A一半浸入水中后,烧杯对台秤表面的压强:,
    故D正确。故选ABD。
    【例二】如图甲所示,体积为1000cm3 的实心均匀正方体A,自由放置在底面积为300cm2 、高为20cm的薄壁柱形容器中,容器重力为3N,高为12cm的长方体B通过一绳悬挂于手中保持静止,绳对物体的拉力为25N,此时A与B相距7cm,现往容器中注入某种液体,当液体深度为14cm时如图乙所示,绳对物体的拉力为21N,此时液体对容器底的压强为1400Pa,则液体密度为___________kg/m3 ;若在乙图基础上使物体继续向下移动4cm,B刚好浸入一半,此时容器对桌面的压强为___________Pa。

    【答案】1×103;2×103。
    【解析】[1]由
    可得,液体的密度为
    [2]A 物体的边长为
    如图乙,AB未下移前,B物体竖直方向一半处距离容器低的高度为

    当 AB 下移 4cm 后B物体竖直方向一半处距离容器低的高度为

    而此时B刚好浸入一半,则液体深度为 19cm ,则此时液体对容器底的压强为

    此时容器对桌面的压强为。
    考点六:大气压强及其应用
    我们的生活和生产的各个方面都离不开大气压强,认识大气压强的存在,了解大气压强的应用是本章的重点内容。此类问题往往与社会生活、生产实际相结合。此类考题答题技巧如下:
    (1) 解答大气压强的应用现象时,产生的现象是大气压强产生的压力作用效果;
    (2) 当在大气压强作用下,有明显外在表现时,被研究的两处有明显的气压差。所以,关于解释大气压强现象的题目,需要分析是什么原因使某处的气压发生了变化,在气压差的作用下才出现了这种现象。
    角度1:大气压强的应用
    【例一】下列现象中,与大气压无关的是( )。
    A.茶壶盖上留有透气孔;
    B.护土用注射器给病人进行肌肉注射;
    C.用吸管吸玻璃杯中的牛奶;
    D.“拔火罐”过程中,罐体紧紧吸在人体皮肤上
    【答案】B。
    【解析】A.茶壶盖上留有小孔是防止倒水时茶壶内气压减小,小于外界大气压,壶内水会在大气压的作用下倒不出来,利用了大气压,故A不符合题意;
    B.用注射器推药液是护士手的推力使药液进入病人的身体,与大气压无关,故B符合题意;
    C.吸管吸牛奶时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,牛奶被压进吸管里,利用了大气压,故C不符合题意;
    D.“拔火罐”过程中,棉花燃烧时使罐内的气体温度升高,将火罐压在人体上,罐内气体温度降低,压强减小,火罐内气体压强小于外界大气压,大气压就将罐紧紧地压在皮肤上,是利用大气压工作的,故D不符合题意。故选B。
    【例二】如图所示的汽车凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复,吸盘能紧贴在车上是因为( )。

    A.大气压的作用;
    B.汽车凹痕处有弹性;
    C.吸盘对汽车凹痕处有粘性;
    D.人对吸盘的拉力
    【答案】A。
    【解析】用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘内大气压几乎为零,吸盘就在外界的大气压的作用下紧贴在车上,这是大气压的应用;故A正确,BCD错误。故选A。
    角度2:大气压强的大小与特点
    【例一】如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,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——大气压。下列有关叙述中错误的是( )。
    A.马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在;
    B.标准大气压的数值约为1.01×105 帕;
    C.大气压的大小与海拔有关,离地面越高的地方,大气压越大;
    D.大气压越高,沸点越高
    【答案】C。
    【解析】A.证明大气压存在的实验很多,而最著名的实验就是马德堡半球实验,马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在,故A正确,不符合题意;
    B.1个标准大气压的数值为1.013×105 帕,等于760mm汞柱产生的液体压强,故B正确,不符合题意;
    C.大气压的大小与海拔有关,海拔越高的地方,大气压的值越小,故C错误,符合题意;
    D.液体的沸点与压强的大小有关,大气压越高,沸点越高,大气压越低,沸点越低,故D正确,不符合题意。故选C。
    【例二】某同学做托里拆利实验,如图所示,当时的大气压值等于______mm高水银所产生的压强。若该同学皮肤表面积约1.5×104 cm2 ,则受到的大气压力约______N。(ρ水银 =13.6×103 kg/m3 ,g取10N/kg)

