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物理(三)-2024年中考考前20天终极冲刺攻略
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(三)
压强 …………………………………………………………………………………03
浮力 …………………………………………………………………………………41
功和机械能 …………………………………………………………………………81
简单机械 …………………………………………………………………………110
压强
近年来,大部分地区对压强的考查形式有填空题、选择题,分值在1~3分。考查的内容主要是生活中常见的压强现象,如增大或减小压强、连通器、大气压强、流体压强与流速的关系。还有以计算题的形式考查固体压强、液体压强计算,以及和浮力的综合计算,分值在3~7分。另外还会以实验题的形式考查探究影响压力作用效果的因素、探究液体压强与哪些因素有关,分值一般在5~7分。虽然实验题的分值比较重,但是实验题不是每年必考内容,一般会隔年或几年出现。本专题考查的考点主压力、压强的计算、增大和减小压强的方法、液体压强、连通器、大气压强、流体压强与流速的关系。本章关于生活中常见的压强现象的内容比较基础,学生容易掌握,得分率较高。本章固体压强和液体压强的计算,一直是学生的难点,因此学生们在复习时应多加以练习,通过有效地练习,强化对知识的理解和归纳。
压强为中考必考内容,特别是生活中的压强现象、压强的分析和计算是考试的热点。增大或减小压强的方法、连通器、大气压强、流体压强与流速的关系每年学考可能单独考查一项或几项。压强的分析和计算一般不会单独考查,而是与浮力的分析、判断、计算综合考查。
【思维导图】
【考点扫描】
考点一、压力
1.压力
(1)定义:垂直作用在物体表面上的力叫压力。如图1是压力示意图。
(2)方向:总是垂直于被压物体表面,并指向被压物体。
(3)作用点:受力物体的表面,等效作用点在接触面的中心。
(4)大小(压力与重力的关系):只有当物体自由放置在水平地面时,。
(5)压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;压力大小相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
2.压强
(1)定义:在物理学中,物体所受压力的大小与受力面积之比。
(2)物理意义:表示压力作用效果的物理量。(外在表现:被压物体的形变程度)
(3)计算公式:。变形式:压力,受力面积。
(4)单位:它有一个专用的名称叫帕斯卡,简称帕,符号是Pa。(1Pa=1N/m2)
3.增大和减小压强的方法
要点提示:
1.在水平面上叠加的物体,对水平面的压力大小等于总重力大小,即。
2.粗细、密度均匀的圆柱体、长方体等规则物体对水平面的压强可用
计算。
3.受力面积S指两物体相互接触部分的面积且受力的面积,不是物体的面积。
考点二、液体的压强
1.液体的压强
(1)产生原因:液体受重力作用且具有流动性。
(2)特点:①液体内部朝各个方向都有压强;②在液体内部同一深度,液体向各个方向的压强相等;③同种液体深度越大,压强越大;④深度相同时,液体密度越大,压强越大。
(3)计算公式:。其中p表示液体压强,单位Pa;ρ表示液体的密度,单位kg/m3;g一般取10N/kg;h表示深度,指液体自由液面到液体内部某点的竖直距离,单位m。
变形式:深度,液体密度。
2.连通器
(1)定义:上端开口,下部相连通的容器。
(2)原理:连通器里装同一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。
(3)应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。
要点提示:
1.从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。
2.压强公式和的比较
3.只有柱状容器中液体对容器底的压力才等于液体重力。如下图
考点三、大气压强
1.大气压强
(1)定义:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压。
(2)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。
(3)证明大气压存在的实验:马德堡半球实验。
(4)大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。
(5)沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
(6)体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大压强越小。
(7)应用:吸盘、自来水笔吸墨水、用吸管吸饮料、抽水机抽水、吸尘器、打针输液、真空压缩包装袋等。
2.大气压的测量-托里拆利实验
(1)实验过程
(2)测量结果:1标准大气压p=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa。
要点提示:
1.实验前玻璃管里注满水银的目的:使玻璃管倒置在水银槽中时,水银上方为真空;若未注满或管中混有少量空气,测量结果会偏大。
2.实验中将玻璃管上提下压(未离开水银面)或慢慢倾斜,管内外水银柱的高度差不变。无论玻璃管粗细,管内外水银柱的高度差不变。
3.若在玻璃管上方开个小孔,现象:玻璃管中的液面下降,直到和水银槽中的液面相平。
考点四、流体的压强与流速的关系
1.流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。
2.关系:在液体或气体中,流速越大的位置,压强越大。
