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主题二 力学
专题 09 压强
考情概览:理解课标要求,把握命题方向,总结出题角度。
中考新考法:从新情境、新设问、跨学科等方向设置新考法真题。
真题透视:精选真题,归类设置,完整展现中考试题的考查形式。
►考向一 压力和压强
►考向二 液体压强及连通器
►考向三 大气压强
►考向四 流体压强与流速的关系
新题特训:选用最新优质题、创新题,巩固考点复习效果。
课标要求 考点 命题预测
通过实验,理解压强。知道增大 主要命题点有:理解压力的概念、压强的物理
和减小压强的方法,并了解其在 压力和压强 意义、压强的计算、增大和减小压强的方法、
生产生活中的应用 探究压力的作用效果、液体压强的特点、液体
探究并了解液体压强与哪些因素 液体压强及连通 压强的大小计算、液体压强的大小比较、探究
有关 器 液体压强的特点、证明大气压存在的实验、大
知道大气压强及其与人类生活的 气压强的测量、大气压的变化、及大气压的应
大气压强
关系 用、流体压强与流速关系的现象辨析、飞机升
力产生原因等。
了解流体压强与流速的关系及其 流体压强与流速
题型主要是选择题、填空题,实验题和计算
在生产生活中的应用 的关系
题。
1.(新情境)(2024·山东威海)如图是用羊皮制作的锅,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,此
地大气压强 标准大气压(选填“低于”“等于”“高于”);羊皮锅不会因温度过高而损坏是因为
。
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【答案】 低于 见解析
【解析】[1]气压低,水的沸点低,1标准大气压下水的沸点是100℃,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃
左右,说明此地大气压强低于标准大气压。
[2]当水沸腾后,虽然不断吸热,但温度保持不变,羊皮锅不会因温度过高而损坏。
2.(跨学科)(2024·贵州)如图所示,安装在雪龙2号极地考察船船头底部的破冰艏(shǒu)是我国南
极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,能 (选填“增大”或“减小”)对冰层的压强实现破冰。
【答案】增大
【解析】由题意知,破冰艏(shǒu)是我国南极科考时的破冰利器,它犹如一把利刃,因此是通过减小受
力面积来增大对冰层的压强实现破冰。
3.(新考法)(2024·陕西)小明在做“探究液体压强与哪些因素有关”的实验时,用到的压强计如图1
所示;
(1)如图1,用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装置气密
性 (选填“良好”或“差”),如果液体内部存在压强,将探头放入液体内部,U形管两侧水面就
会产生高度差,高度差的大小反映探头 (选填“A”或“B”)面所受压强大小;
(2)小明通过探究得出结论:在相同液体内部,同一深度处各个方向的压强大小相等。继续探究液体内部
压强与深度的关系,他改变橡皮膜浸入水中的深度H,记录U形管两侧水面的高度差h,多次实验,记录数
据,如表1所示。分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度越深,压强越 ;
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
5. 10. 12. 14.
H/cm 6.0 7.0 8.0 9.0 11.0 13.0 15.0
0 0 0 0
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4. 11.
h/cm 5.2 6.0 6.6 7.4 8.2 9.0 9.6 10.4 12.0
6 2
(3)小明发现,虽然U形管和水槽中装入的是相同的水,但是U形管两侧水面的高度差h与探头浸入水中的
深度H不相等,猜想其可能与橡皮膜发生形变有关。进一步分析数据发现,H增大时,h也随之增大,且h
始终小于H。你还能从表1中发现数据变化的规律是 ,你认为数据变化呈现这种规律的原因可能是
;
(4)小明用一根与U形管内径相等的直玻璃管替代探头,并在玻璃管上标注刻度,下端管口标为“0”刻度
线。将玻璃管竖直放入水中,如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差 反映的是深度 cm
处的压强。改变 ,记录 和对应的 ,多次实验,记录数据,如表所示。分析数据可知,去掉橡皮薄
膜后, 可以准确反映 处的液体压强大小;
实验次数 1 2 3 4 5
12.
6.0 8.0 10.0 14.0
0
12.
6.0 8.0 10.0 14.0
0
(5)将玻璃管分别竖直放入酒精、水、盐水和某未知液体中,保持深度H为10.0cm,记录U形管两侧水面
2
的高度差 ,如表,已知 ,则该未知液体的密度为
。
液体种类 酒精 水 盐水 某未知液体
10.
10.0 10.0 10.0
0
10.
8.0 11.0 15.0
0
【答案】(1) 良好 A (2)大 (3) 随着H的增大,h与H的差值越来越大 由于橡
皮膜的弹力对水产生了一定的压强 (4)6.0 (5)1.5
【解析】(1)[1]用手指按压探头的橡皮膜,发现U形管两侧的水面有明显高度差且升降灵活,说明该装
置气密性良好,若装置漏气,则U形管两侧的水面不会有变化。
[2]高度差的大小反映有橡皮膜一侧,即探头A面所受压强大小。
(2)U形管两侧液面高度差越大,表示液体内部压强越大;分析数据可得出结论:在相同液体内部,深度
越深压强越大。
(3)[1]还能从表1中发现数据变化规律是随着H的增大,h与H的差值越来越大。
[2]数据变化呈这种规律的原因是由于橡皮膜的弹力对水产生了一定的压强。
(4)如图3所示,此时U形管两侧水面的高度差 反映的压强为
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(5)根据 可得该未知液体的密度
►考向一 压力和压强
1.(2024·江苏宿迁)如图所示,是修筑公路的压路机,下列措施为了增大压强的是( )
A.碾子质量很大 B.轮胎很宽
C.用橡胶制作轮胎 D.向转轴加润滑油
【答案】A
【解析】A.碾子质量很大,对路面压力较大,在受力面积一定时,可以增大对路面的压强,故A符合题
意;
B.轮胎很宽,增大了受力面积,在压力一定时可以减小压强,故B不符合题意;
C.用橡胶制作轮胎,这是利用橡胶弹性好、耐磨的特性,故C不符合题意;
D.向转轴加润滑油可以减小摩擦,故D不符合题意。
故选A。
2.(2024·山东青岛)黄海海平面是中国高程系统唯一基准面,在青岛的黄海海滨矗立着一座“中华人
民共和国水准零点”雕塑,标志着“高度从这里开始”,这座雕塑高6m,质量约为10t,它的四个支脚处
在同一水平面上,每个支脚与地面的接触面积约为250cm2,它对地面的压强大约是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】雕塑的重力为
雕塑对地面的压力等于其自身的重力,则雕塑对地面的压强为
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故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(2024·山东泰安)如图所示,质地均匀的正方体甲、乙置于水平地面上,甲、乙对地面的压强相
等,甲与乙的高度关系是 。若在甲、乙的上部沿水平方向切去相同的高度,剩余部分对地面的压力
和压强分别为 和 ,下列说法中( )
① ② ③ ④
A.只有①④正确 B.只有①③正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【解析】甲、乙两个均匀的实心正方体分别放在水平地面上,水平地面受到的压力等于其重力,则水平地
面受到的压强
它们对地面的压强相等,即
因为h > h ,所以ρ <ρ ,若在两个正方体的上部分别截去相同高度,甲剩余部分对水平地面的压
甲 乙 甲 乙
强为
乙剩余部分对水平地面的压强为
因为ρ <ρ ,所以
甲 乙
又因为
所以
即p >p 。
甲 乙
甲对水平地面的压力为
F =P S
甲 甲 甲
乙对水平地面的压力为
F =P S
乙 乙 乙
因为P >P S >S ,所以F >F 综上可知,只有①③正确。
甲 乙, 甲 乙 甲 乙。
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故选B。
4.(2024·广西)某次加工螺母的过程中,裁出底面为正八边形的金属柱体,其质量为7.68×10-2kg,底
面积为4.8×10-4m2。如图甲所示,金属柱体放在水平地面上,其对地面的压强为 Pa;从中心挖
出和其等高、底面半径为r的圆柱体后,分别如图乙和图丙所示放在水平地面上,对地面的压强分别为
