1、第九章 压强一、选择题1.(2015龙岩模拟)如图9-17所示,两手指同时压住铅笔两端,大拇指受到的压力为F1、压强为p1,食指受到的压力为F2、压强为p2,则下列判断正确的是()A.F1F2 C.p1p2图9-172.(2015十堰模拟)下列事例中为了增大压强的是()A.书包的背带做得扁而宽B.推土机上装有宽大的履带C.铁轨铺在一根根路枕上D.纸盒包装学生奶配备的吸管,有一端是尖的3.(2015江苏模拟)将质量为200 g、底面积为410-2 m2的物理书平放在水平课桌中央,课桌面积为0.2 m2,则书对课桌的压强为(g=10 N/kg)()A.5 PaB.10 PaC.50 PaD.5 0
2、00 Pa图9-184.(2015咸宁模拟)如图9-18所示,桌面上是两个完全相同的圆柱形平底杯子,里面分别盛有质量相等的水和酒精,A、B两点到杯子底部的距离相等。已知水的密度水=1.0103 kg/m3,酒精的密度酒精=0.8103 kg/m3,则A、B两点的压强pA、pB的大小关系是()A.pApBB.pApBC.pA=pBD.无法确定图9-195.(2015绥化模拟)有一质地均匀的长方体放在水平地面上,对地面的压强为p1,若把长方体沿图9-19所示的虚线方向竖直切成a、b 两部分,使b的体积是a的二倍,取走a后,剩余部分b对地面的压强为p2,则()A.p2=p1B.p2p1D.p2=23
3、p16.(2015泰州)如图9-20所示,A、B、C是三个圆柱形容器,分别装有水或酒精(酒精pBpCB.pCpB=pCD.pCpA酒精),这时容器底部受到液体的压强为p1。把水和酒精充分混合后(不考虑水和酒精的蒸发),容器底部受到液体的压强为p2,则()A.p1p2B.p1p2C.p1=p2D.无法确定二、填空题11.如图9-24所示,无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越。紧急情况下,应挥动逃生锤的(选填“A”或“B”)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。图9-24图9-2512.(2015自贡模拟)如图9-25所示,A、B
4、是两个上端开口的容器,它们构成的是一个;当用一根管子沿B容器口吹气时,A容器中的液面会(选填“上升”“下降”或“不变”)。13.(2015重庆模拟)马德堡半球实验证明了的存在,制药时为了在不超过80 的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是(选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80 。14.小华质量为50 kg,每只脚与地面的接触面积为200 cm2,他双脚站立时对水平地面的压强为Pa,他走路时对水平地面的压强会(选填“变大”“变小”或“不变”)。(g=10 N/kg)15.(2015遂宁模拟)在做托里拆利实验时,不小心玻璃管中留有少量残余空气,那么大气压强的测量值将
5、(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。某容器内水面上方的气压为1.5个标准大气压,则容器内水的沸点(选填“高于”“低于”或“等于”)100 。图9-2616.(2015绵阳模拟)取一个瓶子,装上适量带色的水,取一根两端开口、有刻度的细玻璃管,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,密闭瓶口。从管子上端吹入少量气体,水将沿玻璃管上升到瓶口以上,如图9-26所示。这是由于瓶内气体压强(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;拿着这个瓶子从楼底到楼顶(不用手直接拿瓶子),玻璃管内水柱高度将(选填“升高”“降低”或“不变”)。图9-2717.如图9-27所示的茶壶嘴与壶身相通,构成一个;水对壶底的压强(选填