3.飞机的升力:当气流迎面吹来时,机翼上方空气流速比下方的大,气流对机翼下表面的压强比对上表面的压强。因此在机翼的上、下表面存在压强差,产生了的升力,这就是飞机的升力。
考点五、探究影响压力作用效果的因素
1.实验器材:U形管压强计、烧杯、水、盐水
2.实验方法:(1)转换法:通过海绵的凹陷程度反映压力的作用效果。
(2)控制变量法:①探究压力的作用效果与压力大小的关系时,控制受力面积不变,只改变压力大小;②探究压力的作用效果与受力面积的关系时,控制压力大小不变,只改变受力面积。
3.实验步骤:(1)将小桌桌面朝上放在海绵上,观察海绵的形变程度;在小桌桌面上放一个砝码,观察海绵的形变程度;
(2)在小桌桌面上放一个砝码,观察海绵的形变程度;把小桌桌面朝下(其上放一个砝码)放在海绵上,观察海绵的形变程度。
4.实验结论:(1)受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;
(2)压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
要点提示:
1.选用海绵而不选用木板的原因:海绵容易发生形变,便于观察实验现象;海绵发生形变,说明力可以改变物体的形状。
2.可以代替海绵的材料:沙子、橡皮泥等容易发生明显形变的物质。
3.探究某一因素的影响时,要控制其他影响因素不变。如例将物体沿着竖直方向切割成大小不等的两块,如图所示,每一块对海绵压力作用效果没有变化,这样不能得出压力的作用效果与受力面积无关。理由:没有控制压力大小相同。
4.利用实验结论解释生活中的现象,如汽车限重、书包背带做成宽的等。
考点六、探究液体压强与哪些因素有关
1.实验器材:刻度尺、斜面、小车、木板、棉布、毛巾
2.实验方法:(1)转换法:通过U形管中液面的高度差反映液体压强大小
(2)控制变量法:①探究液体压强与深度的关系时,在同种液体中控制金属盒方向不变,改变金属盒的深度;②探究液体压强与方向的关系时,在同种液体中控制金属盒的深度不变,改变金属盒方向;③探究液体压强与密度的关系时,控制金属盒的方向和深度不变,选择不同的液体
3.实验步骤:(1)检查U形压强计的气密性盒静止时两侧液面是否向相平;
(2)保持金属盒在水中的深度不变,转动金属盒橡皮膜的方向,观察U形管两侧液面的高度差;
(3)将压强计的金属盒依次放入水中的不同深度处,观察U形管两侧液面的高度差;
(4)将金属盒分别放在清水和盐水的同一深度处,观察U形管两侧液面的高度差。
4.实验结论:液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相等。同种液体深度越深,压强越大。液体内部压强的大小还跟液体密度有关,在深度相同时,液体密度越大,压强越大。
要点提示:
1.实验前U形管两侧液面要相平,若不相平,应拆除胶管,重新安装使U形管两侧液面相平;
2.实验前检查装置的气密性:用手按压金属盒的橡皮膜,观察U形管两侧液面高度差是否有显著变化。若变化显著,则气密性良好;若不显著,则装置漏气;
3.测量值小于计算值的原因:橡皮膜分担了压强(压力使橡皮膜发生了形变)
4.(更换不同液体)多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
5.探究液体内部压强大小与盛液体容器的形状是否有关,通过控制金属盒在同种液体同一深度处,只改变容器的形状,得出液体压强与容器形状无关。
1.(2023·辽宁丹东·中考真题)用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,更容易将吸管插入包装盒中,这是通过减小 来增大压强的;用吸管把酸奶“吸”入口中,这是利用了 的作用。
【答案】 受力面积 大气压
【详解】[1]增大压强的方法有两种,增大压力和减小受力面积,用吸管喝酸奶,吸管有一端很尖,是在压力一定的情况下,减小受力面积,增大压强。
[2]用吸管把酸奶“吸”入口中,是吸管内部压强减小,小于外界大气压,是大气压将酸奶“压”入口中的,这是利用了大气压的原理。
2.(2023·四川宜宾·中考真题)我国古代科技著作《天工开物》记载了脚踏碓(碓:duì,是一种给稻谷去壳的工具,用脚连续踏木杠的一端,另一端的碓头就会连续起落。如图所示,脚向下踏时,脚踏碓属于 杠杆;碓头部较细,是为了减小 ,增大压强。
【答案】 费力 受力面积
【详解】[1]由图可知,用脚连续踏木杠时,O点为支点,支点到脚施加的动力的距离为动力臂,支点到碓头的重力的距离为阻力臂,由于动力臂小于阻力臂,所以脚踏碓属于费力杠杆。
[2]碓头部较细,是为了减小受力面积,这是通过减小受力面积来增大压强。
3.(2023·海南·中考真题)物理小妙招,生活更精彩。图甲中,用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手,这是通过增大 来减小压强;图乙是自制简易蛋黄分离器,挤压矿泉水瓶,让瓶口贴近蛋黄,松开手蛋黄被吸进瓶子里,这是利用 的作用。
【答案】 受力面积 大气压
【详解】[1]用圆纸筒穿过购物袋的提手提重物就不勒手,这是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
[2]由于瓶子受挤压,瓶内的空气被挤出,使瓶子内的压强小于瓶子外的压强,在外界大气压和瓶内压强差的作用下,蛋黄被压入瓶内。
4.(2023·江苏南京·中考真题)如图所示,从倒置的漏斗口用力吸气后,乒乓球不掉落,说明 的存在。用力持续向下吹气,乒乓球也不掉落,这是因为乒乓球两侧上方空气的流速 (选填“大”或“小”,下同),球下方的气体压强比上方气体压强 。
【答案】 大气压 大 大
【详解】[1]吸气时,乒乓球上方空气压强小,乒乓球下面压强几乎等于大气压强,这样乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球,不掉落。