    【答案】760;1.55×105。
    【解析】[1]从水银柱的上表面到水银槽液面的高度恰好是由大气压支持的,所以当时的大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强。
    [2]由p=gh 可知,此时大气压强为
    又由F=pS可得,皮肤受到的大气压力为。
    考点七:流体压强与流速关系及其应用
    掌握流体压强与流速关系并用其解释相关现象,是学习的重点。解决此类问题首先要根据流速大的地方压强小的规律判断哪里压强小、哪里压强大,最后分析流体在压强差的作用下会产生的现象。
    角度1:流体压强与流速关系及应用
    【例一】在下列几种航空器中,主要利用压强和流速的关系获得升力的是( )。
    A. 观光热气球  B. 民航客机
    C. 武装直升机 D. 运载火箭
    【答案】B。
    【解析】A.观光热气球利用了通过加热气球内的气体使热气球内空气的温度升高,密度减小,当密度小于热气球外空气的密度时热气球就会上浮,故A不符合题意;
    B.飞机的机翼上凸下平,当空气流动时上表面流速快压强小,下表面流速慢压强大,产生了一个向上的压强差,所以飞机获得升力,故B符合题意;
    C.直升飞机是利用螺旋桨(又称为 “旋翼”)的运动对空气施加了一个向下的力,物体间力的作用是相互的,空气对螺旋桨施加了一个向上的力,所以,直升机的升力产生的原因和固定翼飞机是不同的,与流体的压强没有关系,故C不符合题意;
    D.运载火箭靠燃气的反冲力获得升力,故D不符合题意。故选B。
    【例二】一辆轿车在水平平直公路上高速行驶,如图所示( )。

    A.轿车上表面空气流速小所以压强大;
    B.轿车上表面空气流速大所以压强大;
    C.轿车匀速行驶时对地面的压力小于重力;
    D.轿车匀速行驶时对地面的压力等于重力
    【答案】C。
    【解析】AB.轿车的外形上凸下平,高速行驶时,气流通过上下表面的时间相同,上表面的路程长,空气流速大,压强小;下表面的路程短,空气流速小,压强大。故 AB 不符合题意;
    CD.轿车匀速行驶时,由于上表面空气流速大、压强小,下表面空气流速小、压强大,从而使车受到向上的压力差,使得车对地面的压力小于重力。故C符合题意,D不符合题意。故选C。
    【真题演练】
    1.(2021·四川攀枝花市)下列物理量最接近实际的是( )。
    A.中学生百米跑成绩约14s;
    B.体考用实心球的重力约200N;
    C.中学生的手掌宽度约50cm;
    D.物理课本放在桌面上对桌面的压强约为1Pa
    【答案】A。
    【解析】A.中学生百米赛跑的成绩约为14s,故A符合实际,符合题意;
    B.体考用实心球的重力约20N,故B不符合实际,不符合题意;
    C.中学生手掌的宽度约为8cm,故C不符合实际,不符合题意;
    D.物理课本的质量约为250g,重力约为2.5N,长约为25cm,宽约为20cm,和桌面的接触面积约为
    物理课本对桌面的压强约为
    故D不符合实际,不符合题意。故选A。
    2.(2021·新疆中考真题)如图甲所示,一质地均匀的长方体砖块放在水平地面上。现将砖块切去一部分,剩余部分如图乙所示,此时砖块对地面的压强为2000Pa;将图乙中的砖块倒置后如图丙所示,此时砖块对地面的压强为3000Pa。则图甲中砖块对水平地面的压强为( )。

    A.2250Pa B.2400Pa C.2500Pa D.2750Pa
    【答案】B。
    【解析】观察图甲可知,这是一个质地均匀的长方体砖块,设这个长方体砖块的高度是h,密度是,那么图甲中砖块对水平地面的压强
    再观察图乙,设上面的边长是,下面的边长是,高度还是h,密度还是,这砖块往里面的那条边长是,则图乙中砖块体积
    图乙中砖块的质量
    图乙中砖块的重力
    图乙中砖块对水平地面的压力
    图乙中砖块与水平地面的接触面积
    那么根据可知,图乙中砖块对水平地面的压强
    同理,图丙中砖块对水平地面的压强
    两个压强相比可得
    可设,
    再把两个压强相减可得

    代入数据解得
    解得
    图甲中砖块对水平地面的压强是2400Pa。故选B。
    3.(2021·浙江杭州市)在科学研究中经常用到数学方法,如公式、图像、比例等。下列科学概念可以使用数学方法表示的是( )。
    ①速度:物体在单位时间内通过的路程;
    ②压强:物体单位面积受到的压力;
    ③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量;
    ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比
    A.只有①② B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④都可以
    【答案】D。
    【解析】①速度是指物体在单位时间内通过的路程,公式为,可以使用数学方法表示;
    ②压强是指物体单位面积受到的压力,公式为,可以使用数学方法表示;
    ③种群密度:在一定的范围内生物个体的数量,例如在10m2的地里种了50棵玉米,则玉米的种群密度为5棵/m2,可以使用数学方法表示;
    ④溶质的质量分数:溶液中溶质质量与溶液质量之比,显然这是用公式来计算溶质的质量分数,可以使用数学方法表示。
    故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
    4.(2021·浙江杭州市)如图所示,一个装有水的平底密闭矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置。两次放置时,瓶对桌面的压力分别为F甲和F乙,瓶对桌面的压强分别为p甲和p乙,则( )。

