2021年中考物理重点难点专练10压强含解析.pdf

专项三力学重难点10压强【知识梳理】1.压力与重力的区别与联系物理量大小方向作用点性质联系压力与重力大小无必然联系垂直于物体表面，指向被压物体相互接触的面弹力当物体静止在水平地面时，对地面的压力的大重力G=mg竖直向下重心引力小等于物体的重力。2.压 强（p）:压力与受力面积的比值。公 式p=p-压 强，单位：帕 斯 卡（P a）。F-压 力，单 位:牛 顿（N）0 S-受 力 面 积,单 位：平 方 米（m?）。压强的其它单位：lN/m2=lP ao lhP a=1 0 0 P a。lkP a=1 0 0 0 P a lM P a=1 06P a3.增 大（减 小）压强的途径：（1）增大压强：在S一定时，增大 压 力F；在F一定时，减小S o或者增大压力的同时，减小受力面积。（2）减小压强：在S 一定 时，减 小 压 力F；在F一定 时，增 大S。或者减小压力的同时，增大受力面积。4.液体压强的特点：在液体内部向各个方向都有压强，在同一深度，向各个方向的压强大小相 等；液体内部的压强随深度飞增加而增大。公式：p=P gh P-液体的密度，单 位：kg/m3og-重力常数，等 于9.8 N/kg（或1 0 N/kg）。h-深 度，单位：mo在探究液体压强的大小实验中，要运用控制变量法和微小压强计。5 .固体和液体压强、压力计算的公式比较物理量固体液体压力一般 地，由重力产生F=G=mgF=p S=P ghS压强p=F/SP=P gh6.液体对容器底部的压力与液体的重力的关系容器形状ff二 1 Z：I.1压力与重力的关系FG7 .连通器原理：连通器里的同一种液体不流动时，各容器中的液面相平。船闸是连通器的应用之一。8 .气体压强。气压与海拔高度有关：海拔越高，气压越低。气压与天气有关：当气压降低时，常伴有多云天气。9 .标准大气压（at m）:1 标准大气压相当于7 6 0 mm水银柱产生的压强。lat m=L 0 1 X 1 05P a。1 0 .流体流速与压强的关系。伯努利原理：对于流动的液体和气体，在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。飞机的机翼就是依据这个设计的。【易混淆点】1 .压力不一定是由物体受到的重力引起的。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 .受力面积，指相互接触的面积，不要错认为受力面积就是物体的某一面的表面积。3 .液体的深度，是从液体的自由液面为起点，到液体内部某处的距离，不是从容器底部开始向液面度量。4 .连通器中液面相平是由条件的：装同种液体，液体处于静止状态。5 .马德堡半球实验是验证大气压存在的实验；托里拆利实验是测量大气压大小的实验。6 .流体在流速大的地方，压强小；在流速小的地方，压强大。7 .液面气压越高，液体沸点越高。【典例分析】例 1（2 0 2 0 广 元 1 1）如图所示，水平桌面上放有底面积和质量都相同的甲、乙两圆形平底容器，分别装有深度相同、质量相等的不同液体。容器对桌面的压力分别为F a F s液体对容器底部的压力分别为琮、般。下列关系正确的是（）A.F Q F 乙B.%F乙 C.F 甲F 乙 D.4 F/,B正确，D 错。选 B。【思路小结】计算比较压强时，要注意区分是液体压强，还是固体压强，二者计算的方法不同。对于在水平面上的物体，压力等于自身重力，受力面积为相互接触的面积。液体压力要根据F=p S 计算，一般不等于自身的重力。【例 2】(2 0 2 0 南京2 7)小明和小华利用压强计、刻度尺和装有适量水的容器，探究液体内(2)比较两图可知，液 体 内 部 压 强 随 深 度 的 增 大 而；(3)比较两图，小明认为：液体内部某处到容器底的距离越大，其压强越小。为研究此问题，小华在乙图中保持金属盒的位置不变，往容器内加水，当水面到容器底的距离L 满足条件:,对比甲图，可说明小明的观点是错误的。【答案】7(2)增大(3)L 1 8c m【分析】(1)图甲中金属盒在水中的深度为：1 6c m-9 c m=7c m。(2)比较两图可知：同种液体，深度越深，压强越大，可得到液体内部的压强随深度的增大而增大。(3)图甲中金属盒在水的深度是7c m,往容器内加水，此时金属盒在水的深度h 2 7 c m,水面到容器底的距离Ll l c m+7c m=1 8c m,此时金属盒受到的压强大于甲图中的压强，可说明小明的观点是错误的。【思路小结】注意充分利用液体压强的特点结合控制变量法思考问题。【例 3】(2 0 2 0 黄 冈 1 7)如图所示是某款用于临床治疗的微量注射泵，通过其智能微推进系统，可以给病人实施高精度、小流量的药液注射。