【文章內(nèi)容簡介】 和磨菜刀都是通過改變受力面積來改變壓強的 ,鞋底做上花紋是 為了增大摩擦力 ,攔河壩的形狀與液體壓強特點有關(guān)。 解題關(guān)鍵 多關(guān)注日常生活實例與所學(xué)物理知識的聯(lián)系 ,學(xué)以致用。 4.(2022吉林 ,3,2分 )下列做法能夠增大壓強的是 ? ( ) 答案 A 圖釘尖端做得很尖 ,壓力一定時 ,減小了受力面積 ,增大壓強 ?；┌灏迕孀龅煤艽?, 壓力一定時 ,增大了受力面積 ,減小壓強 。書包背帶做得很寬 ,壓力一定時 ,增大了受力面積 ,減小 壓強 。載重汽車安裝多個車輪 ,壓力一定時 ,增大了受力面積 ,減小壓強。故正確選項為 A。 5.(2022廣東廣州 ,11,3分 )圖中水平雪地上 ,穿著雪橇的芳芳總質(zhì)量為 70 kg,沒有陷入雪地 。而穿 著運動鞋的小明總質(zhì)量為 50 kg,卻深陷雪地。下列說法正確的是 ? ( ) ,無法比較誰對雪地的壓強大 答案 C 在水平雪地上 ,人對雪地的壓力等于其重力 ,芳芳的質(zhì)量大于小明的質(zhì)量 ,所受的重 力大于小明的重力 ,所以芳芳對雪地的壓力大于小明對雪地的壓力 ,A、 B項錯誤 。壓強是描述 壓力作用效果的物理量 ,數(shù)值上等于單位面積上受到的壓力 ,作用效果越明顯 ,壓強越大 ,C項正 確 ,D項錯誤。所以選 C。 6.(2022廣東 ,11,3分 )圖是“探究影響壓力作用效果的因素”實驗。甲圖所示 ,將小桌放在海綿 上 。乙圖所示 ,在小桌上放一個砝碼 。丙圖所示 ,把小桌翻過來 ,桌面朝下 ,并在它上面放一個砝 碼。①比較 兩圖可知 ,當(dāng)受力面積一定時 ,壓力越大 ,壓力的作用效果越明顯 。②比較 乙、丙兩圖可知 ,當(dāng)壓力一定時 , ,壓力的作用效果越明顯 。③此實驗中運用到的 主要探究方法是 。 ? 答案 ①甲、乙 ②受力面積越小 ③控制變量法 (或轉(zhuǎn)換法 ) 解析 本題主要運用控制變量法 ,甲、乙兩圖受力面積相同 ,乙的壓力大 ,效果明顯 。乙、丙兩 圖壓力相同 ,乙的受力面積小 ,效果明顯。 7.(2022河北 ,37,6分 )實心圓柱體甲和長方體乙分別放置在水平地面上 ,甲的密度為 103 kg/m3, 質(zhì)量為 12 kg,底面積為 4 102 m2。乙的質(zhì)量為 kg,邊長分別為 m、 m、 m。 (g取 10 N/kg) (1)求乙的密度。 (2)求甲直立時對水平地面的壓強。 (3)若在甲的上方水平截去一段并疊放在乙的正上方后 ,甲剩余圓柱體對水平地面的壓強恰好 等于此時乙對水平地面壓強的最小值 ,求甲截去的高度。 答案 (1) 103 kg/m3 (2)3 103 Pa (3) m 解析 (1)乙的體積 : V乙 = m m m=6 103 m3 乙的密度 :ρ乙 =? =? = 103 kg/m3 (2)由于甲放在水平地面上 甲對水平地面的壓強 : p甲 =? =? =? =? =3 103 Pa (3)當(dāng)乙與地面的接觸面積最大時 ,乙對水平地面的壓強最小 受力面積 : S乙 = m m=6 102 m2 由題意可知 :? =? m甲截 =? =? = kg 則甲截去的高度 :h甲截 =? =? = m m乙乙 33 10 m??FS 甲甲GS 甲甲mgS甲甲2212kg 10 N/ kg4 10 m???GGS?甲 甲 截甲S?