第11讲压强-2023-2024全国初中物理竞赛试题精选精编（含答案解析）

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一、单选题
1．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）如图所示，甲、乙是放在水平地面上的两个质量均匀的长方体，它们的密度之比ρ甲:ρ乙=4:5，底面积之比S甲:S乙=5:8，对水平地面的压强之比p甲:p乙=6:5，下列有关甲、乙的说法正确的是（ ）
A．甲、乙的质量之比是4:3
B．甲、乙的体积之比是8:9
C．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的高度后，剩余部分对地面的压强可能相等
D．将甲、乙分别沿水平方向切去相同的体积后，剩余部分对地面的压强可能相等
【答案】D
【详解】A．甲、乙对水平地面的压力之比为
因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由F=G=mg可得，甲、乙的质量之比为
故A错误；
B．甲、乙的体积之比为
故B错误；
C．因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，物体对地面的压强为
p==ρgh
则切去相同的厚度后，两者压强的变化量分别为
Δp甲′=ρ甲gΔh
Δp乙′=ρ乙gΔh
已知它们的密度之比
ρ甲:ρ乙=4:5
则
ρ甲＜ρ乙
所以
Δp甲′＜Δp乙′
已知原来甲乙对水平地面的压强之比
p甲:p乙=6:5
则
p甲＞p乙
由于剩余部分对地面的压强
p′=p-Δp
所以剩余部分对地面的压强不可能相等，故C错误；
D．因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，物体对地面的压强
p=
切去相同体积时，两者压强的变化量分别为
Δp甲=
Δp乙=
所以
Δp甲＞Δp乙
已知原来甲乙对水平地面的压强之比
p甲:p乙=6:5
则
p甲＞p乙
由于剩余部分对地面的压强
p′=p-Δp
所以剩余部分对地面的压强可能相等，故D正确。
故选D。
2．（2023春·江苏苏州·九年级校考竞赛）如图所示，现有密度分别为和的两种液体，且。在甲杯中盛满这两种液体，两种液体的质量各占一半；在乙杯中也盛满这两种液体，两种液体的体积各占一半。假设两种液体之间不发生混合现象，甲、乙两个杯子也完全相同，则（ ）
A．液体对甲杯底的压力大B．乙杯内液体的质量大
C．液体对甲、乙杯底的压力相等D．无法判断压力大小
【答案】B
【详解】ACD．甲杯中，由于，两种液体的质量且各占一半。由知道，密度ρ1的液体体积大于密度ρ2的液体，密度ρ1的液体体积用灰标记，密度ρ2的液体体积用蓝色标记。
乙杯中，两种液体体积相等，密度ρ1的液体体积用灰标记，密度ρ2的液体体积用蓝色标记。对照组体现体积相等时之间的分界线。
对甲杯密度ρ1的液体体积进行处理，切割成和模型2中密度ρ1的液体体积相同，即是容器体积的一半（如图所示）．对乙杯中密度ρ2的液体体积进行处理，切割成和甲杯中密度ρ2的液体体积相同（如图所示），经过处理便可以直接从对比处比较甲、乙两杯内液体质量的大小了，答案很明显是对比处是蓝色的乙杯大。所以液体对乙杯底的压力大。
故ACD错误；
B．设杯子的容积为V，两液体的密度为ρ1、ρ2，则甲杯中两液体的质量均为 ，杯子中液体的体积
乙杯中两液体的体积均为，则
故
即m乙＞m甲，故B正确。
故选B。
3．（2023春·新疆伊犁·八年级校考竞赛）如图所示，一重为G=20N的物体，用一个水平作用力F=30N压在平整竖直粗糙墙面上静止，则下列分析正确的是（ ）
A．物体受到竖直向上的摩擦力大小等于20N
B．物体对墙壁的压力为20N
C．物体受到的压力越大，摩擦力越大
D．若物体受到的力全部消失，则物体将向下运动
【答案】A
【详解】A．物体在竖直墙面上静止，竖直方向受到的两个力：竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力的作用，处于平衡状态，这两个力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力的大小为20N。故A正确；
B．由题意知，水平作用力F作用在物体上，则物体受到的压力为30N，则物体对墙壁的作用力为30N，故B错误；
C．物体处于静止状态时，所受静摩擦力的大小等于自身重力的大小，与受到压力的大小无关，故C错误；
D．物体受到的全部力都消失，据牛顿第一定律知，要保持原来的运动状态不变，所以会保持静止状态，故D错误。
故选A。
4．（2022秋·江苏南京·九年级南京市科利华中学校考竞赛）混凝土的抗压强度与混凝土的容重有关，工程上把容重定义为1m3混凝土的重。某发泡混凝土的抗压强度与其容重的关系数据如表。下列关于混凝土容重γ、抗压强度p与密度ρ的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】AB．根据容重定义可知，混凝土容重为