某次注射时使用的薄壁注射器横截面积为5.55c m)内有4 4.4 m L的药液，注射速度%为5.55m L/h。求：(1)若药液的密度为I g/c m3,则注射器内药液的质量是多少？(2)注射过程中，注射器芯杆移动的速度。3（3）若注射器内药液的质量为m,密度为0,匀速推注完这些药液注射泵对水平注射器芯杆做的功为W。已知薄壁注射器横截面积为S,活塞与内壁之间摩擦力为f,活塞对药液推力不变，请推导活塞对药液压强的表达式（用字母表示）。【答案】4 4.4 8 出 1 须/1 1 丝 m s【分析】（1）注射器内药液的质量为:P v=l g/cm3X4 4.4 cm3=4 4.4 g。（2）因为注射速度及=5.55m L/h=5.55cm3/h,注射器横截面积s=5.55cm2,所以杆在l h 内移动的距离S 小 巴=咨 驾=l cm；注射过程中注射器芯杆移动的速度为:V 产?=嘿=l cm/h。（3）匀速注射时，活塞运动在推力、摩擦力、液体压力作用下平衡，有 F M f+F 氏。匀速推注完这些药液，注射泵的移动距离为:1=-=巴;对水平注射器芯杆做的功为：W=FJU=二。s psps推力为：F 推=名 艺：活塞对药液压力为：F n=F 推-f=电空一 f；活塞对药液压强为：m m_ FE E _ Wp fp EE-osms【思路小结】注意阅读题目，分析题设中的具体情形灵活运用知识。将力与运动的知识灵活运用到综合解题中。【真题操练】1.（2 0 2 0 巴中9）下列描述第氓的是（）A.菜刀磨得锋利更容易切割食物，是因为增大了压力B.船闸、锅炉水位计利用了连通器原理C.用高压锅能更快地把食物煮熟，是因为气压越高沸点越高D.等候列车的乘客不能跨越安全线，否则可能会被“吸”向列车【答案】A【解析】A.菜刀磨得锋利，在压力一定时，通过减小受力面积增大了压强，A错。B.船闸、锅炉水位计都是上端开口、底部相连通的容器，利用了连通器原理工作，B正确。C.水的沸点随气压的增加而增高，高压锅内气压较高，水的沸点较高，食物煮熟比较快，C正确。D.当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速4度慢。根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差，乘客可能被“吸”向列车，造成安全隐患，D 正确。选 A。2.（2020北京6）如图所示的实验中，为了减小压强的是（）吸管的一端剪成斜口【解析】A.逃生锤的锤头一头很尖，在压力一定时，通过减小受力面积来增大了压强，A错。B.载重车装有很多车轮，增大了受力面积，在压力一定时减小了压强，B 正确。C.盲道上有凸起，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，使盲人更容易感觉到道路的位置，帮助他们行走，C 错。D.吸管的一端剪成斜口，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，使我们更容易戳穿饮料包装等，D 错。选 B。3.（2020北 京 14）如图所示，把小桌甲倒放在海绵上，其上放一个物体乙，它们静止时，物体乙的下表面和小桌甲的桌面均水平。已知小桌甲重G,桌面面积为S；物体乙重G,下表面的面积为S,下列说法正确的是（）A.甲对海绵的压力就是甲受到的重力B.乙对甲的压力就是乙受到的重力c.甲对海绵的压强大小为”号口,乙对甲的压强大小为空生4o2【答案】C【解析】AB.压力与重力不同：压力是由于物体的形变而生的，重力是由于地球的吸引而产生的，二者不是同一种力，A、B 错。C.甲对海绵的压力大小为F 产Gi+Gz,甲对海绵的压强大小为p 尸 与里,C 正确。D.乙对甲的压强大小为p 乙寿,1）错。选 C。54.（2 0 2 0 成都5）图所示的现象中，没有利用大气压的是（)A.“吸盘”挂钩贴竖直墙面上B.用注射器将药液注入肌肉C.用吸管将饮料 吸”入口中D.用硬纸片“托住”杯中的水【答案】B【解析】A.把吸盘里的空气压出来，靠大气压力固定，A 错。B.用注射器将药液注入肌肉，是靠手的推力而不是大气压，B正确。C.用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，当小于外界大气压时，在大气压的作用下饮料被压入吸管，C错。D.因为大气压对纸的压力大于杯中水对纸的压力，所以水流不出来，D 错。选 B。5.（2 0 2 0 成都9）下列关于压强的说法中，正确的是（）A.给自行车轮胎加气，胎内气体压强变小B.往装水的杯子中加盐，杯底受到的压强不变C.向桌上的空杯加水，杯子对桌面的压强变大D.人在站立时抬起一只脚后，人对地面的压强变小【答案】C【解析】A.给自行车轮胎加气，胎内的体积一定，气体质量增加，会使胎内压强增大，A错。B.