[2][3]用力持续向下吹气,乒乓球两侧上方空气流速大、压强小,而乒乓球下方空气流速小压强大,这样会在乒乓球的上、下方就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球,不掉落。
5.(2023·山东威海·中考真题)如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此时装置相当于 。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,则三根竖管内水面最低的是 。(选填“A”“B”或“C”)
【答案】 连通器 C
【详解】[1]如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管上端开口、底部相互连通,相当于连通器。
[2]如图所示,阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流动,A底端管道最宽,水流动最慢,压强最大,则水面最高,C底端管道最窄,水流动最快,压强最小,则水面最低。
6.(2023·山东聊城·中考真题)如图所示,是一种常见的全自动感应水龙头,当手伸到感应范围内时,水龙头自动出水;当手离开感应范围时,水龙头自动关闭,这是利用 (选填“红外线”或“紫外线”)实现自动控制的。洗手池下方排水管设计了U形“反水弯”,起到隔绝下水道异味的作用,其利用了 原理。
【答案】 红外线 连通器
【详解】[1]感应窗发出红外线,照射到手上,发生反射,改变传播方向,重新被感应窗接收,控制出水情况。
[2]洗脸池排水管设计的U形反水弯上部开口、下部连通,属于连通器;U形反水弯内装有水且静止时,两侧水面相平,可以防止下水道异味窜入室内。
7.(2023·内蒙古通辽·中考真题)如图甲是装有自动供水装置的盆景,在 的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度,图乙是创意气压计,A为玻璃管且上端与大气相通,B为密闭的厚空心玻璃球,A与B下部相通,该气压计 (选填“属于”或“不属于”)连通器。
【答案】 大气压 不属于
【详解】[1]由图甲可知,外界大气压作用在水面上,会使得瓶中的水保持一定的高度,不会全部流出。
[2]由图乙可知,B玻璃球上端封闭,故不构成连通器。
8.(2023·湖南常德·中考真题)如图所示,水平桌面上的甲、乙两容器用一细管相连,细管中间有一开关K,先把K关上,在两容器中装入不同质量的水后,甲中水面比乙中水面高,然后将甲上口密封,此装置 连通器(选填“是”或“不是”)。打开开关K待液面稳定后,甲中的液面高度 乙中的液面(选填“大于”“等于”“小于”)。
【答案】 不是 大于
【详解】[1]甲上口密封,此时该容器的两端不都是开口的,不是连通器。
[2]开关K打开前,甲中水面比乙中水面高,根据p=ρgh可知,甲中水产生的压强大于乙,则打开K之后,甲中的水将向乙中流动;但由于甲的上口密封,水面下降后,水面上方密封的气体随着体积的增大产生的压强将减小,即小于大气压p0;当甲、乙两容器中的水不流动时,开关处左右两边的压强相等,即
p甲=p乙
因为
p甲=p空+ρ水gh甲
p乙=p0+ρ水gh乙
所以
p空+ρ水gh甲=p0+ρ水gh乙
因为
p空
ρ水gh甲>ρ水gh乙
可得
h甲>h乙
说明甲中的水能往乙中流一些,但最终甲的水面一定比乙高。
9.(2023·四川甘孜·中考真题)关于压强的说法,正确的是( )
A.把菜刀刀刃磨得很锋利是为了减小压强B.马德堡半球实验测出了大气压强的值
C.高压锅利用了“气压大沸点低”的原理D.书包背带做得很宽大是为了减小压强
【答案】D
【详解】A.把菜刀刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在,没有测出了大气压强的值,故B错误;
C.气压越大,液体的沸点越高;高压锅利用了“气压大沸点高”的原理,故C错误;
D.书包背带做得很宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,故D正确。
故选D。
10.(2023·四川乐山·中考真题)以下情境与大气压强无关的是( )
A.覆在管口的纸片不掉落B.用吸管吸饮料
C.连通器D.塑料吸盘吸附在墙上
【答案】C
【详解】A.覆在管口的纸片不掉落是因为受到大气压的作用,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.上端开口、下端连通的容器叫做连通器,连通器里只有一种液体,在液体不流动的情况下,连通器各容器中液面的高度总是相平的,与大气压强无关,故C符合题意;
D.塑料吸盘挂钩能贴在瓷砖上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,利用了大气压,故D不符合题意。
故选C。
11.(2023·山东淄博·中考真题)“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管进行科学研究,正确的说法是( )
A.图甲:吸管的一端做得很尖,是为了减小压强
B.图乙:用吸管制成水气压计,从山下移到山顶时管内的水柱下降
C.图丙:用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质
D.图丁,用吸管对着两个乒乓球的中间吹气,乒乓球会向两边分开
【答案】C
【详解】A.吸管―端做得很尖,是在压力一定时,为了减小受力面积,增大压强,故A错误;
B.把水气压计从山下移到山顶,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小, 此时在瓶内气压的作用下会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱会升高,故B错误;