6、“大于”“小于”或“等于”)水对壶壁的压强;茶壶的盖子上有一个小孔,通过这个小孔作用到壶内的液面上,壶中的水便容易倒出来。18.(2015泰安模拟)如图9-28所示,图钉尖的面积是510-8 m2,图钉帽的面积是110-4 m2,木块能承受的最大压强是6108 Pa,手指至少要用N的力,图钉尖才能进入木块。图9-28图9-2919.(2015苏州模拟)如图9-29所示的是我国首台自主设计研发的深海载人探测器“蛟龙”号。“蛟龙”号进行了7 000 m级海试,最大下潜深度达7 062 m,此处海水产生的压强约为7107 Pa,以此数据计算:海水对“蛟龙”号每0.5 m2外表面产生的压力有N;“蛟龙
7、”号在海里加速上升的过程中,所受海水的压强大小将。三、作图题20.在图9-30中用力的示意图画出物体A所受的重力和A对挡板B的压力。图9-30图9-3121.请在图9-31中画出重为10 N的足球对地面的压力和摩擦力的示意图。四、探究题22.大家都知道坐沙发比坐板凳舒服,赵乐同学为了验证其中的道理,做了“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验。他将妈妈新买的四块相同的香皂,一块平放、一块立放、两块叠放在相同的海绵上如图9-32所示。图9-32(1)实验中,他通过观察来比较压力的作用效果。(2)如果他想验证压力的作用效果与压力大小的关系,他应该选择两图进行比较,得到的结论是。请把他设计的实验表
8、格补充完整。(只设计项目,不填写内容)项目次数受力面积海绵的凹陷程度12(3)如果他想验证压力的作用效果与受力面积的关系,他应选择两图进行比较才能得出正确结论。23.(2015永州模拟)如图9-33甲所示,容器中间用隔板分成大小相同且互不相通的A、B两部分,隔板下部有一个用薄橡皮膜封闭的圆孔。橡皮膜两侧压强不相等时,会向压强小的一侧凸起。小芸同学用该装置做“探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验。图9-33(1)探究“液体压强与液体密度的关系”时,应保持容器中A、B两侧液体的相同。(2)探究“液体压强与液体深度的关系”时,小芸同学在A、B两侧倒入深度不同的水后,实验现象如图9-33乙
9、所示。由该实验现象得出结论是在液体密度相同时,液体深度,液体压强越大。(3)请从实验设计的合理性、实验过程的可操作性、实验结果的可靠性等方面写出一条评估意见:。五、综合应用题24.(2015济南模拟)一箱饮品放在水平地面上,如图9-34所示。其包装箱上标识的相关名词如下:“毛重”是包装箱及其内部所有物品的总质量;“净含量”是包装箱内所装饮品的总质量;“数量”是每瓶饮品的体积及包装箱内饮品的瓶数;“尺寸”是包装箱的长度宽度高度。请根据包装箱上标识的内容,通过计算回答(g=10 N/kg):(1)这箱饮品对地面的压力多大?图9-34(2)这箱饮品对地面的压强多大?(3)该箱内所装饮品的密度多大?(
10、4)饮品包装箱上印有多种标志,右下角的标志是“堆码重量极限”,它表示允许放在该箱饮品上的货物的最大质量。请利用所学物理知识解释包装箱设置“堆码重量极限”的原因。25.(2014上海)如图9-35所示,轻质薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为h的两个水平面上,A中盛有深度为16h的液体甲,B中盛有深度为19h、体积为510-3 m3的液体乙(乙=0.8103 kg/m3)。图9-35(1)求液体乙的质量m乙。(2)求水平面对容器B的支持力FB的大小。(3)若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,先从两容器中分别抽出高均为h的液体后,容器对各自水平面的压强为pA和pB,请通过计算比较pA和pB的大
11、小关系及其对应h的取值范围。参考答案1.答案:C分析:因为铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,所以两手指对铅笔的压力相等,因为手指对铅笔的压力与铅笔对手指的压力是一对相互作用力,所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;由题图可知,食指的受力面积比较小,根据p=FS可知,食指受到的压强比较大,即p1p2。2.答案:D分析:压强大小的影响因素是压力大小和受力面积大小。增大压强的方法有,在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积。减小压强的方法有,在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。3.答案:C分析:物理书对水平桌面的压力和自身的重