即混凝土容重γ与密度ρ成正比，故AB错误；
CD．由表中数据可知，混凝土的抗压强度p与其容重γ的关系图大致如下
因为混凝土容重γ与密度ρ成正比，所以混凝土的抗压强度p与密度ρ的关系图像和抗压强度p与容重γ的关系图像的变化趋势一样，故C正确，D错误。
故选C。
5．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）如图所示，将一个不漏气的薄塑料密封袋平放在桌面上，一根饮料吸管插在袋口边缘并与内部接通，使塑料袋口不漏气。将两块正方形硬纸板（硬纸板质量不计）相隔一定距离平放在塑料袋上，大纸板的面积是小纸板面积的4倍。在大纸板上放2个1元的硬币，在小纸板上放1个1元的硬币，然后通过吸管慢慢地向袋里吹气。首先被塑料袋“抬”起来的是（ ）
A．大纸板B．小纸板C．同时被抬起D．无法确定
【答案】A
【详解】大纸板的面积是小纸板的面积的4倍，即
S大=4S小
在大纸板上放2个1元的硬币，在小纸板上放1个1元的硬币，根据，大纸板对塑料袋的压强为
小纸板对塑料袋的压强为
故
故大纸板会首先被塑料袋“抬”起来，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）托里拆利测量大气压强值的实验如图所示。以下判断正确的是（ ）
A．此时大气压强等于760 mm高水银柱所产生的压强
B．若把水银换用水做实验，则大气压能支撑的水柱高度会变低
C．若换用更粗的玻璃管，则管内的液面会下降
D．若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层后管内的液面上升
【答案】A
【详解】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780mm-20mm=760mm，因此，当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强，故A正确；
B．若把如图装置中的水银换用水继续做实验，水产生的压强和水银产生的压强相等，等于外界大气压，因为水的密度小于水银，根据可知大气压能支撑的水柱高度大于支撑水银柱的高度，故B错误；
C．把玻璃管加粗既不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故都不能使管内外高度差变化，故C错误；
D．若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层，外界大气压随高度的升高而减小，管内的液面将下降，故D错误。
故选A。
7．（2021·内蒙古呼伦贝尔·九年级统考竞赛）如图所示，容器中装有一定量的水，静止在水平桌面上，容器中的水所受重力为G1，容器所受重力为G2，容器中的水对容器底的压力为F1，容器对桌面的压力为F2，桌面对容器的支持力为N，则下列判断正确的是 （ ）
A．F1与G1大小相等
B．G1、G2大小之和与F2大小相等
C．F1与N是一对相互作用力
D．F2与N是一对平衡力
【答案】B
【详解】A．由图可知，容器形状是上窄下宽，此时，容器中水对容器底的压力F1大于水的重力G1，故A错误；
B．容器和容器中的水作为一个整体共同压在水平桌面上，所以容器对桌面的压力大小就等于容器和水的总重力，故B正确；
C．相互作用力是作用在两个物体上，且F1是水对容器底的压力，N的大小等于水和容器的总重力，二者大小无法判断，故C错误；
D．一对平衡力一定是作用在一个物体，而F2与N作用在两个物体上，故D错误。
故选B。
8．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）如图所示，中国空军中个头最大，被称为“胖妞”的Y−20运输机，其起飞质量能达220 t，航程大于7800 km，曾在2020年2月13日驰援武汉，运送了大量医疗物资。关于该运输机下列说法正确的是（ ）
A．起飞时，飞机受到了平衡力的作用
B．飞行时，机翼上方的空气流速较大，压强较大
C．轮胎较多，停放时可以减小飞机对地面的压力
D．Y−20运输机停在地面时所受地面的支持力和它对地面的压力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A．起飞时，飞机的运动状态发生了改变，飞机受到了非平衡力的作用，故A错误；
B．流体流速大的位置压强小，飞行时，机翼上方的空气流速较大，压强较小，故B错误；
C．飞机对地面的压力等于飞机的重力，轮胎较多不能减小飞机对地面的压力，目的是减小对地面的压强，故C错误；
D．力的作用是相互的，运输机对地面有压力的作用，同时运输机受到地面对它的支持力，这两个力是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