C.用吸管自制温度计显示温度高低,利用了液体热胀冷缩的性质,故C正确;
D.根据流体压强与流速的关系:当向两个乒乓球中间吹气时,此位置的空气流速加大,压强小于两边的压强,在压强差的作用下,两乒乓球向中间靠拢,故D错误。
故选C。
12.(2023·四川雅安·中考真题)关于如图所示的四个实验,描述错误的是( )
A.图甲:一瓶橙汁先后放在相同的海绵上,海绵凹陷程度不同,说明压力大小不同
B.图乙:在水中,压强计的探头所处的深度减小,它受到水的压强也随之减小
C.图丙:连通器中装入同种液体,液体静止时,连通器各部分的液面总保持相平
D.图丁:将自制气压计从山下移动到山上,气压计细玻璃管中的液面会上升
【答案】A
【详解】A.固体对水平面的压力等于自身的重力,同一瓶橙汁重力相同,压力相同,瓶盖与瓶底的面积大小不同,海绵凹陷程度不同,说明压力相同时,压力的作用效果与受力面积有关,故A错误,符合题意;
B.液体内部压强与深度有关,由图可知,在水中,压强计的金属盒所处的深度减小,它受到的水的压强也随之减小,故B正确,不符合题意;
C.连通器中装入同种液体,根据可知,液体静止时,底部受到液体压强是相同的,则深度相同,所以连通器各部分中的液面总保持相平,故C正确,不符合题意;
D.大气压与海拔高度有关,海拔越高,压强越小,将自制气压计从山下移动到山上,外部气压减小,气压计细玻璃管中的液面会上升,故D正确,不符合题意。
故选A。
13.(2023·四川绵阳·中考真题)如图所示,两个质量相等的薄壁圆柱形容器甲和乙放在水平桌面上,甲容器底面积大于乙容器底面积,它们分别装有体积相等的液体,甲容器中液体的密度为,乙容器中液体的密度为。甲容器对地面的压力为,乙容器对地面的压力为。若两容器底部受到的液体压强相等,则下列判断正确的是( )
A.,B.,
C.,D.,
【答案】D
【详解】由题图可知,甲、乙两容器中液体的深度
两容器底部受到的液体压强相等,即
由液体压强公式可知,液体的密度
又因为两种液体体积V相等,由
可知,两种液体的重力
又由于两个薄壁圆柱形容器质量相同,由
可知,两个容器的重力相同,地面受到的压力等于容器内液体的重力与容器重力之和,所以两容器对地面的压力大小关系为
综上所述,故D正确,ABC错误。
故选D。
14.(2023·辽宁大连·中考真题)如图所示,放在水平桌面上的两个相同的柱形容器,分别装有甲、乙两种液体,甲液面高于乙液面。液体中的a、b两点处于同一水平高度,a、b两点的液体压强相等。则两种液体的密度和质量的关系分别是( )
A.;B.;
C.;D.;
【答案】B
【详解】由题意知,a、b两点的压强相等,即pa=pb,因为p=ρgh,hb<ha,所以两液体的密度关系:ρ甲<ρ乙,又因为a、b两点到容器底的距离相等,所以从a、b两点以下的液体对容器底的压强关系
而两种液体对容器底的压强
所以p甲<p乙
两种液体对容器底的压强
由于两容器底面积相等,p甲<p乙,故两种液体的质量m甲<m乙,综上分析知,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.(2023·宁夏·中考真题)某同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果的因素”的实验,探究过程如图所示:
(1)实验中通过观察海绵的 来比较压力作用效果。
(2)对比 两图,可以探究压力作用效果与受力面积的关系。
(3)对比甲、乙两图可以得出结论:当受力面积一定时, ,压力作用效果越明显。请列举一个生产生活中应用该结论的事例: 。
【答案】 凹陷程度 乙、丙 压力越大 压路机的碾子很重
【详解】(1)[1]本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的,采用了转换法。
(2)[2]探究压力的作用效果与受力面积的关系时应控制压力的大小不变,通过比较图乙、丙,说明压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。
(3)[3]比较图甲、乙所示的实验可知,受力面积相同,乙的压力较大,乙的压力作用效果较明显,则可得出结论:当受力面积一定时压力越大,压力的作用效果越明显。
[4]生产生活中应用当受力面积一定时压力越大,压力的作用效果越明显的例子:压路机的碾子很重是在受力面积一定时,增大压力,增大压强。
16.(2023·黑龙江牡丹江·中考真题)研究液体内部压强实验的装置如图所示。将压强计探头分别放入水和盐水中,改变探头朝向和浸入深度,观察U形管液面高度差并记录,如表所示。
(1)分析①②③④次实验表明,在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 ;
(2)分析②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验表明,同种液体的压强随 增加而增大;
(3)分析 两次实验表明,在深度相同时,液体压强还与液体的 有关;
(4)实验中通过观察U型管液面高度差来反映 ;
(5)下潜深度是潜水器的一个重要指标,制造深海潜水器多采用钛合金材料,就是利用材料 的性质。
【答案】 相同 深度 ①⑦(或⑤⑧、⑥⑨) 密度 液体内部压强的大小 承受压强的能力强(合理即可)
【详解】(1)[1]由①②③④次实验可以看出,探头的深度都是5cm,U型管液面高度差也相同,说明在液体内部的同一深度,向各个方向的压强都相同。
(2)[2] 由②⑤⑥或⑦⑧⑨次实验可以看出,随着探头深度的增加,U型管液面高度差也增大,压强增大,表明,液体的压强随深度的增加而增大。
(3)[3][4]由②⑦、⑤⑧、⑥⑨次实验可以看出,探头的方向相同,浸入的深度相同,但在密度不同的液体中U型管液面高度差不同,说明液体压强不同,说明在相同深度,液体压强与液体的密度有关。
(4)[5]该实验用到了转换法,通过U型管液面的高度差来反应液体内部压强的大小,高度差越大,说明液体内部压强越大。