    A.F甲>F乙 B.p甲>p乙 C.F甲<F乙 D.p甲<p乙
    【答案】D。
    【解析】AC.水瓶放在水平桌面上,它对桌面的压力等于水瓶的重力,即F=G,正立和倒立时,水瓶的重力不变,压力大小也不变,即F甲=F乙,故AC不符合题意;
    BD.由公式可知,在压力F一定时,受力面积S越小,压强p越大,水瓶倒立时桌面的受力面积更小,压强更大,即p甲<p乙,故B不符合题意,D符合题意。故选D。
    5.(2021·北京中考真题)图示的四个实例中,为了增大压强的是( )。
    A.饮料管的一端剪成斜口;
    B.在铁轨下面铺枕木;
    C.书包背带做得较宽;
    D.图钉帽的面积做得较大
    【答案】A。
    【解析】饮料管的一端剪成斜口是减小受力面积,增大压强;在铁轨下面铺枕木、书包背带做得较宽、图钉帽的面积做得较大都是增大受力面积,减小压强,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
    6.(2021·湖南岳阳市)图甲,用手握住一个核桃很难将其捏破;图乙,将A、B两个核桃放在一起捏,A破了,B没破。下列说法正确的是( )。

    A.两个核桃放在一起容易捏破,主要是因为增大了压力;
    B.B给A的力大于A给B的力;
    C.A、B接触处,A受到的压强大于B受到的压强;
    D.A、B接触处,A受到的压强等于B受到的压强
    【答案】D。
    【解析】A.两个核桃放在一起容易捏破,是因为减小了受力面积,增大了压强,故A错误;
    B.物体间力的作用是相互的,B给A力的同时A也给B的相同大小的力,故B错误;
    CD.A、B接触处,A、B受到的压力大小相同,受力面积也相同,根据,故A受到的压强等于B受到的压强,故C错误,D正确。故选D。
    7.(2021·四川凉山彝族自治州)一块长方体合金块,重1.2N,侧放于面积为1m2的水平桌面上,它与桌面的接触面积是1×10-3m2,下列说法正确的是( )。
    ①合金块对桌面的压强是1.2Pa;
    ②合金块对桌面的压强是1200Pa;
    ③若沿竖直方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变;
    ④若沿水平方向切去一块,则剩余部分对桌面的压强不变。
    A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
    【答案】B。
    【解析】①②合金块对桌面的压强
    ③若沿竖直方向切去一块,剩余部分对桌面的压力、受力面积均变小,由可知,剩余部分对桌面的压强不变。
    ④若沿水平方向切去一块,剩余部分对桌面的压力变小,受力面积不变,由可知,剩余部分对桌面的压强变小。
    ①④错误,②③正确,故ACD错误,B正确。故选B。
    8.(2021·广西南宁市)如图所示,竖放在水平地面上的实心长方体质量为2kg,棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m,该长方体的密度为______kg/m3,对水平地面的压强为______Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600Pa,拟采取的方法有:将长方体平放或侧放后,在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小,则m的较小值为______kg。

    【答案】2×103;4×103;0.8。
    【解析】[1] 由题意知,长方体棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m,该长方体的体积为V=abc=0.2m×0.1m×0.05m=10-3m3
    该长方体的密度为
    [2]由图可知长方体的底面积为S=bc=0.1m×0.05m=5×10-3m2
    长方体对水平地面的压强为
    [3]由题意知,要使长方体对水平地面的压强变为600Pa,且沿水平方向在上部切去一定质量m较小。由
    可知,应使长方体对水平地面产生压强的受力面积最大,即将长方体平放,此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力为G1=F1=p1S=p1ab=600Pa×0.2m×0.1m=12N
    长方体剩余部分的质量为
    若要使切去的质量m较小,则m的较小值为m=2kg-1.2kg=0.8kg。
    9.(2021·贵州黔东南苗族侗族自治州)预防新冠肺炎的最好办法是接种疫苗。截止6月6日,全州累计完成第1剂次接种超110万剂。保障接种人群按期完成免疫程序,形成免疫屏障,有效阻断疫情传播。如图所示,接种注射器的针头做得很尖,是为了______(选填“增大”或“减小”)压强,便于进行肌肉注射;注射前,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,这样做是为了利用______把药液压入注射器内。

    【答案】增大;大气压。
    【解析】[1]接种注射器的针头做得很尖,在接种时,针头与皮肤的接触面积较小,在压力相同的情况下,根据可知,可以增大压强,便于进行肌肉注射。
    [2]注射前要装液体,医生将注射器活塞推至注射器筒底部,然后向后拉活塞,这样注射器筒内的气压较小,外界大气压较大,外界大气压会把药液压入注射器内,即这样做是为了利用大气压把药液压入注射器内。
    10.(2021·广西贺州市)如图所示,甲、乙两质地均匀的正方体放在水平地面上,它们的边长之比,质量之比,则它们对地面的压力之比_________,对地面的压强之比________。