和 ,且 ∶ =20∶17,则r约为 cm。(已知该金属密度为8×103kg/m3,取 =1.4、
π=3.1、g=10N/kg)
【答案】 1
【解析】[1]金属柱体放在水平地面上,对地面的压力为
根据 可知,其对地面的压强为
[2]正八边形的金属柱体的体积为
金属柱体的高为
根据正八边形边长和面积的关系 ,可得
解得
根据
可知,图乙中金属柱体对地面的压强和图甲中金属柱体对地面的压强相等,即
由
∶ =20∶17
可得,图丙中金属柱体对地面的压强为
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图丙中接触面积为
则丙对地面的压力为
丙的重力为
则减小的重力为
则减小的质量为
从中心挖出和其等高、底面半径为r的圆柱体,则挖去圆柱体的体积为
则挖去圆柱体的底面积为
底面半径为r为
5.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在探究“影响压力作用效果的因素”实验中,实验小组利用小桌、砝码、
海绵、沙子等器材在水平台面上进行探究。
(1)实验中压力的作用效果是通过海绵 来体现的, (选填“可以”或“不可以”)用木板
代替海绵来完成实验;
(2)比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制 相
同;改变压力的大小,可以得出结论: ;
(3)比较图2、图3所示实验的现象可以得出另一结论,下列实例中,可用此结论解释的是: ;
A.书包的背带做的很宽 B.严禁货车超载
(4)图3中桌面对海绵的压强为 ,小航将图3中的小桌、砝码平放在表面平整的沙子上,静止时如图4
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所示,桌面对沙子的压强为 ,则 (选填“<”、“=”或“>”);
(5)小彬选用质地均匀的长方体物块A代替小桌进行探究,如图5所示,将物块A沿竖直虚线方向切成大
小不同的两部分。将左边部分移开后,发现剩余部分对海绵的压力作用效果没有发生变化,由此他得出结
论:压力的作用效果和受力面积无关。你认为他在探究过程中存在的问题是: 。
【答案】 被压下的深浅 不可以 受力面积 受力面积相同时,压力越大,压力的作用效
果越明显 A = 没有控制压力的大小相同
【解析】(1)[1][2]根据转换法,图中压力的作用效果是通过海绵的凹陷程度来体现的,由于木板的形
变不明显,所以不可以用木板代替海绵来完成实验。
(2)[3][4]比较图1、图2所示的实验现象,将小桌分别正立放在海绵上,这样做的目的是为了控制受力
面积大小不变,压力的大小不同,由于海绵的凹陷程度不同,且压力越大海绵的凹陷程度越大,故可得结
论:当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越显著。
(3)[5]分析比较图2、图3的实验现象知道,两图的压力大小不变,受力面积的大小不同,海绵的凹陷
程度不同,且受力面积越小海绵的凹陷程度越大,故可得结论:当压力相同时,受力面积越小,压力作用
效果越显著。
A.书包的背带做得又宽又大,这是通过增大受力面积来减少压力的作用效果,故符合题意;
B.交通管理部门规定,严禁货车超载,通过减小压力来减小压强,故不符合题意。
故选A。
(4)[6]压强大小跟压力大小和受力面积大小有关,图3和图4两图压力相同,受力面积相同,由
知道,压强相同,即
(5)[7]为了探究压力的作用效果与受力面积的关系,应保持压力相等,改变受力面积,观察泡沫的凹陷
程度;小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积的关系”时,将物块沿竖直方向切成大小不同的两
块,这样两块对泡沫的压力不同,小明可以改变物块A的放置方向,从而改变物块对底面压力的受力面
积,同时保持了压力不变,可用于探究“压力的作用效果与受力面积的关系”。
6.(2024·北京)近年来在东北林区发现了越来越多野生东北虎的足迹。生物学家为了估算某只野生东
北虎的质量,在松软、平坦且足够深的雪地上,选取该东北虎四脚着地停留时的脚印,其中的一个脚印如
图甲所示。在方格纸上描绘出脚印的轮廓,如图乙所示,图中每个小方格的面积均为 ,数出脚印轮廓
所围小方格的个数(凡大于半格的都算一个格,小于半格的都不算),用数出的小方格的个数乘以一个小
方格的面积,就大致得出了脚印的面积。测出脚印的深度,在脚印旁边相同的雪地上放一底面积为
的平底容器,在容器中缓缓放入适当的物体,当容器下陷的深度与脚印的深度相同时,测出容器及内部物
体的总质量为30kg。忽略脚趾和脚掌之间空隙的面积,g取10N/kg,求:
(1)该东北虎一只脚印的面积 ;
(2)该东北虎的质量 。
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【答案】(1)135cm2 (2)162kg
【解析】(1)由图乙可知,脚印占用的小方格的数量为15,因此该东北虎一只脚印的面积约为
(2)容器及内部物体的总质量为30kg时,平底容器对地面的压力为
平底容器对地面的压强为
当容器下陷的深度与脚印的深度相同,则东北虎对地面的压强与容器对地面的压强相等,则东北虎对地面
的压力即重力为
该东北虎的质量
解题技巧
(1)压力不一定是由于物体受到重力而引起的;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)柱体对水平面的压力 ,所以柱体对水平面的压强 ,柱
形固体对水平面的压强只与柱体的密度和高度有关,与体积和底面积无关。
(3)影响压力作用效果的因素:压力和受力面积。受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果
越明显;压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
►考向二 液体压强及连通器
7.(2024·广东广州)某居民楼水塔液面与各楼层水龙头的竖直距离如图所示,若ρ =1.0×103kg/m3,
水
g=10N/kg,水龙头关闭时,c处所受水的压强为( )
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A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题图可知,水龙头关闭时,c处水的深度为
所以c处水龙头所受水的压强为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8.(2024·江苏常州)如图所示,甲、乙两支完全相同的试管内分别装有质量相等的不同液体,甲试管
倾斜、乙试管竖直,两试管内液面相平,甲试管内的液体密度为 ,液体对试管底部的压强为 ;乙试
管内的液体密度为 ,液体对试管底部的压强为 ,则 , 。
【答案】 < <
【解析】[1][2]由图可知,甲容器中的液体体积要比乙容器大,因液体质量相同,由 可知甲液体的
密度比乙液体密度小,即
ρ <ρ
甲 乙
因为两试管中液面等高,由液体压强公式p=ρgh可知
p
”)
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【答案】 = >
【解析】[1]甲、乙两容器,分别装有同种液体,且深度相同,根据 ,两容器底部受到液体的压强
相等,即 ,因为两容器的底面积相等,由 可知液体对容器的底部的压力 。
[2]甲、乙是两个质量、底面积都相等的容器,且由图可知甲容器中水的质量比乙容器中水的质量多,所
以甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,容器底面粗糙程度相同,因此甲容器在桌面上受到的摩
擦力更大。用沿水平方向的力F、F分别缓慢推动甲、乙两容器在桌面上做匀速直线运动,根据二力平衡
3 4
可知,F、F分别等于甲、乙两容器在桌面受到的摩擦力,因此F>F
3 4 3 4。
10.(2024·江苏淮安)在“探究影响液体内部压强因素”实验中:
(1)实验中使用的压强计如图甲所示.使用前用手指按压橡皮膜,是为了检查压强计的 。实验
中,通过U形管两侧液面的 来反映液体内部压强的大小。
(2)比较乙、丙两图,可得结论:不同液体的相同深度处, 越大,液体压强越大。
(3)换用五根一端蒙有相同橡皮膜的玻璃管(粗细相同),探究影响液体压强大小的因素。管中加入适量
的水,如图丁所示。
①根据图丁中1、2和3号管的现象,可得液体压强大小与 有关。
②为了探究液体长度对液体压强有无影响,用4号管和5号管进行实验。由图示实验现象可知,液体压强
与液体长度 。
【答案】(1) 气密性 高度差 (2)液体的密度 (3) 液体深度 无关
【解析】(1)[1]使用前用手指按压强计的橡皮膜,是为了检查实验装置的气密性,如果按压探头时,U
形管两侧液面高度差有明显变化,则气密性良好。