9．（2019春·湖南湘西·八年级统考竞赛）年帕斯卡做了著名的“裂桶实验”，他在一个密闭的、装满水的木桶桶盖上插入一根细长的管子，然后在楼房的阳台上往管子里灌水。结果，只灌了几杯水，桶竟裂开了。该实验现象说明了决定水内部压强大小的因素是（ ）
A．水的密度B．水的深度C．水的体积D．水的重力
【答案】B
【详解】倒入几杯水后，水的质量虽然变化，由于是一根细管，所以倒入几杯水后，细管中水的深度增加的很多，根据液体压强的特点可知：液体压强随着深度的增加而增大，所以这一实验表明的是影响液体内部压强大小的因素是水的深度。
故选B。
10．（2019秋·广东·八年级校联考竞赛）如图，小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中，体积会逐渐变大，则气泡受到的浮力和气泡内气体压强的变化情况是（ ）
A．浮力不变，压强不变B．浮力变小，压强变小
C．浮力变大，压强变大D．浮力变大，压强变小
【答案】D
【详解】根据可知，气泡的体积在变大，那么气泡受到的浮力也在变大；气泡的体积变大，气体质量不变，那么气泡里面气体的压强在变小。
故选D。
11．（2017·山西大同·九年级校联考竞赛）在柱状容器里注入适量的浓盐水，在盐水中放入一块冰，冰与盐水的质量相等，并始终漂浮在盐水面上。当三分之一的冰熔化之后，发现容器里的液面上升h，当剩余的冰全部熔化之后，液面又会上升（ ）
A．B．hC．D．2h
【答案】B
【分析】利用液体的压强及密度公式来解决问题。
【详解】由于是柱状容器，所以冰融化过程，容器底部受到的压力不变，则有
可得
；
由已知
h=h2-h1=-h1
此为①式；
设开始时盐水及冰的质量为m，则有
此为②式；
联立①②得
h=h1
剩余的冰全部熔化之后，液面又会上升
h＇=h3-h2=-
此为④式；
又因为
此为⑤式；
将②⑤代入④得
h＇=h1
所以
h＇=h
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
12．（2014·上海·九年级竞赛）在柱状容器里注入适量的浓盐水，在盐水中放入一块冰，冰与盐水的质量相等，并始终漂浮在盐水面上．当一半冰熔化之后，发现容器里的水面上升的高度为h，当剩余的冰全部熔化之后，水面将又会上升（ ）
A．hB．hC．hD．h
【答案】C
【详解】设盐水的质量为m，则冰的质量也为m。当一半冰熔化成水时，液面升高了h，但直筒形容器的底面在冰熔化前后受到的压力是不变的，再设容器的底面积为S，冰熔化前液面的高度为H，则冰熔化前容器底受到的压力为ρ盐gHS，冰熔化后，盐水的密度变小，其实是质量为m的盐水与质量为m的水混合后的密度，即密度变为
则冰熔化一半后容器底受到的压力为
g（H+h）S
当全部冰熔化后，设液面会升高h′，此时盐水的密度又变为质量为m的盐水与质量为m的水混合后的密度，即
则冰全部熔化后容器底受到的压力为
g（H+h+ h′）S
则存在如下关系
ρ盐gHS=g（H+h）
S=g（H+h+ h′）S
解之得h′=h。
故选C。
13．（2017·山西大同·九年级校联考竞赛）如图所示，底面积不同的柱状容器甲、乙分别盛有两种液体，液体对容器底部的压强p甲A．甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体
B．乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
C．甲、乙中同时抽取相同高度的原有液体
D．甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体
【答案】C
【分析】液体对容器底部的压强p甲【详解】已知液体对容器底部的压强
p甲h乙
根据公式p=ρgh可知
ρ甲<ρ乙
A．甲中抽取、乙中倒入相同高度的原有液体，会使左边液体对容器底部的压强仍然小于右边液体对容器底部压强，故A不可行；
B． 乙中抽取、甲中倒入相同高度的原有液体
∵ρ甲<ρ乙
∴
∴有可能等于，但是若满足条件时倒入甲中的液体超过容器的高度，故B不可行；
C．甲、乙中同时抽取相同高度的液体
∵ρ甲<ρ乙
∴
所以有可能等于，故C可行；
D．甲、乙中同时倒入相同高度的原有液体，
∵ρ甲<ρ乙
∴
∴液体对容器底部的压强仍然是
p甲故D不可行。
故选C。
14．（2019·河北·九年级校考竞赛）如图所示，锥形瓶中盛有0℃的水，现用酒精灯加热，使水温升高到10℃，在这一过程中（不考虑水的汽化及锥形瓶的热胀冷缩），则水对锥形瓶底的压强变化是（ ）
A．不变B．变大
C．先变小，后变大D．先变大，后变小
【答案】C
【分析】根据液体压强公式p=ρgh，锥形瓶中的水是一圆台形状，圆台的体积公式：V=，将水的体积代入液体压强公式，根据水的体积的变化，判断水的上表面的变化（下表面是不变的），最后判断出水对锥形瓶底的压强变化。
【详解】水对锥形瓶底的压强
①