12、力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出书对课桌的压强。书对课桌的压力F=G=mg=0.2 kg10 N/kg=2 N,书对课桌的压强p=FS=2 N410-2m2=50 Pa。4.答案:B分析:由=mV可知,质量一定时,体积和密度成反比,据此判断出水和酒精分别是哪杯;然后根据液体内A、B两点到容器底部的距离相等,利用m=V、V=Sh可知A、B两点以下液体质量的大小关系;再根据液体的质量相等可知A、B两点上方液体的质量关系,由液体对A、B所在液面的压力和液体自身的重力相等,最后根据压强公式即可得出这两处的液体压强大小关系。5.答案:A分析:由放在水平地面上的均匀实心长方体对地面的压强
13、p=FS=mgS=gShS=hg,若把长方体沿图示的虚线方向竖直切成a、b 两部分,a、b两部分的密度不变,高度不变,故原来长方体对地面的压强与剩余部分b对地面的压强相等。6.答案:D分析:由液体压强公式p=gh可知,液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,通过比较三者的液体密度和深度关系可以得出结论:pCpApB。7.答案:D分析:用吸管从瓶子中吸饮料时,是利用大气压工作的,当吸气时,吸管中的气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里;大型载重汽车有很多轮子,是在压力一定时,增大受力面积减小车对地面的压强,保护路面;因为液体的压强随着深度的增加而增大,所以水坝的下部比上部建造的宽,是由于水对坝
14、的压强随深度的增加而增大;飞机的机翼能获得向上的升力,是应用了流速越大流体的压强越小的原理。8.答案:C分析:甲容器上宽下窄,液体对容器底部的压力小于自身的重力;乙容器形状上下一样,液体对容器底部的压力等于自身的重力;底面积相等,根据公式p=FS可知,液体对容器底部的压强甲小于乙;容器对桌面的压力等于容器的重力与液体的重力之和,根据公式p=FS可知,容器对桌面的压强甲等于乙。9.答案:A分析:活塞式抽水机是利用大气压来工作的;茶壶、锅炉水位计、船闸都是利用连通器的原理工作的。10.答案:C分析:根据公式F=G可以知道,混合前后液体对容器底的压力都等于液体的重力,所以混合前后液体对容器底的压力相
15、等,即F1=F2;混合前后液体对容器底的压力不变,容器的底面积不变,根据压强公式p=FS可以知道液体对容器底的压强也不变,即p1=p2。11.答案:大B分析:液体内部压强随深度的增加而增大,所以车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越大;由题图知,逃生锤B处比A处的面积小,所以用B端砸向玻璃窗的边角,在用力相同的情况下,产生的压强越大,玻璃更容易破碎。12.答案:连通器下降分析:A、B是两个上端开口的容器,它们构成的是一个连通器,连通器中装有液体保持静止时,液面等高,A、B两容器上方都是大气压。当用一根管子沿B容器口吹气时,B的上方空气流速快,压强小,A容器上方的大气压不变,在大气压的作用下,
16、B中的液面在A液面上方的大气压的作用下上升,A容器的液面就会下降。13.答案:大气压降低分析:历史上著名实验马德堡半球实验是验证大气压存在的实验;降低容器内气压,水的沸点也会降低,低于80 。14.答案:1.25104变大分析:站立时压力F=G=mg=50 kg10 N/kg=500 N,站立时与地面的接触面积S=2S1=2210-2 m2=410-2 m2,站立时压强p=FS=500 N410-2 m2=1.25104 Pa;他走路时,压力不变还等于重力,即F=G=500 N,但受力面积变小,根据公式p=FS可知,在F不变时,S减小,压强变大。15.答案:小于高于分析:在做托里拆利实验时,不