[2]实验采用转换法,实验中,通过U形管两侧液面的高度差来反映液体内部压强的大小。
(2)乙、丙两图所用的液体不同,探头所处的深度相同,U形管两侧两管中液面的高度差不同,可得出结
论:不同液体的相同深度处,液体的密度越大,压强越大。
(3)①[1]由丁图1、2和3号管可知,液体的深度不同,橡皮膜凸出的程度也不同,因此可得液体压强大
小与液体的深度有关。
②[2]由丁图4和5号管可知,液体的长度不同,深度相同,橡皮膜凸出的程度相同,因此可得液体压强与
液体长度无关。
11.(2024·广东深圳)学习“液体压强”时,老师展示了如图甲所示的实验,辉辉同学观察实验后,得
出结论:深度越大,水的压强越大,水喷出的最远距离就越大。下课后,辉辉将自己的结论告诉老师,老
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师表扬了辉辉爱思考的好习惯,然后和辉辉一起到了思考乐实验室,另找一个矿泉水瓶,在侧边扎了两个
小圆孔C和D(圆孔A、B、C、D的直径相同),并进行了以下实验:观察得s小于s。
c d
(1)现已知h 见解析
【解析】(1)[1]已知
由p=ρgh可知液体压强的关系为
(2)[2]其他条件不变,将木板向右移,最远的水流依然落在木板上,将木板的左侧和矿泉水瓶左侧对
齐,木板静止,如图所示:
(3)[3]由(2)图可知,s'和s'分别为现在的最远距离,则有
c d
(4)[4]由上述实验可知,保持其他条件不变,仅将木板向右移,只改变了小孔到地面的距离,发现对应
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小孔水喷出的最远距离发生了变化,由此可知:水喷出的最远距离不仅与小孔在水中的深度有关,还与小
孔到地面的距离有关。辉辉同学实验过程中,没有控制小孔到地面的距离,小孔到地面的距离是变化的,
故不能通过喷出的距离显示压强的大小,不能探究压强与深度关系,因此辉辉同学的结论是错误的。
解题技巧
(1)液体内部的压强规律:液体内部向各个方向都有压强;液体的压强随深度的增加而增大;在
同一深度,液体向各个方向的压强相等;不同液体的压强还跟液体的密度有关。在深度相同时,液体的
密度越大,压强越大。
(2)静止液体的内部压强跟液体的密度、深度有关,跟液体的质量、体积及容器的形状、底面积
大小无关。
(3)在液体压强公式中h表示深度,而不是高度。h指液面到液体内研究的点的竖直高度。
(4)液体对容器底的压力是由于液体受到重力引起的,但压力不一定等于容器中液体的重力。压
力的大
小与容器的形状有关,只有竖直放置的柱形容器,液体对容器底部的压力才等于液体的重力。
(5)理解连通器原理要注意下面两个条件:一是“连通器里只有一种液体”;二是“在液体不流
动的情况下”,只有满足这两个条件,各容器中的液面才保持相平。
►考向三 大气压强
12.(2024·湖南长沙)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑
料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
【答案】D
【解析】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧紧
压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
13.(2024·宁夏)拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻
璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应
用该原理的实例: 。
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【答案】 大气压强 吸管吸饮料
【解析】[1]用火把拔火罐内里加热之后,拔火罐里边的空气排出去一部分,拔火罐内的气压减小,小于
拔火罐外边的大气压,在大气压强的作用下,拔火罐紧紧吸住患者的皮肤,不会掉下来。
[2]利用吸管来喝饮料时,我们用力吸吸管,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,则大气压就将饮料
压入吸管中,进入我们的口中,这与拔火罐的原理是相同的,都是利用了大气压的作用。
14.(2024·甘肃兰州)小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用力很难将
它们拉开,说明吸盘外部大气压强 (选填“大于”或“小于”)吸盘内部气压,小雅想要将两吸
盘分开,请你为小雅提供一条可行的建议: 。
【答案】 大于 在吸盘上扎一个小孔
【解析】[1]将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强,
在内外压力差的作用下,很难拉开。
[2]若在吸盘上扎一个小孔,气体进入,吸盘内部气体压强会变大,吸盘内外气体压强差变小,压力差变
小,可以轻松将两吸盘分开。
15.(2024·江苏无锡)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在
(选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为 ,外界大气压为
,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向
上的 力。
【答案】 平整 200 摩擦力
【解析】[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大
气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
解题技巧
(1)空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强。空气内
部向各个方向都有压强,空气中某一点向各个方向的压强大小相等。
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(2)托里拆利实验注意事项
①玻璃管中要充满水银,不能留有气泡;若有气泡,会使测量结果偏小。
②在做实验时要将玻璃管竖直放置。
③测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的竖直高度。
④管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管
提起还是压下无关。
⑤如果玻璃管上端破了一个洞,管内的水银不会向上喷出,因为破洞后的玻璃管与水银槽构成了连
通器,管内水银将向下落回水银槽,与水银槽中的液面相平。
(3)海拔越高,气压越小
(4)液体的沸点随气压的增大而升高。
►考向四 流体压强与流速的关系
16.(2024·四川乐山)乐山某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,要让飞机获得升
力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】AC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强的差值,不会获得向上的升
力,故AC不符合题意;
B.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压
强差,压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状。故B符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,上方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压
强差,压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选B。
17.(2024·山东青岛)下列实例中,能利用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.拦河坝上窄下宽更加稳固 B.用活塞式抽水机抽水
C.飞机机翼上凸下平获得升力 D.船只利用船闸在上下游之间往返
【答案】C
【解析】A.根据 可知,河水越深压强越大,拦河坝上窄下宽更加稳固,故A不符合题意;
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B.活塞式抽水机抽水是利用了大气压强的原理,故B不符合题意;
C.在流体中,流速越大的位置压强越小,飞机机翼上凸下平,上面压强小,下面压强大,产生了压强
差,从而获得升力,故C符合题意;
D.船只利用船闸在上下游之间往返是利用了连通器的原理,上端开口下端连通,故D不符合题意。
故选C。
18.(2024·山东泰安)如图所示,在两张纸中间向下吹气,纸会相互靠拢。这个现象说明:在气体中,