(5)[6]潜水器下潜越深,液体对其产生的压强越大,越容易发生形变,所以潜水器材料应具有承受压力强、硬度大等性质。
17.(2023·四川甘孜·中考真题)如图所示,人工智能逐渐融入我们的生活,餐饮服务行业中,机器人随处可见。在一次送餐服务中,托着饮料的机器人总质量为52kg,与地面接触的面积为。若机器人沿水平地面匀速运动了20m,用时20s。g取10N/kg。求:
(1)机器人的速度;
(2)机器人和饮料的总重力;
(3)机器人对地面的压强。
【答案】(1)1m/s;(2)520N;(3)
【详解】解:(1)机器人的速度为
(2)机器人和饮料的总重力为
(3)机器人对水平地面的压力等于机器人和饮料的总重力为
则机器人对地面的压强为
答:(1)机器人的速度为1m/s;
(2)机器人和饮料的总重力为520N;
(3)机器人对地面的压强为。
18.(2023·湖北鄂州·中考真题)如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,把质量为300g的木块浸入水中,木块静止时有2/5的体积露出水面,此时容器中水的深度为20cm,已知容器底面积为300cm2,容器重3N,求:
(1)木块受到的浮力
(2)木块的密度
(3)容器对桌面的压强
【答案】(1)3N;(2)0.6×103kg/m3;(3)2100Pa
【详解】解:(1)由题意可知,木块静止时漂浮,由物体的浮沉条件可知,木块受到的浮力F浮等于木块的重力G木,即
F浮=G木=m木g=0.3kg×10N/kg=3N
(2)由F浮=ρ液gV排可得,木块排开水的体积为
则木块的体积为
故由可得,木块的密度为
(3)由题意可知,容器中水的体积为
V水=3×10-2m2×0.2m-3×10-4m3=5.7×10-3 m3
由可得,容器中水的质量为
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×5.7×10-3 m3=5.7 kg
则容器中水的重力为
G水= m水g=5.7 kg×10N/kg=57N
由受力分析可知,容器对桌面的压力F压等于容器、水与木块的重力之和,即
F压= G木+G水+G容=3N+57N+3N=63N
由可得,容器对桌面的压强为
答:(1)木块受到的浮力为3N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3;
(3)容器对桌面的压强为2100Pa。
19.(2023·福建·中考真题)小华利用氦气球与探空仪了解空气状况。如图甲所示,质量为0.4kg的探空仪静止在水平桌面上,与桌面接触面积为0.02m2。在室内测试时,将探空仪固定在充有氦气的气球上,释放后氦气球恰好能携带探空仪悬浮在空中,如图乙所示。已知球壳质量为0.23kg,球内氦气的密度为0.17kg/m3,室内空气的密度为1.22kg/m3。求:
(1)探空仪所受的重力;
(2)探空仪对水平桌面的压强;
(3)悬浮时氦气球的体积(计算浮力时,不计探空仪的体积和球壳的厚度)。
【答案】(1)4N;(2)200Pa;(3)0.6m3
【详解】解:(1)探空仪的重力
(2)探空仪对水平桌面的压力
探空仪对水平桌面的压强
(3)气球悬浮
①
氦气球受到浮力
②
由①和②得到悬浮时氦气球的体积
答:(1)探空仪所受的重力是4N;
(2)探空仪对水平桌面的压强是200Pa;
(3)悬浮时氦气球的体积是0.6m3。
1.(2024·黑龙江绥化·一模)汽车在行驶过程中将车窗打开,可以看见窗帘总是向 (选填“内”“外”)飘。是因为窗外空气流速 (选填“大于”“小于”“等于”)车内空气流速。
2.(2024·安徽合肥·一模)为了研究大气压强与高度的关系,某同学制作了如图所示的自制气压计,现将此气压计从山底带到山顶(环境温度不变),玻璃管内液柱高度将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
3.(2024·广东珠海·一模)如图所示为同一包密封食品分别在珠海市内和青藏高原的两张照片,两地温度基本相同。图片 (选填“甲”或“乙”)是在青藏高原拍的,原因是从低海拔地区到高海拔地区,大气压强 ,袋内气压 (后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.(2024·广东珠海·一模)如图所示为某款扫地机器人,其工作时电动机转动使内部气流速度变 ,气压变 ,(前两空均选填“大”或“小”)从而使杂物进入吸尘器达到清扫的目的。图甲和图乙中能用该原理解释的是图
5.(2024·广西柳州·二模)如图水壶的壶嘴与壶身组成一个 器,因此两处的水面相平。假如沿图中箭头方向使劲吹气,壶嘴内的水面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
6.(2024·甘肃庆阳·一模)关于压强,下列说法正确的是( )
A.菜刀的刀刃薄,这是通过减小受力面积来减小压强
B.龙卷风能将屋顶掀起是由于屋外空气流速大、压强小
C.珠穆朗玛峰顶的大气压强比庆阳市地面的大气压强大
D.高压锅利用增大气压的方式降低锅内液体的沸点
7.(2024·山东青岛·一模)下列实验现象中,说法错误的是( )
A.图甲,瓶中装水越多,压力的作用效果越明显
B.图乙,堤坝上窄下宽是因为液体深度越深压强越大
C.图丙,吸盘很难被拉开是因为大气压的作用
D.图丁,往纸片中间吹气,纸片会靠拢,说明流体中流速较大的地方压强较大
8.(2024·山东临沂·一模)人们对力的认识是从日常生活开始的。下列对力学知识认识正确的是( )
A.鸡蛋碰碗,蛋破而碗不破,说明了相互作用力大小不相等
B.同学们背的书包带比较宽,目的是增大受力面积减小压力
C.用吸管能将饮料吸入口中,实际是大气压将饮料压入口中
D.火车站台边缘标有安全线,是因气体流速大的位置压强大
9.(2024·江苏无锡·一模)下列关于压强知识的说法中,正确的是( )