    【答案】2:1;9:2。
    【解析】[1]甲、乙对地面的压力等于重力,压力之比====
    即甲、乙地面的压力之比为2:1。
    [2]甲、乙对地面的压强之比=====
    即甲、乙地面的压强之比为9:2。
    11.(2021·四川凉山彝族自治州)观察图甲中汽车的外形可知,若汽车在水平路面上急速行驶,由于车上、下表面空气的流动速度不同,车对地面的压力会______(选填“变大”“变小”或“不变”),从而使车与地面之间的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”),车容易失控。为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”在车尾安装了一种“气流偏导器”,其外形应选用图乙中的______(选填“A”或“B”)。

    【答案】变小;变小;B。
    【解析】[1]汽车在水平路面上急速行驶,由图甲可知,相同时间内汽车上表面空气通过的路程较长,根据,汽车上表面空气的流动速度大于下表面流动的速度,因气体流速大的地方压强小,故汽车上表面受到的压力小于下表面受到的压力,汽车产生向上的升力,汽车对地面的压力会变小。
    [2]因在接触面粗糙程度相同时,压力越小,摩擦力越小,根据汽车对地面的压力会变小,从而使车与地面之间的摩擦力变小,车容易失控。
    [3]为了避免发生上述意外情况,有些跑车为了提高“抓地力”,即应增大车对地面的压力,在车尾安装了一种“气流偏导器”, 结合[1],其外形应选与汽车外形相反的形状,即用图乙中的B。
    12.(2021·辽宁中考真题)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、两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______大小有关;
    (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;
    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;一;压力(大小);明显;大;无关。
    【解析】(1)[1]根据甲、乙两图,木块与海绵受力面积相同,砝码数量不同,即压力不同,乙中海绵下陷更深,可知压力的作用效果与压力大小有关。
    (2)[2]用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应使压力相同,丙图中应和甲图一样放一个砝码。
    [3][4]根据甲丙图压力相同,但受力面积不同,丙中海绵下陷更深,可得结论,压力一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
    (3)②[5]弹簧秤示数为2.4N,取砝码后,压力减小,示数为1.8N,说明接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大。
    ③[6]改变拉木块速度,压力和接触面粗糙程度相同,发现弹簧测力计示数几乎不变,根据控制变量法,说明滑动摩擦力大小与速度大小无关。
    13.(2021·宁夏中考真题)如图是我国自主设计制造的某品牌纯电动公交车,其质量为,静止时轮胎与地面的总接触面积为。它在平直公路上匀速行驶,行驶路程是,所受阻力为车重的0.02倍。(g取)
    (1)公交车匀速行驶过程中速度是多少千米/小时。
    (2)计算公交车静止时对水平地面的压强。
    (3)公交车起步时,乘客会听到“车辆起步,抓好扶手”的温馨提示语。请用所学物理知识解释其中的道理。

    【答案】(1);(2);(3)车辆起步,由于人具有惯性,人保持静止状态,而车子已经往前运动,故人落后,即后倾,若没有抓稳扶好,易向后倾倒。
    【解析】(1)公交车匀速行驶过程中速度是
    (2)公交车静止时对水平地面的压强

    (3)车辆起步,由于人具有惯性,人保持静止状态,而车子已经往前运动,故人落后,即后倾,若没有抓稳扶好,易向后倾倒。
    答:(1)公交车匀速行驶过程中速度是;(2)公交车静止时对水平地面的压强;(3)车辆起步,由于人具有惯性,人保持静止状态,而车子已经往前运动,故人落后,即后倾,若没有抓稳扶好,易向后倾倒。
    【过关检测】
    1.如图甲所示,质量为600g,底面积为20cm2的铁块放在水平地面上。如图乙所示,将该铁块放在质量为1800g,底面积为80cm2的金属板上,再将金属板放在水平地面上。下列说法正确的是( )。

    A.由于增大了接触面积,因此图乙中金属板对地面的压强小于图甲中铁块对地面的压强;
    B.金属板对水平面压力的大小等于金属板的重力;
    C.金属板所受的重力与地面对金属板的支持力是一对平衡力;
    D.金属板所受的压力与铁块所受的支持力是一对相互作用力
    【答案】D。
    【解析】AB.图甲中,铁块对水平面的压力
    铁块对水平面的压强
    图乙中,金属块对水平面的压力
    铁块对水平面的压强;故AB错误;
    C.金属般的重力小于地面对金属板的支持力,故两力不是一对平衡力,故C错误;
    D.力的作用是相互的,铁块对金属板的压力与金属板对铁块的支持力是一对相互作用力,故D正确。故选D。
    2.用U形压强计探究液体压强特点时,现象如图所示,此现象可说明( )。