流速越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)。
【答案】小
【解析】由于流速越大的地方压强越小,所以当向两张纸中间吹气时,中间的空气流速快,压强小,而外
侧的空气流速慢,压强大,在此压强差的作用下,纸会相互靠拢。
19.(2024·陕西)风洞是一种检测飞行器性能的设施。如图,将飞行器固定在风洞中,通过人工产生并
控制气流,模拟飞行器飞行时周围气体的流动。检测时,飞行器相对气流是 的,其上方气体流速
大,压强 ,从而获得向上的升力。
【答案】 运动 小
【解析】[1][2]检测时,以气流为参照物,飞行器相对气流的位置发生了变化,飞行器相对于气流是运动
的;其上方气体流速大,压强小,下方气体流速小,压强大,从而形成向上的压强差和压力差,获得了向
上的升力。
解题技巧
利用流体压强与流的关系解释生活中的现象一般步骤
①确定流速大的地方在哪里。(或分析物体形状,凸出部分的流体流速大)
②根据压强大小确定压力大小及压力差的方向。
③根据压力差的作用分析产生的各种现象。
1.(2024河南郑州月考)学完压强知识后,某可爱但粗心的孩子整理的学习笔记如下,其中正确的是(
)
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A.坦克履带设计的目的是为了增大摩擦力和增大压强
B.滑雪时脚穿滑雪板可以减小对地面的压力
C.马鞍状自行车车座的设计可以减小对屁股的压强
D.物体的重力越大,对接触面的压力越大
【答案】C
【解析】A.坦克履带设计的目的是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,以及通过增大接触面积来
减小压强,故A错误;
B.滑雪时穿滑雪板可以通过增大受力面积来减小压强,但不能减小压力,故B错误;
C.马鞍状自行车车座的设计是通过通过增大接触面积来减小对屁股的压强,故C正确;
D.压力大小与重力没有直接关系,只有当物体单独水平放置时,压力才等于物体的重力,故D错误。
故选C。
2.(2025广东广州期中)原平整的细沙面上放上甲、乙两个质地均匀实心正方体,沙面凹陷程度如图所
示,则( )
A.甲的密度一定比乙大 B.甲对沙子的压力一定比乙对沙子的压力大
C.甲的重力一定比乙小 D.无法判断甲、乙的质量大小
【答案】D
【解析】由图可知,甲、乙两个实心正方体放在原来平整的细沙面上时,乙的凹陷程度比较深,则乙对沙
面产生的压强较大,即p h 时,ρ <ρ ,即甲的密度一定比乙小;由 得正方体对沙面的压
甲 乙 甲 乙 甲 乙
力F=pS,由
得正方体的质量
由于p
S ,但两者的关系不确定,则甲、乙的质量关系无法确定,根据G=mg,则甲、乙的重
甲 乙 甲 乙
力关系无法确定,甲对沙子的压力和乙对沙子的压力关系无法确定,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
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3.(2024河北唐山期中)跑车尾部常安装有如图1所示的气流偏导器,以提高跑车高速行驶时的稳定性,
已知气流偏导器的形状如图2所示,下列关于气流偏导器的说法中正确的是( )
A.气流偏导器下方流速大,压强小 B.气流偏导器下方流速大,压强大
C.气流偏导器上方流速大,压强小 D.气流偏导器上方流速大,压强大
【答案】A
【解析】如图,由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当车高速行驶时,气流偏导器的上方空气
流速小,压强大;下方空气流速大,压强小。空气对汽车向下的压强大于向上的压强,由此气体对汽车产
生了一个向下的压力,就提高了跑车高速行驶时的稳定性,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.(2024江苏盐城二模)在透明正方体塑料盒的上下左右面的中央各开一个直径相同的圆孔,蒙上弹性
薄膜,将一根硬质的均匀塑料管插入盒内作为“手柄”,做成一个气密性良好的压强检测装置(如图),
以下利用该装置获得的现象描述中,正确的是( )
A.堵住塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
B.打开塑料管口放在空气中,当气温升高时,四块弹性薄膜均会向内凹进
C.堵住塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
D.打开塑料管口浸没液体中,缓慢增加深度,弹性薄膜a可能会向外凸出
【答案】C
【解析】A.堵住塑料管口,放在空气中,当气温升高时,塑料盒内气体温度升高,压强变大,大于外界
空气压强,四块弹性薄膜会向外凸出,故A错误;
B.打开塑料管口,放在空气中,气温升高时,因为塑料管口与空气接通,平衡内外气压,所以四块弹性
薄膜均不会发生变化,故B错误;
C.堵住塑料管口,浸没液体中,缓慢增加深度,a处深度小于c处深度,a处压强小于c处压强,a处压力
小于c处压力,盒内空气被挤压,由于上方a处向下的压力较小,故a处可能向外凸出,故C正确;
D.打开塑料管口浸没液体中,塑料盒内气体与大气接通,盒内气压始终等于大气压强。当缓慢增加深度,
由于液体压强的存在,四个方向上的弹力性薄膜均会向内凹,故D错误。
故选C。
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5.(2024河南郑州月考)(多选)玉兔号是中国在月球上留下的第一个足迹,一共在月球上工作了972
天。已知月球上物体受到的吸引力是地球上的 ,月球车在地球上时称得总质量为138kg,一共有六个轮,
下列有关说法正确的是( )
A.在月球上,月球车的质量变为23kg
B.在月球平整表面静止时,月球车对地面的压力为230N
C.月球车设计六个轮的目的是为了增大压强
D.月球车设计时高度不高,和重心越低物体越稳有关
【答案】BD
【解析】A.质量是物体的一种属性,不随位置、形状、温度和状态的变化而变化,故在月球上,月球车
的质量仍为138kg,故A错误;
B.在月球平整表面静止时,月球车对地面的压力为
故B正确;
C.月球车设计六个轮子,增大了与月球表面的接触面积,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压
强,故C错误;
D.物体重心越低越稳,月球车设计时高度不高,是为了降低重心使其更稳定,故D正确。
故选BD。
6.(2024辽宁沈阳期中)(多选)如图所示,在我国边远地区,由于上山道路崎岖,挑担不方便,背篓
就成了人们生活的必备用具。关于背篓下列说法正确的是( )
A.背带做得很宽,是为了增大受力面积,减少压强
B.背篓用竹子制成,因为竹子材料柔软抗拉,充分和身体接触,增大了对身体的压强
C.当背篓中的重物堆得很高时,整体的重心会变高
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D.当增加背篓中装的物体时,人对地面的压力将增大
【答案】ACD
【解析】A.背篓的背带做得很宽,是在压力一定时,通过增大受力面积,减少压强,故A正确;
B.背篓用竹子制成,因为竹子材料柔软抗拉,充分和身体接触,在压力一定时,增大了与身体的接触面
积,减小了对身体的压强,故B错误;
C.物体的重心与物体的形状和质量分布情况有关,当背篓中的重物堆得很高时,这些物体的质量被集中
到了一个更高的位置,整体的重心会变高,故C正确;
D.当增加背篓中装的物体时,背篓中物体的质量变大,由G=mg可知,背篓中物体的重力也变大,人对
地面的压力等于人、背篓和背篓中物体的总重力,人和背篓的重力不变,背篓中物体的重力变大,则人对
地面的压力将增大,故D正确。
故选ACD。
7.(2024河南信阳期中)(多选)如图,用一个装水的瓶子倒插入装少量水的容器中,瓶口与底部留有
间隙,当鸡喝掉容器中的水,且瓶口露出水面时,水又会自动流出,保证了给鸡供水。关于这个装置原理
说法正确的是( )
A.如瓶子顶部破损,水会从破口处喷出
B.水稳定后,瓶内气压小于瓶外大气压
C.当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内气压增大
D.外界大气压突然降低,容器中的水会被“吸”入瓶内
【答案】BC
【解析】A.如瓶子顶部破损,由于外界大气压大于瓶内大气压,则水面下降,直至与容器液面相平,故A
错误;
B.当水面刚好封住瓶口时,瓶内气体压强与液体压强之和等于外界大气压时,水停止流出,此时瓶内气
压小于瓶外大气压,故B正确;
C.当瓶口露出水面时,空气通过瓶口进入瓶内,使瓶内气体压强与液体压强之和大于外界大气压,水从
瓶内流出,故C正确;
D.如果大气压降低,瓶内的水面将下降,大气压升高,才会将水压回去,故D错误,
故选BC。
8.(2025上海浦东新期中)风油精是大家常用的产品,在使用时经常要甩一下,这是为什么呢?