乙 甲 截乙S m SSS??乙 乙甲 甲乙甲2 2 2 22 2 2 212kg 6 10 m 4 10 m4 10 m 6 10 m?????? ? ??? ??mρ S甲 截甲 甲3 3 2 10 kg/m 4 10 m?? ? ?考點二 液體壓強 1.(2022北京 ,15,2分 )如圖所示 ,盛有水的杯子靜止在水平桌面上。杯子重 1 N,高 9 cm,底面積為 30 cm2。杯內(nèi)水重 2 N,水深 6 cm,水的密度為 103 kg/m3,g取 10 N/kg。下列選項中正確的 是 ?( ) 900 Pa 2 N 1 000 Pa N 答案 C 水對杯底的壓強為 p=ρ水 gh= 103 kg/m3 10 N/kg m=600 Pa,A選項錯誤 。水對 杯底的壓力為 F=pS=600 Pa 3 103 m2= N,B選項錯誤 。水杯對桌面的壓力為 F39。=G杯 +G水 =1 N+ 2 N=3 N,D選項錯誤 。水杯對桌面的壓強為 p39。=? =? =103 Pa,C選項正確。 39。FS 323N10 m??解題關(guān)鍵 因為杯子不是柱形的 ,水對杯底的壓力不等于水的重力 ,要先根據(jù) p=ρ水 gh求出水對 杯底的壓強 ,再利用 F=pS求出水對杯底的壓力 。計算桌面受到的壓強和壓力時 ,要先找到壓力 , 再利用 p=? 求出桌面所受的壓強。 FS2.(2022江蘇蘇州 ,9,2分 ,★ )兩個用同一種材料制成且完全相同的密閉圓臺形容器一正一反放 置在同一水平桌面上 ,容器內(nèi)裝有質(zhì)量和深度均相同的液體 ,如圖所示。若它們分別在水平方 向拉力 F1 和 F2的作用下沿桌面做勻速直線運動 ,速度分別為 v和 2v,容器底部受到液體的壓強 分別為 p1和 p2。下列關(guān)系正確的是 ? ( ) ? = p2 F1=F2 p2 F1F2 p2 F1=F2 p2 F1F2 答案 C 由于液體質(zhì)量相同 ,而左邊液體的體積小于右邊液體的體積 ,因此左邊液體的密度 大于右邊液體的密度 ,再結(jié)合液體深度相同 ,由 p=ρ液 gh可知 ,p1p2。由于兩容器都做勻速直線運 動 ,因此拉力等于摩擦力 ,而摩擦力取決于接觸面粗糙程度和壓力大小 ,根據(jù)題目條件可知 ,接 觸面粗糙程度相同且壓力相等 ,因此摩擦力相等 ,所以 F1=F2。由以上分析知 ,A、 B、 D錯誤 ,C 正確。 評析 本題主要考查了液體壓強和二力平衡條件的應(yīng)用 ,能夠比較出兩液體的密度大小 ,判斷 出容器與桌面間的摩擦力大小關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵。 3.(2022山東德州 ,9,2分 ,★ )用圖所示的實驗裝置來測量液體的密度。將一個帶有閥門的三通 U形管倒置在兩個裝有液體的容器中 ,用抽氣機對 U形管向外抽氣 ,再關(guān)閉閥門 K。已知左邊液 體的密度為 ρ1,左右兩邊液柱高度差分別為 h h2,則下列說法正確的是 ? ( ) ? U形管內(nèi)抽成真空 U形管傾斜 ,左右兩邊液柱高度差會增大 ρ2=? ρ2=? 112ρ hh121h答案 C 由液體壓強公式知 ρ1gh1=ρ2gh2,得右邊液體的密度 ρ2=? ,故 C項正確 ,D項錯誤。液 柱上方的氣體壓強相等即可 ,U形管內(nèi)不一定抽成真空 ,故 A項錯誤 。