    A.液体内部向各个方向都有压强;
    B.深度相同时,液体密度越大,产生的压强越大;
    C.在同一深度,液体向各个方向的压强相等;
    D.同种液体,深度越深,产生的压强越大
    【答案】B。
    【解析】如图所示,压强计的金属盒朝向相同方向,所处液体的深度相同,所不同的是一个是水,一个是浓盐水,即液体的密度不同,发现U形管两侧的液面高度差不同,表明液体压强与液体的密度有关,且密度越大,压强越大,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
    3.如图所示,水平桌面上有两个底面积与质量均相等的容器,在两个容器中分别倒入等质量的水,图中所标的a、b两点在同一水平高度,则( )。

    A.a、b两点的深度相同;
    B.两个容器底部受到水的压力相等;
    C.两个容器底部受到水的压强相等;
    D.两个容器对桌面的压强相等
    【答案】D。
    【解析】A.由图示知,甲容器的容积比乙的大,装入质量相等的水,乙中水的深度要深。a、b两点在同一水平高度,则两点的深度关系是ha 故A不符合题意;
    BC.由分析知,容器中水的总深度h甲 据p=ρgh知,水对两个容器底部压强的关系为p甲 两个容器的底面积相同,由得,两个容器受到水的压强分别为
    F甲=p甲S,F乙=p乙S
    所以甲对容器底部的压强小于乙对容器底部的压强,故BC不符合题意;
    D.两个容器的质量相同,所装的水的质量也相同,则容器及水的总质量相同,而两容器的底面积相等,据
    得,两个容器对桌面的压强相等,故D符合题意。故选D。
    4.甲地放有如图所示装置,以下说法正确的是( )。

    A.此时,大气压强等于760mm高水银柱产生的压强;
    B.把玻璃管倾斜,管内水银柱长度变长,说明大气压肯定变大;
    C.往槽中加水银(不溢出),大气压支撑的水银柱高度变小;
    D.把装置放在密闭室,抽出室内空气过程中,管内液面下降
    【答案】D。
    【解析】A.读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
    B.把玻璃管倾斜,管内水银柱长度变长,但玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度不变,大气压不变,故B错误;
    C.大气压支撑的水银柱高度和槽中水银量无关,故C错误;
    D.把装置放在密闭室,抽出室内空气过程中,气压变小,所以管内液面下降,故D正确。故选D。
    5.如图甲所示,在水平雪地上,穿着运动鞋的小明总重力为600N,他深陷雪地,对雪地的压强是1.5×l04Pa,图乙是重为4600N的骆驼在沙地上的情景,骆驼具有宽大的脚掌,脚掌与沙地的总接触面积是0.08m2,下列说法正确的是( )。

    A.小明对雪地的压强和骆驼对沙地的压强大小相等;
    B.小明对雪地单位面积的压力比骆驼对沙地单位面积的压力小;
    C.小明深陷雪地,骆驼没有陷入沙地,小明对雪地的压力大于骆驼对沙地的压力;
    D.因为雪地和沙地不属于同一物质,根本无法比较小明和骆驼对地面的压强谁更大
    【答案】B。
    【解析】A.骆驼对沙地的压强大小为p2=5.75×104Pa
    即小明对雪地的压强小于骆驼对沙地的压强,故A错误;
    B.压强表示单位面积上承受的压力,小明对雪地的压强小于骆驼对沙地的压强,则小明对雪地单位面积的压力小于骆驼对沙地单位面积的压力,故B正确;
    C.小明对雪地的压力等于自身重力为600N,骆驼对沙地的压力等于自身重力为4600N,即小明对雪地的压力小于骆驼对沙地的压力,故C错误;
    D.虽然雪地和沙地不属于同一物质,但可以根据p=计算小明和骆驼对地面的压强,从而比较压强的大小,故D错误。故选B。
    6.如图是某地进行托里拆利实验时的实验图,管内水银面上方为真空。下列哪种情况可以使管内的A点(与液面相平的一个点)处受到的压强减少( )。

    A.管内混入了少量空气 B.把管倾斜一定角度
    C.外界大气压减少 D.把液体换成密度比水银小的盐水(玻璃管足多长)
    【答案】C。
    【解析】A.试管A点的压强等于该液柱产生的向下的压强,也等于外界大气对其的压强,故当管内混入了少量空气,空气产生一定向下的压强,故液柱液柱降低,但是A点所受的压强仍等于大气压强,大气压强不变,故A点的压强不变,故A不符合题意;
    B.将试管倾斜一定程度,液柱的高度不变,大气压强不变,故A点的压强不变,故B不符合题意;
    C.外界大气压减少,则托起的液柱高度减小,A点的压强变小,故C符合题意;
    D.把液体换成密度比水银小的盐水(玻璃管足多长),外界大气不变,故A点的压强不变,故D不符合题意。故选C。
    7.以下选项中,没有利用“流体压强与流速的关系”的是( )。

