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第 10讲 压 强 考 点 一 压 力考 点 二 固 体 压 强 及 有 关 计 算考 点 三 液 体 内 部 压 强 特 点 及 有 关 计 算 （ 高 频 考 点 ）类 型 一 固 体 压 强类 型 二 液 体 压 强类 型 三 气 体 压 强预 学 案 记 易精 讲 案 学 易考 点 四 大 气 压 强考 点 五 流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 （ 高 频 考 点 ） 预 学 案 记 易考 点 一 压 力 特 别 提 醒 1.通 常 情 况 下 ,静 止 在 水 平 面 上 的 物 体 ,其 重 力 等 于 物 体 对 地 面 的 压 力 ;2.重 力 可 以 产 生 压 力 ,但 是 压 力 并 不 都 是 由 重 力 产 生 的 ,有 时 重 力 与 物 体 的 压 力毫 无 关 系 。 考 点 二 固 体 压 强 及 有 关 计 算 即 学 即 练1.(2018南 充 )如 图 所 示 ,一 个 重 为 5 N的 容 器 ,底 面 积 为 100 cm2,内 装 有 400 mL的 酒 精 ,则 容 器 对 桌 面 的 压 力 为 8.2 N,容 器 对 桌 面 的 压 强 为 820 Pa。 (酒 精 =0.8103 kg/m3,g=10 N/kg) 特 别 提 醒 1.公 式 中 的 F是 压 力 而 不 是 重 力 ;2.公 式 中 的 受 力 面 积 是 两 物 体 的 实 际 接触 面 积 ,而 不 一 定 是 受 力 物 体 的 表 面 积 。 考 点 三 液 体 内 部 压 强 特 点 及 有 关 计 算 (高 频 考 点 ) 即 学 即 练2.(2018北 京 )如 图 所 示 ,盛 有 水 的 杯 子 静 止 在 水 平 桌 面 上 。 杯 子 重 1 N,高 9 cm,底 面 积 为 30 cm2;杯 内 水 重 2 N,水 深 6 cm,水 的 密 度 为 1.0103 kg/m3,g取 10 N/kg。 下 列 选 项 中 正 确 的 是 ( )A.水 对 杯 底 的 压 强 为 900 Pa B.水 对 杯 底 的 压 力 为 2 NCC.水 杯 对 桌 面 的 压 强 为 1 000 Pa D.水 杯 对 桌 面 的 压 力 为 2.8 N 3.(2018达 州 )如 图 所 示 ,完 全 相 同 的 圆 柱 形 容 器 中 ,装 有 不 同 的 两 种 液 体 甲 、乙 ,在 两 容 器 中 ,距 离 同 一 高 度 分 别 有 A、 B两 点 。 若 两 种 液 体 的 质 量 相 等 ,则A、 B两 点 的 压 强 关 系 是 pAp乙 (两 空 均 选 填 “ ” 、 “ =” 或 “ F乙 液 体 的 密 度 :甲 =乙 液 体 对 容 器 底 部 的 压 强 :p甲 p乙 容 器 对 桌 面 的 压 强 :p 甲 =p乙 A.只 有 和 B.只 有 和 C.只 有 和 D.只 有 和 真 题 实 战D 类 型 三 气 体 压 强 (近 三 年 云 南 1次 ,昆 明 1次 ,曲 靖 1次 )【 命 题 解 读 】 气 体 压 强 在 历 年 的 学 业 水 平 考 试 中 出 现 频 率 不 高 ,命 题 多 以选 择 题 、 填 空 题 的 形 式 出 现 ,考 查 实 验 情 景 证 明 大 气 压 的 存 在 。例 4(2015昆 明 )在 海 拔 2千 米 以 内 ,可 以 近 似 地 认 为 海 拔 每 升 高 12米 ,大 气 压 变化 1毫 米 汞 柱 。 随 着 海 拔 的 升 高 ,大 气 压 强 降 低 (选 填 “ 降 低 ” 、 “ 不 变 ” 或“ 升 高 ” )。 