17、小心玻璃管中留有少量残余空气,则此时里面空气的压强与水银柱的压强和等于外面大气压,所以通过水银柱的高度计算出的测量值会偏小。某容器内水面上方的气压为1.5个标准大气压,大于1个标准大气压,则容器内水的沸点高于100 。16.答案:大于升高分析:根据图示可知,玻璃管中的液面高于瓶内液面,故瓶内气体压强大于大气压强;因为大气压随高度的增加而减小,所以拿着这个瓶子从楼底到楼顶时,大气压强减小,玻璃管内水柱高度将升高。17.答案:连通器大于大气压分析:壶身和壶嘴下部是相通的,是连通器;壶底水的深度大于壶壁的深度,而液体压强随深度的增加而增大,因此水对壶底的压强大于水对壶壁的压强;壶盖上的小孔是为了让壶
18、内气体和外界大气相通,在大气压的作用下水可以更容易的倒出来。18.答案:30分析:已知S=510-8 m2,p=6108 Pa,根据公式p=FS,可知钉尖对木板施加的最小力F=pS=6108 Pa510-8 m2=30 N,又因为手指对图钉帽的压力和钉尖对木块的压力相等,所以手指施加的最小力为30 N。19.答案:3.5107变小分析:根据公式p=FS可知,海水对“蛟龙”号每0.5 m2外表面产生的压力F=pS=7107 Pa0.5 m2=3.5107 N;“蛟龙”号在海里加速上升的过程中,所处深度h不断减小,根据公式p=水gh可知,水的密度水不变,受到的压强变小。20.答案:如图D9-1所示
19、。分析:小球所受重力G竖直向下,A对挡板的压力FN垂直于挡板,作用点在接触面上,方向垂直于挡板B。图D9-1图D9-221.答案:如图D9-2所示。分析:压力的作用点在接触面上,然后根据压力的方向与接触面垂直,再过作用点表示出压力的方向;摩擦力f的方向与球的运动方向相反,即向左。22.答案:(1)海绵的凹陷程度(2)甲、丙受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显压力大小(3)甲、乙分析:海绵是比较容易发生形变的,我们可以通过观察海绵的形变程度来比较压力的作用效果;要想验证压力的作用效果与压力大小的关系,应控制受力面积不变,改变压力的大小,甲、丙两图符合,可得受力面积相同时,压力越大,压力
20、的作用效果越明显;要想验证压力的作用效果与受力面积的大小的关系,应控制压力不变,改变受力面积的大小,甲、乙两图符合。23.答案:(1)深度(2)越大(3)对不透明液体体积,不便观察(或由于容器壁、隔板既不透明又无刻度,不易测准A、B两侧液体的深度或橡皮膜的弹性好坏影响实验效果等)分析:探究“液体压强与液体密度的关系”时,应保持容器中A、B两侧液体的深度相同;在液体密度相同时,液体深度越大,液体压强越大;若液体不透明,则不便于观察橡皮膜的变化;容器壁、隔板上无刻度,不易准确测量两侧液体的深度;橡皮膜的弹性好坏,影响实验效果。24.答案:(1)120 N(2)2 000 Pa(3)1103 kg/
21、m3(4)如果压放在包装箱上的货物质量超出堆码重量极限,会使包装箱受到的压强过大,压坏包装箱和里面的物品。所以包装箱设置“堆码重量极限”。分析:第(1)题,G=mg=12 kg10 N/kg=120 N,因为放在水平地面上,所以这箱饮品对地面的压力F=G=120 N。第(2)题,S=30 cm20 cm=600 cm2=0.06 m2,这箱饮品对地面的压强p=FS=120 N0.06m2=2 000 Pa。第(3)题,由包装箱上标识的相关名词可知,箱内共装12瓶饮品,每瓶饮品的体积V1=480 mL=480 cm3=4.810-4 m3,每瓶饮品的质量m1=5.76 kg12=0.48 kg,
22、该箱内所装饮品的密度=mV=0.48 kg4.810-4 m3=1103 kg/m3。第(4)题,压放在包装箱上的货物质量越大,这箱饮品受到的压力就越大,受力面积一定,压强就越大,如果压放在包装箱上的货物质量超出堆码重量极限,会使包装箱受到的压强过大,压坏包装箱和里面的物品。25.答案:(1)4 kg(2)39.2 N(3)若0hpB;若h=4h,则pA=pB;若4hh16h,则pApB分析:第(1)题,由=mV得,液体乙的质量m乙=乙V乙=0.8103 kg/m3510-3 m3=4 kg。第(2)题,由题意知,FB=F压=G乙=m乙g=4 kg9.8 N/kg=39.2 N。第(3)题,由题意知,Ag8h=Bg10h,即A:B=5:4,设pA=pB,则Ag(16h-h)=Bg(19h-h),解得:h=4h。若0hpB;若h=4h,则pA=pB;若4hh16h,则pApB。