锥形瓶中的水是一圆台形状，圆台的体积公式
V=②
代入①式得
③
当水从0℃升高到4℃时，水的质量不变，水的体积变小，液面下降，水的上表面变大，根据③可知，压强变小；当水从4℃升高到10℃时，水的质量不变，水的体积变大，液面上升，水的上表面变小，根据③可知，压强变大；所以，当水从0℃升高到10℃时，水对锥形瓶底的压强先变小再变大。
故选C。
15．（2016·山东·九年级校联考竞赛）一根两端开口的U形细玻璃注入一定量的水银，液面相平。再从另一端注入高度为的某种液柱，结果使管内水银面下降了。如果水银密度为，则该液体密度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】从另一端注入高度为h1的某种液柱，当玻璃管内水银面下降h2时，如图所示：
左管内液体与同一水平面右管内水银的压强相等，即
ρgh1=ρ0g2h2
所以

故选D。
16．（2019·河北·九年级校考竞赛）如图所示，在一个一端开口的U形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，水中有一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化情况（ ）
A．小试管将上浮
B．小试管将向下沉一些
C．小试管将先向下沉一些，再上浮
D．无法判断
【答案】B
【分析】试管的运动状态取决于它所受浮力与重力的大小关系，而这里重力不变，对U型管的左端封闭着的空气和试管内空气柱的压强都增大，使空气的体积被压缩，根据小试管内部气体体积的变化判断。
【详解】向右管中注水，密闭端的气体压强增大，小试管内的气压也要跟着增加，小试管才会保持平衡，小试管中的一定量空气，压强增大，体积减小，空气柱长度变短，相对水面是下沉的。
故选B。
17．（2019·广东韶关·九年级统考竞赛）如图所示，体积相同、密度分别为ρA、ρB的A、B两立方体正对叠放于水平桌面上，且ρA：ρB＝1：3．A对B的压强为pA，B对桌面的压强为pB．现逐渐减小A的体积，但始终保持A的形状为立方体且密度不变．在A的体积减小的过程中，pA与pB的比值（ ）
A．始终变大B．始终变小
C．先减小后变大D．先增大后减小
【答案】B
【详解】设A立方体的边长为a，B立方体的边长为b，A立方体的密度为ρ，则B立方体的密度为3ρ，则A对B的压强为pA＝ρga，
B对桌面的压强为pB＝3ρgb+ ，
，
当a＝b时， ，
当a＝b时， ，
当a＝b时， ，
当a＝b时， ，
所以，在A的体积减小的过程中，pA与pB的比值始终变小．
18．（2019·湖南长沙·九年级校考竞赛）两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为p0，则N2与N1相比（ ）
A．减小p0SB．增大p0SC．减小2p0SD．增大2p0S
【答案】A
【详解】小试管缓慢地竖直拉出时的变化如下图所示：
（1）小试管的底部恰好与大试管内的液面相平时，
∵小试管内水银上方是真空，
∴小试管内水银产生的压强和大气压强相等；
∵F＝pS，且小试管底部受到的压力和自身的重力相等，
∴小试管内水银的重力
G2＝F＝p0S．
（2）又∵大试管内水银对底部的压力和大试管内水银的重力相等，
∴N1﹣N2＝G1﹣G3＝G2＝p0S．
二、填空题
19．（2022·重庆綦江·九年级统考竞赛）郭萌用两种不同的石料磨制出A、B两个实心长方体，将这两个长方体分别放在已调节平衡的天平左、右盘，天平恰好平衡。郭萌用刻度尺测得A、B两长方体的长度之比为2：1，宽度之比为1：3，高度之比为5：3，则A、B两长方体的密度之比为ρA：ρB= ；若将A、B两长方体竖直立在水平桌面上，高度之比为5：3时，则A、B两长方体对桌面产生的压强之比pA：pB= 。
【答案】
【详解】[1]
(1)甲、乙两长方体的体积之比为
将这两个长方体分别放在已调好的天平左、右盘，天平恰好平衡，说明两个长方体的质量m相等， 甲、乙两长方体的密度之比为
[2]长方体竖直立在水平桌面上，对桌面的压力等于其重力，则对桌面的压强为
甲、乙两长方体对桌面压强之比为
20．（2019·河北·九年级校考竞赛）如图所示，一根细绳悬挂一个半径为r米、质量为m千克的半球，半球的底面与容器底部紧密接触，此容器内液体的密度为ρ千克/米3，高度为H米，大气压强为p0帕，已知球体的体积公式是，球面积公式是S球＝4πr2，圆面积公式是S圆＝πr2．则液体对半球的压力为 牛。若要把半球从水中拉起，则至少要用 牛的竖直向上的拉力。
【答案】 πr2ρgH﹣ρgπr3 πr2ρgH﹣ρgπr3+mg+p0πr2
【分析】浸没在液体中的固体受到的浮力等于固体各表面所受液体压力的合力；我们可以先设想半球体下表面有液体，求出此时下表面受到的液体压力和半球体受到的浮力，从而求出此时液体对半球体上表面的压力；然后对半球体进行受力分析，求出把半球体从水中拉起需要的拉力。