①甲:压力相同,受力面积越大,压强越小
②乙:往B管吹气,A管液面上升是因为A管上端空气流速变大,压强变大
③丙:纸板托水实验证明了大气压的存在
④丁:该现象说明,液体压强的大小与液体的密度有关
A.只有①③正确B.只有②④正确C.只有①④正确D.只有③④正确
10.(2024·河北沧州·一模)在图中,不是利用大气压强工作的是( )
A. 活塞式水泵B. 注射器注射
C. 吸盘挂钩D. 吸管吸饮料
11.(2024·四川广安·二模)如图所示,质量、底面积相同的薄壁容器甲、乙、丙放在水平桌面上,甲为圆柱形,乙、丙为圆台形,分别装有深度相同的水,下列说法正确的是( )
A.水对容器底部的压力
B.水对容器底部的压力
C.容器对桌面的压力
D.容器对桌面的压力
12.(2024·陕西西安·一模)小平用一个长方体木块、弹簧测力计、三个相同的砝码和海绵等探究压力作用效果与什么因素有关。
(1)根据甲、乙两图,可知压力的作用效果与 有关;
(2)用甲、丙两图探究压力作用效果与受力面积的关系,应在丙图木块上放 个砝码。由此得出结论: 一定,受力面积越小,压力的作用效果越明显;
(3)小平利用上述器材继续探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关:
①用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计的示数如图丁所示为 N;
②取下木块上的砝码,重复①的操作,弹簧测力计的示数为1.8N。由此说明,压力越大,滑动摩擦力越 ;
③以不同的速度多次水平拉动木块,使它沿水平桌面做匀速直线运动,发现弹簧测力计的示数几乎不变 。
13.(2024·天津河西·一模)小薛和小程同学利用小桌、海绵、砝码等实验器材,探究“影响压力作用效果因素”的实验,探究过程如图1所示。请你完成下列内容:
(1)本实验通过观察海绵的 来比较压力作用的效果;
(2)比较甲、乙两图,可以初步得出的结论是:在 相同时,压力越 ,压力作用的效果越明显;
(3)小薛联想到坦克车履带的设计,这可用图1中 (选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)两组实验所得结论解释;
(4)如图1,若将丙图中放有砝码的小桌放在木板上,如图1丁所示,比较图丁与图丙,小桌对木板和海绵的压强 ;(选填“相等”或“不相等”)
(5)如图2,三个质量分布均匀的长方体放在水平桌面上,现用三种方法均切去一半,剩余的一半仍在桌面上。切割后,桌面受到的压强大小不变的是 ;(选填“A”、“B”或“C”)
(6)小程取三个高度均为h,密度均为ρ的实心均匀物体甲、乙、丙。甲、丙是圆柱体,乙是长方体,甲、乙底面积相同且是丙底面积的2倍,如图3。把它们放在水平桌面的海绵上,发现海绵被压下的深度相同。他分析出了甲、乙、丙三个物体对海绵的压强均为p= (写出推导过程),解释了“海绵被压下的深度相同”的原因。
14.(2024·广东潮州·一模)如图所示,小明利用压强计进行“探究液体压强与哪些因素有关”的实验。
(1)U形管压强计通过 反映压强的大小;实验时应该选用材料相同、厚度较 (选填“薄”或“厚”)的橡皮膜;
(2)小明组装的压强计出现了图甲所示的情况:压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面不相平,他接下来应该 ;
A.直接进行实验
B.将右管中高出部分的液体倒出
C.取下金属盒和橡皮膜重新安装
(3)比较 两图所示的实验,可初步得到结论:在深度相同时,液体的密度越大,压强越大;
(4)小明猜想液体压强的大小可能和液体的质量有关,他比较乙、丁两图所示的实验,得到“液体的质量越大,液体压强就越大”的结论,他得到结论的过程是 (选填“科学”或“不科学”)的,你判断的理由是 。
15.(2024·山东德州·一模)小明在央视新闻上了解到我国首次在1500米深海发现了明代沉船遗址,打捞难度极大,人类徒手最深记录只有113米,由此激发了小明同学对液体内部压强探究的兴趣,进行了如下的实验探究。
(1)图甲中U形管压强计 (选填“是”或“不是”)连通器,在使用压强计前,小赵同学发现U形管左右两侧的液面有一定的高度差,如图甲所示,其调节的方法是 ,使U形管左右两侧的液面相平;
(2)比较乙、丙两图,可以得到液体的压强与液体 有关;
(3)在图丁中保持探头的位置不变,改变探头的方向,U形管两侧液面的高度差将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)根据实验所得出的结论,判断下图a、b、c、d、e中 点的压强最大。
16.(2024·山东济南·一模)如图所示是我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遥控机器人。若机器人质量为500kg,每条履带与地面的接触面积为1000cm2(g=10N/kg)。求:
(1)机器人对水平冰面的压力为多少?
(2)若南极某处冰面能承受的最大压强为4×104Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗(通过计算说明)?
17.(2024·四川广安·二模)学习了密度知识后,小雨发现:生活中密度大于水的物体在水中会下沉,密度小于水的物体在水中会上浮,若物体的密度等于液体的密度,物体就会悬浮于液体中。她取来一只质量为55g的鸡蛋,将鸡蛋放入一个装有100mL清水的量杯中,鸡蛋沉在杯底,此时量杯中的液面所在刻度为150mL,液面到杯底的高度为20cm。则:(水的密度为,g取10N/kg)
(1)鸡蛋的密度为多大?
(2)鸡蛋对杯底的压力为多大?
(3)逐渐加入食用盐并搅拌使其全部溶解,当加入适量的食用盐后,鸡蛋恰好悬浮于盐水中,如图所示,此时量杯中的液面刻度仍为150mL,则加入食用盐前后液体对杯底压强的变化量为多大?
