2017年度中考物理（压强 液体的压强）一轮复习题

2017年度中考物理（压强 液体的压强）一轮复习题

第 24讲 压强 液体的压强 考纲要求 备考指津 1.知道压力，能区分重力与压力，能探 究压力的作用效果与什么因素有关。 2.理解压强，知道其公式、单位。 3.知道增大和减小压强的方法、液体压 强的特点、连通器原理。 4.能运用液体压强知识解答有关问题。 本课时考查的重点：压力、压强概念的理解； 压强公式 p＝ F S 及液体压强公式 p＝ρgh 的应 用；增大及减小压强的方法。预计在今后的 中考中，仍将注重对压强知识的实际应用及 实验探究能力的考查，且命题更为灵活，要 求考生增强分析材料的能力。 考点 1 压强 (1)压力 ①定义 垂直作用在物体表面上的力叫压力。 ②压力与重力的区别 压力不是重力，也不一定是由重力产生的。只有在水平面上静止放置的物体对支持面的 压力在数值上等于物体受到的重力的大小，在斜面上静止放置的物体对斜面的压力小于物体 的重力。 压力 重力 定义 垂直作用在物体表面的力 由于地球吸引而使物体受到的力 施力物体 施压物体 地球 方向 垂直受力面，指向被压物体 总是竖直向下 作用点 在受压物体表面 物体的重心 符号 F G ③压力的作用效果 压力的作用效果体现在使受压物体发生了形变。压力的作用效果与压力的大小和受力面 积大小有关。压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；在受力面积相同时，压 力越大，作用效果越明显。 (2)压强 ①定义 物体单位面积上受到的压力叫做压强，用符号“p”表示。 ②公式 p＝ F S 由公式可知，当压力一定时，压强与受力面积成反比；当受力面积一定时，压强与压力 成正比。 ③单位 在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，符号 Pa，常用单位还有千帕(kPa)、兆帕(MPa)。 1 Pa＝1 N/m 2 1 kPa＝10 3 Pa,1 MPa＝10 6 Pa。 ④增大和减小压强的方法 增大压强：a.压力一定，减小受力面积；b.受力面积一定，增大压力；c.同时增大压力， 减小受力面积。 减小压强：a.压力一定，增大受力面积；b.受力面积一定，减小压力；c.同时减小压力， 增大受力面积。 ⑤压强公式的应用 a．由公式 p＝ F S 变形得 F＝pS，S＝ F P ，可求压力和受力面积。在计算时，注意单位 的统一，p、F、S 的单位分别是 Pa、N、m 2 。 b．求固体的压强时，通常先求压力 F(在水平面上时 F＝G)和受力面积 S(两物体的接触 面积)，再根据 p＝ F S 求出压强 p。 c．对于水平支持面上密度均匀的柱体对水平面的压强，可以推导出 p＝ F S ＝ G S ＝ mg S ＝ ρVg S ＝ ρShg S ＝ρhg。由此可知，这种情况下的压强，只与这种柱体的密度和高度有关。 考点 2 液体的压强 (1)液体压强产生的原因 ①由于液体受到重力，因此对容器底部有压强； ②由于液体具有流动性，因此对阻碍它流动的容器侧壁有压强。 (2)液体内部压强的规律 液体内部有压强，向各个方向都有压强； 在同一深度，液体向各个方向的压强相等； 液体压强随深度的增加而增大； 液体压强还与液体的密度有关，在深度相同时，密度越大，压强越大。 (3)液体压强的计算 计算公式为：p＝ρgh。 ①公式中，ρ表示液体的密度，单位是 kg/m 3 ；h表示液体的深度(指被研究位置到自由 液面的竖直距离)，单位是 m；g＝9.8 N/kg 为常量。 ②公式表明，液体压强的大小只与液体的密度和深度有关，而与液体重力、体积，容器 的形状、底面积等无关。 ③计算液体的压力和压强时，要先由公式 p＝ρgh 计算出压强 p，再由公式 F＝pS 求出 压力 F。 (4)连通器 ①定义：上端开口、底部相连通的容器，叫做连通器。 ②原理：当连通器中只有一种液体，且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。 ③应用：茶壶、锅炉水位计、船闸等，都是利用连通器原理来工作的。 1．一个普通中学生双脚站立在水平地面上，他对地面的压力和压强最接近于( )。 A．50 N 10 3 Pa B．50 N 10 4 Pa C．500 N 10 3 Pa D．500 N 10 4 Pa 2．如图所示，用 100 N 的水平力将重 9 N 的物体压在竖直的墙上，物体和墙壁的接触 面积为 100 cm 2 ，则物体对墙壁的压强为( )。 A．900 Pa B．1×10 4 Pa C．9.8×10 5 Pa D．1.09×10 4 Pa 3．关于液体内部的压强，下列说法正确的是( )。 A．在液体内部，液体向各个方向的压强都相等 B．物体在液体内部受到液体的压强，各个方向的压强都相等 C．在液体内部的同一深度，液体向各个方向的压强都相等 D．在液体内部，液体向下的压强总比向上的压强大 4．一个装满煤油的桶高 2 m，在距底 0.5 m 处有一点 M，则 M点的压强为(已知ρ煤油＝ 0.8×103 kg/m3，g 取 10 N/kg)( )。 A．1.6×10 4 Pa B．1.2×10 4 Pa C．8×10 4 Pa D．4×10 3 Pa 5．置于水平地面上的石柱，高为 0.4 m，横截面积为 0.15 m2，质量为 150 kg，g 取 10 N/kg。求： (1)石柱的重量； (2)石柱的密度； (3)石柱对水平地面的压强。 6．如图甲所示，橡胶管一端与漏斗相连，另一端与一只气球相连。当往漏斗中灌水时， 气球充水后鼓起。如图乙所示，当漏斗上升时气球的体积逐渐增大，漏斗上升到一定高度时， 气球被水挤破。以上现象说明水的压强与深度的关系是______________________。 巧识物理图象 妙解压强问题 用物理图象反映物理规律是一种比较简洁的方法。物理图象承载的信息量大，可以使问 题简化。同学们在学习的过程中要学会使用物理图象表示物理规律。下面我们通过几个例题 说明解决此类问题的方法。 【例 1】 下列图象中，能正确描述液体压强与深度关系的是( )。 解析：液体内部各个方向都有压强，液体内部压强与“液体的深度”和“液体的密度” 有关，当液体深度(h)为零时，压强(p)为零，在液体内部随着深度的增加，压强增大。选项 A反映的是“随着深度的增加，压强减小”，选项 C“当深度为零时，压强不为零”，选项 D“压强与深度无关”，都不符合液体内部压强的规律，只有选项 B 符合要求。 答案：B 【例 2】 甲、乙两种物质的质量 m 与体积 V 的关系如图所示。在水平桌面上竖直放置 着由甲、乙两种物质分别制成的相同高度的实心圆柱体，质量比是 1∶5。那么甲、乙两种 物质的密度之比是__________，甲、乙两圆柱体对桌面产生的压强之比是__________。 解析：①由图象选取两个特殊的点：m 甲＝60 g，V 甲＝20 cm 3 ，m 乙＝60 g，V 乙＝60 cm 3 ， 利用公式ρ＝ m V 代入数据可以分别计算出甲、乙的密度为：ρ甲＝3 g/cm 3 ，ρ乙＝1 g/cm 3 ，所 以密度之比为 3∶1；②甲、乙两圆柱体对桌面产生的压强之比可以使用公式 p＝ F S 进行判断， 其中 F 在数值上等于物重 G 的大小，可以很容易地从题目中得到两者 F＝G 的关系，但还需 要知道受力面积 S的关系，计算比较繁琐、复杂。设ρ为圆柱体的密度，h为圆柱体的高度， 则圆柱体对水平地面的压强 p 的表达式：p＝ F S ＝ G S ＝ ρVg S ＝ ρShg S ＝ρgh。p 甲∶p 乙＝ρ甲 gh∶(ρ乙gh)＝ρ甲∶ρ乙＝3∶1。 