①保持风油精瓶口向下,静止时瓶内液体上方气压小于瓶外大气压
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②甩的动作可以促进气体流通
大气压强、空气密度随海拔的变化情况如下表所示。
序号 海拔(千米) 大气压强(标准大气压) 空气密度(千克/米3)
1 0 1.00 1.29
2 2 0.78 1.01
3 3 0.69 0.91
4 5 0.53 0.74
5 8 0.35 0.51
(1)根据表中数据,西藏班的同学认为从高原地区到上海学习的过程中,风油精更好流出了,这一观点是:
(选填“正确”或“错误”的),判断依据是: ;
(2)请说明甩一下风油精有利于液体溢出的原因: 。
【答案】(1) 错误 见解析 (2)见解析
【解析】(1)[1][2]由表格数据分析可知,海拔越高,大气压越低。从高原地区到上海学习的过程中,海
拔变低,大气压变大,风油精瓶外的大气压大于瓶内气压,所以,风油精更不好流出。
(2)根据题意可知,甩一下风油精可以促进气体流通,使得瓶内外大气压相同,液体在重力的作用下更
好溢出。
9.(2024广东江门期末)广东夏季烈日炎炎,有不少摩托车主选择加装如图所示的遮阳伞。虽然这样的
遮阳伞能够让车主免受阳光的荼毒,但是存在很大的安全隐患,这是因为,当摩托车快速行驶时,伞上方
的空气流速 (选填“大于”或“小于”)下方的空气流速,导致上方的大气压强 (选填“大
于”或“小于”)下方的大气压强,驾驶员会感觉车被向 (选填“上”或“下”)提起。
【答案】 大于 小于 上
【解析】[1][2][3]遮阳伞“上凸下平”,当摩托车快速行驶时,伞上方空气流速大,压强小;伞下方空气流
速小,压强大,伞就受到一个向上的压强(或压力)差,伞面会被吹起,驾驶员会感觉车被向上提起,存
在严重的安全隐患。
10.(2024山东威海一模)农民常用如图所示的方式引水灌溉农田,这种引水灌溉方式是利用 把
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水从管道口A压入管道内流向B处,使用时要先将管道中 水。
【答案】 水位差 灌满
【解析】[1][2]先让管道中充满水,则A、B两处存在水位差,在水压作用下,水沿水管从A处流向B处。
11.(2024山西晋中期中)灵渠作为世界上最早的有闸运河,船闸对于河流的通畅功不可没。降水的季节
河道具有一定落差,低水位易导致航船爬升困难,人们开始在灵渠上修建具有船闸功能的设施——陡门,
如图所示。通过陡门的开启与封闭,调节水位,保证船只不受水位落差影响而顺利通行。陡门利用了
原理,当陡门开启后上下游的水位会 。
【答案】 连通器 相平
【解析】[1][2]陡门开启时,上下游满足上端开口,底部相连,则为连通器;根据连通器的特点可知,当液
体不流动时,各部分的液面是相平的,因此当陡门开启后上下游的水位会相平。
12.(2025黑龙江哈尔滨期中)如图在水平桌面上放着两只相同的烧杯,分别装有水和盐水,B点和C点
到烧杯底的距离相同,其中 点的压强最大。(选填“A”、“B”或“C”)如果向左侧烧杯中投入一块
石头,则烧杯底受到的水的压强变 。(盐水比水的密度大)
【答案】 C 大
【解析】[1]根据 ,三个点中C点的液体密度最大,深度最大,则压强最大。
[2]如果向左侧烧杯中投入一块石头,水位上升,根据 ,则烧杯底受到的水的压强变大。
13.(2025上海月考)“无动力”抽水——虹吸抽水在生活中应用非常广泛“无动力”抽水并不是真正无
动力,虹吸抽水时主要是 (选填“重力”或“大气压力”)充当动力。如图所示,在甲、乙、丙、
丁四个装置中的玻璃管内灌满水,一端插入盛满水的大烧杯内,另一端用手按住管口,放手后,能把水虹
吸到空烧杯的是 ,最后两杯液面保持相平的是 。(均选填“甲”、“乙”、“丙”或
“丁”)
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【答案】 大气压力 丙、丁 丁
【解析】[1]设在弯管正中央有一液片M,如下图所示:
液片左侧受到的压强为
p =p ﹣ρ gh①
左 大气压 水 1
液片右侧受到的压强为
p =p ﹣ρ gh②
右 大气压 水 2
因
hp
左 右
故水从鱼缸流入圆柱形容器中;当h=h,p =p 时,水停止流动,“无动力”抽水并不是真正无动力,虹
1 2 左 右
吸抽水时主要是大气压力充当动力。
[2][3]要想产生虹吸现象,需要把注满水的容器放在较高处,另一个没有盛水的容器放在较低处,故丙、丁
能把水虹吸到空烧杯;由于丙中的小烧杯的高度远远低于左侧小烧杯的高度,所以这两个小烧杯中的液面
不可能相同;而丁中的两个烧杯的高度相同,最终的水面相平。
14.(2024山东济南二模)在探究“影响液体压强大小的因素”的实验时,同学们提出了下述猜想:
①液体压强大小可能与液体的重力有关。
②液体压强大小可能与液体的深度有关。
③液体压强大小可能与液体的密度有关。
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(1)请你举出一个生活中的现象支持猜想②:
(2)如图甲所示,小亮用粗细不同的两个塑料瓶去底,在瓶嘴上扎橡皮膜,倒置后倒入水。当两瓶中水位深
度相同时,发现 ,说明液体压强大小与液体的重力无关。
(3)小亮用图乙中的装置继续进行实验,数据如下表所示:
实 实
探头 探头
验 液体 U型管液面 验 液体 U型管液面
深度/ 深度/
序 种类 高度差/cm 序 种类 高度差/cm
cm cm
号 号
① 水 3 5 ④ 盐水 3 6
② 水 4 7.5 ⑤ 盐水 4 9
③ 水 5 10 ⑥ 盐水 5 12
对比①和④或②和⑤、③和⑥次实验可得出:同以深度,液体压强大小与 有关。
【答案】(1)水坝的形状是上窄下宽 (2)橡皮膜凸出程度相同 (3)液体的密度
【解析】(1)水越深的地方,压强越大,为了承受更大的压器,水坝的形状是上窄下宽。
(2)由图甲得,两个塑料瓶内装的水的体积不同,重力不同,当两瓶中水位深度相同时,橡皮膜凸出程
度相同,说明液体压强大小与液体的重力无关。
(3)对比①和④或②和⑤、③和⑥次实验可得出:探头在液体中同一深度,液体密度越大,液体压强越
大,说明同一深度,液体压强大小与液体密度有关。
15.(2024辽宁铁岭期中)小光和小红学习了液体的密度和压强后,利用自制的器材(容器中间安装了一
个带有薄橡皮膜的隔板),如图甲所示,进行了如下探究:
(1)小光向容器的左侧注入一定量的水,发现橡皮膜向右侧凸出,说明液体对容器侧壁有压强,随着注水量
的增加,橡皮膜凸起程度在加大,小光得出结论:在同种液体中,液体压强随深度的增加而 ;小红
觉得改变压强的因素可能是液体的质量,接着他们在右侧的容器内注入 ,观察到橡皮膜恢复至平整
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状态,说明液体压强与液体的质量无关。通过橡皮膜凸起程度判断压强大小的方法是 法;
(2)接着为了研究液体压强与液体密度关系,他们在右侧的容器中加入适量的食盐,待食盐全部溶化后,发
现橡皮膜向左侧凸起,他们得出液体压强与液体密度有关的结论,他们的操作存在的问题是 ;
(3)为了测量某一液体的密度,他们先在左侧容器内加水,再在右侧容器内慢慢加入待测液体,直至
时,停止加注,用刻度尺测量各量如图乙所示,则液体的密度为 。( )
【答案】(1) 增大 相同深度的水 转换 (2)没有控制液体的深度 (3) 橡皮膜无形变
0.8
【解析】(1)[1]随着注水量的增加,水的深度增大,橡皮膜凸起程度在加大,说明橡皮膜受到的液体压