18.(2024·四川眉山·一模)如图所示的正方体物体棱长为,质量为,在桌面上放有一溢水杯,其横截面积为,杯壁厚度不计,溢水杯质量为,溢水口距杯底,在杯中装满水。(g取,)求:
(1)水对溢水杯底的压强;
(2)将物体放入溢水杯中静止时,物体受到的浮力;
(3)求物体放入溢水杯中静止时,溢水杯对桌面的压强。
19.(2024·湖北恩施·一模)如图所示,放置在水平桌面上的柱形容器中装有适量的水,把质量为600g的木块浸入水中的体积露出水面,此时容器中水的深度为20cm,已知容器底面积为300cm2,容器重3N(g取10N/kg)。求:
(1)水对容器底的压强;
(2)木块受到的浮力;
(3)木块的密度;
(4)容器对桌面的压强。
1.如图所示是救援队配备的钢筋剪,利用钢筋剪可以将楼体的钢筋剪断,以便对楼内人员进行施救,在使用时,钢筋剪是 (选填“省力”或“费力”)杠杆。钢筋剪的握柄较粗,使用时可以 (选填“增大”或“减小”)握柄对手的压强,让人更舒适。
2.如图甲是一款网红“旋转杯”,杯子由上端开口的粗细两部分组成,杯子粗细两部分构成一个 。如图乙所示是一款网红“发光杯”,当杯内倒入的液体是 (填“导体”或“绝缘体”)时,就会连通杯底电路,使LED灯发光,看到的是它变 (填“深”或“浅”)的虚像。
3.亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气,很难拉开它们,可体验到 的存在。唐诗“八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”,诗中秋风“卷”走“三重茅”是由于屋顶外侧空气流速 (选填“快”或“慢”),压强 (选填“大”或“小”),从而产生一个向上的力。
4.同学们梳理了教材中与压强知识有关的实验,如图所示,其中分析正确的是( )
A.图甲中,装有相同质量的水的瓶子竖直放在海绵上,瓶子的底面积越大,海绵凹陷得越明显
B.图乙中,探头在水中深度越大,U形管两边液面的高度差越小
C.图丙中的吸盘能“吸附”在墙壁上,此时外界大气压小于吸盘内的气压
D.图丁中,向外拉活塞,烧瓶内停止沸腾的水再次沸腾,该实验能解释在青藏高原上煮熟米饭需要使用高压锅
5.在2024WTT新加坡大满贯赛结束后,国乒“00后”运动员王楚钦重登世界第一宝座。如图所示是他在比赛中的情景,下列说法正确的是( )
A.抛出的乒乓球在空中继续运动,表明其受到惯性作用
B.球拍对乒乓球的力只改变了球的形状
C.打出的弧圈球,是乒乓球上、下(或左、右)表面空气流速不同导致的
D.上升到空中最高点的乒乓球受到平衡力的作用
6.生活处处皆物理。下列有关生活中的现象,说法正确的是( )
A.拦河大坝修建为“上窄下宽”,是因为水的深度越深,液体的压强越大
B.吸油烟机能将油烟吸走是利用了空气流速大的位置压强大
C.高压锅工作时锅内气压增大,水的沸点降低
D.吸盘式挂钩是利用吸盘的吸力工作的
7.同学们在老师的指导下“探究液体的压强与哪些因素有关”,使用的器材有U形管压强计(图甲)、水、盐水、烧杯、刻度尺等。
(1)实验前,小聪同学检查实验装置时发现:按与不按金属盒的橡皮膜,压强计U形管两侧液面均处在同一水平线上,其原因可能是 ;
(2)排除故障后开始实验,下表是小聪组的同学测得的数据情况:
①分析表中1、2、3、4四组数据可得到的结论是:同种液体在同一深度向各个方向的压强大小 ;
②在探究液体压强与深度的关系时,应该选择序号 的三组数据。拦河大坝就是依据该结论做成了 的形状(选填“上窄下宽”或“上宽下窄”);
③在探究液体的压强与密度的关系时,小聪完成实验后发现部分数据被液体浸湿导致看不清了,请你帮他把表格中数据补充完整。A处应该填写 ;
(3)实验中,另外小组的同学用自己改装并调试好的压强计来探究液体压强与密度的关系,实验如下:
先选择两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和盐水()。将压强计两个金属盒分别浸入两种液体相同的深度(如图乙),我们可以从乙图中判断出装水的是 (填“A”或“B”)烧杯。
8.小红利用小桌、海绵、钩码等器材探究“影响压力作用效果的因素”实验;
(1)实验中,她是通过观察海绵的 来比较压力作用效果的;
(2)比较 两图,可初步得到:受力面积相同时,压力越 ,压力作用效果越明显;
(3)通过实验,小红发现坦克设计成履带的原因可用 两图实验所得结论解释;
(4)仅将丙图的海绵换成丁图的木板,则小桌对木板和海绵的压强 (选填“相等”或“不相等”);
(5)质量分布均匀的同一长方体用以下三种不同的方法切去一半(图戊),分别留下序号为①②③的三个半块保持原有位置静止。三个半块对桌面的压力 (选填“相等”或“不相等”),对桌面的压强最大的是 (选填“①”、“②”或“③”)。
9.三一重工股份有限公司是由三一集团创建,公司秉承“一切源于创新”的理念,致力于研发世界工程机械最前沿技术与最先进产品。如图所示三一钢铁侠——SY285是适用水面、沼泽软地面及滩涂作业的多用途液压挖掘机。能够在水中漂浮作业关键在于下方的履带上面安装了专门的空心浮箱,提供了浮力的同时也给自身带来了更好的稳定性。其具体参数如下表所示:
求:(1)该挖掘机用最高行走速度到达工作地点用时15min,求行驶的路程。
(2)该挖掘机静止在水平地面不工作时对地面的压强。
(3)挖掘机漂浮在水中挖掘、运送淤泥过程中,铲斗装满淤泥,排开液体体积是多少。(淤泥的密度为,水的密度为,)
10.质量为50kg的小华练习游泳时,为了安全起见,老师给他一块泡沫浮板,借助浮板所受的浮力来辅助游泳。已知浮板的质量是0.45kg、体积为4.5×10-3m3(g取10N/kg)。试求:
(1)小华双脚站在水平地面时,与地面的总接触面积为5×10-2m2,他对水平地面的压强是多少?