答案：3∶1 3∶1 将密度图象问题与固体的压强进行结合，体现出一定的综合性，要求较高。一些和圆 柱体类似的几何体，如正方体、长方体等，放在水平地面上时，对地面的压强只与物体的高 和密度有关，而与底面积无关。在以后的一些习题中可以使用此结论进行解题，可以使问题 简化、更方便解题，解题的关键是要选取恰当的公式。 1．(2012·四川成都中考)下列说法正确的是( )。 A．液体内部没有压强 B．液体对容器底部有压强，对容器侧壁没有压强 C．液体内部同一深度处，各个方向压强相等 D．液体压强与深度有关，跟液体密度无关 2．(2011·江苏盐城中考)下图所示情景中，为了增大压强的是( )。 3．(2011·福建泉州中考)在塑料圆筒的不同高处开三个小孔，当筒里灌满水时，各孔 喷出水的情况如图所示，表明液体压强( )。 A．与深度有关 B．与密度有关 C．与液柱粗细有关 D．与容器形状有关 4．(2012·广东中考)某实心立方体金属块的质量是 m，边长是 a，则金属块的密度ρ＝ ________(用 m、a表示)。取 6个这样的金属块，分别以图中的甲、乙两种方式放置在水平 地面上，则甲、乙两种方式放置的金属块对水平地面的压力之比 F 甲∶F 乙＝________，压强 之比 p 甲∶p 乙＝________。 1．在日常生产和生活中，有时需要增大压强，有时需要减小压强，在如图所示的事例 中，属于增大压强的是( )。 2．如图所示，将一块砖平放、立放、侧放时，它对地面的压强( )。 A．平放时最大 B．立放时最大 C．侧放时最大 D．平放、立放、侧放时一样大 3．“海宝”是 2010 年上海世博会的吉祥物，如图所示。点缀在上海街头的各种“海宝” 中，有一座是材质均匀、实心的，其质量为 3.0×103 kg、密度为 1.5×103 kg/m3，与水平 地面的接触面积为 1 m2，g 取 10 N/kg，则( )。 A．这座“海宝”的重力为 3.0×103 N B．这座“海宝”对地面的压力为 3.0×10 3 N C．这座“海宝”对地面的压强为 3.0×10 4 Pa D．这座“海宝”的体积为 20 m 3 4．为了探究压强大小跟哪些因素有关，老师准备了如下器材：①用钉子做腿的小桌 ② 海绵 ③砝码 ④木板 ⑤盛有适量水的矿泉水瓶 ⑥装有沙的容器等供同学们选择。同学 所选的四组器材中，不能．．达到探究目的的是( )。 A．①③⑥ B．②⑤ C．②③④ D．③④⑤ 5．在实验探究活动中，某同学将微小压强计的探头先后放入两种不同液体中，根据如 图所示提供的信息能够探究的是( )。 A．液体内部的压强跟液体密度的关系 B．液体内部的压强跟深度的关系 C．在同一深度，液体向各个方向的压强大小是否相等 D．液体内部向各个方向是否都有压强 6．如图所示，三个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有 A、B、C三种液体，它们对容 器底部的压强相等，现分别从三个容器内抽出相同深度的液体后，剩余液体对容器底部的压 强 pA、pB、pC的大小关系是( )。 A．pA＞pB＞pC B．pA＝pB＝pC C．pA＜pB＜pC D．pA＝pC＞pB 7．如图所示，铅笔的质量为 6 g，它受到的重力是______ N；已知铅笔尾端的面积是 0.4 cm 2 ，当两手指用 4 N 的力从两端相向压住铅笔时，笔尾对手指的压强是____ Pa。(取 g ＝10 N/kg) 8．如图所示，水平桌面上有两个重力不计的圆柱形容器 A、B，横截面积均为 5.0×10 －3 m 2 ，A 的底面向上凸起，B 的底面为平面。在两容器中均加入重为 10 N 的水，则 B 对桌面 的压强为________Pa，A 对桌面的压强______(选填“大于”“小于”或“等于”)B 对桌面 的压强。