【详解】[1]假设半球下表面处全部为液体，则半球受到的浮力F浮方向竖直向上，由阿基米德原理可知
半球表面各处所受液体压力的分布如图所示，半球上表面受到的液体压力F上竖直向下，因为，则F＝pS，半球下表面受到的液体压力
方向竖直向上，半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力合力，即
在本题给出的条件中，半球底部与容器底部紧密接触，即半球的下表面处并不与液体接触，但这并不改变半球上表面受液体压力作用的情况，则液体对半球的压力仍为
[2]半球刚要被拉起时，容器底板对半球的下表面已无向上的支持力，则竖直向上的拉力F拉至少要等于上述的F上、半球本身的重力、大气压力之和，即
21．（2011·湖北黄冈·九年级竞赛）把同种材料制成的甲、乙两个实心正方体，放在水平桌面上，甲、乙对桌面的压强分别为p1和p2．把甲放在乙的上面，如图所示，则乙对桌面的压强为：
【答案】
【详解】设两正方体的密度为ρ，边长分别为L甲和L乙，甲对桌面的压强为：p1=∴L甲=,同理，L乙=。当把甲放在乙的上面时，乙对桌面的压强为：
22．（2021秋·广东揭阳·九年级揭东二中校考竞赛）如图所示是演示“流体压强和流速的关系”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，导致b管上方气流速度a管上方的气流速度发生改变，U形管中 （选填“a”或“b”）管水面升高。
【答案】a
【详解】如果在右端c处往装置里急吹气，b管上方比a管上方粗，因此b管上方空气流动速度慢，a管上方空气流动速度快，导致b管上方压强大，a管上方压强小，b管与a管的水面上方形成压强差、压力差，这个压力差会把U形管中b管水面压低而导致a管水面升高。
23．（2018·湖南长沙·八年级长郡中学竞赛）如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛火焰很快熄灭，盘中的水在 的作用下进入杯中。这一过程中，杯中水柱产生的压强将 。
【答案】 大气压 变大
【详解】[1]蜡烛在杯内燃烧时，消耗杯中的氧气，使杯中的气压减小，小于外界大气压，盘中的水在外界大气压的作用下，被压入杯中。
[2]杯中水的高度增加，利用液体压强的特点可知，液体的深度越深，压强越大。故杯中水柱产生的压强将增大。
三、实验题
24．（2020春·广东·八年级校联考竞赛）阅读短文，回答问题：
随着人们生活水平的不断提高，各种轿车已经走进我们的家庭。轿车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
(1)如图甲所示是小丽家新买的轿车，总质量1.2×103kg，车轮与地面总接触面积8×10﹣3m2，则轿车停放在车库时，车对地面的压强为 Pa；
(2)交通法规规定轿车行驶时不能追尾。如两辆同向行驶的轿车发生“追尾”。轿车B刹车后由于 仍撞到轿车A；观察轿车A的尾部（如图乙），说明力能够改变物体的 ；此时对轿车A中的司机起保护作用的是 （安全气囊/汽车头枕）。
(3)轿车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离。通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：
请在图丙中描点作出s﹣v2图像 ，写出s和v的定量关系式s= ，当轿车速度为8m/s时对应的制动距离是 m。
【答案】 1.5×106 惯性 形状 汽车头枕 0.125m﹣¹s2×v2 8
【详解】(1)[1]根据图甲可知，轿车对地面的压力为轿车的重力，轿车对地面的压力为
车对地面的压强为
(2)[2] 如图乙两辆同向行驶的轿车发生“追尾”是轿车B刹车后由于惯性仍向前行驶撞到轿车A；
[3]A轿车尾部已变形，说明力能够改变物体的形状；
[4] 此时对轿车A由于受到B轿车的撞击会向前加速运动，由于惯性司机会向后运动，所以对司机起保护作用的是汽车头枕。
(3)[5]根据表中数据描点作出s﹣v2图像如图
[6]根据图象可得s和v和定量关系式
[7]当轿车速度为8m/s时对应的制动距离
25．（2023·山东青岛·九年级校考竞赛）日常生活中的许多现象，往往隐含着许多科学道理，如；a。自行车在烈日下暴晒，车胎容易发生爆炸；b。压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力；

（1）关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢？小明做出了以下猜想：
猜想一：可能与气体的温度有关；
猜想二：可能与气体的体积有关；
（2）为验证猜想一，小明进行如下实验操作：
①取一根长约为1m，一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置，如图甲；
②将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银直到 为止；