    A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器 B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶
    C.图丙,飞机的机翼设计成流线型 D.图丁,高铁站站台上划定安全线
    【答案】B。
    【解析】A.图甲,赛车尾部安装气流偏导器,利用了“流体压强与流速的关系”产生向下的压力差,从而使赛车获得更大的摩擦力,故A不符合题意;
    B.图乙,气垫船船体脱离水面行驶,是通过向下喷气使船体离开水面,没有利用“流体压强与流速的关系”,故B符合题意;
    C.图丙,飞机的机翼设计成流线型,利用了“流体压强与流速的关系”产生向上的压力差,使飞机获得升力,故C不符合题意;
    D.图丁,高铁站站台上划定安全线,是用来防止由于“流体压强与流速的关系”而产生向铁轨里的压力差所带来的危险,故D不符合题意。故选B。
    8.下列现象不是利用大气压的是( )。
    A.活塞式抽水机;
    B.盆景自动供水装置;
    C.茶壶;
    D.吸饮料
    【答案】C。
    【解析】A.活塞式抽水机工作时,是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,利用了大气压,故A不合题意;
    B.盆景的自动给水装置上端不开口,底部虽然相互连通,它是利用大气压来工作的,故B不合题意;
    C.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C符合题意;
    D.用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,上升通过吸管进入口中,利用了大气压,故D不合题意。故选C。
    9.如图质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为______Pa.若将图中阴影部分切除,则剩余部分对桌面的压力将______,压强将______(以上均选填“变小”、“变大”或“不变”)

    【答案】700;变小;变小。
    【解析】[1]长方体对桌面的压力为
    长方体对桌面的压强为
    [2]在水平面上压力等于重力,若将图中阴影部分切除,长方体的重力减小,对桌面的压力减小。
    [3]设长方体的底面积为S,与桌面的接触面积为S′,没切除时,长方体对桌面的压强
    因为
    所以﹣﹣﹣﹣﹣①
    当竖直切除该物体右边的阴影部分,设剩余部分的重力为kG,则受力面积为kS,物体对桌面的压力
    则剩余部分对桌面的压强为﹣﹣﹣﹣﹣②;
    由①②可知,剩余部分对桌面的压强会变小。
    10.乐乐学习了物理,在生活中发现很多现象都蕴含了物理知识。
    (1)火车站台上都设有安全线,人应站在安全线外。人若站在安全线内,当火车进站时火车周围的空气流速加快,压强______,人会被外侧空气压向火车;
    (2)电视遥控器利用了______;倒车雷达利用了______,校运会上举行4乘100米接力赛,计时员听到枪声后开始计时,所测时间______,(“正确”、“偏大”、“偏小”)为了更好的交接棒,运动员交接棒时必须保持______;
    (3)骑自行车时为了尽快刹车,用力捏车闸是利用______从而增大摩擦的方法。
    【答案】小;红外线;超声波;偏小;相对静止;增大压力的方法。
    【解析】(1)[1]由流体压强与流速的关系:流速越大的位置压强越小,人若站在安全线内,当火车进站时火车周围的空气流速加快,压强小,人会被外侧空气压向火车。
    (2)[2]家中的电视遥控器是利用红外线来实现对电视的控制的。
    [3]倒车雷达利用反射的超声波来区分障碍物的距离。
    [4]因为声速远小于光速,故4乘100米接力赛时终点计时员看见发令枪冒烟开始计时,若以听到枪声开始计时,则计时会推迟,使得测量的时间偏小。
    [5]运动员进行交接棒时,接棒的运动员与交棒的运动员两者的位置应保持相对不变,即相对静止时最不易出现失误,这就要求两人的速度完全相同。
    (3)[6]骑自行车时,为了减速用力捏车闸,是为了使自行车尽快停下,是用增大压力的方法增大有益摩擦。
    11.2020年10月27日,“奋斗者号”载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜10058米,创造了中国载人潜水器的下潜深度新纪录;若海水的密度近似为1.0×103kg/m3,则“奋斗者号”在上述深度受到海水的压强为______Pa,潜水器外壳平均1cm2面积上受到海水的压力为______N;“奋斗者号”在返回水面的过程中,海水对它的压强______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(g取10N/kg)

    【答案】1.0058×108;1.0058×104;变小。
    【解析】[1]“奋斗者号”在上述深度受到海水的压强为

    [2]由可得,潜水器外壳平均1cm2面积上受到海水的压力为

    [3]由可知,、g不变,“奋斗者号”返回水面时h减小,故p变小。
    12.如图是演示“流体压强与流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。如果在右端C处往装置里急吹气,则粗管d处和细管e处气体压强相比,较大的是___________处;此时a、b两管中,液面较高的是___________管。如果升高端的液面比原来升高了2cm,此时左右两管液柱对U形管底部h处的压强差为___________Pa(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。