若 A、B容器的水中同一高度处压强分别为 pA、pB，则 pA____pB(选填“大于”“小 于”或“等于”)。 9．小明同学利用 A、B两物体、砝码、泡沫等器材探究“压力的作用效果与什么因素有 关”的实验。如图 1所示。 (1)实验中小明是通过观察____________来比较压力作用效果的。 图 1 图 2 (2)比较甲、乙两图所示实验，能够得到的结论是____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”，应通过比较图________所示 实验。 (4)小华同学实验时将物体 B沿竖直方向切成大小不同的两块，如图 2 所示。他发现它 们对泡沫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 为他在探究过程中存在的问题是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 10．小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表： 序号 液体 深度/cm 橡皮膜方 向 压强计左右液 面高度差/cm 1 水 5 朝上 4.9 2 水 5 朝下 4.9 3 水 5 朝侧面 4.9 4 水 10 朝侧面 9.7 5 水 15 朝侧面 14.6 6 酒精 15 朝侧面 11.8 根据表中的数据，请回答下列问题： (1)比较序号为__________的三组数据，可得出的结论是：同种液体在同一深度处，液 体向各个方向的压强都相等。 (2)比较序号 3、4、5 的三组数据，可得出的结论是：________________________。 (3)比较序号为______________的两组数据，可得出的结论是：在同一深度处，不同液 体的压强与密度有关。 11．植树节里，小情同学用如图所示的水桶提了 15 L 水给刚栽上的树苗浇水，已知桶 自身质量为 1 kg，桶中水深 h 为 30 cm，提水时，手的受力面积为 1×10 －3 m 2 。(水的密度为 1.0×10 3 kg/m 3 ，g 取 10 N/kg)求： (1)水对桶底的压强是多大； (2)提水时，人手受到的压强是多大。 参考答案 基础自主导学 自主测试 1．D 2.B 3.C 4.B 5．答案：(1)1 500 N (2)2.5×103 kg/m3 (3)1×104 Pa 6．答案：水的压强随深度的增加而增大 知能优化训练 中考回顾 1．C 2．D 在压力不变的情况下，减小受力面积可以增大压强，选项 A、B、C均是增大了与 地面的接触面积，减小了对地面的压强，只有选项 D 中冰刀是减小了受力面积，增大了压强。 3．A 由题图可知，小孔越往下喷出的水越远，说明液体的压强与液体的深度有关。 4．答案： m a3 1∶1 2∶3 解析：金属块的密度ρ＝ m V ＝ m a3 ；水平面上的物体，对地面的压力大小等于重力，所以 F 甲∶F 乙＝1∶1；压强之比 p 甲 p 乙 ＝ F 甲 S 甲 F 乙 S 乙 ＝ S 乙 S 甲 ＝ 2 3 。 模拟预测 1．B 压强大小决定于压力和受力面积，图 A 中书包带做得宽一些，图 C 中铁轨下垫枕 木，图 D 中滑雪时的雪橇，都是增大受力面积，从而减小压强；而只有图 B 中菜刀磨得很 薄，目的是为了减小受力面积，增大压强。 2．B 一块砖平放、立放、侧放时，它对地面的压力 F 等于重力 G，即 F＝G，由图可知， 立放时受力面积最小，根据压强公式 p＝ F S 可知，立放时它对地面的压强最大。所以选项 B 是正确的。 3．C “海宝”的重量 G＝mg＝3.0×10 3 kg×10 N/kg＝3×10 4 N，“海宝”对地面的 压力 F＝G＝3×10 4 N，所以选项 A、B 错；“海宝”对地面的压强 p＝ F S ＝ 3×10 4 N 1 m 2 ＝3×10 4 Pa， 选项 C正确；“海宝”的体积 V＝ m ρ ＝ 3.0×103 kg 1.5×103 kg/m3 ＝2 m 3 。 