2017年度中考物理(压强 液体的压强)一轮复习题

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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。 )
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