    【答案】d ;a;400。
    【解析】[1] 如果在右端c处往装置里急吹气,由于d处比e处粗,导致d处气流速度小于e的气流速度,根据流体压强和流速的关系可知,d处气体压强大于e的气体压强。
    [2] d处气体压强大于e的气体压强,在左右压强差的作用下b管水面下降,a管水面升高。
    [3]如果升高端的液面比原来升高了2cm,则下降端比原来下降2cm,此时U形管两端的高度差为4cm,则此时U形管底部h处左右两侧液体压强差
    故此时U形管底部h处左右两侧液体压强差。
    13.某跑车的外形如题图所示,当它在水平地面高速运动时对地面的压力要比静止时_____(选填“大”“小”或“不变”),飞机的升力产生原因与此类似,即流体流速越大的地方,压强越_____选填“大”或“小”);跑车行驶时,以车窗为参照物,车上的座椅是_____的。

    【答案】小;小;静止。
    【解析】[1][2]跑车静止时,对地面压力等于重力,跑车在快速行驶过程中,车子上方空气的流速大于车子下方空气的流速,因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强,轿车上下方所受到的压力差形成向上的升力,从而使得轿车对地面的压力减小(小于车的重力),即它在水平地面高速运动时对地面的压力要比静止时小,飞机的升力产生原因与此类似,即流体流速越大的地方,压强越小。
    [3]跑车行驶时,车窗和座椅之间没有位置变化,以车窗为参照物,座椅是静止的。
    14.(1)在探究“影响压力作用效果的因素”的实验课上,小芳和小华同学设计了如图1所示的两种实验方案
    ①在小芳设计的甲,乙、丙实验中,通过观察海绵的______来反映压力的作用效果,这里采用的研究方法也用于以下______(选填序号)实验中。
    A.用两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的特点
    B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响
    ②比较乙图和丙图所示实验现象,可以得到压力的作用效果与______的大小有关。
    ③小华根据丁图的两次实验得出:当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越不明显。小芳却指出该实验结论是错误的,理由是:实验过程中,没有控制______相同。
    (2)小明用如图2所示的装置探究“影响滑动摩擦力大小的因素”。

    ①实验时,用弹簧测力计拉动木块沿水平方向做______直线运动,利用此时木块受到的摩擦力和拉力是一对______(选填“平衡力”或“相互作用力”),大小相等,来测量摩擦力的大小。
    ②比较图2中______两图所示实验现象,说明滑动摩擦力的大小与作用在物体表面的压力大小有关。比较甲图和丙图所示实验可知:当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越______(选填“大”或“小”)。
    ③在实验结束后,小明改用拉力传感器水平拉动木块由静止变为匀速直线运动,得到了拉力F随时间t的变化关系如图3所示,0~3s时木块处于静止状态。分析图像可知:当木块所受的拉力F=4.1N,则木块受到摩擦力的大小为______(选填序号)。
    A.4.1N
    B.4N
    C.4N或者4.1N
    【答案】凹陷程度;B;受力面积;被压物体;匀速;平衡力;甲、乙;大;C。
    【解析】(1)[1][2]实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力的作用效果,采用了转换法;
    A.在两支完全相同的蜡烛研究平面镜成像的规律,采用了等效替代法;
    B.滑块从斜面上滑下,通过其在水平面上运动的距离,来判断阻力对物体运动的影响时,采用了转换法,故选B。
    [3]比较乙图和丙图所示实验现象可知,压力大小相同,受力面积的大小不同,海绵的凹陷程度不同,则可以得到压力的作用效果与受力面积的大小有关。
    [4]根据图示的实验可知,两次实验中的被压物体是不同的,则力的效果不同,故实验中的错误是没有控制被压物体相同。
    (2)[5][6]实验中用弹簧测力计拉动木块在滑动面上做匀速直线运动,此时木块受到的滑动摩擦力与拉力都作用在木块上,是一对平衡力。
    [7][8]探究滑动摩擦力的大小是否与压力的大小有关,要控制接触面粗糙程度不变,改变压力的大小,故进行甲、乙两次实验;根据图像可知,接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大;比较甲图和丙图所示实验可知,丙粗糙,摩擦力大,所以当压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
    [9]由图像分析可知,当木块做匀速直线运动时,在水平方向上受到的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡的知识可知,这两个大小相等,方向相反,即滑动摩擦力为4N,滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,与拉力的大小无关,故拉力F=4.1N,则木块受到摩擦力的大小为4N;当物体处于静止状态时,物体受力平衡,拉力为4.1N,则静摩擦力为4.1N,故选C。
    15.如图所示是小海用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置。