若 海 平 面 处 的 大 气 压 为 p 0(单 位 为 mmHg),则 海 拔 为 h(h2 000 m)处 的 大 气 压 px=p0-。 (只 写 解 析 式 ,不 要 求 带 单 位 )12h 命 题 思 路 主 要 考 查 大 气 压 强 与 海 拔 的 关 系 和 气 压 解 析 式 的 推 导 。失 分 警 示 此 题 限 定 大 气 压 p0的 单 位 为 mmHg,学 生 作 答 时 容 易 出 错 。 真 题 实 战3.(2018怀 化 )下 列 事 例 中 不 是 利 用 大 气 压 工 作 的 是 ( )A.用 塑 料 管 吸 饮 料B.用 抽 水 机 抽 水C.用 注 射 器 将 药 液 注 入 病 人 体 内D.钢 笔 吸 墨 水 C 类 型 四 流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 (近 三 年 云 南 3次 )【 命 题 解 读 】 主 要 考 查 用 流 体 压 强 与 流 速 的 关 系 解 释 生 活 现 象 。例 5(2017云 南 )如 图 所 示 ,沿 B管 向 左 快 速 吹 气 时 A管 中 的 水 面 将 上 升 ,这 是 因为 A管 上 方 空 气 流 速 快 气 压 小 。 失 分 警 示 对 于 流 体 压 强 问 题 ,要 明 确 被 研 究 的 物 体 ,物 体 的 哪 两 个 侧 面 流 体流 速 不 同 ,判 断 两 个 侧 面 的 压 强 情 况 ,判 断 物 体 在 压 强 差 作 用 下 的 运 动 情 况 。 4.(2018泰 州 )动 车 进 站 时 ,为 了 避 免 乘 客 被 “ 吸 ” 向 动 车 而 造 成 人 身 伤 害 事故 ,站 台 上 都 标 有 “ 安 全 黄 线 ” 。 乘 客 必 须 站 在 安 全 黄 线 以 外 ,是 因 为 动 车 进站 时 车 厢 附 近 ( )A.气 流 速 度 大 ,压 强 小 B.气 流 速 度 大 ,压 强 大C.气 流 速 度 小 ,压 强 小 D.气 流 速 度 小 ,压 强 大真 题 实 战 A 易 混 点 辨 析易 混 点 1.重 力 可 以 产 生 压 力 ,但 是 压 力 并 不 都 是 由 重 力 产 生 的 ,有 时 重 力 与 物 体 的 压 力 毫 无 关 系 。 通 常 情 况下 ,静 止 在 水 平 面 上 的 物 体 ,其 重 力 等 于 物 体 对 地 面 的 压 力2.在 进 行 液 体 压 强 计 算 时 ,深 度 h是 指 研 究 的 点 到 自 由 液 面 的 距 离 ,而 不 是 点 到 容 器 底 的 距 离 ,深 度 h的 大 小 与 容 器 的 粗 细 、 形 状 以 及 是 否 倾 斜 无 关例 6下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )A.压 力 是 由 物 体 的 重 力 产 生 的 ,压 力 就 是 重 力B.压 力 不 是 重 力 ,但 其 大 小 一 定 与 重 力 相 等C.压 力 的 方 向 垂 直 指 向 受 力 面D.压 力 的 方 向 总 是 竖 直 向 下 的 C 试 真 题 练 易命 题 点 一 固 体 压 强1.(2015云 南 )下 列 做 法 能 增 大 压 强 的 是 ( )A.挖 掘 机 安 装 履 带 B.载 重 车 装 有 许 多 车 轮C.汽 车 安 全 带 做 得 较 宽 D.溜 冰 鞋 上 装 有 冰 刀D 2.