③再将空气柱浸入80℃的水中，重复实验；
实验中小明发现空气柱的温度越高，其上方的水银柱也越长，由此可得出结论：一定质量的气体，体积一定，温度越高，产生的压强越 ；
（3）小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置，探究验证猜想二：
①实验中，小明要控制气体的温度和 不变，改变 测量压强；
②小明实验记录的数据如下：
分析表中数据，可得结论： 。
【答案】 标记处 大 质量 体积 一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成反比
【详解】（2）[1]为验证假设一，进行如下操作：步骤一：取一根长度约为1m一端封闭的细玻璃管，在室温（20°C）下用水银密封一段空气柱，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置；
步骤二：将空气柱浸入50°C的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到水银柱下表面到达标记处为止；
步骤三：将空气柱浸入80°C的水中，重复实验。
[2]根据“空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长”可以得出这样的结论：一定质量的气体，温度越高，其压强越大。
（3）[3] [4]为验证猜想二，即一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关；
①根据控制变量法可知要探究“一定质量的气体产生的压强与气体体积的关系”，需要控制气体的质量和温度不变，改变气体的体积，测量压强。
②[5]根据表格数据知，压强与体积的乘积都约等于1.2 Pam3，说明气体的压强与气体的体积成反比，即一定质量的气体，温度一定时，压强与体积成反比。
26．（2022春·广东佛山·八年级佛山市南海区大沥镇许海初级中学校考竞赛）测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，同学们设计并进行了如下的实验（如图所示）。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；
②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的总质量为m。
请帮助同学们完成下列问题
（1）将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上，其目的是为了 ；
（2）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是 ，此时的受力面积大小是 ，测得大气压数值的表达式是 （均用字母表示，写出最终的化简结果）；
（3）同学们经计算后发现测量值与当地的实际气压有较大的差异，实验中误差产生的主要原因可能是 。（写出一条即可）
【答案】 排出吸盘内的空气 mg 吸盘内空气未排干净
【详解】（1）[1]将吸盘蘸水后再按压在光滑水平板面上，挤出塑料吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上，故目的是为了排出吸盘内的空气。
（2）[2][3][4]吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（桶和细沙的重力）等于大气压对吸盘的压力，即空气对塑料吸盘的压力大小为
F=p大气S=G=mg
此时的受力面积大小为
则大气压为
（3）[5]实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化，如挤压吸盘时，吸盘内的空气不可能完全都被排出。故实验中误差产生的主要原因可能是吸盘内空气未排干净。
四、计算题
27．（2019春·湖南湘西·八年级统考竞赛）如图所示，置于水平面上的两个圆柱形容器A、B分别装有液体甲和液体乙。已知：A和B所在的水平面高度差为h，甲液体的深度为16h，乙液体的深度为19h，且液体乙的体积为5×10－3m3、密度为0.8×103kg/m3，求：（g取10N/kg）
(1)液体乙的质量m乙；
(2)液体乙对容器底面的压力F；
(3)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等，则液体甲对容器底面的压强是多少？（注：h作为已知条件）
【答案】(1)4kg；(2)40N；(3)1.6×105hPa
【详解】(1)由得液体乙的质量
m乙=乙V乙=0.8×103 kg/m3×5×10m3=4kg
(2)设圆柱形容器B的底面积是S，则B容器中乙的体积
V乙=S×19h
液体乙对容器底面的压强
所以液体乙对容器底面的压力