强增大,可得出:在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大。
[2]小红觉得改变压强的因素可能是液体的质量,为了验证小红的想法,根据控制变量法可知,控制液体的
密度相同,液体的深度相同,而液体的质量不同,由图甲可知,隔板左右两侧的容器的容积不同,当挡板
左右两侧装入深度相同的同种液体时,左右两侧液体的质量不同,所以,接着他们在右侧的容器内注入相
同深度的水,观察到橡皮膜恢复至平整状态,说明橡皮膜受到的左右两容器的水的压强相等,因此,说明
液体压强与液体的质量无关。
[3]实验中,通过橡皮膜的凸起程度反映了液体压强的大小,凸起程度越大,说明受到的液体压强越大,这
种方法叫转换法。
(2)要研究液体压强与液体密度关系,需控制液体的深度相同,液体的密度不同;他们在右侧的容器中
加入适量的食盐,待食盐全部溶化后,右侧容器的液体的密度变大,但密度变大的同时,液体的深度也变
大,不符合控制变量法的要求,所以,他们的操作存在的问题是:没有控制液体的深度。
(3)[1][2]由于实验中是通过橡皮膜凸起程度判断压强大小,当橡皮膜处于平整状态时,说明橡皮膜受到
的左右两容器的水的压强相等,故在右侧容器内慢慢加入待测液体,直至橡皮膜无形变(或恢复平整状
态)时,停止加注;橡皮膜受到的左右两侧液体的压强
根据p=ρgh可得
由图乙可知,橡皮膜到水面的深度为 ,橡皮膜到待测液体液面的深度为
所以,液体的密度为
16.(2025上海宝山期中)如图(a)所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手
固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小段距离后放手,发现杯1被吸了回去。为探明原因小明做了如下实
验:用注射器密封一段空气柱,保证其温度不变,注射器底部与数字气压计相连,装置如图(b)所示。
竖直向上拉活塞来增大气体的体积,记录的实验数据如下表。
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实验序号 1 2 3
气体压强( 帕) 1 0.8 0.5
气体体积
(1)分析上表中数据,可得初步结论:密闭的气体温度不变时,气体压强 ;
(2)假设两杯刚套叠时,两杯间空气的压强与大气压强相同,且可视作密闭空气。请根据上述信息及所学知
识,分析并解释“杯1被吸了回去”的原因 。
【答案】(1)随体积的增大而减小 (2)见解析
【解析】(1) ,分析表格数据可知,随着气体体积变大,气体压强变小,可得初步结论:密闭
的气体温度不变时,气体压强随体积的增大而减小。
(2)小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在一起后,一只手固定杯2,另一只手向下拉动杯1一小
段距离后,内部密封的空气体积变大,则气体压强减小,小于外界大气压,在内外气压差的作用下杯1被
吸了回去。
17.(2025山东青岛月考)叶子探究在温度为0℃条件下,一定质量的氮气的压强和体积的关系,她将压
强由1.013×105Pa增加到1.013×108Pa的过程中,得到如下实验数据(其中a、b对氮气来说是常数):
(1)由上述实验数据可以得到如下公式: =K(K为常数),其中K= (写上单位),
由数据形式变为公式形式运用了 法;
pV/
p/Pa V/m3
Pam3
1.013×105 2.24×10-2 2.3×103 2.3×103
1.013×107 2.24×10-4 2.3×103 2.3×103
5.065×107 0.62×10-4 3.1×103 2.3×103
1.013×108 0.46×10-4 4.7×103 2.3×103
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(2)在压强由1.013×105Pa增加到1.013×107Pa的过程中,我们可以将公式简化为 ,则这时的p-V
关系可以用图像中的图线 来表示;
(3)实验中若氮气的压强为1.013×106Pa,则它的体积为 m3。
【答案】(1) 2.3×103Pam3 等效替代 (2) PV=K b (3)2.27×10-
3
【解析】(1)[1][2][3]由实验数据可以看出 是一个定值,可以看作常数,为2.3×103Pam3,
这是应用了等效替代法。
(2)[1][2]在压强由1.013×105Pa增加到1.013×107Pa的过程中,PV乘积不变,可将公式简化为PV=K,p-V
关系可以看出压强增大,体积减小,故选b。
(3)由公式PV=K可知,K是一个定值,当压强为1.013×106Pa,对应体积
18.(2024福建泉州期中)小庄学习大气压的知识后,想到如下图所示方法,用注射器、弹簧测力计、刻
度尺等器材粗略测出大气压值。主要操作步骤如下:
(1)实验时,先让注射器吸入少量水,然后将活塞推入注射器底端,当注射器的小针管充满水后,再用
橡皮帽封住注射器的小针管小孔。这步操作目的是 ;
(2)水平向右慢慢地拉动注射器针筒,当针筒刚开始滑动时,记录弹簧测力计的示数 。此时活塞
在水平方向主要受到 的拉力和 的压力;
(3)利用注射器的容积和刻度尺测出活塞的面积 ;
(4)数据处理:①实验中大气对活塞产生的压力是 N;
②根据测量的数据,计算出大气压强 Pa;
③测出大气压的值比当时的实际气压 大的主要原因是 。
【答案】 排出注射器内气体 弹簧测力计 大气 12 活塞与注射器壁
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有摩擦
【解析】(1)[1]实验中为了排尽注射器内的空气,并防止进气,让注射器吸入少量水,然后将活塞推入
注射器底端,当注射器的小针管充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小针管小孔。
(2)[2][3]根据二力平衡的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与弹簧测力计拉力大小相等。
(4)[1]弹簧测力计的示数到F=12N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,活塞受到的拉力和大气压对活塞
的压力是一对平衡力,因此大气压对活塞的压力为12N。
[2]此时的大气压强
[3]注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦都会影响拉力的大小,会使测出大气压的值
比当时的实际气压 大。
19.(2024广东深圳期中)在使用传统的压强计(如图甲所示)时,由于在实验的过程中需要改变深度、
金属盒的方向、液体的密度等因素,要做多次实验,还要准确记录每次U形管两侧的高度差。又由于标注
的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题,项目学习小组的
同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处(如图乙所示,BD在
同一深度),通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上,且
U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