(2014云 南 )某 同 学 穿 的 运 动 鞋 ,鞋 底 有 凹 凸 不 平 的 花 纹 ,是 为 了 增 大 鞋 底 与地 面 间 的 摩 擦 力 ,若 该 同 学 的 质 量 是 48 kg,站 立 时 双 脚 鞋 底 与 地 面 的 接 触 面积 约 为 300 cm2,则 该 同 学 对 地 面 的 压 强 为 1.6104 Pa,g取 10 N/kg。 3.(2018曲 靖 )如 图 所 示 ,某 品 牌 新 能 源 轿 车 ,满 载 时 整 车 质 量 为 1.6 t,每 个 车 轮与 地 面 的 接 触 面 积 为 40 cm2,在 平 直 公 路 上 匀 速 行 驶 4.5 km用 了 5 min,牵 引 力为 800 N,(g取 10 N/kg)求 :(1)轿 车 在 平 直 公 路 上 匀 速 行 驶 的 速 度 ;(2)轿 车 静 止 在 水 平 路 面 上 对 路 面 的 压 强 ;(3)牵 引 力 的 功 率 。答 案 (1)15 m/s (2)110 6 Pa (3)1.2104 W 命 题 点 二 液 体 压 强4.(2015云 南 )如 图 所 示 ,为 使 在 墙 壁 上 悬 挂 的 画 框 水 平 ,可 用 一 段 两 端 开 口 注有 适 量 水 的 透 明 塑 料 软 管 找 水 平 位 置 ,这 利 用 了 连 通 器 原 理 。 5.(2015云 南 )中 国 “ 向 阳 红 06” 海 监 船 赴 南 海 黄 岩 岛 维 权 。 船 底 某 处 距 海面 深 度 为 5 m,该 处 受 到 的 海 水 压 强 为 5.15104 Pa(海 水 =1.03103 kg/m3,g取 10 N/kg)。 若 船 从 海 里 驶 入 河 里 ,船 身 将 下 沉 (选 填 “ 上 浮 ” 或 “ 下 沉 ” )一 些 。 6.(2014曲 靖 )甲 、 乙 两 种 液 体 质 量 与 体 积 的 关 系 如 图 所 示 ,在 两 个 完 全 相 同的 容 器 中 分 别 装 满 甲 、 乙 两 种 液 体 时 ,甲 液 体 对 容 器 底 的 压 强 大 于 (选 填 “ 大于 ” 、 “ 小 于 ” 或 “ 等 于 ” )乙 液 体 对 容 器 底 的 压 强 ;取 等 体 积 的 两 种 液 体混 合 起 来 ,则 混 合 液 体 的 密 度 为 0.9103 kg/m3(假 设 两 液 体 混 合 后 总 体 积 不变 )。 7.(2015昆 明 )U形 管 压 强 计 是 专 门 用 来 研 究 液 体 压 强 的 仪 器 。 没 有 按 压 金 属盒 上 的 橡 皮 膜 时 ,U形 管 两 管 内 液 体 的 液 面 位 于 同 一 水 平 高 度 ,管 内 液 体 的 密度 为 。 当 用 手 指 按 压 橡 皮 膜 时 ,U形 管 内 液 体 的 液 面 如 图 所 示 。 (1)若 手 指与 橡 皮 膜 的 接 触 面 积 为 S,求 手 指 作 用 在 橡 皮 膜 上 的 压 力 F;(2)若 橡 皮 管 内 壁上 有 一 个 较 薄 的 小 圆 斑 ,其 面 积 为 S,求 管 内 气 体 对 它 的 压 力 F。 (设 当 时 的 大气 压 强 为 p 0,手 指 与 橡 皮 膜 的 接 触 面 和 小 圆 斑 的 面 近 似 看 作 平 面 ,不 要 求 代 单位 计 算 )答 案 (1)ghS (2)(p0+gh)S 8.(2018云 南 )雾 炮 车 (又 称 多 功 能 抑 尘 车 )是 利 用 高 压 原 理 向 空 气 中 喷 洒 颗 粒格 外 细 小 的 水 雾 ,除 去 空 气 中 过 多 的 尘 埃 。 某 型 号 雾 炮 车 的 质 量 为 10 t,它 配备 了 一 个 体 积 为 10 m3的 水 箱 。 为 了 方 便 清 洗 ,水 箱 底 部 有 一 个 排 水 孔 ,排 水孔 盖 子 面 积 约 为 100 cm2。 