(3)由图可知液体甲液面到图示水平面MN处的深度是
16h-8h=8h
因为A和B所在的水平面高度差为h，所以液体乙液面到图示水平面MN处的深度是
19h-8h-h=10h
若在图示水平面MN处两种液体的压强相等，则有
即
甲=乙=×0.8×103 kg/m3=1×103 kg/m3
则液体甲对容器底面的压强
P甲=甲g×16h=1×103 kg/m3×10N/kg×16h =1.6×105 h Pa
答：(1)液体乙的质量m乙为4kg；
(2)液体乙对容器底面的压力F为40N；
(3)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等，则液体甲对容器底面的压强是1.6×105hPa。
28．（2019·江苏南京·九年级统考竞赛）某地下油层的压强为2.10×107Pa，从地面向此油层钻一口油井，自油层面向上计算，原油自喷时可能达到的最大高度为多大？若油层距地面2000m，油井直径为10cm，要阻止原油喷出地面，至少要向出油层施加多大的压力？（原油密度为0.9×103kg/m3，大气压强比原油压强小得多，故在计算中可以忽略大气压强的影响）
【答案】26376N
【详解】（1）．由p＝ρgh得：
；
（2）.油层距地面高度h0＝2000m，喷至出油口处的压强为p'，则
p'＝p﹣ρgh0＝2.10×107Pa﹣900kg/m3×9.8N/kg×2000m＝3.36×106 Pa．
油井口直径D＝10cm＝0.1m，面积为：
原油喷出地面的力为：
F＝p'S＝3.36×106 Pa×7.85×10﹣3m2＝26376N
要阻止原油喷出地面，至少应向出口处施加26376N．
答：（1）．原油自喷时可能达到的最大高度为2381m；
（2）.要阻止原油喷出地面，至少要向出油口施加26376N的压力．
29．（2019秋·广东·八年级校联考竞赛）如图所示，为了学生的安全我省购置了一批“大鼻子”校车，校车满员时人和车的总质量为1×104kg，车轮的总着地面积为0.25m2，校车以36km/h的速度在平直公路上匀速直线行驶10min，所受阻力是总重力的0.01倍。（g=10N/kg）
(1)满员的校车静止在水平地面上时对地面的压强；
(2)校车在这10min内行驶的路程。
【答案】(1)4×105Pa；(2)6000m
【详解】解：(1)校车对水平路面的压力
F=G=mg=1.0×104kg×10N/kg=1.0×105N
校车对水平路面的压强
(2)由可得，校车在这10min内行驶的路程
s=vt=10m/s×600s=6000m
答：(1)满员的校车静止在水平地面上时对地面的压强4×105Pa；(2)校车在这10min内行驶的路程6000m。
五、作图题
30．（2020春·广东·八年级校联考竞赛）下面甲乙两图所示容器中都装有水，但图中都只画出了左边容器中的水面，请在图中把未画的水面的大致位置补画出来。
( )
【答案】
【分析】上端开口、下端相连通的容器叫连通器；连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相同的；分析图中的各容器，看是不是能够形成一个连通器，若是连通器，根据连通器内液体的特点画出未画出的水面的大致位置。
【详解】阀门处于关闭状态，左端、中间和右端的容器构成了一个连通器，水不流动时，液面就是相平的；阀门处于打开状态，水在重力的作用下就会向下流，中间一段管子比较粗，水流速度小，液体压强大，水柱高；右边管子比较细，水流速度大，液体压强小，水柱低，如图所示：
六、综合题
31．（2021秋·广东揭阳·九年级揭东二中校考竞赛）阅读短文，回答问题：
沸水也能结冰？
沸水也能结冰吗？在地球表面自然环境中的确不可能，但人为改变外界环境因素后一切皆有可能。科学家将盛有适量水的杯子放置在玻璃罩中密封（如图甲），用抽气机向外抽气，奇怪的现象发生了：杯子中的水沸腾了，继续抽气，杯子中上层水仍在沸腾，下层水开始结冰，最终水全部结成了冰。原来随着玻璃罩中的空气被抽出，沸点一直降到室温，故杯中的水沸腾了。研究表明晶体的熔点（或凝固点）也与压强有关，压强越小，晶体的熔点（或凝固点）越高，所以当玻璃罩中气体压强减小到足够低时，水的凝固点升高到室温，故沸腾的水很快结冰了。
（1）文中提到“原来随着玻璃罩中的空气被抽出，沸点一直降到室温”的依据是 。由于能量的转移和转化具有 ，所以地球表面自然环境中，杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象 （可能/不可能）存在；
（2）如图乙，在温度较低的环境中将一根两端拴有重物的细金属丝，挂在一个粗大的冰块上。一段时间后，钢丝穿冰块而过，而冰块完整无缺。使用细金属丝和悬挂重物的目的都是 ，从而使冰的熔点 （降低/提高/保持不变），所以细金属丝下方的冰块熔化，由于环境温度较低，熔化而成的水又很快 （填写物态变化名称）故钢丝穿冰块而过且不留缝隙；