(1)学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高,接下来的操作是 。
A.取下橡皮管重新安装 B.将此时右边管中高出的液体倒出
(2)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙所示(支架、导管已省略),该装置浸没在水中
时,液面高度差最大的是U形管 (选填“a”“b”“c”或“d”);
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙所示。将两个金
属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分别为10cm和12cm,说明液体压强的大小与
有关;
【项目迭代】
(3)学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U形管内的液面高度差更明显,于是其中一成员提出了
使用更细的U形管以提高压强计的精度,而另一成员提出反对意见,其理由是
。请你帮忙提出合理建议: 。
【答案】(1)A (2) c 液体的密度 (3) 见解析 减小管内液体密度
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【解析】(1)调节压强计时,只需要将软管取下,再重新安装,这样U形管中两管上方的气体压强就是
相等的(都等于大气压),当橡皮膜没有受到压强时,U形管中的液面就是相平的,故选A。
(2)[1]由图乙可知,c点深度最大,因液体压强随液体深度的增加而增大,故液面高度差量大的是U形管
c。
[2]液体压强与液体的深度和液体密度有关;将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分
别为10cm和12cm,液体压强不同,说明液体压强的大小与液体的密度有关。
(3)[1][2]根据p=ρ gh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体
液
密度,故更细的U形管不能使h变大,液体压强大小与液柱的粗细无关。
20.(2024山东烟台期中)阅读短文,回答下列问题
大气压的发现
2000多年以前,人们对“空气是否有质量”和“真空是否存在”的问题认识不清。古希腊学者亚里士多德
提出了“自然厌恶真空”的理论,认为抽水机能把水抽上来,是因为活塞上升后,水要立即填满活塞原来
占据的空间,以阻止真空的形成。后来人们发现,当水井的水位低于10米后,抽水机就无法把水抽上来。
“自然厌恶真空”的理论受到了挑战。
伽利略是第一个提出“真空力”的人。伽利略根据气体的热胀冷缩,制作了世界上第一只气温计,如图所
示。后来伽利略发现,水柱的高低除了受温度的影响,还随天气的变化而变化。他推测:空气是有质量的,
可能是天气变化引起了空气质量的变化;真空有力量,抽水机是靠“真空力”把水压上去的,“真空力”
所支持的水的高度是有限度的。
托里拆利总结了伽利略的理论和实验,设计了著名的托里拆利实验,证实了空气有质量和真空存在的说法,
测出了大气压的数值。
帕斯卡根据托里拆利的理论,猜想大气压既然是由于大气重力产生的,那么,越往高处大气越稀薄,大气
压也应当越小。他请朋友在1000米的多姆山山顶和山脚下同时做托里拆利实验,验证了他的猜想是正确的。
1654年,奥托冯格里克听说许多人还不相信大气压强的存在,在马德堡市中心广场上向市民展示了马德堡
半球实验,随着“啪”的一声巨响,铜球分成两半,格里克举着两个重重的半球高声宣告:“相信了吧!
大气压是有的,大气压强是大得惊人的!”
大气压发现的历史告诉我们:做任何事情都不能因循守旧,要敢于质疑,树立实践是检验真理唯一标准的
观念,坚持真理,求实创新。
(1)图1是世界上第一支伽利略气体温度计,它是根据气体的 性质制成的;若发现液面由B下降到A
位置,可能是球内气体温度 (选填“升高”或“降低”)引起的,也可能是外界大气压 (选
填“升高”或“降低”)引起的;如图2所示甲、乙两位同学分别用吸管从玻璃瓶中吸饮料,则
(选填“甲”或“乙”)同学能把饮料吸到嘴里。
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(2)小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计,并从
管子上端吹入少量气体,使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压,水沿玻璃管上
升到瓶口以上。为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从我校教学大楼的五楼
跑到一楼,发现细玻璃管中的水面上升,于是他得出了“高度越低,大气压越小”的结论。小明的结论
(选填“可靠”或“不可靠”),此过程中水面上升的主要原因是 。
(3)关于大气压强的发现,下列说法错误的是( )
A.马德堡半球实验是在托里拆利实验之后完成的
B.帕斯卡进行了大气压随高度变化的猜想
C.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
D.托里拆利用“真空力”解释抽水机抽水的原理
(4)如图是托里拆利实验装置和自制的气压计,下列说法正确的( )
A.当两者都从山顶拿到山脚时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上
升
B.自制气压计使用时,受温度的影响较大
C.自制气压计的玻璃管越粗,液面高度变化越明显
D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏大
【答案】(1) 热胀冷缩 升高 降低 甲 (2) 大于 不可靠 手捧着气压计
时,瓶内气体受热膨胀压强增大,导致细玻璃管中的水面上升 (3)D (4)B
【解析】(1)[1]伽利略发明的温度计是根据空气的热胀冷缩性质制成的。
[2][3]若发现液面由B下降到A位置,说明内部气压增大或外部气压降低,可能是球内气体温度升高引起的
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气体压力增大,也可能是外界大气压降低引起的。
[4]甲瓶口敞开,当用力吸时,管中气压减小,饮料就在大气压的作用下进入管中,再进入人的口中;而乙
瓶口塞紧橡皮塞,不能与大气压连通,故无法利用大气压将饮料压入口中。
(2)[1]根据实验目的,需要从管子上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口
以上。
[2][3]为了探究大气压与高度的关系,小明同学用双手捧着自制的气压计从教学大楼的一楼跑到五楼,因为
瓶内液体受热膨胀上升,使细玻璃管中的水面上升,不是由于“高度越低,大气压越小”,因此小明的结
论是不可靠的。
(3)A.托里拆利实验是由意大利科学家托里拆利在1643年进行的,这个实验首次向我们展示了真空的
实验室获得方法;马德堡半球实验是在1654年进行的,这个实验在德国马德堡市的广场上进行,故A正确,
不符合题意;
B.帕斯卡的成就是发现大气压随高度变化,故B正确,不符合题意;
C.马德堡半球实验,通过两个抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压强的存在,故C正确,
不符合题意;
D.活塞式抽水机和离心式抽水机工作时,都是使其内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下将