g取 10 N/kg。(1)空 载 时 ,若 雾 炮 车 车 轮 与 地 面 的 总 接 触 面 积 为 0.8 m2,则 静 止 时 车 对 水 平 地面 的 压 强 为 多 大 ?(2)当 水 箱 中 水 的 深 度 为 1 m时 ,排 水 孔 盖 子 受 到 水 的 压 力 约 为 多 大 ?(3)如 图 所 示 ,当 雾 炮 车 在 水 平 路 面 上 匀 速 行 驶 并 不 断 向 外 喷 水 时 ,雾 炮 车 发动 机 的 输 出 功 率 如 何 变 化 ?为 什 么 ? 答 案 (1)1.25105 Pa (2)100 N (3)变 小 。 因 为 车 的 重 力 减 小 ,牵 引 力 变 小 ,根 据 P=Fv可 知 ,发 动 机 的 输 出 功 率 变 小(3)如 图 所 示 ,当 雾 炮 车 在 水 平 路 面 上 匀 速 行 驶 并 不 断 向 外 喷 水 时 ,雾 炮 车 发 动机 的 输 出 功 率 如 何 变 化 ?为 什 么 ? 命 题 点 三 气 体 压 强9.(2018昆 明 )据 报 道 ,2018年 4月 17日 早 上 10时 许 ,美 国 一 架 正 在 空 中 飞 行 的客 机 ,引 擎 疑 起 火 爆 炸 ,之 后 有 碎 片 打 穿 玻 璃 窗 ,导 致 一 名 妇 女 半 个 身 体 被“ 吸 出 了 ” 窗 外 。 无 独 有 偶 ,5月 14日 下 午 ,四 川 航 空 一 架 正 在 空 中 飞 行 的 客机 驾 驶 舱 内 ,风 挡 玻 璃 突 然 爆 裂 ,副 驾 半 个 身 体 也 被 “ 吸 出 了 ” 窗 外 。 这 两 起事 故 说 明 空 中 正 常 飞 行 的 客 机 ,机 舱 内 的 气 压 p 1与 舱 外 大 气 的 压 强 p2相 比 较是 ( )A.p1=p2 B.p1p2 D.无 法 确 定C 10.(2014云 南 )在 昆 明 烧 水 ,水 温 不 到 100 就 沸 腾 ,是 因 为 昆 明 气 压 低 ,水 的沸 点 低 ,水 烧 开 时 ,壶 嘴 处 产 生 “ 白 气 ” 是 物 态 变 化 中 的 液 化 现 象 。 11.(2017昆 明 )我 国 自 主 研 发 并 试 飞 成 功 的 C919大 型 商 用 客 机 ,最 大 飞 行 高 度达 12 131米 ,这 个 高 度 处 的 大 气 压 约 2.0104 Pa,它 表 示 的 意 思 是 在 12 131米 处 ,作 用 在 一 平 方 米 面 积 上 的 压 力 是 2.0104 N;客 机 巡 航 速 度 可 达 950 km/h,昆 明至 上 海 的 航 空 距 离 约 为 2 000 km,若 C919客 机 以 此 速 度 从 昆 明 飞 至 上 海 需 2.1 h(计 算 结 果 精 确 到 0.1)。 12.(2014云 南 )如 图 所 示 ,在 装 有 乒 乓 球 的 玻 璃 杯 上 方 沿 水 平 方 向 用 力 吹 气 ,乒 乓 球 会 从 玻 璃 杯 中 “ 飘 ” 起 来 ,这 是 由 于 吹 气 时 ,乒 乓 球 上 方 的 空 气 流 速 变大 ,气 压 变 小 。 潜 水 员 深 水 作 业 时 必 须 穿 抗 压 服 ,这 是 因 为 液 体 内 部 的 压 强 随深 度 的 增 加 而 增 大 。 过 实 验 行 易实 验 一 探 究 影 响 压 力 作 用 效 果 的 因 素【 命 题 点 】 1.力 的 作 用 效 果 :被 压 物 体 发 生 形 变 ,力 可 以 改 变 物 体 的 形 状 。2.选 用 海 绵 而 不 是 木 板 (更 方 便 观 察 实 验 现 象 )。3.转 化 法 的 应 用 :通 过 海 绵 的 凹 陷 程 度 来 比 较 压 力 的 作 用 效 果 是 否 明 显 。 