（3）滑冰运动员所穿滑冰鞋都带有冰刀，如图丙所示，在滑冰过程中，冰刀通过 的方式使得冰的内能变大，同时 （增大/减小）了对冰面的压强，从而改变了冰的熔点，使得冰刀划过的冰面容易熔化，最终能起到 的作用。
【答案】 在室温下水沸腾了 方向性 不可能 增大压强 降低 凝固 做功 增大 减小摩擦力
【详解】（1）[1]由于我们观察到水在室温下发生了沸腾现象，因此可得出“原来随着玻璃罩中的空气被抽出，沸点一直降到室温”。
[2][3]能量转化具有方向性，热量能自发地从高温物体传到低温物体，所以杯子中上层水沸腾、下层水结冰的现象是不可能存在的。
（2）[4][5]使用细金属丝，在压力一定时，可以通过减小受力面积的方法来增大压强。悬挂重物是在受力面积一定时，可以通过增大压力来增大压强。因此使用细金属丝和悬挂重物的目的都是增大（钢丝对冰块的）压强，增大压强可以降低冰的熔点。
[6]物质从液态变为固态叫凝固。由于环境温度较低，熔化而成的水又很快凝固成冰，故钢丝穿冰块而过且不留缝隙。
（3）[7][8]在滑冰过程中，冰刀与冰面摩擦，通过做功的方式使得冰的内能变大，同时冰刀的刀刃做的非常锋利，冰刀减小了与冰面的接触面积，从而增大了压强。
冰的熔点与压强有关，且压强越大，熔点越低。这样就使部分冰熔化成水。水将冰刀与冰面分开，减小了两者之间的摩擦。
32．（2019秋·广东·八年级校联考竞赛）阅读短文，回答问题：
如图甲是我国首艘“海上飞船”﹣“翔州1”。它的最大起飞质量为2.5t，巡航速度140～160km/h，最大航速可达210km/h，最高能爬升至150m，可乘坐7人。它既可以在水中航行，又可以贴近水面飞行。该设计利用了“翼地效应”，即当运动的飞行器掉到距地面（或水面）很近时，气流流过机翼后会向后下方流动，这时地面（或水面）将产生一股向上的反推力，使整个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻力减小。
(1)下列有关“翔州1”的说法中错误的是
A．“翔州1”漂浮在水面时，它受到的重力与浮力是一对平衡力
B．“翔州1”在水面上飞行时，机翼下表面受到的空气压强较大
C．“翼地效应”是利用流体压强与流速关系使“翔州1”获得更大升力的
D．随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小
(2)“翔州1”在平静的水面由静止开始运动，若运动过程中受到的阻力不变，水平方向获得的动力F随运动时间t的变化关系如图乙所示。t＝50s后，“翔州1”以20m/s的速度做匀速直线运动。则在0～50s内，“翔州1”的运动状态是 （选填“减速”、“先加速后减速”或“加速”）运动。
(3)“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度 （选填“大于”“等于”或“小于”）机翼下方的气流速度；该“翔州1”以最大航速匀速飞行1.5h通过的路程是 km．“翔州1”船身设计成“流线形”是为了 。
【答案】 C 加速 大于 315 减小阻力
【详解】(1)[1]A．当“翔州1”漂浮在水面时，它受到的重力和浮力是一对平衡力，故A说法正确，不符合题意；
B．“翔州1”在水面上飞行时，下表面空气流速较慢，所以机翼下表面受到的空气压强较大，故B说法正确，不符合题意；
C．由题可知，“翼地效应”能使它掉到距地面(或水面)很近时获得更大的升力，是因为地面(或水面)对机翼下方有向上的推力，这利用了力的作用是相互的，故C说法错误，符合题意；
D．大气压随海拔高度的增大而减小，所以随着“翔州1”在水面以上爬升的高度增加，船外大气压减小，故D说法正确，不符合题意。
故选C。
(2)[2]由图乙知，当“翔州1”做匀速直线运动时，动力为1.0×104N，所以，根据二力平衡条件可得船受到的阻力
f=F=1.0×104N
由图象知，在0∼50s内，动力均大于阻力，所以此时“翔州1”做加速运动。
(3)[3]“翔州1”在空中飞行时，流过机翼上方的气流速度大于机翼下方的气流速度，机翼下方压强大于机翼上方的压强，从而产生向上的升力。
[4]由v=可得，以最大航速航行1.5h通过的路程
s=v最大t=210km/h×1.5h=315km
[5]“翔州1”船身设计成“流线形”是为了减小阻力。
抗压强度p（106Pa）
3.3
3.8
4.3
5.0
5.5
6.2
7.4
容重γ（103N·m-3）
8.2
8.6
8.9
9.3
9.5
9.7
10.0
实验次数
1
2
3
4
5
速度/（m•s﹣1）
2
3
4
5
6
制动距离/m
0.5
1.13
2.00
3.13
4.50
实验次数
压强p（Pa）
体积V（m3）
pV值（Pam3）
1
1.59105
0.7510-5
1.1925
2
1.20105
1.0010-5
1.2000
3
0.97105
1.2510-5
1.2125
4
0.75105
1.6010-5
1.2000
5
0.60105
2.0010-5
1.2000