將 U形管傾斜 ,若 U形管內(nèi) 為真空 ,則左右兩邊液柱高度差不變 ,若 U形管內(nèi)不是真空 ,則左右兩邊液柱高度差會減小 ,B項 錯誤。故選 C。 112ρ hh評析 本題考查了液體壓強的計算與理解 ,利用平衡關(guān)系 ,結(jié)合液體壓強公式是解答本題的關(guān) 鍵。 4.(2022吉林長春 ,16,2分 )如圖所示 ,兩個完全相同的彈簧測力計 ,上端固定在同一高度 ,下端分 別懸掛完全相同的柱形金屬塊 ,在其正下方同一水平面上放置兩個完全相同的柱形容器。分 別向甲、乙兩個容器中緩慢注入水和鹽水 ,當(dāng)兩個金屬塊各有一部分浸入液體中 ,且兩個彈簧 測力計的示數(shù)相等時 ,兩個金屬塊下表面受到的液體壓強的大小關(guān)系為 p甲 p乙 ,兩個容 器底受到的液體壓強的大小關(guān)系為 p水 p鹽水 。 ? 答案 = 解析 金屬塊受到豎直向上的拉力和液體對金屬塊底部向上的壓力 ,當(dāng)金屬塊靜止時 ,根據(jù)二 力平衡可知這兩個力的和等于金屬塊的重力。因為測力計的拉力和金屬塊的重力相同 ,所以 液體對金屬塊的壓力相同 ,金屬塊的底面積相同 ,所以金屬塊下表面受到的壓強大小相等。以 金屬塊底面所在的水平面為分界面將容器中的液體分為上下兩部分 ,上部分液體壓強相同 。下 部分的液體深度 h相同 ,鹽水密度較大 ,根據(jù) p=ρgh可知 p水 p鹽水 。 審題技巧 本題是浮力、壓強的綜合題 ,影響浮力和壓強的因素較多。審題時應(yīng)當(dāng)把握題中 的相同量和不同量。關(guān)鍵詞是“同一”、“完全相同”、“相等”等。 思路分析 首先根據(jù)平衡條件分析得出測力計的拉力大小等于物體重力與浮力的差 ,得出液 體對金屬塊底面的壓力大小關(guān)系 ,然后以金屬塊底面所在水平面作為分界面將容器內(nèi)的液體 分成上下兩部分 ,分析上下兩部分液體壓強之和 ,再分別對比大小。 5.(2022內(nèi)蒙古呼和浩特 ,13,3分 )小涵同學(xué)利用如圖所示的器材探究“液體內(nèi)部壓強的特 點”。 ? 甲 乙 ? (1)壓強計 (選填“屬于”或“不屬于” )連通器 。 (2)當(dāng)壓強計的金屬盒在空氣中時 ,U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平 ,而她卻觀察到如圖甲所示的情 景 ,調(diào)節(jié)的方法是 (選填“ A”或“ B” )。 (3)調(diào)好后 ,將探頭放入水中 ,并多次改變探頭在水中的深度如圖乙所示 ,同時 ,比較每次的深度 及相應(yīng)的 U形管左右兩側(cè)液面的高度差。這是為了探究 。 答案 (1)不屬于 (2)B (3)液體壓強與深度的關(guān)系 解析 (1)上部開口、底部連通的容器叫作連通器 ,而壓強計探頭是封閉的 ,所以壓強計不屬于 連通器。 (2)圖甲所示的情景說明 U形管左側(cè)液面受到的氣壓大于大氣壓 ,要使 U形管兩邊的液面相平 , 應(yīng)取下軟管重新安裝使軟管中的氣壓等于大氣壓。 (3)U形管左右兩側(cè)液面的高度差表示探頭所在處液體壓強的大小 ,從圖乙中可看出 ,探頭在水 中深度增加 ,U形管液面高度差變大 ,表示液體壓強變大 ,此實驗是為了探究液體壓強與深度的 關(guān)系。 知識拓展 用 U形管中液面高度差的大小來表示液體壓強的大小 ,運用了轉(zhuǎn)換法。