4.控 制 变 量 法 的 应 用 :(1)探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 压 力 大 小 的 关 系 ,保 证 受 力 面 积 一 定 ,改 变 压 力 的大 小 ,观 察 海 绵 的 凹 陷 程 度 。(2)探 究 压 力 的 作 用 效 果 与 受 力 面 积 的 关 系 ,保 证 压 力 大 小 一 定 ,改 变 受 力 面积 大 小 ,观 察 海 绵 的 凹 陷 程 度 。5.还 可 选 用 的 材 料 :沙 子 、 橡 皮 泥 等 。6.判 断 压 强 的 增 大 或 减 小 。7.实 验 结 论 :(1)在 受 力 面 积 一 定 时 ,压 力 越 大 ,压 力 作 用 的 效 果 越 明 显 。(2)在 压 力 大 小 一 定 时 ,受 力 面 积 越 小 ,压 力 作 用 的 效 果 越 明 显 。 例 1(2017湘 潭 )利 用 小 桌 、 海 绵 、 砝 码 等 探 究 影 响 压 力 作 用 效 果 的 因 素 ,如图 1至 图 3所 示 。(1)图 中 压 力 的 作 用 效 果 是 通 过 海 绵 发 生 形 变 (选 填 “ 形 变 ” 或 “ 运 动 状 态 改变 ” )来 体 现 的 ,我 们 可 以 (选 填 “ 可 以 ” 或 “ 不 可 以 ” )用 沙 子 代 替 海 绵 来 完成 实 验 。(2)通 过 比 较 图 1和 图 2,说 明 受 力 面 积 一 定 时 ,压 力 越 大 (选 填 “ 越 大 ” 或 “ 越 小 ” ),压 力 的 作 用 效 果 越 明 显 ,通 过 比 较 图 2(填 序 号 )和 图 3,说 明 压 力 一 定 时 ,受 力 面 积 越 小 ,压 力 的 作 用 效 果 越 明 显 。(3)实 验 中 主 要 采 用 的 研 究 方 法 是 控 制 变 量 法 (选 填 “ 控 制 变 量 法 ” 或 “ 理 想实 验 法 ” )。 命 题 思 路 该 题 考 查 学 生 对 于 “ 探 究 影 响 压 力 作 用 效 果 的 因 素 ” 实 验 的 理解 和 掌 握 。 (1)力 可 以 使 物 体 发 生 形 变 ,相 同 受 力 面 的 形 变 程 度 越 大 ,压 力 作用 效 果 越 明 显 ,可 以 通 过 受 力 面 形 变 程 度 的 大 小 判 断 压 力 的 作 用 效 果 ,用 到 的是 转 换 法 ;(2)应 用 控 制 变 量 法 分 析 图 示 实 验 ,根 据 实 验 所 控 制 的 变 量 与 实 验现 象 得 出 实 验 结 论 ;(3)“ 控 制 变 量 法 ” :在 研 究 物 理 问 题 时 ,某 一 物 理 量 往 往受 几 个 不 同 物 理 量 的 影 响 ,为 了 确 定 各 个 不 同 物 理 量 之 间 的 关 系 ,就 需 要 控 制某 些 量 ,使 其 固 定 不 变 ,改 变 某 一 个 量 ,看 所 研 究 的 物 理 量 与 该 物 理 量 之 间 的关 系 。 实 验 二 探 究 影 响 液 体 内 部 压 强 大 小 的 因 素【 命 题 点 】 1.实 验 中 使 用 的 测 量 工 具 (U形 管 压 强 计 )。2.