4．D 压强的大小与压力的大小和受力面积的大小有关，要探究压强与这两个因素的关 系，所选器材要能够改变压力的大小，还能改变受力面积的大小，同时还能明显地看出压力 效果的大小，从选项上看，A、B、C 中均满足以上要求，只有 D 不能达到探究目的。 5．A 液体的压强决定于液体的密度和液体的深度，从题图中可以看出探头在液体中的 深度相同，微小压强计在两种不同液体中液柱高度差不同，即探头的橡皮膜处所受压强与液 体的密度有关，很明显这是在探究液体压强与液体密度的关系，故正确选项为 A。 6．A 由题图可知，hA>hB>hC，而 pA＝pB＝pC，由液体压强公式 p＝ρgh 得，ρA<ρB<ρC。 若从三个容器内抽出相同深度的液体，关于取出的液体的质量，C 最多，其次是 B，A 液体 的最少，所以 pA＞pB＞pC。 7．答案：0.06 1×105 解析：铅笔的重力 G＝mg＝0.006 kg×10 N/kg＝0.06 N，笔尾对手指的压强 p＝ F S ＝ 4 N 0.4×10 －4 m 2 ＝1×10 5 Pa。 8．答案：2×103 大于 大于 解析：A底面凸起，则 A 容器底与桌面的接触面积小于容器底面积，B 容器为平面，放 置在水平桌面上时，与桌面的接触面积等于容器的底面积，则压强 p＝ F S ＝ 10 N 5.0×10 －3 m 2 ＝ 2×10 3 Pa，由于两容器对桌面的压力相同，而 A 与桌面的接触面面积小，所以 A 对桌面的 压强大于 B对桌面的压强；A容器底部凸起后，使其内液面高于 B 容器内液面，则在同一高 度处的两点，A容器中此点所处的深度大，所以 pA>pB。 9．答案：(1)压痕的深浅程度(泡沫塑料的形变大小) (2)压力的作用效果跟压力大小有关(或更详细的表述) (3)甲、丙 (4)没有控制压力不变 解析：(1)实验中通过观察压痕的深浅程度(或泡沫塑料的形变大小)来比较压力的作用 效果。压痕越深，说明压力的作用效果越明显。(2)由甲、乙两图所示实验比较，受力面积 相同，乙图中压力大，作用效果明显，说明压力的作用效果跟压力的大小有关。(3)通过比 较图甲、丙所示实验，可以探究压力的作用效果与受力面积大小的关系。(4)图 2 所示实验 中，切成两块后，压力不相同，并不能说明压力的作用效果与受力面积无关，实验时应控制 压力大小不变。 10．答案：(1)1、2、3 (2)液体的压强随深度的增加而增加 (3)5、6 解析：本题考查根据实验数据分析得出实验结论的能力。比较序号 1、2、3 的三组数据， 深度相同，压强计左右液面的高度差也相同，可得出结论：同种液体在同一深度处，液体 向各个方向的压强都相等；比较序号 3、4、5 的三组数据，同种液体，深度增加，压强增大； 比较序号 5、6 两组数据，可得出结论：在同一深度处，不同液体的压强与密度有关。 11．答案：(1)3 000 Pa (2)1.6×105 Pa 解析：本题综合考查利用压强公式和液体压强公式解决实际问题的能力。利用压强公式 时应注意：①公式中各物理量的单位要统一；②一个题目中出现多个压力或压强时，要注意 各物理量的对应性。 (1)水深：h＝30 cm 水对桶底的压强：p1＝ρ水gh＝1.0×10 3 kg/m 3 ×10 N/kg×0.3 m＝3 000 Pa。 (2)水的体积：V＝15 L＝0.015 m 3 水的质量：m 水＝ρ水V＝1.0×10 3 kg/m 3 ×0.015 m 3 ＝15 kg 水与桶的总重力：G 总＝(m 水＋m 桶)g＝(15 kg＋1 kg)×10 N/kg＝160 N 手受到的压强：p2＝ F S ＝ G 总 S ＝ 160 N 1×10 －3 m 2 ＝1.6×105 Pa。 ）