    (1)实验前准备实验器材,他向U形管内注入适量的红墨水,当管内的红墨水静止时,U形管左、右两侧液面的高度___________,此时压强计上的U形管___________(选填“是”或“不是”)连通器。
    (2)在使用压强计前,发现U形管左、右两侧的液面有一定的高度差,如图中甲,调节的方法是___________(填字母序号),使U形管左右两侧的水面相平。
    A.将右侧管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
    (3)比较图乙、丙可知,液体内部的压强与___________有关。
    (4)小海换用相同体积的液体探究液体压强与液体密度的关系时,控制探头在下列液体中的位置___________,U形管左、右两侧液面的高度差最大的是___________(填字母序号)。
    A.酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3) B.植物油(ρ植物油=0.9×103kg/m3) C.盐水(ρ盐水=1.1×103kg/m3)
    (5)已知图丙中U形管左、右两侧液面的高度差h=4cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为___________Pa。(ρ红墨水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
    【答案】相同;是;B;液体的深度;相同;C;400。
    【解析】(1)[1][2] U形管在接入橡胶管前,上端开口,下端连通,其实质是连通器,当连通器中的同种液体不流动时,两侧的液面高度相同。
    (2)[3]若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的,当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选B。
    (3)[4]比较乙图、丙图,在相同液体中的不同深度处,U形管两侧的液面高度差不相等,液体的压强不同,故可以得到同种液体,液体内部压强与液体的深度有关,液体深度越深,压强越大。
    (4)[5][6]为控制变量,探头在下列液体中的深度应该相同,根据p=ρgh可知,深度相同,液体的密度越大压强越大,所以在盐水中的压强最大,U形管左右两侧液面的高度差最大,故选C。
    (5)[7]图丁中U形管左右两侧水面的高度差h=4cm,则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。
    16.将质量为330g的铝制圆柱体轻轻地放入水槽中,使它静止于水槽底部(圆柱体的底部与水槽的底部不密合),此时槽中水深h=0.05m,如图所示,已知圆柱体底面积为3×10-3m2,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,求:
    (1)水对圆柱体底部的压强p1;
    (2)圆柱体对水槽底部的压强p2。

    【答案】(1)500Pa;(2)600Pa。
    【解析】(1)由题意可知,水深h=0.05m,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg,根据液体的压强公式可知,水对圆柱体底部的压强
    水对圆柱体底部的压强是500Pa。
    (2)铝制圆柱体的质量是330g,g=10N/kg,则根据可知圆柱体的重力

    圆柱体底面积为3×10-3m2,槽中水深h=0.05m,则圆柱体排开水的体积

    圆柱体排开水的体积是,根据阿基米德原理可知,圆柱体所受的浮力

    圆柱体所受的浮力是1.5N;对圆柱体受力分析,它受到自身的重力作用,水对它的浮力作用,还有水槽底部对圆柱体的支持力作用,圆柱体处于平衡状态,竖直方向上受力平衡,这三力平衡,可得到
    解得水槽底部对圆柱体的支持力大小
    力的作用是相互的,水槽底部对圆柱体的支持力大小等于圆柱体对水槽底部的压力大小,可知

    圆柱体底面积为3×10-3m2,则圆柱体底部与水槽底部的接触面积也为3×10-3m2,根据可知,圆柱体对水槽底部的压强
    圆柱体对水槽底部的压强为600Pa。答:(1)水对圆柱体底部的压强为500Pa;(2)圆柱体对水槽底部的压强为600Pa。
    17.为了倡导绿色出行,小花每天骑自行车上学。如图,小花的质量为50kg,车的重力为100N,每个轮胎与地面接触面积为0.01m2,小花在水平路面上骑车5min通过的路程为1500m。求:
    (1)小花在这5min内的平均速度为多少m/s?
    (2)小花在骑行过程中,自行车对水平地面的压强为多少Pa?

    【答案】(1)5m/s;(2)30000Pa。
    【解析】(1)小花在5min内的平均速度
    (2)小花与车的总重力G=mg+G车=50kg×10N/kg+100N=600N
    骑行过程中,自行车对水平地面的压强。
    答:(1)小花在这5min内的平均速度为5m/s;(2)自行车对水平地面的压强为30000Pa。
    18.据《海南日报》2009年5月22日报道,我省公路桥梁不堪重负,超限超载车辆每年碾出亿元“窟窿”。国家规定,载重汽车对地面的压强应控制在7×105Pa以内。我省路政执法人员在某段公路稽查到一辆超载的六轴水泥罐装车,车货总质量高达100t,该车轮胎与地面接触的总面积约为0.8m2,求:
    (1)该车以20m/s的速度匀速行驶36km所需的时间是多少?
    (2)该车受到的总重力是多大?(1t=103kg,g=10N/kg)
    (3)该车对地面的压强是多少?
    【答案】(1) 0.5h;(2) 106N;(3)1.25106Pa。
    【解析】(1)时间t==
    (2)车的重力G=mg=100000kg×10N/kg=106N
    (3)压强=
    答:(1)该车以20m/s的速度匀速行驶36km所需的时间是0.5h ;(2)该车受到的总重力是106N;(3)该车对地面的压强是1.25×106Pa。
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