往装水的杯子中加盐，水的密度增大，根据p=P g h 可得，杯底受到的压强增大，B错。C.向桌上的空杯加水，水杯质量增大，对桌面的压力增大，但受力面积不变，由p=F/S 可知：杯子对桌面的压强变大，C正确。D.人在站立时抬起一只脚后，与地面的接触面积变小，但人对地面的压力不变，任为人的重力，由 p=F/S 可知：人对地面的压强变大，D 错。选 C。6.（2020达州6）如图所示，把用P=1.O X lO-kg/m：的复合材料制成边长分别为2m 和 3m 的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上，甲、乙对地面的压强分别为P.、P乙；把 G,=2 X 10 N的物体放在甲上，G 2=3X1O N 的体放在乙上，此时甲、乙对 地 面 的 压 强 分 别 为、P/,则下列结果正确的是（）6C.p甲:p乙=3:2 乙=3:4D.p甲。乙=3:2 万好/?乙=4:3【答案】A【解析】由题意可知：将边长分别为2m 和 3m 的甲、乙两实心均匀正方体放在水平地面上,甲对地面的压强为p产=P g a甲；同理，乙对地面的压强为p C=P g a乙；卜甲 5甲 5甲则甲、乙对地面的压强之比为曳=吧=.=I。p乙 pga乙 a乙 3甲的重力为 G，p=m，g=P g V 甲 n.O XlO kg/m X(2m)3X 10N/kg=8 X 1O N；把 G=2X10N 的物体放在甲上，此时甲对地面的压强为p,=W=汕?=8 W N +2半N=2 5xi O P a;同理，乙的重力为G乙=2.7 X 1 0%。把 G z=3X10t N的体放在乙上，乙对地面的压强为P/=丝 学=2：7XI O4N 3”，N=J xi O P a;甲、乙对地面的压强之比为S a 乙(3m)3P甲 2.5X104N 3 4-r次、止 A=-=-o A 正确。选 A oP 乙 10/3X104N 47.(2020苏 州 10)小明采用“向漏斗口吹气，观察乒乓球状态”的方法来探究流速对流体压强的影响。以下方案不合理的是()A.竖直向上吹气B.水平向右吹气C.竖直向下吹气D.斜向下吹气【答案】A【解答】A.不吹气时，乒乓球受到的重力和支持力是平衡力，乒乓球处于静止状态；竖直向上吹气时，乒乓球底部空气流速大压强小，乒乓球上面流速小压强大，产生向下的压力，乒乓球受竖直向下的重力，乒乓球还受到支持力作用，这三个力是平衡力，乒乓球也处于静止状态，所以竖直向上吹气没有改变乒乓球的运动状态，不能很好的探究流体流速对流体压强的影响，A正确。B .不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，水平向右吹气时，乒乓球左侧空气流速大压强7小，乒乓球右侧空气流速小压强大，产生向左的压力，乒乓球保持静止状态，所以水平向右吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，B 错。C.不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下落，竖直向下吹气时，乒乓球上方空气流速大压强小，乒乓球下方空气流速小压强大，产生向上的压力，乒乓球保持静止状态，所以竖直向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，C 错。D.不吹气时，乒乓球由于重力作用会滚下来，斜向下吹气时;乒乓球右上方空气流速大压强小，乒乓球左下方空气流速小压强大，产生向右上方的压力，乒乓球保持静止状态，所以斜向下吹气改变了乒乓球的运动状态，可以探究流速对流体压强的影响，D 错。选 A。8.（2020泸 州 10）在泸州市第35届科技创新大赛上，某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中，另一端与塑料瓶盖相连并密封，在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉，然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧，发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内，如图所示。下列说法中正确的是（）A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉，目的是让瓶内空气增加B.用瓶盖盖住瓶口并拧紧，目的是让瓶内气压始终等于大气压C.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是利用了连通器原理D.