水压入抽水机内,进而实现把水从低处压到高处的目的,而非利用“大气压解释抽水机抽水的原理,故D
错误,符合题意。
故选D。
(4)A.大气压不是一成不变的,与高度、天气都有关,且随高度的增加而减小;因乙图瓶内的气压等于
大气压加上细管内水柱产生的压强,当从山顶下拿到山脚时,由于大气压随高度的减小而升高,所以容器
外的大气压变大,则细管中的水柱将降低,故A错误;
B.自制气压计瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,使用时受温度的影响较大,故B正确;
C.影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少
无关,即自制气压计的玻璃管的粗细与液面高度变化没有必然关系,故C错误;
D.正确地做托里拆利实验时,要求玻璃管内水银柱上方为真空,此时玻璃管内外水银柱的高度差就代表
当地大气压的值;如果玻璃管内进了一点空气,则玻璃管内水银柱上方就有空气产生的压强,因此测得的
大气压就小于当地实际的大气压值,故D错误。
故选B。
21.(2025上海普陀月考)今年13号台风“贝碧嘉”正面登陆上海,分析大气压强的变化可以判断大气
环流的方向,预报相关台风气象情况。气象站用气压计采集某区城同一时刻近地面不同地点的大气压,并
将气压相等的各点连起来,绘成“等气压线”,如图所示。
等气压线的特征 一般天气特征
等气压线闭合,四周气压低于中心气
晴朗
压
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等气压线闭合,四周气压高于中心气
阴雨
压
(1)预报相关气象情况采集大气压数据时,应在近地面不同地点高度 (选填“相同”、“不同”)
采集大气压数据时,理由是 。
(2)根据A处风的方向,可判断A处气压 B处气压;结合上表,可判断该区域一般天气特征为
。
【答案】(1) 相同 控制高度相同,避免因高度不同带来对气压大小的影响 (2) 大于
阴雨
【解析】(1)[1][2]高度不同,大气压也不同,为了探究不同天气特征下气压的情况,应控制高度相同。
(2)[1]风从A处流向B处,则A处气压大于B处气压。
[2]由表中数据可知此时四周气压高于中心气压,故该区域天气特征为阴雨。
22.(2024山东济南二模)如图所示,为整体平移一座古建筑,工人用多个千斤顶将该建筑顶起,若这座
古建筑加上防护设施的总重力为1.3×107N,地面能承受的最大压强不能超过5×105Pa,求:所有千斤顶底部
与地面的总接触面积至少要多大?(g=10N/kg)
【答案】26m2
【解析】因为水平,古建筑加上防护设施对地面的总压力为
由 知道,千斤顶底部与地面的接触面积
23.(2025上海浦东新月考)质量为3×106kg的潜水艇,其上有一个根据水压大小转化显示的深度表,如
图。
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(1)该潜水艇出厂前,放在工厂地面上,受力面积为1×103m2,求该潜艇对水平地面的压强p;
(2)该潜水艇潜入长江执行任务,需向储水仓中注入2×105kg的水,潜入长江水面下50m深处,此时深度表
示数为50m。
a.潜水艇受到江水的压强p ;
水
b.若该潜水艇进入东海执行任务,已知ρ >ρ ,请通过推导说明当深度表上显示“50m”时,实际深度h
海水 水
与50m的大小关系。
海水
【答案】(1)2.94×104Pa (2)4.9×105Pa,h <50m
海水
【解析】(1)潜艇对水平地面的压力为
潜艇对水平地面的压强为
(2)(a)潜水艇受到江水的压强
(b)根据 ,因为 ,所以 ,h =50m,所以h <50m。
水 海水
24.(2025上海期中)如图(a)所示,轻质薄壁柱形容器甲放置在水平桌面上,容器内装有一定质量的
水。
(1)若容器甲的底面积为 米 ,水对容器底的压力为12牛,求水对甲容器底的压强 。
(2)将一根两端开口、质量和厚度忽略不计的玻璃管乙的一端扎上橡皮膜,并将其放入水中,如图(b)所
示。现向玻璃管内加入某种液体,当乙中液面高度达到0.4米时橡皮膜水平。此时乙中液面比甲中水面高
出0.1米,如图(c)所示,求液体的密度 。
【答案】(1)1.2×103帕 (2)0.75×103千克/米3
【解析】(1)水对甲容器底的压强为
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(2)橡皮膜水平时,乙中液体对橡皮膜的压强为
甲中水对橡皮膜的压强为
橡皮膜水平时,乙中液体对橡皮膜的压强等于甲中水对橡皮膜的压强,即
则
25.(2025福建三明月考)如图甲所示的是高压锅的构造图,高压锅出气孔的直径为4mm,图乙为水的
沸点与气压的关系图像。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)当外界气压为1个标准大气压时,用这种高压锅烧水时,水的沸点为115℃。
①此时锅内外的压强差为多少Pa?
②应使用质量为多大的限压阀?(π取3,外界大气压值取 )
【答案】(1)高压锅内的气压超过一个标准大气压 (2)①0.6×105Pa ;②0.072kg
【解析】(1)一个气压下水的沸点是100℃,气压越大,水的沸点越高,高压锅内的气压超过一个标准大
气压,因此高压锅能将食物加热到100℃以上。
(2)①由图乙得,水的沸点为115℃时,大气压为1.6×105Pa,则此时锅内外的压强差为
②限压阀的横截面积为
由二力平衡得,限压阀的重力为
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由 得,应使用质量为
26.(2024山东青岛二模)材料一:热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科,属于物
理学的重要分支。在热力学中,活塞缓慢移动的过程,认为活塞所受合外力为零,处于平衡状态;
材料二:为了便于研究气体的性质,把实际气体性质加以简化而建立的一种理想的气体模型就叫理想气体。
描述理想气体的最重要的物理量是压强、体积和温度,且它们满足以下关系 ,其中C为常数,T为
热力学温度。初态的热力学物理量分别为( 、 、 ),末态的热力学物理量为( 、 、 ),有
。
请同学们根据以上材料,解决以下问题:
如图所示,高为h、导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上,汽缸中间和缸口均有卡环,质量为
m的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体,活塞的横截面积为S,活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气。
开始时,活塞对中间卡环的压力大小为 ,活塞离缸底的高度为 ,外界大气压强恒为 ,环境的
热力学温度为 ,不计卡环、活塞及汽缸的厚度。现缓慢升高环境温度至 ,求:此时活塞与上卡环间
的弹力大小F。
【答案】
【解析】设开始时汽缸内封闭气体的压强为 ,对活塞受力分析则有
解得 ;设当活塞与上卡环接触时,气体压强为 ,由理想气体状态方程有
解得 。对活塞受力分析,由平衡方程可知
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代入 解得活塞与上卡环间的弹力 。
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