物理學(xué)中 對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量 ,通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識 或用易測量的物理量間接測量 ,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。 6.(2022四川成都 ,B7,6分 )如圖甲所示 ,A、 B為不同材料制成的體積相同的實心正方體 ,浸沒在 圓柱形容器的水中 ,容器內(nèi)部底面積是正方體下表面積的 4倍。沿固定的方向緩慢勻速拉動繩 子 ,開始時刻 ,A的上表面剛好與水面相平 ,滑輪組繩子自由端的拉力 F的大小為 F0,F隨繩端移動 距離 s繩 變化的圖像如圖乙所示。已知動滑輪的重力 G動 =5 N,ρ水 = 103 kg/m3,g取 10 N/kg。除 了連接 A、 B間的繩子承受拉力有一定限度外 ,其他繩子都不會被拉斷?；喤c軸的摩擦、繩 的質(zhì)量等次要因素都忽略不計。 (1)正方體 A、 B間的繩子長度 L繩 是多少 ? (2)正方體 A和 B的密度 ρA和 ρB分別是多少 ? (3)整個過程中 ,水對容器底部壓強的最大變化量 Δp是多少 ? 答案 (1) m (2)ρA= 103 kg/m3 ρB=2 103 kg/m3 (3)375 Pa 解析 (1)圖像 DE段對應(yīng)的是 A、 B間繩子逐漸露出水面的過程 此過程中 ,s繩 = m ∵ 滑輪組是由 2段繩子承擔(dān)物重 ∴ L繩 = m 評分意見 :有分析過程且結(jié)果正確得 1分。 (2)圖像 CD段對應(yīng)的是 A逐漸露出水面的過程 ,此過程中 ,s繩 = m 推知 :A的上表面離開原水面位置 m,水面從原位置下降 m A露出水面的高度為 m 即 :正方體的邊長 L= m,體積 V=103 m3 F浮 A=F浮 B=ρ水 gV排 = 103 kg/m3 10 N/kg 103 m3=10 N 整個過程中 :由于滑輪組是 2段繩子承擔(dān)物重 ,設(shè)動滑輪掛鉤下繩子拉力為 F39。 則 :2F=F39。+G動 開始時刻對應(yīng)的狀態(tài) :2F0=GA+GBF浮 AF浮 B+G動 ? ① 圖像 D點對應(yīng)的狀態(tài) :? F0=GA+GBF浮 B+G動 ? ② 83繩子斷裂后 :2F0=GA+G動 ? ③ ①②③式代入已知數(shù)據(jù)后 ,聯(lián)立解得 :GA=25 N,GB=20 N,F0=15 N 進一步得 :ρA= 103 kg/m3,ρB= 103 kg/m3 評分意見 :求出物體邊長或體積得 1分 ,列出力的平衡方程組得 1分 ,結(jié)果正確得 1分。 (3)圖像 J點對應(yīng)的狀態(tài) (A、 B間繩子剛要拉斷時 ): 3F0=GA+GBF浮 B39。+G動 代入已知數(shù)據(jù)可得 :F浮 B39。=5 N 表明 :B的一半體積露出水面 ,露出水面的高度為 m,B露出過程水面下降 5 m A露出過程水面下降 m 兩個階段水面累計下降 Δh= 5 m Δp=ρ水 gΔh= 103 kg/m3 10 N/kg 5 m=375 Pa 由于此時水面下降到最低處 ,水對容器底部壓強的變化量達到最大。 評分意見 :求出 F浮 B‘得