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是因为瓶内气压小于大气压【答案】D【解析】A.塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉，塑料瓶内空气受热膨胀溢出，目的是让瓶内空气减少，A 错。B.塑料瓶内空气受热膨胀溢出，瓶内空气减少，再用瓶盖盖住瓶口并拧紧，目的是让瓶内气压始终小于大气压，B 错。CD.烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是因为瓶内气压小于大气压，利用了大气压的作用，C 错，D 正确。选 D。9.（2020甘孜22）如图所示，一块长为L,质量分布均匀的木板A 放在水平桌面上，木板A右端与桌边缘相齐。在其右端施加一水平力尸使木板A 右端缓慢地离开桌边三分之一，在木板 A 移动过程中，木板A 对桌面的压强,木板A 对桌面的压力。（选8填“增大”“减小”或“不变”）。【解析】物体对水平面的压力等于自身的重力，在木板A运动过程中，A的重力不变，所以A对桌面的压力不变。在木板的右端施加一水平力F使木板A右端缓慢地离开桌边三分之一时，木板与桌面的接触面积变小，受力面积变小，但压力不变，由p=F/s可知:木板A对桌面的压强不断增大。1 0.（2 0 2 0甘 孜2 4）如图所示，茶壶的壶嘴与壶身构成连通器，若茶壶中水深8 c m,则水对壶底的压强是 P a （g取l O N k g）；若将茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后，壶嘴和壶身中水面（选 填“相平”或“不相平”）【答案】8 0 0 相平【解析】水对壶底的压强为:p=P g h=l.O X I O k g/m X 1 0 N/k g X 8 X 1 0-2m=8 0 0 P a.由连通器的原理可知：当连通器中液体静止时，液面总保持相平，所以茶壶略微倾斜、水不溢出且保持静止后，壶嘴和壶身中水面相平。1 1.（2 0 2 0广 东1 0）如图所示，用拇指和食指按压一支铅笔的两端，拇指和食指受到的压力分别 为F,和F”受到的压强分别为Pi和p2,贝IJ F,P|p2（两 空 选 填“”或=）;若F z=l N,笔尖的面积为I X 1 0 6n l2,则,2=p a。【答案=F 浮,、，所 以 A沉底的条件成立。此时油对容器底部的压强为：pB=P B g hs,=9 0 0 k g/m3X 1 0 N/k g X0.0 4 m=36 0 P ao(3)圆柱体C的体积为：V c=-1 2 0 c m3；C的底面积为：S c=生=1竽血=2 0 c m2oPc lg/cm3 Hc 6cm12由于A的密度小于水，假设将A竖直缓慢放入C内释放后静止时沉底，则液面上升后的高度为：h j =件?=为驾x 等=2 4 c m：A所受的浮力为：F浮 =P(g S,h c =1 0 0 0 k g/m3X l O N/k g X O.0 0 1 5m2X 0.2 4 m=3.6 NO因为F浮/GA,所以A沉底的条件不成立，应漂浮，此时：P c g S A A h c-n)A g,静止时A浸入的深度为：!(：=-2=6 c m 此时有：PCA l g/c m，1 5c m，h c S c=H c S(+A h c (S SA)，物体A 距容器底的高度为：H.c.=h c-(S r S A-)-A-h-c =6八 c m -(-2-0-c-m-2-1-5-c7m-2-)-x-6-c-m-=4.5 c m。sc 2 0 c m2由于C的高度为H=1 0 c m,则溢出水的体积为：V 溢二(H c+A hcH)(Sc SA)=(4.5c m+6 c m-10c m)(20c m215c m2)=2.5c m3C 中剩余水的体积为:V 剩=Vc V 溢=120c m3-2.5c m3=117.5c m3o再将A竖直向上缓慢提升0.5c m后：V=(H c+zsh c)+(SC-SA)mii.i V剩 余 一(H c+A H c)Sc 117.5c m3(4.5c m+0.5c m)20c m2 n r贝 I k h c =-=-；-；-=3.5c mSc SA 20c m215c m2静止时 c 中水的深度为：h e =Ahc,+H C+Ahc=3.5c m+4.5c m+0.5c m=8.5c m水对容器底部的压力为:F=pSc=P c g h j Sc=1000k g/m:!X lON/k g XO.085c mXO.002m2=l.7N答：(1)A 的底面积为15c m；(2)若将A竖直缓慢放入B 内，释放后静止时，油对容器底部的压强为3 6 0Pa；(3)若将A竖直缓慢放人C 内，释放并稳定后，再将A竖直向上缓慢提升0.5c m,静止时水对容器底部的压力为L 7 N。13