(2)浮板浸没在水中时受到的浮力是多大?(水的密度1.0×103kg/m3)
(3)练习结束后,小华帮老师把游泳辅助器材整理放在箱子内,沿水平方向匀速推动箱子,以0.5m/s的速度运动了15m箱子受到的摩擦力为50N。在这个过程中,推力所做的功和功率分别是多大?
名校预测
1.【答案】 外 大于
【详解】[1][2]汽车在行驶过程中将车窗打开,因为窗外空气流速大于车内空气流速,导致车外压强小于车内压强,在气压差作用下,窗帘会向外飘。
2.【答案】变大
【详解】把自制气压计从山底带到山顶,外界气压变小,管内气压不变,故管内液柱高度会变大。
3.【答案】 乙 变小 不变
【详解】[1][2][3]从低海拔地区到高海拔地区,大气变稀薄,大气压强变小,袋内气压不变,包装袋会鼓起,因此图乙是在青藏高原拍的。
4.【答案】 大 小 甲
【详解】[1][2]扫地机器人正常工作时电机转动使内部气体流速变大,流速越大的位置压强越小,从而使杂物进入集尘盒。
[3]图甲中风中雨伞容易“上翻”,是由于流速大的位置压强小,此时上方压强小、下方压强大,所以向上翻;图乙吸盘内部气压小于外界大气压,是利用大气压使吸盘吸在墙上。
5.【答案】 连通 上升
【详解】[1]茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平。
[2]在壶嘴上方吹气,管上方气体的流速越大,压强越小,壶内空气的压强不变,壶内空气的压强大于壶嘴内大气压强,壶嘴内的水面将上升。
6.【答案】B
【详解】A.菜刀的刀刃薄,可在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.房屋的屋顶向上凸起,龙卷风吹过时,经过屋顶的空气流速大,压强小,而屋内空气流速几乎不变,压强大,于是产生一个向上的压力,将屋顶掀起,故B正确;
C.大气压随海拔高度的升高而降低,珠穆朗玛峰顶的高度比小庆阳市地面的高度,大气压比庆阳市地面的小,故C错误;
D.液体沸点随大气压的增加而升高,高压锅是利用增大气压的方式来升高锅液体的沸点,故D错误。
故选B。
7.【答案】D
【详解】A.在受力面积相同时,压力越大,力的作用效果越明显,故A正确,不符合题意;
B.拦河大坝上窄下宽,是因为同种液体,深度越深,压强越大,故B正确,不符合题意;
C.真空的吸盘很难被拉开,是因为两吸盘之间为真空,而外界受大气压强的作用,要想把吸盘拉开应克服大气压强产生的压力,故C正确,不符合题意;
D.向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越小,故D错误,符合题意。命题点
命题方式
考查热度
增大、减小压强的方法
常出现在填空题、选择题中。主要考查对增大、减小压强的方法的判断
✮✮✮✮✮
连通器
常出现在填空题、选择题中。主要考查对连通器原理的应用
✮✮✮✮
大气压强
常出现在填空题、选择题中。主要考查解释生活中利用大气压强的现象
✮✮✮✮
流体压强与流速的关系
常出现在填空题、选择题中。主要考查利用流体压强与流速的关系解释相关现象
✮✮✮✮
固体压强的分析和计算
常出现在计算题中。主要考查固体压强的计算
✮✮✮✮
液体压强的分析和计算
常出现在计算题中。主要考查液体压强的分析和计算
✮✮✮✮
探究影响压力作用效果的因素
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理、交流、应用等
✮✮
探究液体压强与哪些因素有关
常出现在实验题中。实验题综合性较强,考查的内容灵活,包括实验方法的应用、实验的操作要求、实验数据的分析处理等
✮✮✮
目的
方法
实例
增大压强
压力一定时,减小受力面积
刀斧、切削工具的刀刃都磨得很薄、钉子、针
受力面积一定时,增大压力
自行车刹车时必须用力握住车闸、压路机的碾子质量很大等
增大压力的同时减小受力面积
用铁锤用力钉钉子
减小压强
压力一定时,增大受力面积
高楼大厦的墙基很宽、铁轨下铺有枕木
受力面积一定时,减小压力
现代建筑中常采用空心砖、车辆限载等
减小压力的同时增大受力面积
在冰面行走时,采用爬行并丢弃一些负重
公式
适用范围
固体、液体、气体都适用
液体、均匀柱体
决定因素
压力和受力面积
液体密度和深度
计算方法
先求压力(F=G=mg或进行受力分析),再计算压强()
先确定液体密度和深度,再计算压强(),再求容器底受到的压力()
次数
探头朝向
探头浸入深度/cm
U形管液面高度差/cm
水
盐水
①
上
5
5
—
②
下
5
5
—
③
左
5
5
—
④
右
5
5
—
⑤
下
10
9
—
⑥
下
20
17
—
⑦
下
5
—
6
⑧
下
10
—
11
⑨
下
20
—
20
序号
液体
橡皮膜在液体中的朝向
深度h/mm
液面高度差
1
水
朝上
30
28
2
水
朝下
30
28
3
水
朝左
30
28
4
水
超右
30
28
5
水
朝上
60
56
6
水
朝上
90
84
7
盐水
朝上
A
30
整机重力(N)
单条履带接地面积()
2.5
行走速度(高/低)(km/h)
5.2/3.2
单条履带总长度(m)
3
铲斗容量()
1.5
单个浮箱体积()
7
物理(一)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略: 这是一份物理(一)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略,共100页。
物理(五)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略: 这是一份物理(五)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略,共96页。
物理(四)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略: 这是一份物理(四)-2023年中考考前20天终极冲刺攻略,共145页。