实 验 中 用 到 的 科 学 探 究 方 法 (等 效 替 代 法 、 转 换 法 和 控 制 变 量 法 )(1)等 效 替 代 法 的 应 用 :安 装 好 装 置 ,用 手 压 金 属 盒 上 的 橡 皮 膜 ,观 察 U形 管 中液 柱 有 高 度 差 ,将 金 属 盒 伸 入 水 中 也 出 现 高 度 差 ,说 明 液 体 内 部 存 在 压 强 ;(2)转 换 法 的 应 用 :根 据 U形 管 压 强 计 中 两 液 面 的 高 度 差 来 判 断 液 体 压 强 的 大小 ; (3)控 制 变 量 法 的 应 用 : 探 究 液 体 内 部 压 强 与 方 向 的 关 系 ,保 证 液 体 深 度 和 密 度 一 定 ,改 变 方 向 ,观察 U形 管 中 液 面 的 高 度 差 ; 探 究 液 体 内 部 压 强 与 深 度 的 关 系 ,保 证 液 体 密 度 和 方 向 一 定 ,改 变 深 度 ,观察 U形 管 中 液 面 的 高 度 差 ; 探 究 液 体 内 部 压 强 与 液 体 密 度 的 关 系 ,保 证 液 体 深 度 和 方 向 一 定 ,改 变 液 体密 度 ,观 察 U形 管 中 液 面 的 高 度 差 。3.实 验 前 检 查 装 置 气 密 性 (用 手 压 金 属 盒 上 的 橡 皮 膜 ,观 察 U形 管 中 液 柱 的 高度 差 是 否 变 化 ,若 变 化 ,则 气 密 性 好 ,并 调 整 U形 管 ,使 其 左 右 液 面 相 平 )。 4.实 验 结 论 :(1)在 液 体 内 部 向 各 个 方 向 都 有 压 强 ;(2)在 同 一 液 体 的 同 一 深 度 ,液 体 向 各 个 方 向 的 压 强 相 等 ;(3)同 一 液 体 中 ,深 度 越 深 ,压 强 越 大 ;(4)液 体 内 部 压 强 的 大 小 还 跟 液 体 的 密 度 有 关 ;(5)在 深 度 相 同 时 ,液 体 的 密 度 越 大 ,压 强 越 大 。 例 2(2018南 充 )在 “ 研 究 影 响 液 体 内 部 压 强 ” 的 实 验 中 :(1)压 强 计 是 通 过 观 察 U形 管 的 两 端 液 面 的 高 度 差 来 显 示 橡 皮 膜 所 受 压 强 大小 。(2)比 较 图 甲 和 图 乙 ,可 以 初 步 得 出 结 论 :在 同 种 液 体 中 ,液 体 内 部 压 强 随 液 体 深 度 的 增 加 而 增 大 。(3)如 果 我 们 要 讨 论 液 体 内 部 压 强 是 否 与 液 体 密 度 有 关 ,应 选 择 乙 、 丙 进 行 比较 。(4)已 知 图 乙 中 U形 管 左 侧 液 柱 高 为 4 cm,右 侧 液 柱 高 为 10 cm,则 U形 管 底 部 受到 的 液 体 的 压 强 为 1 000 Pa。 (水 =1103 kg/m3,g=10 N/kg)命 题 思 路 掌 握 液 体 压 强 大 小 的 影 响 因 素 ,利 用 控 制 变 量 法 和 转 化 法 探 究液 体 压 强 大 小 的 影 响 因 素 。 (2018呼 和 浩 特 )小 涵 同 学 利 用 如 图 所 示 的 器 材 探 究 “ 液 体 内 部 压 强 的 特点 ” 。即 时 巩 固 甲 乙(1)压 强 计 不 属 于 (选 填 “ 属 于 ” 或 “ 不 属 于 ” )连 通 器 ;(2)当 压 强 计 的 金 属 盒 在 空 气 中 时 ,U形 管 两 边 的 液 面 应 当 相 平 ,而 她 却 观 察 到 如 图 甲 所 示 的 情 景 ,调 节 的 方 法 是 B(选 填 “ A” 或 “ B” );A.将 此 时 右 边 支 管 中 高 出 的 液 体 倒 出B.取 下 软 管 重 新 安 装(3)调 好 后 ,将 探 头 放 入 水 中 ,并 多 次 改 变 探 头 在 水 中 的 深 度 如 图 乙 所 示 ,同 时 ,比 较 每 次 的 深 度 及 相 应 的 U形 管 左 右 两 侧 液 面 的 高 度 差 。 这 是 为 了 探 究 液体 内 部 压 强 与 深 度 的 关 系 。
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